29 شهریور 1400 12:03 ق.ظ

تجهیزات ابرار دقیق ای شاپ صنعت

شیر برقی برای جک پنوماتیکی فنر برگشتی

چگونه می توان یک شیر برقی پنوماتیک را برای یک جک پنوماتیکی فنر برگشت  انتخاب کرد؟

یک جک پنوماتیکی فنر برگشت یک محرک خطی است و با پر کردن سیلندر با هوای فشرده یک یک حرکت را متوجه می شود. حرکت برگشتی معمولاً توسط یک فنر انجام می شود. جک پنوماتیکی فنر برگشت   دارای یک پورت اتصال است که برای پر کردن یا تخلیه جک پنوماتیکی فنر برگشت   استفاده می شود. برای کنترل جک پنوماتیکی فنر برگشت   از شیر برقی پنوماتیک 2/3 استفاده می شود. شیر برقی پنوماتیک 2/3 به معنی سه درگاه و دو موقعیت است: یک پورت به منبع هوای فشرده متصل می شود ، یک پورت به عنوان خروجی مورد نیاز است و پورت سوم به جک پنوماتیکی فنر برگشت   متصل می شود. شیر دو حالت دارد: پر کردن یا تخلیه جک پنوماتیکی فنر برگشت.

هنگامی که جک پنوماتیکی فنر برگشت و ویژگی های کاربرد مشخص شد، می توان اندازه شیر مورد نیاز را محاسبه کرد.

اصل اساسی جک پنوماتیکی فنر برگشت

سیلندر پنوماتیک یک اکچویتور خطی است که با هوای فشرده کار می کند. قطعات اصلی جک پنوماتیکی فنر برگشت   عبارتند از پیستون، میله پیستون، لوله سیلندر، واشر و مهر و موم. جک پنوماتیکی فنر برگشت  نیز دارای فنر در داخل سیلندر هستند. یک جک پنوماتیکی فنر برگشت  با هوای فشرده کار می کند تا پیستون را در یک جهت به حرکت درآورد و نیروی فنری برای بازگشت به موقعیت پایه ایجاد شود. کار را می توان در جهت حرکت هوا انجام داد. جک دارای یک درگاه است که هم برای تأمین و هم هوای فشرده مورد استفاده قرار می گیرد.

دو نوع جک پنوماتیکی فنر برگشت وجود دارد: برگشت فنر و باز شدن فنر. رایج ترین نوع آن جک پنوماتیکی فنر برگشت است. در جک پنوماتیکی فنر برگشت، فنر بین انتهای جلویی سیلندر و پیستون (در اطراف میله پیستون) قرار دارد. در این طرح ، هنگامی که هوای فشرده به سیلندر وارد می شود ، میله پیستون گسترش می یابد. به محض قطع شدن جریان هوا ، میله پیستون با نیروی فنر عقب می افتد. سیلندر کشیده فنر برعکس کار می کند. پیستون با تامین هوای فشرده جمع می شود. وقتی جریان هوا قطع است ، فنر میله را به بیرون هل می دهد. در استوانه های کشیده فنر ، فنر بین پیستون و انتهای عقب سیلندر قرار دارد.

نمادهای سیلندرهای پنوماتیک مطابق ISO1219-1 ؛ بازگشت نیروی خارجی (چپ) ، بازگشت فنر (وسط) و امتداد فنر (راست)

استفاده از جک پنوماتیکی فنر برگشت  نسبت به سیلندرهای دو کاره مزایایی دارد: لوله کمتر ، استفاده کمتر از هوای فشرده و سیم کشی کمتر برای سیستم مورد نیاز است. جک پنوماتیکی فنر برگشت  نیز دارای معایبی هستند: فنر فضا را اشغال می کند و ضربه کار سیلندر را محدود می کند. علاوه بر این ، نیروی فنر نیروی پنوماتیک را کاهش داده و نیروی حاصله از سیلندر را محدود می کند.

