エンジンのシリンダーボアの選択

2020-10-19

シリンダーを選択するときは、力の大きさ、つまりシリンダー径の選択から選択できます。負荷の大きさに応じてシリンダが出力する推力と吸引力を決定します。一般に、外部負荷の理論的バランスによって必要とされるシリンダの力が選択され、異なる速度に応じて異なる負荷率が選択されるため、シリンダの出力には若干の余裕が生じます。シリンダー径が小さすぎると出力が不足し、シリンダー径が大きすぎると装置が大型化し、コストが高くなり、ガス消費量が増加し、エネルギーの無駄が生じます。治具の設計においては、可能な限り力拡張機構を利用し、シリンダの外形寸法を小さくする必要があります。

ピストンのストロークは使用場面や機構のストロークに関係しますが、ピストンとシリンダーヘッドの衝突を防ぐため、一般的にはフルストロークは選択しません。クランプ機構等に使用する場合はストロークを計算し、10~20mm程度の余裕を持たせてください。

主にシリンダの入力圧縮空気流量、シリンダの吸気ポートと排気ポートのサイズ、ダクトの内径サイズに依存します。高速移動する場合には大きな値をとることが求められます。シリンダの移動速度は一般的に50~800mm/sです。高速で移動するシリンダーの場合は、大きな内径の吸気管を選択する必要があります。負荷変化に対して、ゆっくりとした安定した移動速度を得るために、スロットル装置や気液減衰シリンダを選択して速度制御を実現します。シリンダの速度を制御するスロットルバルブを選択するときは、次の点に注意してください。シリンダを水平に設置して負荷を押す場合は、排気スロットル速度規制を使用することをお勧めします。シリンダを垂直に設置して負荷を持ち上げる場合は、吸気スロットル速度調整を使用することをお勧めします。ストロークエンドのスムーズな動作が必要です。衝撃を避ける場合は緩衝装置付シリンダをご使用ください。