ISO 21287: компактные пневмоцилиндры — совместимость и подбор аналога

ISO 21287 — стандарт на компактные короткоходовые пневмоцилиндры двустороннего действия. Главная идея — уместить рабочее усилие профильного цилиндра в монтажную длину в 1,5–2 раза короче. Важный нюанс при подборе аналога: сам стандарт задаёт общий ряд диаметров и ходов, но большинство популярных компактов (SMC CQ, Festo ADVU, AirTAC SDA) выпускаются по фирменным геометриям, близким к ISO 21287, но не идентичным. Поэтому совместимость проверяют с конкретным импортным оригиналом, а не «вообще по ISO».

Какова история и область применения ISO 21287?

Стандарт принят в 2004 году (ISO 21287:2004) с рядом диаметров Ø20–100 мм; актуальная редакция подтверждена без изменений в 2023 году, диапазон остаётся тем же. К началу 2000-х компактные цилиндры выпускались несколькими европейскими и японскими производителями в разных, несовместимых между собой геометриях — ISO 21287 свёл базовые посадочные размеры к единому ряду. Применение: упаковочные линии товаров повседневного спроса (зажимы, толкатели лотков), фармацевтика и медтехника, электроника и сборка, пищевые линии — везде, где раму нельзя удлинить, а нужно усилие 200–8000 Н.

Совместимые аналоги по полному коду: CKD SSD2-16-30 — совместимый аналог WAALPC SSD2-16-30. Наличие и цена — на странице кода.

Почему компактный цилиндр короче?

В компактном по ISO 21287 диаметр поршня практически равен высоте корпуса — в этом и заключается «компактность». Крышки укорочены до толщины уплотнительного узла, тяг нет. Типовая общая длина стянутого цилиндра — L = Ø + ход + 10–20 мм.

ISO 15552

Профильный

≈ 270 мм

Корпус с тягами по углам + крышки

в 1,6 раза короче

ISO 21287

Компактный

≈ 160 мм

Без тяг, крышки = толщине уплотнения

Что регламентирует стандарт ISO 21287?

• Диаметры поршня — Ø20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 мм (редакция 2004, подтверждена без изменений в 2023).
• Ход — номинальный ряд по ISO 4393 (стандарт допускает до 500 мм); на практике компактные серии делают короткоходовыми до 100–125 мм.
• Крепление: Ø20–25 — резьбовые отверстия в торце (M5/M6); Ø32–100 — посадочные размеры по ISO 15552, то есть отверстия под профильный ряд.
• Резьба штока: M5/M6/M8/M10/M12/M16 по ряду диаметров.
• T-пазы под датчики — на квадратных корпусах сверху и по бокам.

Материал корпуса, тип уплотнения, температурный диапазон, наличие магнита и механизм демпфирования стандарт не регламентирует — это зона ответственности производителя.

Что реально является «эталоном ISO 21287»?

Строго по стандарту компактные серии выпускают немногие: SMC C55, Festo ADN/AEN, AirTAC ACE. А самые массовые на производстве компакты — SMC CQ2, Festo ADVU/ADVUL/ADVC, AirTAC SDA/ACQ — идут по собственным фирменным геометриям, исторически близким к ISO 21287, но между собой посадочно не взаимозаменяемым. Практический вывод: подбирать аналог нужно под конкретный оригинал, который стоит в установке, а не «по стандарту вообще».

Какие компактные серии WAALPC есть и каковы их импортные оригиналы?

WAALPC повторяет именно распространённые форматы — поэтому аналог подбирается под конкретную импортную серию. В каталоге пять компактных серий, всего 1103 артикула; этого хватает на типовой список 10–100 позиций.

Серия WAALPC	Артикулов	Корпус	Шток	Повторяет формат
SDA	320	Квадратный	Стандартный	AirTAC SDA (геометрия SMC CQ-формата)
ACQ	320	Квадратный	Стандартный	AirTAC ACQ, ультракомпакт с расширенными пазами
ADVC	51	Круглый	Стандартный	Festo ADVC, короткоходовой круглый
ADVUL	184	Квадратный	Удлинённый -L	Festo ADVU/ADVUL с увеличенным выносом штока
CQ2	228	Квадратный	Стандартный	SMC CQ2, японский компактный эталон

Магнитное кольцо у наших цилиндров встроено, суффикс -A повторяет обозначение бренда. Переход с импортного компакта на WAALPC той же серии (AirTAC SDA → WAALPC SDA, SMC CQ2 → WAALPC CQ2) не требует изменения плиты или рамы — сверяется артикул по диаметру, ходу и опциям.

Как выглядит пример расчёта — совместимый аналог компактного Ø50 ход 100 мм?

Стоит импортный компакт Ø50, ход 100 мм, сеть 6 бар. Нужен аналог WAALPC и проверка, что усилия хватит.

• Толкающее усилие (выдвижение): F = P × π/4 × D² = 0,6 МПа × π/4 × 50² = 1178 Н при 6 бар; при 8 бар — 1570 Н.
• Тянущее усилие (втягивание, шток Ø20): F = P × π/4 × (D² − d²) = 0,6 × π/4 × (50² − 20²) = 989 Н при 6 бар.
• Проверка штока на изгиб. При ходе 100 мм и стандартном штоке запас по продольной устойчивости большой — компакты короткоходовые, потеря устойчивости им не грозит. Считать по Эйлеру обязательно только при удлинённом штоке (-L) или ходе ближе к пределу.

Под эту задачу подходит WAALPC SDA-50-100-P (квадратный корпус, как у AirTAC SDA) или CQ2-50-100 (под SMC CQ2). Если нужен магнит под датчики — исполнение -A. Точное усилие под своё давление посчитайте в калькуляторе усилия пневмоцилиндра.

Какие артикулы и цены у серий WAALPC?

Пример подбора по диаметру Ø50 и близким размерам — реальные артикулы и текущая цена из каталога:

Серия	Артикул WAALPC	Цена
SDA	SDA-50-100-P	3 060 ₽
ACQ	ACQ-32-10-P	1 150 ₽
ADVC	ADVC-20-10	2 890 ₽
ADVUL	ADVUL-32-25-P	4 020 ₽
CQ2	CQ2-50-100	3 350 ₽

Позиции идут поставкой. Собранные на складе в Москве артикулы уточняются по спецификации.

Как различаются форматы компактных цилиндров SMC, AirTAC, CHELIC и CKD?

Компактные цилиндры разных фирм по длине и креплению между собой не совпадают: это фирменные форматы, а не стандарт. Стандарту ISO 21287 соответствуют немногие серии — Festo ADN/AEN, SMC C55, AirTAC ACE (ADVU/ADVUL — фирменный формат Festo, не ISO 21287; Camozzi — по листу серии), поэтому пару строят по формату бренда: чужой код ведёт на нашу серию того же формата.

Формат	Как читается код бренда	Наша серия	Диаметры, мм	Ходы, мм
SMC CQ2 (у SMC без магнита)	CQ2B<Ø>-<ход>D[Z]: B — сквозные отверстия, A — резьба с обеих сторон; D — двойное действие; Z — текущая модель	CQ2	12–100; 125–200	Ø12–20: 5–50; Ø25–100: 5–100; Ø125–200: 10–300
SMC CDQ2 (с магнитом)	CDQ2B<Ø>-<ход>D[Z]	CDQ2 и CDQ2B	12–100	Ø12–16: 5–50; Ø20–100: 5–100
SMC CQS (малый диаметр)	CQSB<Ø>-<ход>D	CQSB	12–25	5–50
SMC RDQ (с пневмодемпфером)	RDQB<Ø>-<ход>	RDQB	20–100	Ø20: 15–40; Ø25: 15–50; Ø32–40: 20–100; Ø50–63: 30–100; Ø80–100: 40–100
CHELIC JD	JD<Ø>X<ход>	JD	12–100	5–100
CKD SSD2	SSD2-<Ø>-<ход>; SSD2-L — с датчиком	SSD2	12–100	5–100
AirTAC ACQ	ACQ<Ø>X<ход>[S]: S — с магнитом; -B — двусторонний шток	ACQ	20–100	5–100
AirTAC SDA	SDA<Ø>X<ход>[S]: без S — без магнита у AirTAC (наш …-P, магнит у нас встроен), с S — с магнитом (наш …-P-A)	SDA	12–100	5–100

Как отличить магнит: у SMC об этом говорит буква D в имени серии (у SMC CQ2 без магнита, CDQ2 с магнитом), у AirTAC — буква S в конце кода, у наших SDA и ACQ суффикс -P или -P-A повторяет обозначение бренда: магнитный поршень стоит в любом нашем цилиндре. У SMC CQ2 и CDQ2 буква D, S или T после хода обязательна: код без неё, например CDQ2B12-5, неполный, и по нему не видно, одинарное действие или двойное. Camozzi 31 — собственный компактный формат Camozzi, не ISO 21287, его аналог — SDA; Camozzi 32 — ISO 21287, аналог — ADN: разбор Camozzi серии 32. Диаметры 125–200 мм у CQ2 — из отдельного каталога SMC, кодов SMC для них в базе подбора пока нет.

На что обращать внимание при подборе?

