Пневматический цилиндр XCPC DNG-200×500-S (ISO 15552)
Тяжёлый промышленный пневмоцилиндр двойного действия серии DNG (ISO 15552) с магнитным поршнем и регулируемым пневматическим демпфированием. Стальная гильза с хромированным внутренним каналом, литые торцевые крышки из высокопрочного алюминия, хромированный шток Ø50 мм. Предназначен для создания высоких линейных усилий с длинным ходом в тяжёлой промышленной автоматике: прессовые операции, подъём и перемещение крупных масс, управление тяжёлыми шиберами и задвижками, штамповочное и деревообрабатывающее оборудование.
Основные параметры
- Диаметр цилиндра: 200 мм
- Ход штока: 500 мм
- Усилие прямого хода (6 бар): 18 850 Н (~1 885 кгс)
- Усилие обратного хода (6 бар): 17 672 Н (~1 767 кгс)
Серия DNG — тяжёлый класс ISO 15552
DNG — это усиленное исполнение в рамках стандарта ISO 15552: стальная труба вместо алюминиевого профиля, увеличенные диаметры штока и усиленные крышки. Там, где серия SI при Ø200 мм уже работает на пределе ресурса уплотнений под нагрузкой, DNG рассчитана на длительную эксплуатацию в тяжёлых условиях с высокой цикличностью.
| Параметр | DNG-200×500-S | SI-63×300-S |
|---|---|---|
| Стандарт | ISO 15552 | ISO 15552 |
| Класс исполнения | Тяжёлый (стальная труба) | Стандартный (алюм. профиль) |
| Диаметр поршня | 200 мм | 63 мм |
| Ход штока | 500 мм | 300 мм |
| Диаметр штока | 50 мм | 20 мм |
| Усилие прямого хода | 18 850 Н | 1 870 Н |
| Присоединительный порт | G 1½″ | G 3/8″ |
| Резьба штока | M52×2 | M20×1.5 |
| Типичные применения | Прессы, подъёмники, задвижки | Прижимы, транспортёры |
Назначение и принцип работы
Поршень Ø200 мм и ход 500 мм обеспечивают теоретическое усилие прямого хода до 18 850 Н (≈ 1 885 кгс) и обратного хода около 17 672 Н (≈ 1 767 кгс) при рабочем давлении 6 бар. При максимальном давлении 10 бар усилие прямого хода достигает 31 416 Н (≈ 3 142 кгс).
Это один из самых мощных форматов пневматических цилиндров в принципе. При таком усилии необходима особая тщательность в проектировании системы крепления, монтажной рамы и систем безопасности — нагрузки сопоставимы с лёгкими гидравлическими прессами.
Принцип работы классический двойного действия: подвод сжатого воздуха к поршневой полости создаёт усилие прямого хода; подвод к штоковой полости — обратного. Магнитный поршень (код S) позволяет интегрировать датчики положения для ПЛК-управления.
Ключевые особенности конструкции
- Стальная хромированная гильза: В отличие от алюминиевого профиля серии SI, труба DNG изготовлена из стали с хонингованным и хромированным внутренним каналом. Это обеспечивает многократно более высокую износостойкость при больших нагрузках и высокой цикличности, а также позволяет выдерживать радиальные нагрузки на корпус.
- Хромированный шток Ø50 мм: Увеличенный диаметр штока критичен при ходе 500 мм — предотвращает продольный изгиб (флаттер) под осевой нагрузкой. Хромирование обеспечивает твёрдость поверхности HRC 58–62 и коррозионную стойкость при длительном выдвижении штока в рабочую зону.
- Регулируемое пневматическое демпфирование: Игольчатые дроссели на обоих торцах корпуса — обязательный элемент при таких усилиях и ходе. Плавное торможение поршня в конечных точках предотвращает ударные нагрузки в тысячи ньютон на крепёжные элементы и раму станка.
- Подключение G 1½″: Порт G 1½″ обеспечивает необходимый расход воздуха для быстрого заполнения большого объёма (площадь поршня 314 см²). При стандартных трубопроводах меньшего сечения скорость хода будет ограничена — учитывайте это при проектировании пневмосистемы.
- Резьба штока M52×2: Крупная метрическая резьба рассчитана на передачу усилий свыше 15 000 Н. Используйте вилочные головки и проушины, рассчитанные на соответствующую нагрузку — стандартные лёгкие аксессуары здесь неприменимы.
