Pitanje: Kako sinhronizirati dva zračna cilindra u paralelnom sistemu podizanja bez elektroničkih senzora?

Odgovor: Za postizanje savršene sinhronizacije između dva pneumatska cilindra u paralelnom sustavu podizanja bez elektroničkih senzora potrebno je zamijeniti jednostavnu pneumatsku cijev s mehaničkim spajanjem, hidrauličkim regulatorima brzine ili precizno uravnoteženim pneumatskim krugovima. Budući da je komprimirani zrak vrlo komprimiran, dva identična cilindra povezana s istim izvorom zraka nikada se neće proširiti u istoj brzini ako postoji čak i mikro-gramska razlika u opterećenju, otporu trenju ili dužini cijevi. Cilindar s lakšim opterećenjem ili manjim trenjem uvijek će se prvi proširiti. Kako bi se to riješilo, inženjeri B2B-a moraju implementirati čvrsto mehaničko povezivanje (kao što je torzijska šipka ili vodila), koristiti zatvorene hidropneumatske jedinice za kontrolu brzine ili izgraditi simetrične cijevi s kompenzacijom protoka.

Uvod: Klasična dilema podizanja dvostrukih cilindra

U industrijskoj strojnosti, podizanje ili guranje širokog, teškog tereta često zahtijeva silu dva paralelna pneumatična cilindra. Naprimjer, u automatiziranom rukovanju materijalom, dvoklopna podizala može podići teške drvene sanduke ili metalne ploče. Ako se cilindri ne protežu istom brzinom, platforma će se nagnuti. To nagibanje uzrokuje da se korisni teret klizi, zaglavi mehaničke vodnike za klizanje i savije kolutne šipke cilindra.

Dok su elektronička rješenja poput proporcionalnih ventila, kodera s linearnim pomicanjem i PLC kontrolera zatvorenih petlja vrlo učinkovita, također su skupa, složena za programiranje i ranjiva na električne smetnje, visoku vlažnost ili eksplozivnu atmosferu. Za mnoge B2B aplikacije vrlo je poželjno pronaći robustan, isplativ način sinhronizacije cilindara bez elektronike. AIRWORK, vodeći proizvođač industrijske pneumatičke opreme, nudi nekoliko mehaničkih i fluidnih rješenja za postizanje stabilne sinhronizacije bez senzora.

Zašto se pneumatički cilindri prirodno ne sinhroniziraju

Da bismo izmislili rješenje, moramo prvo razumjeti zašto paralelno zrakovim cilindrima prirodno se kreću različitim brzinama:

• Put najmanjeg otpora: komprimirani zrak je tekućina. Kada zrak uđe u T-spoj, prirodno će teći prema cilindru koji zahtijeva najmanji pritisak za kretanje. Cilindar s manje trenja ili malo lakšim opterećenjem primiće više protoka zraka i brže će se kretati.
• Razlike u trenju: Nijedan cilindar nije isti. Razlike u otpornosti na otpornost na gume, raspodjelu masti i vodila znači da će jedan cilindar uvijek imati nešto veće trenje od drugog.
• Gravitacija i izvan središnje opterećenja: Ako se korisno opterećenje ne smjesti savršeno u središte podizne platforme, jedan cilindar podnosi veću težinu od drugog. Teško natrpani cilindar zahtijeva veći pritisak da bi se počeo kretati, što uzrokuje da se lakše natrpani cilindar prvo proširi.

Metod 1: Čvrsto mehaničko spajanje (najlakše i najsigurnije rješenje)

Ako ne možete koristiti elektroničke senzore, apsolutno najpouzdaniji način da se sinhronizira je kroz čvrsto mehaničko spajanje. Ova metoda ne pokušava uravnotežiti tlak zraka; umjesto toga, fizički prisiljava dva palica cilindra da se kreću kao jedna jedinica.

• Sistemi za torzijsku šifru (torzijska šipka): Povežite torzijsku šipku od čelika visoke čvrstoće preko podizne platforme. U svakom kraju torzijske šipke postavite zupčanik koji se povezuje s vertikalnim zupčanikom za stopala pričvršćenim na okvir stroja. Kada cilindar A pokuša gurnuti ispred cilindra B, sila zaokretavanja se prenosi kroz torzijsku šipku na cilindar B, prisiljavajući ga da se drži. To potpuno sprečava nagib.
• Čvrsta mostovica i linearne vodnice: Povežite dva batona s debelom, teškom konstrukcijskom čeličnom gred ili ploču. U slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti na temelju primjene iz stavka 1. Linijski vodiči apsorbiraju sve manje sile nagibanja, sprečavajući bočno opterećenje da se prenese na šipke cilindara. Napomena: most mora biti vrlo čvrst; tanka, fleksibilna ploča će se jednostavno savijati, što će dovesti do mehaničkog vezivanja.