نمایی مقطعی از یک سیلندر پنوماتیک با امتداد فنر (بالا) و بازگشت فنر (پایین)

جک پنوماتیکی فنر برگشت را می توان با پارامترهای کلیدی زیر مشخص کرد:

  • کورس حرکت
  • اندازه سوراخ
  • قطر سیلندر
  • نیروی فنر
  • فشار سیستم

کورس حرکتی عبارت است از فاصله بین انتها و موقعیت پایه (طول حرکت). اندازه سوراخ قطر پیستون است. برای انتخاب استوانه مناسب ، لطفاً روش اندازه گیری سازنده سیلندر را دنبال کنید. جک پنوماتیکی فنر برگشت معمولاً توسط یک شیر سه پورت ، به عنوان مثال یک شیر برقی پنوماتیک کنترل می شود. یک پورت به منبع هوای فشرده متصل می شود ، پورت دوم برای تأمین/خروج هوا به سیلندر و پورت سوم پورت خروجی است.

اصل اساسی شیرهای برقی پنوماتیک

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

برای کنترل جهت جریان هوای فشرده از شیرهای برقی پنوماتیک استفاده می شود. یک قسمت متحرک داخل شیر را مسدود یا باز می کند. قسمت متحرک رول یا پیستون نامیده می شود. حرکت قرقره را می توان از دو طریق کنترل کرد: عملکرد مستقیم یا عملکرد غیر مستقیم.

با عملکرد مستقیم ، قرقره مستقیماً توسط شیر برقی فعال می شود. شیرهای مستقیم با فشار سیستم مستقل هستند و بنابراین می توانند برای فشارهای کم یا خلاء استفاده شوند.

در صورت کار غیر مستقیم ، قرقره مستقیماً توسط شیر برقی فعال نمی شود. شیر از فشار سیستم برای حرکت قرقره استفاده می کند. در اینجا ، یک شیر پیلوت دار اضافی استفاده می شود. شیر پیلوت دار یک شیر کوچک 3/2 راه مستقیم است. شیر پیلوت دار هوای فشرده را برای یک سیلندر هوای کوچک در داخل سوپاپ فراهم می کند. هوای فشرده در این سیلندر نیرویی به پیستون وارد می کند و قرقره را برای تغییر شیر فعال می کند. به این ترتیب ، می توان از یک شیر برقی نسبتاً کوچک برای تغییر شیر استفاده کرد. این شیر ها به عنوان خلبان داخلی شناخته می شوند و برای تغییر نیاز به فشار ورودی دارند. بنابراین ، این شیرها نمی توانند برای کاربردهای خلاء مورد استفاده قرار گیرند ، مگر اینکه شیر پیلوت دار با منبع خارجی هوای فشرده (پیلوت خارجی) کار کند.

انواع شیر برقی پنوماتیک

چندین نوع شیر برقی پنوماتیک در دسترس است. عملکرد شیر همیشه به برنامه بستگی دارد. متداول ترین عملکرد دریچه در سیستم های پنوماتیک موارد زیر است:

     5/2 تک بوبین

     5/2 دو بوبین

     5/3 مرکز بسته

     5/3 مرکز اگزوز

     5/3 مرکز فشار

     3/2 دو بوبین

     3/2 معمولاً باز است (NO)

     3/2 معمولاً بسته (NC)

     2/2 معمولاً باز است (NO)

     2/2 معمولاً بسته (NC)

نمادهای شیرهای برقی 3/2 جهت ؛ به طور معمول باز و تک بوبین (چپ) ، معمولاً بسته و تک بوبین (مرکز) و معمولاً بسته و دو بوبین (راست).

شیر 3/2 راه می تواند معمولاً باز (NO) یا معمولاً بسته (NC) باشد. به طور معمول باز است (شیر اجازه می دهد هوا از پورت 1 به پورت 2 منتقل شود ، در حالی که فعال نشده است. در صورت فعال شدن شیر برقی ، سوئیچ سوئیچ شده و هوا از پورت 2 به پورت 3 تخلیه می شود. یک شیر بسته معمولاً برعکس عمل می کند. هنگامی که شیر برقی خاموش می شود ، هوا از پورت 2 به پورت 3 تخلیه می شود. به محض روشن شدن شیر برقی شیر سوئیچ می شود و هوای فشرده می تواند از پورت 1 به 2 جریان یابد. شیرهای NO/NC نیز وجود دارد ، از این شیرها می توان به دو صورت استفاده کرد (NO/NC).

شیرهای برقی 3/2 می توانند یک یا دو بوبین باشند. شیرهای یکپارچه اغلب فنر برگشتی هستند و مانند یک زنگ در عمل می کنند: در حالی که شیر برقی در حال تغذیه است ، روشن/فعال می مانند. نسخه دو بوبین اغلب دارای دو شیر برقی است و مانند یک چراغ کار می کند. با یک پالس یک شیر برقی تغییر می کند و با یک پالس برقی دیگر به عقب تغییر می کند.

نمایش نمادین سیلندر برگشت فنر که توسط شیر برقی NC 3/2 جهت تک بوبین کنترل می شود. در حالت استراحت شیر برقی (سمت چپ) ، سیلندر با نیروی فنری جمع می شود و هوا می تواند از طریق اگزوز خارج شود. در حالت تغذیه سوپاپ (سمت راست) ، سیلندر با هوا پر شده و امتداد می یابد.

برای کنترل یک جک پنوماتیک برگشت فنر ، از شیر برقی پنوماتیکی 3/2 استفاده می شود. شیر برقی پنوماتیک 3/2 دارای سه درگاه و دو موقعیت است. پورت های IN (1 یا P) ، OUT (2 یا A) و EXHAUST (3 یا R) هستند. شیر دو حالت دارد: یکی برای تحت فشار قرار دادن سیلندر (هوا از پورت 1 به 2 جریان می یابد ، پورت 3 بسته است) و دیگری برای خروج هوا از سیلندر به خروجی (جریان هوا از پورت 2 تا 3 ، پورت 1 بسته) برای اتصال به پورت های IN و OUT می توان از اتصالات مختلفی استفاده کرد. برای کاهش صدای صوتی می توان صدا خفه کن را در درگاه اگزوز نصب کرد. رد پای شیر (سوراخ های نصب) توسط سازنده یا استانداردها ، مانند استاندارد NAMUR یا ISO مشخص شده است. شیر ها همچنین می توانند بر روی پایه یا منیفولد نصب شوند.

اندازه شیرآلات

به منظور تعیین اندازه مناسب اندازه شیر ، مصرف هوا و جریان هوای مورد نیاز سیستم پنوماتیک باید محاسبه شود. برای محاسبه می توان از قانون بویل-چارلز (pV = nRT) استفاده کرد. در مورد یک جک پنوماتیک فنر برگشت ، حجم سیلندر ، طول لوله ، فرکانس کار و از دست دادن سیستم برای محاسبه اهمیت دارد.

مصرف هوا در هر چرخه

مصرف هوا در دقیقه

میزان جریان در حین کار

که در آن:

     A: منطقه دریافت فشار [mm2]

     الف: مساحت بخش داخلی لوله [mm2]

     p: فشار منبع تغذیه [MPa] (1MPa = 10bar)

     N: فرکانس کار [چرخه/دقیقه]

     L: کورس حرکتی [میلی متر]

     l: طول لوله [میلی متر]

     t: کل زمان کورس حرکت  [s]

     T: دما [K] (K = ° C + 273.15)

فرمول های فوق برای A.N.R معتبر است. شرایط نماد A.N.R. مخفف فرانسوی برای “kushtet de l’atmosphère normale de rèfèrence” است که به معنی “شرایط مرجع استاندارد جوی” (20 ℃ ، 1013mbar ، رطوبت (نسبی) 65) است.

