ש: כיצד מחשבים את 'ערך ה-Cv' וקצב הזרימה הנדרש לסוגר פניאומטי מהיר.

במערכות מיון אוטומטיות מודרניות, כגון אלו המשמשות במפעלי 재ציקלינג, עיבוד מזון, אריזת לוגיסטיקה וייצור תרופות, המהירות היא המדד המכריע. פיות או צילינדרים פניאומטיים קומפקטיים חייבים לפעול ולהשתנות תוך מילישניות כדי להוציא מוצרים פגומים מס belts הרצפה המהירים.

אם תבחרו שסתום סולנואידי קטן מדי, המניע לא יקבל נפח מספיק של אויר דחוס בזמן, מה שיגרום לו לנוע באיטיות ולפספס את הפריט היעד. להיפך, בחירת שסתום גדול מדי מבזבזת אויר דחוס, מגבירה את חשבון האנרגיה ותופסת מקום פיזי מיותר. כדי להשיג סנכרון מושלם, על מהנדסי הידראוליקה לאוויר דחוס לחשב את קצב הזרימה הנדרש ואת ערך ה-Cv של השסתום (מקדם הזרימה). להלן, צוות ההנדסה של AIRWORK מספק מדריך מפורט שלבים-לשלבים לחישובים קריטיים אלו לגודל השסתום.

1. מהו ערך ה-Cv ומה חשיבותו?

ערך ה-Cv, או מקדם הזרימה, הוא מדד תקני בתעשייה שמייצג את כושר הזרימה של שסתום. לפי ההגדרה, ערך Cv של 1.0 פירושו ששסתום יעביר 1.0 גלון אמריקאי של מים לדקה עם נפילה בלחץ של 1.0 psi דרך השסתום. בהידראוליקה לאוויר דחוס, אנו מתאימים את הסטנדרט הזה, שמבוסס על נוזלים, לנוזלים דחיסים (אויר) באמצעות נוסחאות מתמטיות להמרה.

למעשה, הערך Cv אומר לך כמה התנגדות סלילת שסתום יציג לאוויר עובר. Cv גבוה יותר אומר מעבר פנימי גדול יותר, הגבלת זרימה נמוכה יותר ותנועת צילינדר מהירה יותר.

2. משרד החוץ צירוף גודל שלב 1: לחשב את נפח הצילינדר והצריכה של אוויר

כדי לקבוע את קצב הזרימה הנדרש, עלינו קודם כל להסתכל על המפעיל שאנחנו מנסים למלא. נניח סילנדר סידור מהיר עם הפרמטרים הבאים:

• חור הצילינדר (D): 20 מ"מ (0.02 מטר)
• מכת צילינדר (L): 50 מילימטרים (0.05 מטרים)
• זמן המכה הרצוי (t): 0.05 שניות (50 מילישניות)
• לחץ עבודה (P1): 0.5 MPa (5.0 בר, או כ-72.5 psi)

ראשית, לחשב את נפח הפנים של תא הצילינדר (V) במהלך התרחבות:

• שטח של הפיסטון (A) = 3.1416 x (רדיוס החור בריבוע)
• A = 3.1416 x (10 מ"מ x 10 מ"מ) = 314.16 מילימטר רבוע (0.000314 מ"ר)
• נפח המגורה (V) = שטח × היסט = 314.16 מ"מ × 50 מ"מ = 15,708 מילימטרים מעוקבים (0.0157 ליטר)

מכיוון שאויר דחוס הוא דחיס, עלינו להמיר נפח זה של המגורה הפיזי לנפח אויר חופשי (V_free) בלחץ אטמוספרי סטנדרטי:

• V_free = V × (הלחץ העבדותי המוחלט ÷ הלחץ האטמוספרי המוחלט)
• הלחץ העבדותי המוחלט = 0.5 MPa + 0.1 MPa (לחץ אטמוספרי) = 0.6 MPa (6.0 בר)
• הלחץ האטמוספרי המוחלט = 0.1 MPa (1.0 בר)
• היחס = 6.0 ÷ 1.0 = 6
• V_free = 0.0157 ליטר × 6 = 0.0942 ליטרים סטנדרטיים (NL) של אויר לכל היסט.

3. שלב קביעת הגודל 2: קביעת שיעור זרימה נפחי נדרש (Q)

כעת עלינו לקחת בחשבון את מגבלת הזמן. המגורה חייבת להתרחב לחלוטין בתוך 0.05 שניות (t = 0.05 שניות). שיעור הזרימה (Q) הוא נפח האויר החופשי הנדרש חלקי הזמן המותר:

• Q = V_free ÷ t
• Q = 0.0942 ליטר / 0.05 שניות = 1.884 ליטר לשנייה
• כדי להמיר ערך זה לליטרים סטנדרטיים לדקה (SLPM או NL/דקה), הכפילו ב-60:
• Q = 1.884 × 60 = 113.04 ליטרים סטנדרטיים לדקה (NL/דקה)

כדי להמיר NL/דקה לקוביות רגל סטנדרטיות לדקה (SCFM), יחידה נפוצה בשווקי B2B במערב, חלקו ב-28.316:

• Q = 113.04 / 28.316 = 3.99 SCFM (בערך 4.0 SCFM)

זו קצב הזרימה הממוצע הנדרש במהלך המעבר הפעיל. עם זאת, ביישומים מהירים, עלינו להוסיף מקדם בטיחות של 1.5 עד 2.0 כדי להתחשב בהפסדי לחץ ראשוניים, חיכוך בצינורות והעיכוב בפעולה של השסתומים. נשתמש במקדם בטיחות של 1.5:

• קצב זרימה מעוצב נדרש (Q_design) = 4.0 SCFM × 1.5 = 6.0 SCFM (או בערך 170 NL/דקה)

4. שלב הגודל – שלב 3: חישוב ערך ה-Cv הנדרש

לאחר שנקבע זרם העצבון שלנו (Q_design), נוכל לחשב את ערך ה-Cv הנדרש של השסתום. הנוסחה הסטנדרטית התעשייתית לזרימה של אוויר דרך שסתום (כאשר נפילת הלחץ היא תת-קריטית, כלומר הלחץ ביציאה גדול מ-53 אחוז מהלחץ בכניסה) היא:

• Cv = Q_design ÷ (22.48 × שורש ריבועי של (Delta P × P2))

כאשר:‏

• Q_design = קצב הזרימה ב-SCFM (6.0 SCFM)
• Delta P = נפילת הלחץ המותרת על פני השסתום ברמה של psi. לשם יעילות מקסימלית, אנו בדרך כלל מעצבים עבור נפילת לחץ של 10 אחוז מהלחץ בכניסה. 10 אחוז מ-72.5 psi הם 7.25 psi.
• P2 = הלחץ המוחלט ביציאה ברמה של psi (הלחץ המוחלט בכניסה פחות Delta P). הלחץ המוחלט בכניסה = 72.5 psi + 14.7 psi (לחץ אטמוספרי) = 87.2 psi. P2 = 87.2 psi − 7.25 psi = 79.95 psi.

כעת נציב את הערכים:

• Delta P × P2 = 7.25 × 79.95 = 579.6
• השורש הריבועי של 579.6 הוא 24.07
• המכנה = 22.48 × 24.07 = 541.1
• Cv = 6.0 ÷ 541.1 = 0.011

זו הערך המינימלי הנדרש של מקדם הזרימה (Cv) לכיוון אחד. בפועל, בשל חיכוך בצינורות ובחיבורים, מעצבים B2B בוחרים שסתום בעל ערך Cv גבוה בהרבה, בדרך כלל בין 0.15 ל-0.3, כדי להבטיח שהמערכת תפעל בצורה מדויקת לחלוטין עם שולי בטיחות נאותים.

5. בחרו את שסתום AIRWORK המתאים

לאחר שחישבתם את ערך ה-Cv הנדרש, תוכלו להיעזר בגיליונות הנתונים הטכניים שלנו. להלן סקירה מהירה של שסתומי הסדרה AIRWORK שלנו:

• סדרה 100 (פתחי M5/M6): טווח ערכי Cv של 0.2–0.4. אידיאלי לשסתומים זעירים בעלי מהירות גבוהה לסוגים (קוטר 10–20 מ"מ).
• סדרה 200 (פתחי 1/8 או 1/4 אינץ'): טווח ערכי Cv של 0.7–0.89. הבחירה הפופולרית ביותר למכונות אריזה סטנדרטיות.
• סדרה 300 (פתחי 3/8 אינץ'): טווח ערכי Cv של 1.4–1.68. משמשת עבור זרועות מיון כבדות והסעת חומרים בתפזורת.

היתרון של AIRWORK (JZPNU)

ב-חברת Zhejiang Jinzhi Pneumatic Technology Co., Ltd. (JZPNU) אנו מודעים לכך שחשבונות הם טובים רק כפי שהרכיבים הפיזיים עליהם הם מבוססים. שסתומים מסדרת AIRWORK שלנו מעוצבים כדי לעמוד בקיבולת ה-Cv המדורגת שלהם בדיוק קיצוני:

• חורים בעלי מראה של מראה: הפחתת החיכוך הפנימי מאפשרת לגלגול השסתום לפתוח באופן מיידי, ומביאה לזרימה מלאה תוך פחות מ-10 מילישניות.
• סיבתיות אחידה בייצור: אנו מפעילים קווי עיבוד CNC מתקדמים כדי להבטיח שכל גוף שסתום תואם בדיוק את תרשימי הזרימה הטכניים שלנו, מה שמבטיח שהמערכות הפיזיות שלכם יתנהגו בדיוק כפי שחושבו בתיאוריה.

על ידי ביצוע חישובים אלו ובחר בשסתום אלקטרומגנטי AIRWORK בעל זרימה גבוהה המתאים להם, מהנדסי B2B יכולים להבטיח ביצועי מיון מהירים ללא פגמים, לצמצם את מספר הטעויות בהבחנה בין פריטים ולייעל את יעילות האוויר המכווץ.