Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Pneumatický sval – inovační pneumatický pohon

Automa 2/2000

Ing. Jiří Petránek,
FESTO spol. s r. o.

Pneumatický sval – inovační pneumatický pohon

Obr. 1.

Pneumatický sval jako nový druh pohonů nabízí jedinečné vlastnosti: velké síly při malých průměrech, nulový stick-slip efekt1) a atraktivní cenu. S tímto pohonem má pneumatika velké šance proniknout do nových oblastí použití.

Pneumatický sval je založen na principu kontrakce membrány ve tvaru hadice, která se pod tlakem smrští. Tuto dlouho známou vlastnost hadic na tlakový vzduch využila firma Festo v průmyslu a dovedla ji až k sériové výrobě. Základní myšlenka je ovinout těsnou ohebnou hadici pevnými vlákny ve tvaru kosočtverce. Vznikne tím třírozměrná mřížovitá struktura. Po nafouknutí tlakovým vzduchem se tato struktura deformuje. Deformace vyvolá tahovou sílu ve směru osy, která s rostoucím tlakem vzduchu způsobí podélné zkracování svalu. Pneumatický sval není citlivý na přesně osové směry sil a lze jej proto i při zatížení ohýbat.

Pneumatický sval se nabízí jako celek, tj. sval s vnitřním průměrem 10, 20 a 40 mm v délce do 10 m osazený přípojnými čely, nebo jako jednotlivé díly pro montáž. Pro upevnění svalu k pohybovanému dílu je možné použít také standardní příslušenství k pneumatickým válcům, např. vidlice nebo pružné spojky na pístnice.

Porovnávat parametry pneumatického svalu s klasickým pneumatickým válcem má vzhledem k závislosti síly na zdvihu smysl pouze z části. Velmi výrazná je výhoda hmotnostní. Celková hmotnost svalu činí pouze 10 % hmotnosti klasického kovového válce o stejném vnitřním průměru. Počáteční síla při kontrakci je až desetkrát větší. Jsou možné i velmi malé a pomalé pohyby, protože sval pracuje téměř bez stick-slip efektu. Konstrukce svalu však umožňuje dosáhnout i velmi vysoké dynamiky. Pomocí změny tlaku lze ovládané těleso snadno polohovat. Není však možné přímo vést zátěž. Také potřebná vestavná délka je v poměru ke zdvihu větší.

Obr. 2.

Další zajímavé vlastnosti tohoto pohonu jsou:

  • pružnost při namáhání ohybem,
  • minimální mechanické tření,
  • necitlivost vůči znečištění,
  • odolnost vůči mnoha agresivním médiím,
  • nízká spotřeba stlačeného vzduchu, žádné netěsnosti,
  • snadný transport díky možnosti navinutí,
  • příznivá cena.

1) Statický koeficient tření je obvykle větší než moment tření za pohybu. Důsledkem této skutečnosti je tzv. stick-slip efekt, který působí problémy především tehdy, chceme-li vykonat malý pohyb o přesné délce. Síla, která je nutná k uvedení tělesa do pohybu, je větší než síla potřebná k udržení rovnoměrného pohybu, v počáteční fázi je proto pohyb tělesa zrychlený, těleso sebou při uvedení do pohybu „cukne„. (pozn. red.)

Festo spol. s r. o.
Pod Belárií 784
143 00 Praha 4 – Modřany
tel.: 02/40 25 234-6
fax: 02/40 25 318
e-mail: festocz@festo.com
http://www.festo.cz

Automatizační centrum
Londýnská 51/2
460 01 Liberec 1
tel.: 048/51 00 328
fax: 048/51 04 878
e-mail: festo.liberec@telecom.cz

Automatizační centrum
tř. T. Bati 164
760 00 Zlín – Prštné
tel.: 067/349 79
fax: 067/347 65
e-mail: festo@gw.teaz.cz