U slučaju da je to moguće, mora se upotrebljavati sljedeća metoda:

Za razliku od zraka, nafta je praktički neiskrpljiva. Kombinacijom pneumatičke snage s hidrauličkom regulacijom brzine, možete postići nevjerojatno preciznu, senzornu sinhronizaciju.

• Kako radi: U svakom pneumatičkom cilindru postavite paralelno hidraulički regulator brzine (također poznat kao hidro-pneumatski provjeravač ili jedinica za kontrolu brzine). U slučaju da se ne provede ispitivanje, ispitni postupak se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2. Dok se pneumatički cilindri protežu, guraju hidrauličke zamaške.
• Izjednačavanje brzine: Budući da ulje ne može komprimirati, brzinu hidrauličkih cilindara upravlja brzina protoka ulja. Preko jednog, dvostrukoga ventila za podešavanje ili prekopunskim povezivanjem hidrauličkih komora, tekućina tjera oba pistona da se kreću istom brzinom, bez obzira na manje promjene u tlaku zraka ili raspodjeli opterećenja.
• AIRWORK Hydro-Check Series: AIRWORK proizvodi integrirane pneumatsko-hidrauličke cilindre i vanjske regulatorne brzine ulja posebno dizajnirane za glatko pneumatiko kretanje i osiguravanje stabilne, sinhronizirane brzine pod fluktuirajućim opterećenjima.

Metod 3: Precizno uravnoteženi pneumatički cijevi

Ako mehaničko povezivanje ili hidraulički sustavi nisu izvedljivi zbog ograničenja prostora ili težine, možete optimizirati pneumatički krug kako biste minimizirali pogreške sinhronizacije. Iako nije 100% savršena, ova metoda je vrlo učinkovita za umjerene opterećenja:

• Smatra se da je to uobičajeno za sve vrste vozila. Trubica Dužina: Pad pritiska unutar pneumatičke crijeva povećava se s dužinom. Ako spojite upravljački ventil s cilindrom A s 1 metar i cilindar B s 2 metra, cilindar A će uvijek reagirati brže. Ako je to potrebno, ispitni sustav mora biti u skladu s zahtjevima iz točke 6. Ako je to potrebno, provjerite da li je to u skladu s člankom 6. stavkom 2.
• U slučaju da je to potrebno, mora se provjeriti da li je to moguće. U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, u slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrijebiti sustav za regulaciju protoka. Svaka ventila se prilagođava kako bi se ravnoteža brzina. Stabilni protutlak izduvnog plina koji je stvoren kontrolom izlaznog mjeritelja pomaže u udobljenju i izjednačavanju pokreta.
• Pneumatički ventili za razdvajanje protoka: Za specijalizirane primjene, inženjeri za projektiranje mogu koristiti ventil za razdvajanje protoka s pneumatičkom kompenzacijom tlaka. Ovaj fizički ventil podijelio je jedan ulazni protok zraka u dva jednaka toka, automatski prilagođavajući unutarnji spoil kako bi održao jednak izlazni protok čak i ako se pritisak na opterećenju na dvije izlazne linije razlikuje.

Uputstva za proizvodnju i proizvodnju električnih vozila

U slučaju da je to potrebno, potrebno je utvrditi razinu i veličinu vozila.

• Prevelike veličine cilindra: Cilindri uvijek moraju biti tako veličine da rade s 50 do 60 posto svoje teoretske snage pri sistemu pritiska. Ako su cilindri u tekućini blizu maksimalnog kapaciteta, bilo kakva manja fluktuacija tlaka dovesti će do zaustavljanja jednog cilindra, što će uzrokovati ozbiljnu nepravilnost.
• Ako se koristi mehanička veza, priključite palice na podiznu ploču pomoću kugličnih očiju palice. To omogućuje blagu uglovitu igru, sprečavajući manje razlike u sinhronizaciji od stavljanja destruktivnih bočnih opterećenja na ležajeve šipki.

Zaključak: postići robusnu automatizaciju pomoću AIRWORK-a

Sinhronizacija paralelnih pneumatičkih cilindara bez elektroničkih senzora vrlo je moguće postići pomoću pravilnog mehaničkog dizajna, hidrauličkih provjerača brzine ili precizno uravnoteženih cijevi. Standardnim standardima na visokokvalitetnim AIRWORK cilindrima i uključivanjem robusnih mehaničkih vodiča ili regulatornih sustava za ulje, proizvođači strojeva mogu jamčiti stabilnu učinkovitost podizanja uz održavanje niske cijene sustava.

Posjetite jzpnu.com za preuzimanje kompletnih CAD modela, proučavanje detaljnih dijagrama i naručivanje vrhunskih pneumatskih dijelova za vaše paralelne sustave za dizanje.