Wyobraź sobie następującą sytuację: starannie wybrałeś siłownik pneumatyczny i odkryłeś, że albo przykłada on zbyt dużą siłę – powodując pęknięcie trzpienia zaworu – albo zbyt małą, powodując spowolnienie lub zablokowanie zaworu w połowie. Ten frustrujący scenariusz podkreśla, dlaczego właściwy dobór siłownika ma kluczowe znaczenie dla działania zaworu.
Zrozumienie momentu obrotowego: wymóg podstawowy
Podstawową funkcją siłownika pneumatycznego jest napędzanie zaworów. Aby zapewnić płynną pracę, siłownik musi pokonać różne opory, co sprawia, że moment obrotowy – siła obrotowa – jest najważniejszym czynnikiem przy wyborze.
Cztery krytyczne wskaźniki momentu obrotowego dla działania zaworu
-
Moment zerwania:Początkowa siła wymagana do przesunięcia nieruchomego zaworu z jego położenia zamkniętego, analogiczna do siły potrzebnej do popchnięcia nieruchomego samochodu.
-
Moment obrotowy:Ciągła siła potrzebna do utrzymania ruchu zaworu podczas otwierania lub zamykania, podobna do utrzymywania prędkości samochodu.
-
Moment obrotowy gniazda:Końcowa siła wymagana do całkowitego zamknięcia zaworu i dociśnięcia powierzchni uszczelniających, porównywalna z uruchomieniem hamulców w celu zatrzymania pojazdu.
-
Maksymalny dopuszczalny moment obrotowy trzpienia (MASZT):Maksymalna siła, jaką trzpień zaworu może wytrzymać bez uszkodzenia, stanowiąca granicę obciążenia zaworu.
Różne typy zaworów wykazują odmienną charakterystykę momentu obrotowego. Na przykład przepustnice z metalowym gniazdem wymagają dużego momentu obrotowego i momentu obrotowego osadzania, ale mniejszego w połowie skoku. Natomiast zawory kulowe z metalowym gniazdem utrzymują wysokie wymagania dotyczące momentu obrotowego przez cały czas pracy.
Podstawowe pojęcia dotyczące selekcji
Współczynnik bezpieczeństwa
Aby zapewnić niezawodne działanie, inżynierowie zazwyczaj mnożą wymagany moment obrotowy zaworu przez współczynnik bezpieczeństwa (często 25%). Margines ten uwzględnia nieoczekiwane zmienne, podobnie jak marginesy bezpieczeństwa inżynieryjnego w projektowaniu samochodów.
Modulacja a usługa włączania i wyłączania
Zawory modulacyjne wymagają precyzyjnej, ciągłej regulacji przepływu, wymagających siłowników o doskonałych parametrach użytkowych. Zawory załączające, używane do prostych operacji otwierania/zamykania, stawiają mniej wymagające wymagania.
Przygotowanie przed selekcją
Dokładne dane dotyczące momentu obrotowego pochodzące od producentów zaworów stanowią podstawę prawidłowego doboru siłownika. Większość producentów podaje minimalne wartości momentu otwarcia w określonych warunkach, zazwyczaj w przypadku instalacji wodnych. Jednakże wartości te zmieniają się w zależności od mediów, co wymaga odpowiednich współczynników bezpieczeństwa dla różnych zastosowań.
Typy siłowników i ich charakterystyka momentu obrotowego
-
Zębatka i zębnik:Zapewnia stały moment obrotowy w całym skoku.
-
Szkockie jarzmo:Wykazuje zmniejszony moment obrotowy w połowie skoku.
-
Powrót wiosenny:Moment obrotowy maleje w miarę postępu skoku z powodu ściskania sprężyny.
Zrozumienie krzywej momentu obrotowego każdego typu — dostępnej u producentów — jest niezbędne do prawidłowego dopasowania do wymagań zaworu.
Przeoczany czynnik: ciśnienie dostarczanego powietrza
Rzeczywiste ciśnienie na zaworze często różni się od wydajności sprężarki ze względu na straty w systemie. Dokładny pomiar ciśnienia w miejscu instalacji ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego doboru siłownika, podobnie jak uwzględnienie oporu rur w układach hydraulicznych.
Podstawy siłownika: działanie pojedyncze i podwójne
-
Pojedyncze działanie (powrót wiosenny):Wykorzystuje siłę sprężyny do ruchu powrotnego, dostępny w konfiguracjach „awaryjnego otwarcia” lub „awaryjnego zamknięcia”.
-
Podwójne działanie:Wymaga dopływu powietrza zarówno do otwierania, jak i zamykania, utrzymania pozycji podczas utraty powietrza.
Kluczowe parametry związane z momentem obrotowym
- Start of Air: Początkowy moment ruchu
- Koniec sprężyny: moment obrotowy sprężyny w położeniu początkowym
- Minimalne powietrze: najniższy punkt momentu obrotowego skoku
- Koniec powietrza: pneumatyczny moment obrotowy na końcu skoku
- Początek wiosny: Siła inicjująca skok powrotny
Tabele wyboru do oceny systematycznej
Wybór siłownika dwustronnego działania
| Parametr |
Wartość |
Jednostka |
| Moment zerwania zaworu |
|
in-lb |
| Moment obrotowy zaworu |
|
in-lb |
| Moment obrotowy gniazda zaworu |
|
in-lb |
| MASZT |
|
in-lb |
| Początek momentu obrotowego powietrza siłownika |
|
in-lb |
| Końcowy moment obrotowy powietrza siłownika |
|
in-lb |
Wybór siłownika ze sprężyną powrotną (awaria zamknięta)
| Parametr |
Wartość |
Jednostka |
| Moment zerwania zaworu |
|
in-lb |
| Moment obrotowy zaworu |
|
in-lb |
| Moment obrotowy gniazda zaworu |
|
in-lb |
| MASZT |
|
in-lb |
| Początek momentu obrotowego powietrza siłownika |
|
in-lb |
| Początek momentu obrotowego sprężyny siłownika |
|
in-lb |
| Końcowy moment sprężyny siłownika |
|
in-lb |
Korzystając z tych tabel, należy upewnić się, że wymagania dotyczące momentu obrotowego zaworu reprezentują wartości minimalne, podczas gdy MAST musi przekraczać wszystkie pozostałe wartości momentu obrotowego w każdym rzędzie.
Właściwy dobór siłownika wymaga dokładnego rozważenia wielu czynników. To systematyczne podejście pomaga zapobiegać problemom operacyjnym i zapewnia optymalną wydajność zaworu.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
