Total Visited : 43794
Visited Today : 40

หลักพื้นฐานการเลือกใช้กระบอกสูบในโรงงานอุตสาหกรรม

 บทความนี้จะอธิบายถึงข้อสำคัญในการเลือกใช้กระบอกสูบสำหรับการออกแบบระบบ FA (Factory Automation) ที่มีการใช้งานกระบอกสูบ

 (1) สิ่งที่ต้องพิจารณาสำหรับการเลือกใช้กระบอกสูบ

No.หัวข้อตรวจสอบหัวข้อในการพิจารณา
1ทิศทางของแอคชูเอเตอร์ กระบอกสูบทางเดียว หรือ กระบอกสูบสองทาง
2การเคลื่อนที่แบบเส้นตรงหรือแบบแกว่ง เลือกรูปทรงของอุปกรณ์ช่วย (เคลวิสแฮงเกอร์ หน้าแปลน ฯลฯ)
3แรงอัดที่ต้องการในการเคลื่อนย้ายโหลด ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ
(การคำนวณแรงอัด) แรงดันที่ใช้งาน
4ระยะทางในการเคลื่อนย้ายโหลด ระยะชักของกระบอกสูบ [ ขีดจำกัดของระยะชักพิจารณาจากการโก่งเดาะของกระบอกสูบ (Bucking) ]
5ความเร็วในการเคลื่อนย้ายโหลด ขนาดวาล์ว ขนาดท่อ
6แรงกระแทกที่ปลายกระบอกสูบ ตัวกันกระแทก (ตรวจสอบผลของตัวกันกระแทก)
7พิสัยของอุณหภูมิใช้งาน (ภายใน 5〜60℃ หรือไม่) ประเภทวัสดุของปะเก็น
8สภาพแวดล้อม (มีฝุ่นผง เศษตัด ของเหลวในกระบวนการ ฯลฯ) ฝาครอบกันฝุ่น
9ความกังวลด้านการกัดกร่อน กระบอกสูบป้องกันการกัดกร่อน (กระบอกสูบที่ผ่านการชุบผิว หรือใช้วัสดุป้องกันการกัดกร่อน)

 แรงอัดจะถูกกำหนดโดยขนาดของกระบอกสูบ ขนาดของก้านสูบ และแรงดันที่ใช้งาน  (อ้างอิงตาม【แผนภาพที่ 1】) ก่อนที่จะไปสู่หัวข้อถัดไป เรามาดูการทำงานของกระบอกสูบ รวมไปถึงรูปแบบการเคลื่อนที่กันครับ

1.1.ทิศทางของแอคชูเอเตอร์ มีด้วยกัน 2 รูปแบบ

กระบอกสูบทางเดียว                      
(Single acting cylinder)
basics-cylinder-selection
กระบอกสูบสองทิศทาง                                  
(Double acting cylinder)
basics-cylinder-selection
จากรูปเห็นได้ว่ามีการจ่ายลมเพียงทิศทางเดียว เพื่อใช้ในการควบคุมการเคลื่อนที่ของก้านสูบ เมื่อไม่มีการจ่ายลมจะเห็นว่า ก้านสูบจะเคลื่อนที่กลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้นด้วยแรงของสปริง จากรูปจะเห็นว่าโครงสร้างภายในนั้นไม่มีสปริง จึงทำให้การเคลื่อนที่ของก้านสูบนั้น ขึ้นอยู่กับแรงดันลม(หรือน้ำมัน) ที่จ่ายเข้าทางฝั่งนั้น ๆ ของกระบอกสูบ  

