Kérdés: Hogyan tervezhető „önvisszatérő” neumatikus kör automatizált rezgéshez vagy keverési feladatokhoz?

Válasz: Tisztán mechanikus önvisszatérő légkör , a mérnököknek egy 5/2-utas, kettős vezérelt irányítószelepet kell használniuk fő teljesítményszelepként, amelyet két, a henger löketjének fizikai határain elhelyezett, 3/2-utas, normálisan zárt, görgős karos határoló szelep párosít. A ciklust egy 3/2-utas kézi szelepen keresztül vezetett indító jel indítja el. Amikor az indító jel aktív, az első görgős szelep – amelyet a visszahúzott dugattyúrúd mechanikusan lenyom – pilotnyomás-jelzést küld a fő 5/2-utas szelep átkapcsolásához. Ez kinyújtja a hengert. Amikor a henger teljesen kinyúlik, aktiválja a második görgős szelepet. Ez a szelep ellentétes irányú pilotjelet küld a fő szelep másik oldalára, megfordítva az áramlást és visszahúzva a hengert. Amikor a henger visszatér kiindulási helyzetébe, ismét aktiválja az első görgős szelepet, ezzel újraindítva a ciklust. Ez folyamatos, automatikus lineáris reciprocitást eredményez, anélkül, hogy bármilyen elektronikus érzékelőre, PLC-re vagy villamos vezetékezésre lenne szükség.

Bevezetés: A mechanikai reciprocálás előnyei

Az ipari gyártásban és feldolgozásban a folyamatos, reciprocáló egyenes vonalú mozgás gyakori mechanikai követelmény. A rezgő szűrőrácsok, a kémiai keverőkádak, a porkeverő tartályok, a alkatrészmosók és a festékek keverői mind egy állandó, ismétlődő oda-vissza mozgásra támaszkodnak feladataik ellátásához.

Bár az elektronikus vezérlőrendszerek (PLC-k, közelítésérzékelők és mágneses szelepek használatával) könnyen programozhatják ezt a mozgást, nem mindig a legmegfelelőbb megoldások. Robbanásbiztos környezetekben (például kémiai keverőhelyiségekben vagy oldószeres festőfülkékben) az elektromos alkatrészek szikraforgalmat okoznak, és drága robbanásbiztos burkolatokat igényelnek. Nagy mosási igényű vagy poros környezetekben a finom elektronikus érzékelők könnyen meghibásodnak. Egy tisztán neumás, önműködő reciprocáló áramkör egy elegáns, rendkívül tartós és belsőleg biztonságos alternatíva, amely kizárólag sűrített levegőn működik.

Egy önműködő reciprocáló áramkör felépítése: Alapvető összetevők

Egy nagyon megbízható, önállóan működő visszatérő áramkör létrehozásához a rendszerintegrátoroknak a következő nagy teljesítményű AIRWORK alkatrészeket kell használniuk:

• Egy kettős hatású pneumatikus henger: Ez az aktuátor a levegőnyomást fizikai visszatérő mozgássá alakítja. A folyamatos irányváltás során keletkező ütőerők elnyelése érdekében beállítható belső végpárnázással kell ellátni.
• Egy 5/2-utas, kettős pilótavezérelt szelep (a fő szelep): Ez a szelep szabályozza a levegő áramlásának irányát a henger felé. Nincs benne rugó; a belső csúszószelep az utolsó helyzetben marad, amíg az ellentétes pilóta-csatlakozóra aktív pilótajelet nem kapcsolnak.
• Két 3/2-utas, görgős billentyűs szelep (határszelepek): Ezek az NC (normálisan zárt) szelepek a henger löketének fizikai határait jelölik (az egyik a 0%-os kinyúlásnál, a másik az 100%-os kinyúlásnál). Pneumatikus pozícióérzékelőként működnek.
• Egy 3/2-utas kézi kapcsoló- vagy nyomógombos szelep (indító/leállító szelep): Ez a szelep a rendszer főkapcsolójaként működik, és lehetővé teszi az üzemeltető számára a reciprok mozgás indítását és leállítását.
• Két egyirányú áramlásszabályozó szelep (kimenő oldali sebességszabályozók): Ezeket közvetlenül a henger portjaira szerelik fel a kinyúlás és visszahúzódás sebességének beállítására, amely közvetlenül meghatározza a reciprok mozgás frekvenciáját.

Áramkörvázlat és lépésről lépésre leírt működési logika

Az áramkör integrálásához csatlakoztassa a komponenseket ezen standard mechanikai logika szerint:

• Kezdőállapot (várakozási állapot): Az indítószelep zárva van. A henger dugattyúrúdja teljesen visszahúzódott, fizikailag a görgős karos szelep 1-en nyugszik, így azt lenyomva (nyitva) tartja. A fő 5/2-es szelep alaphelyzetben van, levegőt vezet a henger elülső kamrájába, hogy a hengert a visszahúzott helyzetben tartsa.
• 1. fázis – A ciklus indítása: A működtető a 3/2-utas indítószelepet BE állásba kapcsolja. A sűrített levegő áthalad az indítószelepen, átjut az 1-es mechanikusan lenyomott (nyitott) görgős karos szelepen, és a fő 5/2-utas szelep 14-es vezérlő nyílásába jut.
• 2. fázis – Kinyúlás: A vezérlőnyomás elmozdítja a fő 5/2-utas szelep tolattyúját. A levegő a henger hátsó kamrájába jut, miközben az elülső kamrában lévő levegő elvezetésre kerül. A henger rúdja kinyúlni kezd. Amint a rúd elmozdul, felengedi az 1-es görgős karos szelepet, amely rugóerő hatására visszatér normál zárt (elvezető) állásába. A fő szelep tolattyúja a vezérlőlevegő bezáródása miatt a megváltoztatott helyzetben marad.
• 3. fázis – Visszahúzás: Amikor a henger rúdja teljesen kinyílik, fizikailag megüti és lenyomja a görgős karos szelepet (2-es). Ez megnyitja a szelepet, így a sűrített levegő áramlani kezd a fő szelep 12-es vezérlőportjába. A fő szelep tolattyúja visszatolódik, megfordítva a levegőellátást. A hátsó kamra kiürül, és a levegőt a frontkamrába irányítják, ami a henger rúdjának visszahúzását eredményezi. A görgős karos szelep (2-es) felengedődik és bezáródik.
• 4. fázis – Folyamatos újraindítás: A henger teljesen visszahúzódik, és ismét megüti a görgős karos szelepet (1-es). A levegő visszaáramlik a fő szelep 14-es vezérlőportjába, ami a fő szelep tolattyújának elmozdulását eredményezi, és megkezdődik a következő kinyílási üzemciklus. Ez a ciklus addig ismétlődik, amíg a működtető személy a start szelepet KI állásba nem állítja, amivel megszakítja a levegőellátást a görgős karos szelepekhez.

Mérnöki legjobb gyakorlatok: sebesség, frekvencia és tartósság

Ahhoz, hogy egy önműködően váltakozó rendszer hosszú, karbantartásmentes élettartamot érjen el, a tervezőknek be kell tartaniuk az alábbi mechanikai irányelveket:

• A lökethossz gyakoriságának beállítása: A reciprocáló mozgás gyakoriságát a két egyirányú áramlásszabályozó szelep beállításával szabályozzuk. A tűszelepek bezárása korlátozza az elvezetett levegő áramlását, lassítja a dugattyút és csökkenti a gyakoriságot. A nyitásuk növeli a sebességet és a gyakoriságot. Soha ne üzemeltesse a hengert maximális sebességen puhítás nélkül, mivel a folyamatos ütés gyorsan tönkreteszi a henger végeit.
• Mechanikus puhítás beállítása: Győződjön meg arról, hogy a nevelt henger rendelkezik beállítható végállás-puhítással. Állítsa be a puhítási tűszelepeket úgy, hogy a dugattyú simán lassuljon le éppen a végkapszulák elérése előtt, ezzel minimalizálva a szerkezeti rezgéseket.
• Megfelelő görgős kar helyezése: A görgős karos szelepeket úgy szerelje fel, hogy a henger camja vagy a rúdvég ütőfelülete a görgőkarra 30–45 fokos szögben, nem pedig merőlegesen hatoljon. Ez megakadályozza az oldalirányú terhelést és a szelepkar mechanikai meghajlását.
• Kenés és levegőminőség: Mivel a reciprocáló rendszer folyamatosan üzemel, a tömítések kopása jelentős. Győződjön meg arról, hogy a sűrített levegő megfelelően szűrve van (5 mikron vagy annál finomabb szűrés), és táplálja a körkört egy AIRWORK mikropermet-kenőberendezéssel, hogy a szelephenger és a hengertömítések folyamatosan kenettek maradjanak.

B2B Alkalmazás : Robbanásbiztos oldószerkeverő

Egy vegyipari gyárnak olyan megoldásra volt szüksége, amely folyamatosan keveri az agresszív, oldószer-alapú bevonatokat egy zárt tartályban. Az elektromos motorok és az elektronikus határváltók használata nem volt lehetséges a magas oldószer-gőz-gyulladási kockázat miatt. A gyár 100%-osan robbanásbiztos keverőagitátort keresett.

Az üzem egy AIRWORK önismétlődő neumátkör bevezetésével robosztus, szikramentes keverőt tudott építeni. Egy kettős hatású rozsdamentes acél henger volt csatlakoztatva a keverőlapátokhoz a tartály belsejében. A vezérlőrendszer kizárólag egy AIRWORK 5/2-utas kettős vezérelt szelepből és két G1/8 menetes görgős határváltó szelepből állt. A rendszer hibátlanul működött 45 ciklus per perc sebességgel, napi 24 órában, karbantartásmentesen, teljes szikrabiztonságot és kiváló megbízhatóságot biztosítva.

Az AIRWORK nagy ciklusfrekvenciás neumátkomponensek egységesítése

Az AIRWORK azon kötelezettséget vállalta, hogy erőteljes, nagy pontosságú neumátkomponenseket szállít, amelyek a legigényesebb automatizálási környezetekben is kifogástalanul működnek. Irányítószelepeink, görgős kartengelyes szelepeink és az ISO-szabványnak megfelelő hengereink szigorú tűrésekkel és kopásálló tömítésekkel készülnek, ezért folyamatos üzemre tervezett önismétlődő rendszerek elsőszámú választása.

Ha az alkatrészeit az AIRWORK-től szerezni meg, olasz mérnöki minőségre, átfogó technikai támogatásra és gyors, világközi szállításra számíthat. A 3D CAD-fájlok vagy kapcsolási rajzok letöltéséhez, illetve ha beszélgetni szeretne egy alkalmazástechnikussal keverési vagy rezgési projektje kapcsán, látogassa meg még ma a jzpnu.com weboldalt.