שאלה: כיצד מעצבים מעגל פניאומטי 'עצמי-חזרתי' לריטוט אוטומטי או למשימות ערבוב?

תשובה: כדי לעצב מעגל פניאומטי עצמאי-חזרתי לחלוטין מעגל פנימי , מהנדסים חייבים להשתמש בשסתום בקרה כיווני כפול מופעל פיילוט 5/2 כיווני כשסתום הכוח הראשי, יחד עם שני שסתומי הגבלה עם ידית גלילה סגורים בדרך כלל 3/2 כיוונים המותקנים בגבולות הפיזיים של מהלך הצילינדר. הלולאה מתחילה על ידי ניתוב אות התחלה דרך שסתום ידני 3/2 כיווני. כאשר אות ההתחלה פעיל, שסתום הגלילה הראשון, אשר נלחץ מכנית על ידי מוט הבוכנה הנסוג, שולח אות לחץ פיילוט כדי להזיז את שסתום ה-5/2 הכיוונים הראשי. פעולה זו פותחת את הצילינדר. כאשר הצילינדר מגיע לפתיחת מלאה, הוא מפעיל את שסתום הגלילה השני. שסתום זה שולח אות פיילוט מנוגד לצד השני של השסתום הראשי, מה שהופך את הזרימה ומחזיר את הצילינדר לאחור. כאשר הצילינדר חוזר למצבו המקורי, הוא מפעיל שוב את שסתום הגלילה הראשון, ומפעיל מחדש את הלולאה. פעולה זו יוצרת תנועה ליניארית רציפה ואוטומטית ללא צורך בחיישנים אלקטרוניים, בקרים מבוקרים או חיווט חשמלי.

מבוא: היתרונות של תנועה מחזורית מכנית

בתעשייה לייצור ולעיבוד, תנועה קווית מחזורית רציפה היא דרישה מכנית נפוצה. מסננים רוטטים לסינון, מיכלים לערבוב כימיקלים, מיכלי עירבוב לאבקות, מכונות לשטיפת חלקים ומערבלים לצביעה – כולם תלויים בתנועה קבועה וחוזרת של הלוך ושוב כדי לבצע את המשימות שלהם.

למרות שמערכות בקרה אלקטרוניות (המשתמשות במתקני PLC, חיישני קרבה ושסתומים סולנואידיים) יכולות לתכנת בקלות תנועה זו, לעיתים קרובות אינן הבחירה הטובה ביותר. בסביבות חסינות להתפוצצות (למשל, חדרי ערבוב כימי או קבינות צביעה עם ממסים), רכיבים אלקטרוניים יוצרים סיכון להתפרצות של ניצוץ ודורשים מעטפות יקרות במיוחד לחסינות להתפוצצות. באזורים עם שטיפות קשות או אבק רב, חיישנים אלקטרוניים עדינים עלולים להיכשל בקלות. מעגל פנאומטי עצמאי המחזורית הוא חלופה אלגנטית, עמידה מאוד ובאופן טבעי בטוחה, אשר פועלת לחלוטין באוויר דחוס.

אנטומיה של מעגל עצמאי מחזורי: רכיבים מרכזיים

לבנות מעגל עצמאי מחזורי בעל אמינות גבוהה, יש למשתמשים באינטגרציה של מערכות להשתמש ברכיבי AIRWORK בעלי הביצועים הגבוהים הללו:

• אחת צילינדרים פנאומטיים דו-פעיליים: מפעיל זה ממיר את הלחץ האווירי לתנועה חזרתי פיזית. יש לספק אותו בבלימות פנימיות מתכווננות כדי לספוג את כוחות ההשפעה של ההיפוך המתמשך.
• שסתום דו-מונע 5/2-דרכי (השסתום הראשי): שסתום זה מבקר את כיוון זרימת האוויר אל הצילינדר. אין לו קפיצים; הסpool הפנימי שלו נשאר במיקומו האחרון עד שיישלח אות פיקוד פעיל ליציאת הפיקוד הנגדית.
• שני שסתומים 3/2-דרכים עם מנוף גלגל (שסתומי הגבלה): שסתומים אלו מסוג NC (סגורים באופן נורמלי) ממוקמים בגבולות הפיזיים של תנועת הצילינדר (אחד ב-0% הרחבה ואחד ב-100% הרחבה). הם פועלים כחיישני מיקום פנאומטיים.
• שסתום ידני אחד עם שלושה כיוונים/שני כיוונים (שסתום ההפעלה/העצירה): שסתום זה פועל כמתג הכוח העיקרי של המערכת, ומאפשר למשתמש להפעיל ולעצור את התנועה הלוכחת.
• שני שסתומי בקרת זרימה חד-כיווניים (בקרות מהירות 'מִיצִיאָה'): הם מותקנים ישירות על פתחי הצילינדר כדי להתאים את מהירויות ההארכה וההכווצה, מה שקובע באופן ישיר את תדירות התנועה הלוכחת.

תרשים המעגל והלוגיקה הפעולה צעד אחר צעד

כדי לשלב מעגל זה, חברו את הרכיבים בהתאם ללוגיקה המכנית הסטנדרטית הבאה:

• מצב התנעה (סרק): שסתום ההתנעה סגור. מוט הבוכנה של הצילינדר מכוסה במלואו, יושב פיזית על גבי שסתום ידית הגליל 1, ומשאיר אותו לחוץ (פתוח). שסתום 5/2 הראשי נמצא במצב המוצא שלו, ומספק אוויר לתא הקדמי של הצילינדר כדי להחזיק אותו במצב מכווץ.
• שלב 1 – התחלת הלולאה: הפעיל מחליף את שסתום ההפעלה תלת-דרכי/דו-דרכי למחבר 'הפעלה'. אויר דחוס עובר דרך שסתום ההפעלה, נמשך דרך שסתום הניעור-לבר (שפתוח) המופעל מכנית (מספר 1), ונכנס לנפח הבקרה 14 של שסתום האב חמש-דרכי/דו-דרכי.
• שלב 2 – הרחבה: לחץ הבקרה משנה את מיקום הסרגל של שסתום האב חמש-דרכי/דו-דרכי. אויר מופנה לתא האחורי של הצילינדר, בעוד האויר בתא הקדמי מתפזר החוצה. מוט הצילינדר מתחיל להתרחב. ברגע שהמוט נע, הוא משחרר את שסתום הניעור-לבר (מספר 1), אשר חוזר למצבו הרגיל הסגור (מפריח). סרגל שסתום האב נשאר במיקומו החדש הודות לכידת אויר הבקרה.
• שלב 3 – הנסיגה: כאשר מוט הצילינדר מגיע למתיחה מלאה, הוא פוגע פיזית בשסתום דו-מגעל עם גלגלון ולחיצה, שסתום 2, ודוחף אותו כלפי מטה. פעולה זו פותחת את השסתום, מה שמאפשר לאויר דחוס לזרום לתוך נקודת הפעלה 12 של שסתום האב. ציר השסתום של שסתום האב מוזז חזרה, מה שמשנה את כיוון אספקת האויר. המרחב האחורי מתפיח, ואויר מופנה למחסום הקדמי, מה שגורם למתיחת מוט הצילינדר. שסתום הדו-מגעל עם הגלגלון והלחיצה, שסתום 2, משוחרר ונסגר.
• שלב 4 – התחלקות חוזרת מתמדת: הצילינדר נסוג לחלוטין ופוגע שוב בשסתום הדו-מגעל עם הגלגלון והלחיצה, שסתום 1. אויר זורם בחזרה לנקודת הפעלה 14, מה שמזיז את שסתום האב ומתחיל את תנועת המתיחה הבאה. לולאה זו חוזרת על עצמה ללא הפסקה עד שהמפעיל מעביר את שסתום ההפעלה למצב 'כבוי', מה שמבטל את אספקת האויר לשסתומי הדו-מגעל עם הגלגלון והלחיצה.

