Detaillierte Erläuterung des Funktionsprinzips des pneumatischen Linearantriebs

Das Funktionsprinzip eines pneumatischen Linearantriebs besteht darin, den Kolben mithilfe des Druckluftdrucks in Bewegung zu setzen und so einen linearen Schub zu erzeugen. Die Kolbenstange überträgt den Schub des Kolbens auf die Last und realisiert so die Bewegung der Last. Durch die Steuerung des Drucks und des Druckluftstroms können die Bewegungsgeschwindigkeit und der Hub des Kolbens gesteuert werden.

Das Funktionsprinzip des pneumatischen Antriebs wird wie folgt erklärt:

1. Zylinder und Kolben

Die Kernkomponenten des pneumatischen Linearantriebs sind Zylinder und Kolben. Der Zylinder bildet den Hauptkörper des Aktuators, während der Kolben der Schlüssel zur Erzielung einer linearen Bewegung ist. Wenn Druckluft in den Zylinder eingeleitet wird, wird nach dem Pascal-Prinzip der Druck auf den Kolben gleichmäßig verteilt, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die proportional zum Druck im Zylinder und zur Fläche des Kolbens ist. Diese Kraft treibt den Kolben dazu, sich entlang der Achse des Zylinders zu bewegen, und treibt dadurch die mit ihm verbundene Schubstange an.

2. Stößelstange und Ventil

Die lineare Bewegung des Kolbens wird über die Stößelstange auf das Ventil übertragen. Ein Ende der Stößelstange ist mit dem Kolben verbunden und das andere Ende ist mit dem Ventilschaft oder der Ventilplatte des Ventils verbunden. Wenn sich der Kolben im Zylinder bewegt, dehnt sich die Stößelstange aus und zieht sich entsprechend zusammen, wodurch das Ventil zum Öffnen oder Schließen gedrückt wird. Diese direkte Kraft-Weg-Umwandlung macht die Ventilsteuerung einfach und präzise.

3. Die Rolle der Federn

Um sicherzustellen, dass der Aktuator bei Verlust des Luftdrucks schnell in seine Ausgangsposition zurückkehren kann, ist im Inneren des pneumatischen Aktuators normalerweise ein Satz Federn eingebaut. Diese Federn werden unter der Wirkung von Luftdruck zusammengedrückt. Sobald der Luftdruck verschwindet, drückt die Rückstellkraft der Feder den Kolben und die Schubstange zurück in die Ausgangsposition. Diese Konstruktion verbessert nicht nur die Reaktionsgeschwindigkeit des Stellantriebs, sondern verringert auch die Ermüdung, die durch das Beibehalten der Position über einen längeren Zeitraum entsteht.