Односторонний цилиндр (одностороннего действия) движется воздухом в одну сторону, обратно его возвращает пружина (или внешняя нагрузка). Двусторонний (двустороннего действия) — воздух подаётся с обеих сторон, усилие развивается в обоих направлениях. Односторонний экономит воздух и проводку на простых толчках/зажимах; двусторонний нужен, когда требуется управляемое усилие туда и обратно. В нашем каталоге основные серии пневмоцилиндров (MAL, DSNU, DSBC, ADN) — двустороннего действия; исполнения одностороннего действия единичны, их наличие смотрите в карточке серии; принцип одностороннего разобран ниже для понимания разницы и выбора схемы.
Товары из статьи
Поставка всех позиций — 3–5 недель.
В чём разница между односторонним и двусторонним пневмоцилиндром?
Главное отличие — в том, как шток возвращается в исходное положение. У одностороннего цилиндра сжатый воздух подаётся только в одну камеру и совершает рабочий ход; обратный ход обеспечивает встроенная возвратная пружина или внешняя нагрузка (вес детали, усилие пресса). Это требует всего одного порта подвода и одного канала управления — обычно распределителя 3/2. Пружина занимает часть корпуса, поэтому при одинаковом ходе односторонний цилиндр обычно длиннее двустороннего того же размера.
У двустороннего цилиндра воздух поочерёдно подаётся в обе камеры — со стороны крышки и со стороны штока. И прямой, и обратный ход выполняются за счёт давления, поэтому усилие развивается в обоих направлениях (на обратном ходе — чуть меньше, за счёт площади штока, см. расчёт ниже). Для управления нужны два порта и распределитель 4V схемы 5/2 или 5/3.
На сколько отличается усилие прямого и обратного хода у двустороннего цилиндра?
Возьмём реальный складской цилиндр MAL-20-100-CA (Ø20 мм, шток 8 мм, ход 100 мм, 1 540 ₽, в наличии) и рабочее давление 0,6 МПа — типовое давление цеховой сети; допустимое давление серии смотрите в карточке.
- Площадь поршня: A = π·D²/4 = π·20²/4 ≈ 314 мм².
- Усилие прямого хода: F₁ = P·A = 0,6 Н/мм² · 314 мм² ≈ 188 Н.
- Площадь штоковой стороны: A₂ = A − π·d²/4 = 314 − π·8²/4 ≈ 314 − 50 = 264 мм².
- Усилие обратного хода: F₂ = P·A₂ = 0,6 · 264 ≈ 158 Н.
Разница ≈ 16 % — это «плата» за шток, и она есть у любого двустороннего цилиндра с односторонним штоком (при сквозном штоке площади с обеих сторон равны). Значения теоретические, без трения; при подборе закладывают запас. У одностороннего пружинного цилиндра обратный ход намного слабее: пружины хватает только на возврат самого штока. Например, у Festo ESNU Ø20 при 6 бар прямой ход даёт 169 Н, а пружина возвращает шток с усилием всего 14–18 Н в зависимости от хода, то есть около 8–11 %; по всему ряду ESNU Ø8–63 это примерно 3–20 %. Поэтому одностороннее исполнение непригодно там, где на обратном ходе есть нагрузка: SMC в каталоге CJ2 предупреждает, что под нагрузкой шток может не вернуться до конца хода.
Как выглядит таблица отличий?
| Признак | Односторонний | Двусторонний |
|---|---|---|
| Возврат | пружина / нагрузка | сжатый воздух |
| Портов подвода | 1 | 2 |
| Усилие на возврате | слабое (пружина, примерно 3–20 % от рабочего хода по данным Festo ESNU) | почти полное (воздух, ≈84 % от рабочего хода для Ø20/шток 8, см. расчёт) |
| Расход воздуха | ниже (один порт) | выше (два порта) |
| Распределитель | 3/2 | 5/2 или 5/3 |
| Длина при том же ходе | больше (место под пружину) | меньше |
| Типичное применение | простые зажимы, выталкиватели, фиксация | манипуляторы, перемещение, прессы (мини-цилиндры DSNU) |
Что выбрать?
- Односторонний — простое однонаправленное действие, нужен механический возврат при потере давления (пружина возвращает шток без воздуха, если её усилия хватает на трение и нагрузку).