- Уплотнения: Составные поршневые уплотнения и тройное уплотнение штока (грязесъёмник + рабочее уплотнение + направляющая втулка) из материалов NBR / TPE-U, рассчитанных на длительную эксплуатацию при высоком давлении.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Серия / стандарт | DNG (ISO 15552), тяжёлое исполнение |
| Диаметр поршня | 200 мм |
| Ход штока | 500 мм |
| Диаметр штока | 50 мм |
| Тип действия | Двойного действия, одиночный шток |
| Резьба штока | Наружная M52×2 |
| Магнитный поршень (код S) | Да, в комплекте |
| Присоединительный порт | G 1½″ |
| Диапазон рабочего давления | 0.05 – 1.0 МПа (0.5 – 10 бар) |
| Испытательное давление | 1.5 МПа |
| Усилие прямого хода (6 бар) | 18 850 Н (≈ 1 885 кгс) |
| Усилие обратного хода (6 бар) | 17 672 Н (≈ 1 767 кгс) |
| Усилие прямого хода (10 бар) | 31 416 Н (≈ 3 142 кгс) |
| Рабочая температура | −20°C … +80°C (без обледенения) |
| Рабочая среда | Сжатый воздух ISO 8573-1:2010 [7:4:4] |
| Демпфирование | Пневматическое регулируемое (оба конца) |
| Материал гильзы | Сталь хромированная (внутренний канал) |
| Материал крышек | Алюминий высокопрочный литой |
| Материал штока | Сталь легированная хромированная |
| Уплотнения | NBR, TPE-U (составные) |
| Монтажное положение | Любое |
| Сертификация | ISO 9001, CE, Bureau Veritas, SGS |
| Производитель | XCPC (Китай) |
Преимущества
- Максимальное усилие в пневматическом классе: 18 850 Н при 6 бар — это верхняя граница пневматики. Там, где раньше требовалась гидравлика, DNG-200 позволяет остаться в чистой, простой пневматической системе без масляных контуров, насосных станций и соответствующего обслуживания.
- Стальная гильза на весь ресурс: Хонингованная стальная труба не деформируется под радиальными нагрузками и выдерживает многолетнюю эксплуатацию при высокой цикличности — алюминиевый профиль при таком диаметре и нагрузках этого не обеспечивает.
- Шток Ø50 мм — защита от флаттера: При ходе 500 мм и нагрузке свыше 10 000 Н тонкий шток потеряет устойчивость под осевой нагрузкой. Ø50 мм с хромированием — расчётный размер для данной комбинации хода и усилия.
- Регулируемое демпфирование при ударных нагрузках 18+ кН: При таких усилиях неотрегулированный удар поршня в крышку — это мгновенное разрушение крепёжных элементов. Игольчатые дроссели позволяют настроить торможение под конкретную инерционную нагрузку.
- ISO 15552 — полная взаимозаменяемость: Фланцы, проушины, вилки и кронштейны ISO 15552 для Ø200 мм взаимозаменяемы с Festo DNCB, SMC C85, Camozzi серии 60 при одинаковом диаметре. Модернизация без переделки рамы.
- Магнитный поршень (код S): Стандартные пазы на корпусе под датчики положения — готовность к ПЛК-интеграции из коробки без доработок.
Экспертные рекомендации по применению
Проектирование рамы и крепления. При усилии 18 850 Н несущая конструкция рассчитывается как для статической нагрузки ~2 тонны с динамическим коэффициентом 1.5–2.0 в зависимости от скорости хода. Болты крепления фланца — минимум М16 класса прочности 8.8 по ГОСТ Р 52627 или ISO 898.
Пневмосистема под Ø200 мм. Объём поршневой полости при ходе 500 мм составляет около 15.7 литров. Время цикла напрямую зависит от производительности компрессора и сечения магистрали. При G 1½″ порте используйте магистраль не менее DN32 и клапан (распределитель) с условным проходом G 1″ или G 1¼″ — стандартные клапаны G ¼″ создадут дросселирующий эффект и неприемлемое время цикла.
Смазка и техобслуживание. При высокой цикличности (>1000 циклов/сутки) рекомендуется подача масла через маслораспылитель — вязкость ISO VG 32. После начала подачи масла её прекращение недопустимо: консистентная заводская смазка уже вымыта.
💡 Лайфхак: При ходе 500 мм используйте пилотный клапан быстрого переключения с усилительным каскадом — при таком объёме воздуха стандартный 5/2-распределитель без усилителя даст значительную задержку срабатывания. Это особенно критично при автоматических циклах.
⚠️ Критическое предупреждение: Никогда не устанавливайте DNG-200×500 без расчёта продольной устойчивости штока. При горизонтальном монтаже и нагрузке на конце штока потребуйте расчёт критической силы Эйлера для Ø50 мм при длине 500 мм. При вертикальном монтаже штоком вниз собственный вес штока суммируется с нагрузкой.
⚠️ Безопасность: При давлении 6 бар и диаметре 200 мм суммарная сила на крышку цилиндра составляет ~18 850 Н. Никогда не работайте в зоне движения штока без механических блокировок при остановленном цилиндре — сброс давления при сжатом воздухе в полости немедленно вернёт шток.
Советы специалистов
- Выбирайте распределитель с условным проходом не менее G 1″ для данного диаметра. Потери давления на клапане при малом условном проходе съедают 20–30% эффективного усилия.
- Для промежуточных остановок при ходе 500 мм используйте не менее 3 датчиков по длине корпуса. При высоких нагрузках рассмотрите позиционирование через серво-пневматический модуль.
- Шток хромированный — не допускайте механических ударов по поверхности и контакта с абразивами. Повреждение хрома ведёт к ускоренному износу уплотнений и разгерметизации.
- Расчёт изгибающего момента при эксцентричной нагрузке: M = F × e, где e — эксцентриситет нагрузки. При диаметре 200 мм даже малый эксцентриситет создаёт момент в сотни Н·м — всегда стремитесь к соосной нагрузке или используйте шарнирные проушины.
- Крепёжные аксессуары (фланцы, проушины, вилки) для Ø200 мм — специализированные изделия под нагрузку. Не используйте облегчённые аксессуары от меньших диаметров.
Практические кейсы
- Кейс 1 — Гидравлика → пневматика: Замена гидроцилиндра в прижимном узле деревообрабатывающего пресса. Требовалось усилие 12 000 Н при ходе 450 мм. DNG-200 при 4 бар даёт 12 566 Н — задача решена без масляного контура, утечек и насосной станции. Время переоснащения — 2 рабочих дня.
- Кейс 2 — Шибер DN300 в системе пылеудаления: Перемещение тяжёлой заслонки массой 85 кг с ходом 480 мм. DNG-200 обеспечил надёжное открытие/закрытие при противодавлении системы. Регулируемое демпфирование исключило гидравлические удары в воздуховоде.
- Кейс 3 — Подъёмная платформа: Вертикальный подъём паллеты 800 кг на 500 мм. Два цилиндра DNG-200 параллельно — суммарное усилие 37 700 Н при 6 бар, трёхкратный запас. Синхронизация через дроссели с обратным клапаном одинакового сечения.
Области применения
- Тяжёлая промышленная автоматизация и прессовое оборудование
- Деревообрабатывающие и металлообрабатывающие станки
- Управление тяжёлыми шиберами, задвижками и заслонками
- Подъёмные платформы и транспортирующие системы
- Литейное и штамповочное оборудование
- Горнодобывающая и строительная техника
- Замена гидроцилиндров малой и средней мощности
- Испытательные стенды и нагрузочные установки
Сопутствующие товары: распределители 5/2 с условным проходом G 1″–G 1¼″, быстровыхлопные клапаны G 1½″, дроссели с обратным клапаном G 1½″, датчики положения XC-31R / XC-21R, фланцы передние/задние ISO 15552 Ø200 мм, проушины и вилки M52, усиленные линейные направляющие.
Точные аналоги DNG-200×500-S по ведущим брендам
Все перечисленные модели соответствуют стандарту ISO 15552, диаметр поршня 200 мм, ход 500 мм, двойного действия с магнитным поршнем. Монтажные размеры унифицированы — замена возможна без переделки рамы.
| Производитель | Артикул аналога | Серия | Примечание |
|---|---|---|---|
| Festo | DNCB-200-500-PPV-A | DNCB | PPV = пневм. демпфирование; A = магнитный поршень |
| SMC | C85N200-500 | C85 | N = стальная труба ISO 15552; без суффикса = магнит по умолчанию |
| Camozzi | 60M2A200A0500 | Серия 60 / 6M | M = магнитный поршень; A = регул. демпфирование |
| Metal Work | 2102200500XP | Серия 21 | Стальной профиль ISO 15552; XP = демпф. + магнит |
| AirTAC | SC200×500-S | SC | S = магнитный поршень; стандарт ISO 15552 |
Комментарий к таблице аналогов
Festo DNCB-200-500-PPV-A — прямой эквивалент. Суффикс PPV означает регулируемое пневматическое демпфирование на обоих концах, A — наличие магнитного поршня. Festo DNCB — наиболее распространённая серия ISO 15552 в европейской промышленности, широко доступна через дилерскую сеть.
