Kérdés: Miért a gyors kioldó szelepek (QEV-k) a sztenderd a hosszú lökethosszúságú hengerek visszatérő ütésének sebességének maximalizálására?

Válasz: Gyors kioldó szelepek a gyors kioldó szelepek (QEV-k) az ipari szabványt képezik a henger visszatérő ütemének sebességének maximalizálására, mivel teljesen kikerülik a hosszú pneumatikus csövek és irányítószelepek erősen korlátozó kifúvó útvonalát. Általában a levegő kifúvása az ellátó csöveken keresztül történik vissza, majd belép az irányítószelepbe, és egy halkítón keresztül távozik, ami magas visszanyomást eredményez, és lelassítja a henger dugattyújának mozgását. Ha a QEV-t közvetlenül a henger portjára vagy annak nagyon közelre szerelik fel, a szelep gyors, helyi leengedésként működik. Amikor az irányítószelep átkapcsol a visszatérő ütemre, a QEV bemenetén létrejövő nyomáscsökkenés azonnal elmozdítja a belső membránt, amely lezárja az ellátó vezetéket, és egy nagy, közvetlen légkörbe nyíló kifúvó nyílást nyit meg. Ez a levegőt helyben engedi le, így megszünteti a csövek súrlódását és a visszanyomást, ami akár 50 százalékkal növeli a visszatérő ütem sebességét, és lehetővé teszi, hogy a nagy ciklusfrekvenciájú, hosszú ütemű hengerek maximális teljesítményen működjenek.

Bevezetés: A hosszú lökethosszú henger visszatérési ciklusainak kihívása

A modern ipari automatizálásban a termelési teljesítmény közvetlenül összefügg az egy ciklusra jutó idővel. A csomagolóvonalak, anyagmozgatási rendszerek, rendezőkapuk és pozicionáló rögzítők levegőnyomással működő hengereket használnak gyors, ismétlődő mozgások végrehajtásához. Bár a nyomáscsökkentő szelep növelése vagy nagyobb irányítószelepek alkalmazása gyorsíthatja a henger kinyitását, a bezárás vagy visszatérési fázis gyakran a szűk keresztmetszet.

Ez a szűk keresztmetszet különösen súlyos hosszú stroke-os hengereknél jelentkezik. Egy hosszú stroke-os henger nagy mennyiségű levegőt tartalmaz, amelyet teljesen el kell távolítani, mielőtt a dugattyú befejezheti visszatérő mozgását. Ha a kiáramló levegő áramlási ellenállással találkozik, visszanyomást (back-pressure) generál, amely fékező hatásként éri a visszatérő dugattyút, és lelassítja az egész gép ciklusfrekvenciáját. Mint a nagysebességű neumás alkatrészek specializált gyártója, az AIRWORK integrált gyorslevegőztető szelepeket kínál, amelyek pontosan ezt a korlátozást küszöbölik ki.

A gyorslevegőztető szelep felépítése és működési elve

A gyorslevegőztető szelep egy passzív, háromportos neumás eszköz, amely egy bemeneti portból (P), egy hengerportból (A) és egy kioldó portból (R) áll. A szelep belsejében egy rugalmas elasztomer membrán vagy könnyű, mozgó csúszóelem szolgál gyorskapcsolású egyirányú szelepként.

• A nyomásnövelési fázis (ellátási áramlás): Amikor a sűrített levegőt a fő vezérlőszelepből irányítják a henger kinyitására vagy behúzására, a levegő a QEV bemeneti portján (P) lép be. Ennek a levegőnek az ereje előrefelé tolja a rugalmas membránt, így teljesen lezárja a kifúvó portot (R). Ezután a levegőt kényszeríti, hogy a membrán külső szélei körül áramoljon, és a henger portján (A) lép ki, feltöltve a henger kamrát és előre tolva a dugattyút.
• A dekompressziós fázis (gyors kifújási áramlás): Amikor a fő irányító szelep átkapcsolódik, és megfordítja a henger mozgását, az QEV bemeneti csatlakozójára (P) érkező levegőellátás megszűnik, és a kifújási nyíláson keresztül elvezetésre kerül. Ennek következtében azonnali, éles nyomáscsökkenés következik be a P csatlakozón. A henger kamrájában bezárult nagynyomású levegő visszaáramlik az A csatlakozóba, és a rugalmas membránt visszanyomja a P csatlakozó felé, így lezárja azt. Ez a művelet egyidejűleg széles, korlátozásmentes áramlási utat nyit meg közvetlenül az A csatlakozóból a helyi kifújási csatlakozó (R) felé. A levegő közvetlenül a légkörbe ürül, teljesen kikerülve a szűk irányítószelepet és a hosszú csövezést.

MIÉRT Cső Az ellenállás korlátozza a henger sebességét

Az QEV hatásának megértéséhez hasznos a ipari csövekben zajló nevelőáramlás fizikai jellemzőinek vizsgálata. A poliuretán- és a nyloncsövek rugalmasak és kényelmesek, de belső faluk nagy súrlódást okoznak a gyorsan áramló levegő számára. Ez az áramlási ellenállás közvetlenül arányos két tényezővel:

• Csőhossz: Minél hosszabb a vezérlőszelep és a henger közötti távolság, annál nagyobb a levegő ellenállása, és annál magasabb a visszanyomás. Azoknál a gépeknél, ahol a szelepmatrica 2–5 méterre helyezkedik el a hengerektől, ez az ellenállás jelentős.
• Csőátmérő: A kisebb átmérőjű csövek (pl. 4 mm vagy 6 mm külső átmérőjűek) gyakran használatosak a hely megtakarítása érdekében, de súlyosan korlátozzák a kioldóáramlás sebességét.

Az AIRWORK QEV közvetlenül a henger portjára szerelve a kioldócső hossza méterekről milliméterekre csökken. A levegő azonnal, a forrásnál távozik, így a dugattyú elérheti abszolút maximális fizikai sebességét.

Rendszerintegrátorok számára szükséges méretezési és telepítési útmutató

A maximális sebességnövekedés eléréséhez a rendszerintegrátoroknak pontos mérnöki szabályok szerint kell telepíteniük és méretezniük a QEV-ket:

• Közvetlen csatlakozóhelyre szerelés: A QEV-t közvetlenül, menetes illesztéssel kell becsavarni a henger csatlakozó nyílásába. Még egy rövid csődarab (pl. 100 mm) is, amely a henger és a QEV közé kerül, szűkítést okoz, és csökkenti a sebességnövelő hatást.
• Kipufogó hangcsillapítás: Mivel a QEV nagy mennyiségű, magas nyomású levegőt enged ki közvetlenül a környezetbe, rendkívül hangos lehet. Az üzemeltető hallásának védelme érdekében mindig telepítsen nagyáteresztésű csillapítót a QEV kipufogó csatlakozójára (R). Győződjön meg arról, hogy a csillapító magas Cv-értékkel rendelkezik, hogy elkerülje a visszanyomás újbóli megjelenését.
• Méretezés Vezérlőszelep amikor QEV-t használunk, a fő irányítószelepnek csak a beszerelési áramlást kell kezelnie, nem a kipufogó áramlást. Ez azt jelenti, hogy a gépek tervezői gyakran kisebb, olcsóbb irányítószelepeket adhatnak meg, miközben továbbra is rendkívül gyors hengersebességet érnek el.

Az ütközés kezelése: Gépei védelme

Bár a lökethossz sebességének maximalizálása nagyon kívánatos, a mérnököknek kezelniük kell a gyorsan mozgó dugattyú növekedett kinetikus energiáját. A nagysebességű ütközések tönkretehetik a henger végkupakjait, és károsíthatják a környező mechanikai szerkezeteket. Az eszközök védelme érdekében:

• Állítsa be a henger párnázását: Használjon levegővel működő, állítható végpárnázással ellátott hengereket. Ezek a párnák csak a lökethossz végén korlátozzák az áramlást, így lassítják a dugattyút az ütközés előtt anélkül, hogy befolyásolnák a lökethossz közepénél uralkodó sebességet.
• Ütközéselnyelők felszerelése: Nagy tömegű terhek nagy sebességgel történő mozgatásakor szereljen fel külső ipari ütközéselnyelőket, amelyek simán elnyelik a kinetikus energiát.
• A minőség standardja: AIRWORK minőség – Az AIRWORK QEV-k premium minőségű poliuretán membránokat használnak, amelyek kiválóan ellenállnak a szakadásnak, duzzadásnak és kémiai lebomlásnak, így milliókra kiterjedő ciklus során is konzisztens, ultra-gyors kapcsolást biztosítanak.

Teljesítményfokozás AIRWORK segítségével

Az ipari disztribútorok, gépgyártók és rendszerintegrátorok számára az AIRWORK a sebességmaximalizáló neumás megoldások elsőszámú választása. A Quick Exhaust Valve (QEV) szelepeink könnyű, korrózióálló anódolt alumínium burkolattal készülnek, és széles skálájú menetméretekben érhetők el (M5-től G3/4-ig), hogy minden nehéz üzemi automatizálási alkalmazásnak megfeleljenek.

Az AIRWORK QEV-szelepek integrálásával optimalizálhatja a gép ciklusidejét, csökkentheti az energiafogyasztást, és növelheti az üzem teljes áteresztőképességét. Látogassa meg a jzpnu.com webhelyet a teljes katalógus böngészéséhez, részletes teljesítménygörbék megtekintéséhez vagy 3D CAD fájlok letöltéséhez a következő gépfrissítéshez.