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Der Druckabfall in Zylinderzylindern bei hohem Durchfluss ist auf Reibungsverluste durch turbulente Luftströmung, Anschlussbeschränkungen und interne Geometriebeschränkungen zurückzuführen. Der Druckabfall wird mit Hilfe der Darcy-Weisbach-Gleichungen berechnet und durch optimierte Anschlussgrößen, glatte Innenflächen und eine geeignete Gestaltung der Strömungswege minimiert.
Die Auswahl von Zylindern für Umgebungen mit hohen Schock- und Vibrationsbelastungen erfordert eine verstärkte Konstruktion mit hochbelastbaren Lagern, stoßfesten Dichtungen, schwingungsdämpfenden Halterungen und robusten internen Komponenten, die dafür ausgelegt sind, Beschleunigungen von über 10 G standzuhalten und gleichzeitig eine präzise Positionierung und einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
Berührungslose kolbenstangenlose Zylinder mit Luftlagern nutzen Druckluftfilme, um den physischen Kontakt zwischen beweglichen Teilen zu eliminieren. Dadurch wird ein reibungsfreier Betrieb mit einer Positioniergenauigkeit von weniger als 1 Mikrometer, keine Partikelbildung und ein wartungsfreier Betrieb für ultrareine und hochpräzise Anwendungen erreicht.
Die Position des Zylinderhubs beeinflusst die verfügbare Kraft aufgrund von Auskragungseffekten erheblich, wobei ausgefahrene Positionen die Tragfähigkeit um 50-80% im Vergleich zu eingefahrenen Positionen reduzieren, so dass die Ingenieure die Kraftspezifikationen auf der Grundlage der maximalen Hubausdehnung und der Momentarmberechnungen herabsetzen müssen.
Venturi-Ejektoren und Vakuumregelventile arbeiten nach dem Bernoulli-Prinzip, bei dem Druckluft mit hoher Geschwindigkeit Zonen mit niedrigem Druck erzeugt, in denen ein Vakuum entsteht. Diese Geräte wandeln pneumatische Energie durch sorgfältig entwickelte Düsengeometrien und Strömungsdynamik in Vakuumkraft um.