1.2. รูปแบบการเคลื่อนที่มีด้วยกัน 2 แบบ

1.2.1.การเคลื่อนที่แบบเส้นตรง

basics-cylinder-selection

1.2.2.การเคลื่อนที่แบบแกว่ง

basics-cylinder-selection


basics-cylinder-selection

 (2) การคำนวณแรงอัดของกระบอกสูบ

 2.1 หัวข้อพิจารณาในการเลือกใช้กระบอกสูบ กรณีเลือกใช้กระบอกสูบสองทาง

 แรงอัดจะถูกกำหนดโดยขนาดของกระบอกสูบ ขนาดของก้านสูบ และแรงดันใช้งาน (อ้างอิงตาม【แผนภาพที่ 1】)

basics-cylinder-selection
  ■ แรงประสิทธิผลของกระบอกสูบ      FA=F・μ= (A・P) ×μ
   FA:แรงประสิทธิผล [N]
   F :แรงอัดตามทฤษฎี [N]
   P:แรงดันใช้งาน [MPa]
   A:พื้นที่รับแรงดันของลูกสูบ [mm2]
   μ:ประสิทธิผลของแรงอัดของกระบอกสูบ [%]

 2.1 กรณีใช้กระบอกสูบทางเดียว

 แรงอัดคือแรงลัพธ์ของแรงอัดในกระบอกสูบสองทางกับแรงดันกลับของสปริงภายในกระบอกสูบ (เพิ่มหรือลดแรงดัน) เพื่อให้กระบอกสูบกลับคืนตำแหน่งเดิม

  ■แรงอัดของกระบอกสูบทางเดียวแบบผลัก (ตาม【แผนภาพที่ 2】)
  แรงอัด FPUSH=π/4× (D2・P・μ) − (แรงดันกลับของสปริง)
   D:ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ [mm]  
basics-cylinder-selection
basics-cylinder-selection
  ■แรงอัดของกระบอกสูบทางเดียวแบบดึง
  แรงดึง FPULL=π/4× ((D2—d2) ・P・μ) − (แรงดันกลับของสปริง)
   d:ขนาดของก้านสูบ
basics-cylinder-selection

 (3) ประสิทธิภาพของกระบอกสูบ

 แรงอัดที่เกิดจากอากาศอัด จะมีขนาดต่ำกว่าแรงอัดทางทฤษฏี เนื่องจากแรงเสียดทานภายในโครงสร้างกระบอกสูบ ฯลฯ หากแรงดันใช้งานกำหนดที่ 0.3MPa ขึ้นไป การเลือกใช้กระบอกสูบควรคำนวณโดยให้ค่าประสิทธิผลของแรงอัดของกระบอกสูบ:μ=50%

basics-cylinder-selection

 (4) โหลดด้านข้าง (Lateral Load)

 หากมีโหลดด้านข้างกระทำต่อก้านสูบ จะทำให้แรงดันจุดสัมผัสที่บุชชิ่งของฝาสูบหรือผนังด้านในท่อลมของกระบอกสูบเพิ่มขึ้นจนอาจทำให้เกิดรอยขูดได้ ขีดจำกัดของโหลดด้านข้างคำนวณจาก 1/20 ของค่าแรงอัดสูงสุดของกระบอกสูบ (μ=100%)

basics-cylinder-selection

เลือกดูสินค้า เพิ่มเติมได้ที่นี่

4.5 2 votes
Article Rating
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • คุกกี้ที่จำเป็น
    Always Active

    ประเภทของคุกกี้มีความจำเป็นสำหรับการทำงานของเว็บไซต์ เพื่อให้คุณสามารถใช้ได้อย่างเป็นปกติ และเข้าชมเว็บไซต์ คุณไม่สามารถปิดการทำงานของคุกกี้นี้ในระบบเว็บไซต์ของเราได้

  • Google analytic

    คุกกี้ประเภทนี้จะทำการเก็บข้อมูลการใช้งานเว็บไซต์ของคุณ เพื่อเป็นประโยชน์ในการวัดผล ปรับปรุง และพัฒนาประสบการณ์ที่ดีในการใช้งานเว็บไซต์ ถ้าหากท่านไม่ยินยอมให้เราใช้คุกกี้นี้ เราจะไม่สามารถวัดผล ปรังปรุงและพัฒนาเว็บไซต์ได้

Save

บทความนี้เป็นประโยชน์กับท่านหรือไม่


เราจะนำข้อเสนอแนะของท่านไปพัฒนาเว็บไซต์ให้ดีขึ้น

ขอบคุณสำหรับความสนใจ

ทางทีมงานได้รับอีเมลของท่านแล้ว
จะรีบติดต่อกลับภายใน 24 ชั่วโมง