- Двусторонний — нужно усилие и контроль в обе стороны, регулировка скорости дросселями в обоих направлениях, высокая частота циклов. Профильные серии DSBC (ISO 15552) и компактные ADN (ISO 21287) — обе двустороннего действия; мини-цилиндры MAL (Ø16–25 — по ISO 6432) — тоже.
- Подбор по усилию и ходу — калькулятор /tools/cylinder-force/; как выбрать цилиндр — статья как выбрать пневмоцилиндр.
На что ещё смотреть: у двустороннего цилиндра при пропадании давления шток ничем не удерживается. Без внешней нагрузки он обычно стоит на месте за счёт трения, а под нагрузкой (например, вертикальный цилиндр с грузом) может сместиться или опуститься. Возврата распределитель сам не даст: без давления ни положение 5/3, ни клапан сброса воздуха шток не двигают. Центр «закрыто» при снятом сигнале только запирает воздух в камерах, и утечки со временем его снижают; клапан сброса снимает давление и оставляет шток свободным. Для возврата без сети нужен запас энергии (пружина или ресивер с обратным клапаном), для удержания — пневмозамки или зажимной узел штока. У одностороннего цилиндра при потере давления пружина сама вернёт шток, если воздух может выйти из камеры, а усилия пружины хватает на нагрузку. Это его практическое преимущество, но шток при этом движется без команды: положение после возврата должно быть безопасным, а там, где рядом работают люди, одной пружины как меры защиты мало. Подобрать схему управления помогут категории пневмоцилиндры и пневмораспределители, а различия в самих распределителях разобраны в статье моностабильный vs бистабильный распределитель.
Подобрать по теме
Какие размеры по теме есть у нас?
Страницы с размерами, ценой и обозначениями других марок для серий из этой статьи: MAL-16-125, MAL-20-125, MAL-20-200, MAL-40-75.
Какие вопросы чаще всего задают про одно- и двусторонние цилиндры?
Чем односторонний цилиндр отличается от двустороннего?
Возвратом: односторонний возвращается пружиной (1 порт подвода воздуха), двусторонний — воздухом с обеих сторон (2 порта).
Какой цилиндр экономичнее по воздуху?
Односторонний — воздух подаётся только в одну камеру, обратный ход бесплатный (пружина).
Какой распределитель нужен для каждого типа?
Для одностороннего — 3/2 (один канал управления), для двустороннего — 4V-серии схемы 5/2 или 5/3.
Почему у двустороннего цилиндра усилие обратного хода меньше прямого?
Со стороны штока рабочая площадь поршня меньше на площадь сечения штока — воздух давит на меньшую поверхность. У цилиндра Ø20 со штоком 8 мм разница составляет около 16 % (188 Н на прямом ходе против 158 Н на обратном при 0,6 МПа).
Что происходит с двусторонним цилиндром при потере давления?
Шток ничем не удерживается: без нагрузки он обычно стоит на месте за счёт трения, под нагрузкой может сместиться или опуститься. Распределитель 5/3 и клапан сброса возврат не обеспечат: без давления они шток не двигают. Для возврата при потере давления нужен запас энергии: ресивер с обратным клапаном или изначально односторонний цилиндр с пружинным возвратом, если усилия пружины хватает на нагрузку.
Нужен подбор аналога Festo/SMC под вашу задачу? Пришлите список артикулов — вернём таблицу совместимых аналогов и счёт за 1–3 дня.
✉ info@corneta.ru · ☎ 8-800 350-01-08 (звонок бесплатный)
Ещё по теме: артикулы, аналоги и статьи (4)
Пришлите список позиций — вернём варианты с ценами
Вставьте список артикулов из таблицы и количество — подберём наши позиции WAALPC и вышлем счёт. Можно позвонить: 8 800 350-01-08.
Главный инженер CORNETA.TECH ответит за 1 рабочий день: Пневмоцилиндр круглый MAL — алюминиевый корпус, Ø16–40 мм (Ø16–25 — по ISO 6432): 70 исполнений, Ø 16–40 мм, цена от 920 ₽. Подберём исполнение, проверим расчёт и пришлём спецификацию на WAALPC.
Звонок бесплатный по России. Или оставьте адрес электронной почты — ответим письмом за 1 рабочий день:
