Въпрос: Как се диагностицира „шум от изпускателната тръба“ в машини с висок брой цикли, като се избягват проблемите с противоналягането?

Отговор: За диагностика и елиминиране на високодекибелния пневматичен шум от изпускателната тръба в машини с висок брой цикли инженерите трябва да заменят стандартните, недостатъчно големи или запушени глушители със специализирани високопропускливи глушители, които съответстват или надвишават пропускната способност (Cv стойност) на изпускателния отвор на насочващия клапан. Стандартните спечени бронзови глушители намаляват шума, като принуждават въздуха да минава през микроскопични пори, но те са изключително подложни на запушване от компресорно масло и частици от замърсяване, което води до излишно противоналягане. Това противоналягане затруднява движението на буталото в цилиндъра, което предизвиква бавна реакция на изпълнителното устройство, по-бавни цикли и непредсказуема работа на машината. За решаване на този проблем изберете високопропускливи порести пластмасови (полиетиленови) глушители или многокамерни разширени глушители. Тези конструкции постепенно разширяват и забавят изпускателния въздушен поток, намалявайки нивото на шума до безопасни стойности (по-ниско от 80 dB), докато осигуряват открит и неограничен път за протичане, който предотвратява противоналягането и запазва високочестотната производителност на вашата автоматизирана техника.

Въведение: Скритата заплаха от шума на пневматичните изпускателни системи

В съвременните високоскоростни автоматизирани фабрики пневматичните системи са основната работна сила на производството и задвижват милиони операции с висока честота на опаковане, штамповане и сортиране. Обаче един значителен страничен продукт на компресираните въздушни системи е изключително силният шум. Когато разпределителният клапан промени положението си, той изпуска компресирания въздух директно в атмосферата. Този въздух, който често излиза със свръхзвукова скорост, създава силно, високочестотно „пукане“ или шум на бързо изтичащ въздух.

Дълготрайното излагане на индустриален шум не само нарушава нормативните изисквания за здраве и безопасност (например 85-децибеловият професионален лимит на OSHA), но също така предизвиква умора у операторите, намалява производителността на работниците и може да доведе до постоянно увреждане на слуха. Поради тази причина шумопоглътителите (или глушителите) са стандартно задължителни за всички промишлени пневматични изпускателни отвори. Въпреки това изборът на неподходящ шумопоглътител може да породи вторичен, скъп инженерен проблем: пневматично обратно налягане.

Механиката на пневматичното обратно налягане

За да разберем защо обратното налягане е вредно за машините с висок брой цикли, е полезно да разгледаме динамиката на налягането в двустранно действащ цилиндър. За да се изтегли бързо цилиндърът, компресиран въздух трябва да навлезе в камерата при капака, докато въздухът в камерата при штоковата част се извежда възможно най-бързо. Пътят за изпускане минава през пневматичните тръби, навлиза в разпределителния клапан и излиза през изпускателния отвор.

Ако шумопоглътителят, монтиран на изпускателния отвор на клапана, е ограничителен или запушен, той действа като физическо стеснение. Въздухът не може да излиза достатъчно бързо, което води до натрупване на налягане в камерата, от която се извежда въздухът. Това се нарича обратно налягане. Обратното налягане действа като спирачна сила срещу буталото на цилиндъра. То има няколко негативни последици:

• По-бавни скорости на изпълнителните механизми: Диференциалът на налягането по двете страни на буталото намалява, което води до намаляване на ускорението и крайната скорост на цилиндъра.
• Бавен отговор на клапата: Високото противоналягане може да попречи на вътрешните канални пилотни системи на някои разпределителни клапани, което води до бавно преместване или заклещване на плунжерите по средата на хода.
• Увеличено топлинно напрежение и износ: Физическото триене на уплътненията се увеличава, когато те са подложени на продължително високо налягане и триене срещу цилиндричната стена, което намалява експлоатационния живот на изпълнителното устройство.
• Нестабилно машинно последователно управление: При машини с висока честота на цикли забавяне от само 50 мс при обратния ход на цилиндъра може да наруши цялото машинно време, което води до заклещване на продукти и генериране на брак.

Анализ на технологиите за шумопоглъщатели: материали и конструкции

B2B-купувачите и системните интегратори могат да избират между три основни технологии за шумопоглъщатели, всяка от които има уникални характеристики на производителност при условия на висока честота на цикли:

• Спекли се бронзови шумопоглътители: Това са най-често срещаните и най-евтините шумопоглътители на пазара. Те се произвеждат чрез спечаване на миниатюрни сфери от сплав на мед и калай, за да се получи твърд, порест метален елемент. Въпреки че са изключително издръжливи и високо устойчиви на механични удари, микропорестата им структура действа като механичен филтър. Всеки смазващо масло, влага или твърди частици в линията за компресиран въздух ще запушат тези пори много бързо. При системи с висок брой цикли спеклите бронзови шумопоглътители могат да удвоят своята стойност за противоналягане само за няколко месеца непрекъсната употреба.
• Порести силиконови глушители от полиетилен (пластмаса): Тези глушители използват леко тяло от високоплътност полиетилен. Пластмасовият материал има по-големи и по-еднородни пори в сравнение със спечения бронз. Тази конструкция осигурява отлична абсорбция на шума (често намалява шума до 35 dB), като предлага и превъзходна устойчивост към запушване от масло и влага. Ако в глушителя проникне маслено облакче, то лесно може да бъде издухано през по-големите пластмасови пори, вместо да се задържи, което прави порестата пластмаса предпочитания стандарт за машини за опаковане и сборка с висок брой цикли.
• Силно пропускащи многокамерни / разширени шумопоглъщатели: За тежки системи с голям обем въздух разширените шумопоглъщатели са златният стандарт. Тези шумопоглъщатели с голям корпус съдържат вътрешни прегради и разширени камери. Когато високоскоростният въздух навлезе, той се разширява в първата камера и забавя скоростта си. След това минава през вторични прегради, където скоростта му се намалява още повече, преди да излезе навън. Това постепенно намаляване на скоростта рязко намалява шума при почти нулево противоналягане, което го прави идеален за изпускателни тръби на цилиндри с голям диаметър и дълъг ход.

Как да подберете правилно размера на шумопоглъщател: Правилото за бързо определяне на размера

За да се предотврати противоналягането, проектирането на машините изисква конструкторите никога да не подбират размера на шумопоглъщателя само според резбата на изпускателния отвор на клапана. Много евтини клапани имат големи отвори, но много малки проточни канали, или обратното. Единственият надежден метод за подбор е да се съпостави пропускливостта (коефициент Cv или Kv) на шумопоглъщателя с пропускливостта на изпускателния канал на клапана.

• Проверете техническия паспорт на клапана: Намерете стойността Cv на изпускателния път (обикновено портове 3 и 5 при 5/2-пътен клапан).
• Изберете глушител с по-висока стойност Cv: Уверете се, че избраният глушител има номинална пропускливост Cv, която е поне с 10–15 % по-висока от стойността Cv на изпускателния път на клапана.
• Вземете предвид работния цикъл: За машини с висок работен цикъл (работещи с повече от 60 цикъла в минута) увеличете маржина за размера на глушителя до 25 %, за да се осигури бързо и непрекъснато отвеждане на въздух без ограничения, причинени от температурно разширение.

Диагностика и поддръжка на изпускателните системи

При диагностика на машина, чиято скорост постепенно намалява в продължение на няколко месеца, техниците по поддръжка трябва първо да проверят глушителите:

• Изпълнете бързия тест за заобикаляне: Временно премахнете глушителя от порта на клапана и стартирайте машината. Ако цилиндърът веднага възстанови първоначалната си висока скорост, глушителят е запушен и трябва да бъде заменен.
• Почистване на спечена бронзова част: При използване на спечена бронзова част глушителят може да се откачи и потопи в разтворител за премахване на мазнини, след което се почиства със сух въздушен струйник отвътре навън. В повечето случаи обаче замяната им с пореста пластмаса е по-икономична.
• Внедряване на двойна отделна изпускателна система: При 5-портови клапани с 2 положения използвайте отделни глушители за порт 3 и порт 5. Това ви позволява да настройвате скоростта и шума при хода на изтегляне и при хода на връщане независимо един от друг.

Доставка на високопропускателни глушители AIRWORK

AIRWORK предлага комплексен асортимент от високопропускателни порести пластмасови и спечени бронзови глушители, специално проектирани за автоматизация с висок брой цикли. Нашите пластмасови глушители са с двуслойно тяло от полиетилен, което устойчиво на разградяване от масло и структурно разрушаване при внезапни налягане.

Чрез интегриране на прецизните шумопоглъщатели AIRWORK в пневматичните си системи за управление можете да постигнете съответствие с местните норми за шумово замърсяване, като осигурите и максимална ефективност на машините си. За да видите пълния ни каталог от пневматични аксесоари, включително шумопоглъщатели с висок разход, шумопоглъщатели за дроселни клапани и шумопоглъщатели за бързо изпускане, посетете jzpnu.com още днес.