Прашање: Како да се синхронизираат два воздушни цилиндри во паралелен систем за дизање без електронски сензори?

Одговор: Постигнувањето на совршена синхронизација помеѓу два пневматички цилиндри во паралелен систем за дижење без електронски сензори бара замена на едноставните пневматички цевки со механичко спојување, хидраулски регулатори на брзина или прецизно балансирани пневматички кола. Бидејќи компресираниот воздух е многу компресибилен, два идентични цилиндри поврзани на ист извор на воздух никогаш нема да се издолжат со точно иста брзина доколку постои чак и микрограм разлика во товарот, триењето или должината на цевките. Цилиндарот со полесниот товар или помалото триење секогаш ќе се издолжи прв. За да се реши овој проблем, инженерите за B2B дизајн мора да имплементираат жестоко механичко поврзување (како што е торзионата греда или водечки рамка), да користат затворени хидро-пневматички единици за контрола на брзината или да конструираат симетрични, компензирани за проток цевкови кола.

Вовед: Класичниот дилема на дижење со двојни цилиндри

При дизајнирањето на индустриски машини, подигнувањето или потиснувањето на широк и тежок товар често бара силата на два паралелни пневматски цилиндри. На пример, во автоматизираното пренесување на материјали, платформата на елеватор со двојни цилиндри може да ги подигне тешките дрвени кутии или металните листови. Ако цилиндрите не се протегаат со точно иста брзина, платформата ќе се наклони. Овој наклон предизвикува клизање на товарот од платформата, заклучување на механичките водачи за клизање и извивање на шипките на цилиндрите.

Иако електронските решенија како пропорционалните вентили, линеарните дисплейсмент енкодери и ПЛК затвореноланчестите контролери се многу ефикасни, тие исто така се скапи, комплексни за програмирање и подложни на електрични сметки, висока влажност или експлозивни атмосфери. За многу B2B апликации, наоѓањето на отпорно и економично решение за синхронизација на цилиндри без употреба на електроника е многу пожелно. AIRWORK, производител од прв класа на индустријални пневматски компоненти, нуди неколку механички и флуидни решенија за постигнување стабилна, безсензорна синхронизација.

Зошто пневматските цилиндри природно изгубуваат синхронизација

За да се дизајнира решение, прво мора да се разбере зошто паралелните ваздушни цилиндри природно работат со различни брзини:

• Патот на најмал отпор: Компримиран воздух е флуид. Кога воздухот влегува во Т-спој, тој природно ќе тече кон цилиндри којшто има потреба од најмал притисок за да се движи. Цилиндри со помал триење или малку полесна товарна тежина ќе примат повеќе воздушна струја и ќе се движат побргу.
• Разлики во триењето: Не постојат два идентични цилиндри. Разликите во претходното оптоварување на запчаните делови, распределбата на мазивото и толеранциите на водечките цилиндри значат дека еден цилиндар секогаш ќе има малку поголемо триење при стартување од другиот.
• Гравитација и ексцентрични товари: Ако товарот не е поставен сосема во центарот на подигачката платформа, еден цилиндар ќе носи повеќе тежина од другиот. Цилиндарот со поголем товар ќе биде потребен поголем притисок за да започне движење, што ќе предизвика прво проширување на цилиндарот со помал товар.

Метод 1: Тврда механичка спојка (Наједноставното и најсигурно решение)

Ако не можете да користите електронски сензори, апсолутно најпоуздавиот начин за принудно синхронизирање е преку тврда механичка спојка. Овој метод не се обидува да балансира воздушкиот притисок; наместо тоа, физички ги принудува штоковите на двата цилиндри да се движат како една целина.

• Систем со торзионен вратило (торзионен шип): Прикачете високостифен стоманен торзионен шип преку платформата за дигање. На секој крај на торзиониот шип инсталирајте зобен чекор кој се впишува во вертикална зобена линија фиксирана на рамката на машината. Кога цилиндарот А се обидува да потисне напред од цилиндарот B, торзионата сила се пренесува преку торзиониот шип до цилиндарот B, принудувајќи го да остане во синхрон. Ова целосно спречува наклонување.
• Ригидно поврзување и линеарни водачи: Поврзете ги двата бутала со дебела, тежока структурна челична греда или плоча. Монтирајте ја оваа греда врз отпорни надворешни линеарни водачи со блокови со рециркулирачки куглични лежишта. Линеарните водачи ги апсорбираат сите мали сили што предизвикуваат наклонување, спречувајќи пренесување на странични товари кон шиповите на цилиндарите. Забележете дека поврзувачкиот елемент мора да биде многу ригиден; тенка, флексибилна плоча ќе се извие, што ќе доведе до механичко заклучување.