SMC C85N200-500 — японский эталон надёжности. Буква N указывает на стальную трубу (Heavy Duty), что соответствует классу DNG. В отличие от алюминиевой серии C85, N-исполнение рассчитано на повышенные нагрузки. Магнитный поршень в серии C85 идёт в базовой комплектации.
Camozzi 60M2A200A0500 — итальянская серия 60, иногда обозначается как 6M. Вторая цифра M в коде — магнитный поршень, A — регулируемое демпфирование. Camozzi хорошо представлена в Восточной Европе и является прямым конкурентом XCPC по соотношению цена/качество.
Metal Work серия 21 — итальянский производитель. Серия 21 полностью соответствует ISO 15552. Артикул 2102200500XP: 21 — серия, 02 — двойное действие, 200 — диаметр, 500 — ход, XP — демпфирование с магнитным поршнем. Metal Work традиционно сильна в сегменте тяжёлых промышленных цилиндров.
AirTAC SC200×500-S — тайваньский производитель, ценовой сегмент близкий к XCPC. SC — серия ISO 15552 стандартного исполнения; суффикс S означает магнитный поршень. AirTAC активно заменяет Festo и SMC в проектах с жёстким бюджетом при сохранении взаимозаменяемости по ISO 15552.
Часто задаваемые вопросы
Q: Нужен ли специальный компрессор для DNG-200×500?
A: Зависит от требуемой скорости хода. Объём воздуха за один цикл (оба хода) при ходе 500 мм и Ø200 мм — около 31 литра (нормальные условия). При 10 циклах в минуту это 310 л/мин = 18.6 м³/ч. Стандартный промышленный компрессор 7.5 кВт (≈ 1 000 л/мин) обеспечит такой расход. При более высокой цикличности требуется компрессор большей производительности и ресивер достаточного объёма.
Q: Можно ли заменить Festo DNCB-200-500 на XCPC DNG-200×500-S без переделки?
A: Да, при условии совпадения типа крепления (фланец передний/задний, проушина, лапы). Оба цилиндра соответствуют ISO 15552 — монтажные размеры стандартизированы. Резьба штока M52×2 и порт G 1½″ совпадают. Датчики положения от Festo серий SME/SMT совместимы с магнитным поршнем XCPC.
Q: Какие датчики положения подходят?
A: Датчики серий XC-31R и XC-21R от XCPC. Также совместимы Festo SME-8-K-LED-24, SMC D-A93, Camozzi CN-EL. Датчики монтируются в стандартные пазы на корпусе. При ходе 500 мм рекомендуется минимум 2 датчика (начало и конец хода) + при необходимости промежуточные точки.
Q: Нужна ли внешняя направляющая?
A: При чисто осевой нагрузке — нет. При наличии поперечной нагрузки или эксцентриситета — обязательно. Правило для DNG: при боковой нагрузке свыше 100–150 Н на конце штока при полном выдвижении 500 мм внешняя линейная направляющая обязательна. Изгибающий момент 150 Н × 0.5 м = 75 Н·м существенно нагружает направляющую втулку штока даже при Ø50 мм.
Q: Каков ресурс цилиндра при интенсивной эксплуатации?
A: При соблюдении условий эксплуатации (чистый воздух ISO 8573-1 [7:4:4], рабочее давление ≤ 1.0 МПа, осевая нагрузка без перекоса, штатная смазка или маслораспылитель) — производитель гарантирует ресурс не менее 1 500 км суммарного хода поршня. При ходе 500 мм это соответствует 3 000 000 рабочих циклов.
Мнение эксперта
Виталий Болучевский, ведущий инженер Acvatron: «DNG-200×500-S — это инструмент для задач, где пневматика подходит к своему потолку. Почти 2 тонны тягового усилия при 6 бар — серьёзная сила. Стальная гильза и шток Ø50 мм — это уже не просто пневматика, это граница с лёгкой гидравликой по нагрузочным характеристикам, но с принципиально более простой системой: никакого масла, никаких насосных станций, никаких маслоотводов. Регулируемое демпфирование здесь не опция — при таких нагрузках это вопрос безопасности конструкции. Соответствие ISO 15552 гарантирует, что при необходимости замены вы ставите Festo или SMC без переделки рамы — это важно для конструкторов, которые закладывают оборудование на 10–15 лет вперёд.»