הנחיות הנדסיות הטובות ביותר: מהירות, תדירות ועמידות

כדי להבטיח חיים ארוכים של מערכת מתנודדת באופן עצמאי, ללא צורך בתיקונים, על המעצבים לעקוב אחר ההנחיות המכאניות הבאות:

• התאמת תדירות המטוטלת: התדירות של התנועה הלוך ושוב נשלטת על ידי התאמת שני שסתומי בקרה חד-כיווניים. סגירת שסתומי המחט מגבילה את זרימת הפליטה, מאטת את הפיסטון ומפחיתה את התדירות. פתיחתם מגדילה את המהירות והתדירות. לא להפעיל את הצילינדר במהירות מקסימלית ללא ספוגי זעזועים, מכיוון שההכאות המתמשכות יגרמו להרס מהיר של כיסויי הקצה של הצילינדר.
• התקנת כריתות מכניות: ודאו שהגליל הניאומטי מצויד בכריות התאמה בקצות המסלול. התאמו את מחטות הכריות כך שהפיסטון יתעכב חלקית ממש לפני הגעתו לפלטות הסיום, כדי למזער רעידות מבניות.
• יישור נכון של שסתום הידית עם גלגלת: להתקין את שסתומי הידית עם גלגלת כך שהכבל או המניע בקצה הפיסטון יפגעו בזרוע הגלגלת בזווית חלקה (בדרך כלל 30 עד 45 מעלות), ולא בלחיצה פרפנדיקולרית ישירה. זה מונע עומס צדדי ועיקום מכני של ידית השסתום.
• שימום ואיכות האוויר: מכיוון שמערכת ההנעה הליניארית פועלת באופן רציף, התחמוצות של החתיכות המוחצות הן גבוהות. יש לדאוג כי אוויר דחוס יועבר דרך מסנן מתאים (5 מיקרון או טוב יותר) ולהזין את המעגל דרך מזין שמן באדים עדינים מסוג AIRWORK כדי לשמור על שימון מתמיד של ציריות השסתומים וחותמות הצילינדר.

B2b יישום : ערבובן נוגד פיצוץ

מפעל לייצור כימיקלים היה זקוק לפתרון לערבוב רציף של צבעים מבוססי ממסים אגרסיביים בתוך מכל סגור. השימוש במנועים חשמליים ובמתגדי הגבלה אלקטרוניים היה בלתי אפשרי בשל הסיכון הגבוה להצתת אדים של הממס. המפעל חיפש ערבובן ערבוב נוגד פיצוץ ב-100%.

על ידי יישום מעגל פניאומטי עצמאי מתנשף של AIRWORK, הצלח המפעל לבנות ערבובית אמינה וחסרת ניצוץ. צילינדר נירוסטה דו-פעילי היה מחובר למשוט ערבוב בתוך המיכל. מערכת הבקרה כללה באופן בלעדי שסתום AIRWORK דו-פilot חמשה-דרכים ושני שסתומי הגבלה רולרי עם חיבוק G1/8. המערכת פעלה ללא תקלות ב-45 מחזורי דקה, בתפעול 24 שעות ביממה, ללא בעיות תחזוקה כלל, ובכך סיפקה בטיחות מוחלטת מפני ניצוצים ואמינות מעולה.

תאום על פניאומטיקה בעלת מחזוריות גבוהה של AIRWORK

AIRWORK מחויבת לספק רכיבים פניאומטיים כבדי משימה ודقيقים ביותר שמתפקדים בסביבות האוטומציה הקשות ביותר. שסתומי הבקרה הכיוונית שלנו, שסתומי ההגבלה הרולריים והצילינדרים הסטנדרטיים לפי ISO מיוצרים עם סעיפי מדידה צרים ומחסומים עמידים לשחיקה, מה שהופך אותם לבחירה המובילה למערכות מתנשפות מתמשכות.

על ידי רכישת הרכיבים שלכם מ-AIRWORK, תקבלו גישה לאיכות מהנדסי איטליה, לתמיכה טכנית מקיפה ולמשלוח גלובלי מהיר. כדי להוריד קבצי CAD תלת-ממד, סכמות מעגלים או לדבר עם מהנדס יישומים בנוגע לפרויקט התערובת או הרעידה שלכם, בקרו באתר jzpnu.com כבר היום.