Метод 2: Регулатори на брзина со хидро-пневматски затворен контур

За разлика од воздухот, маслото е практично нестисливо. Со комбинирање на пневматичната сила со хидраулична регулација на брзината, може да се постигне неверојатно прецизна, синхронизација без сензори.

• Како функционира: Инсталирајте двојно дејствување хидрауличен регулатор на брзина (познат и како хидро-пневматичен проверувач или единица за контрола на брзина) паралелно со секој пневматички цилиндар. Хидрауличните цилиндри се наполнети со масло и поврзани меѓу себе во затворена јамка. Додека пневматичките цилиндри се протегаат, тие ги потиснуваат хидрауличните плунжери.
• Изедначување на брзината: Бидејќи маслото не може да се стисне, брзината на хидрауличните цилиндри се регулира според стапката на проток на масло. Со насочување на маслото низ една единствена, двојно стеснета регулациона вентила или преку крстосана поврзаност на хидрауличните комори, течноста принудува и двата плунжера да се движат со точно иста брзина, без оглед на помалите варијации во воздушкиот притисок или распределбата на товарот.
• AIRWORK Hydro-Check серија: AIRWORK произведува интегрирани пневматско-хидраулски цилиндри и надворешни регулатори на брзината со масло, дизајнирани специјално за изгладување на пневматското движење и осигурување на постојана, синхронизирана брзина под променливи товари.

Метод 3: Прецизно балансирани пневматски цевкови кола

Ако механичкото поврзување или хидраулските системи не се изводливи поради ограничувања во просторот или тежината, можете да ги оптимизирате пневматските кола за минимизирање на грешките во синхронизацијата. Иако не е 100 процентно совршен, овој метод е многу ефикасен за умерени товари:

• Симетрично цевково распределување (еднакво Цевки Должини: Падот на притисокот во пневматичната цевка се зголемува со должината. Ако го поврзете контролниот вентил со цилиндарот А со цевка од 1 метар, а со цилиндарот Б со цевка од 2 метри, цилиндарот А секогаш ќе реагира побрзо. Секогаш користете симетричен колектор или Т-спојник поставен точно на средината помеѓу двата цилиндари. Осигурете идентични должини, дијаметри и конфигурации на приклучоците на цевките до двата цилиндари, со точност до милиметар.
• Двојни вентили за контрола на протокот на излез: Никогаш не обидувајте се да го контролирате брзината со еден вентил за контрола на протокот на главниот довод. Наместо тоа, инсталирајте високо-прецизен, регулирлив вентил за контрола на протокот директно на издувниот отвор на секоја завршна капа на цилиндарот (конфигуриран за контрола на излезен проток). Регулирајте ги поединечно секој вентил за да се избалансират брзините. Стабилниот издувен обратен притисок создаден со контролата на излезниот проток помага да се смекчат и изедначат движењата.
• Вентили за поделба на пневматичниот проток: За специјализирани примени, дизајнерите инженери можат да користат компензирачки пневматичен вентил за поделба на протокот. Овој физички вентил го дели едниот влезен воздушен проток на два еднакви струи, автоматски прилагодувајќи го својот внатрешен клапан за да се одржи еднаков излезен проток, дури и ако притисоците на товарот на двете излезни линии се различни.

Упатства за димензионирање и проектирање за производители на B2B панели

При дизајнирањето на паралелен систем за подигање, инженерите B2B треба да следат овие правила за димензионирање:

• Прекумерно димензионирајте цилиндрите: Секогаш димензионирајте ги цилиндрите така што ќе работат на 50 до 60 проценти од нивната теоретска излезна сила при притисокот на системот. Ако цилиндрите работат близу до максималната капацитет, секоја помала флуктуација на притисокот ќе предизвика заклучување на еден цилиндар, што ќе предизвика сериозно несоосност.
• Користете сферни шарнирни врски: Ако се користи механичка врска, поврзете цилиндричните шипки со подигачката плоча со сферни шипки. Ова овозможува мал аголен простор, спречувајќи уништувачки странични оптоварувања врз лежиштата на шипките предизвикани од мали разлики во синхронизацијата.

Заклучок: Постигнете отпорна автоматизација со AIRWORK

Синхронизирањето на паралелни пневматски цилиндри без електронски сензори е многу постижливо преку соодветен механички дизајн, хидраулски контролери на брзина или прецизно балансирани цевководи. Со стандардизација врз висококвалитетни цилиндри AIRWORK и вградување на отпорни механички водачи или маслени регулатори, производителите на машини можат да гарантираат стабилна подигачка перформанса, додека ги одржуваат ниските трошоци на системот.

Посетете jzpnu.com за да преземете целосни CAD модели, да проучувате детални шеми на кола и да порачате висококвалитетни пневматски делови за вашите паралелни подигачки системи денес.