مدار پنوماتیک با یک جک پنوماتیک برگشت فنر و یک شیر برقی پنوماتیکی  NC 3/2 جهت.

مثال

در این مثال ، یک سیستم پنوماتیک شامل یک جک پنوماتیکی فنر برگشت با پارامترهای زیر است:

فشار سیستم = 0.5 مگاپاسکال (5 بار)

دما = 293K (20 درجه سانتی گراد)

کورس حرکتی (L) = 50 میلی متر

اندازه سوراخ / قطر پیستون = 40 میلی متر

برای اتصال سیلندر با شیر 3/2 ، از لوله زیر استفاده می شود:

طول لوله (l) = 2 متر

قطر داخلی لوله (d) = 4 میلی متر

فرکانس عملکرد مورد نیاز (N) 50 چرخه در دقیقه است.

ناحیه دریافت فشار را می توان از اندازه سوراخ محاسبه کرد:

ناحیه داخلی لوله عبارت است از:

در حال حاضر ، مصرف هوا در زمان اکستروژن (Q) قابل محاسبه است. در این مورد ، این میزان مصرف هوا برای یک چرخه است:

میزان مصرف هوا در دقیقه

زمان کل کورس حرکتی  (t) 0.6 ثانیه است.

جریان هوای مورد نیاز

هنگامی که مصرف هوا و جریان هوای مورد نیاز محاسبه می شود ، شیر را می توان انتخاب کرد. برای یافتن شیرهای مناسب ، باید ورق های شیر ها را بررسی کرد. تمام برگه های داده حاوی اطلاعاتی در مورد سرعت جریان شیر ها هستند (تصویر زیر را ببینید). سرعت جریان شیر انتخابی باید بیشتر از جریان هوای مورد نیاز سیستم باشد. لطفاً به خاطر داشته باشید ، تمام سیستمهای پنوماتیک دارای افت هوا و فشار هستند!

نمونه ای از نمودار میزان جریان با نرخ جریان اسمی (L/min) در برابر فشار ورودی و افت فشار

در مثال ، جریان هوای شیر باید بالای 50 dm3/min باشد در حالی که فشار سیستم 0.5 مگاپاسکال است. سرعت جریان در dm3/min برابر است با l/min. برگه اطلاعات شیر شامل داده dm3/min یا l/min است. مقدار MPa را نیز می توان به بار تغییر داد ، بنابراین 0.5 مگاپاسکال برابر با 5 بار فشار است. با کمک نمودار میزان جریان می توان دریافت که کوچکترین شیر (نوع PS-32AS-AM5) برای این سیستم به اندازه کافی بزرگ است. در 5 بار ، شیر قادر است حدود 300 لیتر در دقیقه هوای فشرده را منتقل کند.

شیر انتخاب شده می تواند جک پنوماتیک فنر برگشت را فعال کند ، اما فرکانس کار سیلندر (سرعت پیستون) می تواند بیشتر از مقدار مورد نیاز باشد ، زیرا سرعت جریان سوپاپ با دبی مورد نیاز محاسبه نشده است. سرعت پیستون را می توان با یک شیر گاز تنظیم کرد که روی شیر خروجی شیر برقی نصب شده است. مواد دریچه ، محیط (گرد و غبار ، آب یا سایر قطرات شیمیایی ، دمای متوسط ​​، دمای محیط) ، سطح IP ، حداقل حداکثر فشار و ولتاژ از دیگر عوامل مهم انتخاب است. اندازه درست شیر به تنهایی برای ایجاد یک سیستم پنوماتیک مناسب کافی نیست.

همچنین بخوانید:

سنسور جک پنوماتیک 

منیفولد پنوماتیک

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوالی دارید؟ با ما صحبت کنید!
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در WhatsApp پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید
ما معمولاً در چند دقیقه پاسخ می دهیم