• Под какой оригинал. Сначала определите, чей компакт стоит (SMC CQ, Festo ADVU, AirTAC SDA) — под него и берётся серия WAALPC, потому что фирменные геометрии между собой не взаимозаменяемы.
• Форма корпуса — квадрат или круг. Квадратный (SDA/ACQ/ADVUL/CQ) — на плоскость, не проворачивается. Круглый (ADVC) — в отверстие плиты или захвата. Менять форму без переделки рамы нельзя.
• Магнитный поршень (-A). Нужен под бесконтактные датчики крайних положений. Без магнита датчики не работают; у наших цилиндров магнит встроен.
• Удлинённый шток (-L). При выносе нагрузки больше стандартного. Сечение штока остаётся прежним — проверить на изгиб по формуле Эйлера.
• Демпфирование. Упругое (полиуретан) — до 0,3–0,5 м/с, регулируемое (винт) — до 0,7–1,0 м/с. Выше — внешний амортизатор.
• Уплотнение. NBR — воздух до 80 °C; FKM — масло, агрессивные среды, температура выше.

Какие типичные ошибки бывают при подборе?

• Заменять «по ISO 21287 вообще». Стандарт не гарантирует, что SMC CQ сядет на место Festo ADVU — у них разные фирменные посадки. Берите аналог под конкретный оригинал.
• Менять форму корпуса. Поставить квадратный вместо круглого (или наоборот) без переделки плиты или захвата не получится.
• Не проверить магнит у оригинала. Если на линии стоят бесконтактные датчики, цилиндр без магнитного кольца их не включит; у наших цилиндров магнит встроен в любом исполнении.
• Ставить компакт вместо профильного при длинном ходе. Компакт рассчитан на ход до ~100–125 мм; на длинный ход берётся профильный ISO 15552.
• Не проверить шток с исполнением -L. Удлинённый вынос при той же толщине штока — риск потери устойчивости, нужен расчёт по Эйлеру.

Какие вопросы чаще всего задают про компактные цилиндры ISO 21287?

Чем компактный ISO 21287 отличается от профильного ISO 15552

ISO 21287 — короткоходовые компактные Ø20–100 с ходом до ~100 мм и общей длиной около Ø + ход + 10–20 мм. ISO 15552 — профильные с тягами, ход 25–2000 мм, длина в 1,5–2 раза больше. Толкающая сила при одном диаметре одинакова, но компактный занимает меньше места.

Можно ли поставить компактный цилиндр вместо профильного для экономии места

Можно, если ход ≤ 100 мм и не нужен длинный вынос штока. Но посадочные размеры разные (тяги/фланцы у профильного против торцевого крепления у компактного) — без переделки плиты не поменять. На новом проекте компактный уменьшает габарит; при модернизации существующей установки такая перестановка возможна редко.

Как выбрать между квадратным и круглым корпусом

Квадратный — для монтажа на плоскости, T-пазы сверху для датчиков, не проворачивается. Круглый — в отверстие плиты или захвата. Если у импортного оригинала корпус квадратный — берите WAALPC квадратный.

Совместимы ли SDA, ACQ и CQ между собой

По диаметру, ходу и резьбе штока ряды близки, но это не серии ISO 21287 в строгом смысле, а повтор фирменных форматов (AirTAC SDA/ACQ и SMC CQ-формат). По расположению T-пазов и шагу отверстий в торце SDA и CQ во многом схожи, поскольку оба восходят к геометрии SMC CQ. Точную совместимость сверяют по артикулу под конкретный оригинал.

Какое усилие даёт компактный Ø50 при 6 бар

Толкающее — около 1178 Н, тянущее (со штоком Ø20) — около 989 Н. При 8 бар толкающее вырастает до 1570 Н. Точный расчёт под свой диаметр и давление — в калькуляторе усилия.

Подходит ли компактный цилиндр для пищевой линии

Да, при правильном уплотнении. Для контакта с маслами, моющими средствами и повышенной температурой берут исполнение с FKM-уплотнением; для обычного воздуха до 80 °C достаточно NBR. Корпус из анодированного алюминия подходит для большинства пищевых применений.

Какие материалы пригодятся ещё?

• Каталог пневмоцилиндров WAALPC — все серии
• Аналог пневмоцилиндров Festo — подбор аналога
• Демпфирование пневмоцилиндров: P, P-A, PPV или PPV-A
• Пневмоцилиндр ISO 15552 (DSBC): подбор аналога
• Калькулятор усилия пневмоцилиндра онлайн
• Продольная устойчивость штока: формула Эйлера
• C55-50-60 — цена и обозначения других марок
• ADVUL-32-100 — цена и обозначения других марок

Пришлите список из 10–100 позиций импортных компактов — в ответ получите таблицу по 3 категориям: точное соответствие, аналог с оговорками, не наш профиль. Срок подбора — 1 рабочий день для типового списка. Это инженерный консалтинг по подбору аналога импортной пневматики, а не просто отгрузка позиции по списку.