Vamzdžių atitikties poveikis cilindro padėties standumui

Vamzdžių atitikties poveikis cilindro padėties standumui
Techninė iliustracija pramoninėje aplinkoje, kurioje vaizduojami susukti pneumatiniai vamzdeliai, išsipūtę su šviečiančiu "švelniu spyruokliniu efektu". Dėl šių vamzdelių elastingumo be strypo cilindras surinkimo linijoje praleidžia savo tikslinę padėtį -3,5 mm, kaip rodo raudonas klaidos rodmuo.
Pneumatinės vamzdynų atitikties ir padėties paklaidos vizualizavimas

Įvadas

Įsivaizduokite: bandymų metu jūsų pneumatinis cilindras puikiai pasiekia tikslinę padėtį, tačiau veikiant apkrovai jis nukrypsta keliais milimetrais, todėl kyla kokybės problemų ir atmetamos detalės. Patikrinote viską - cilindrą, valdiklį, vožtuvus, bet problema išlieka. Paslėptas kaltininkas? Jūsų pneumatiniai vamzdžiai veikia kaip minkšta spyruoklė, todėl sistema netenka reikiamo standumo.

Vamzdžių paslankumas - tai pneumatinių žarnų ir vamzdžių elastinis plėtimasis ir susitraukimas kintant slėgiui, kuris tiesiogiai sumažina pneumatinių cilindrų padėties nustatymo standumą. Tipiška 10 m ilgio 8 mm poliuretano vamzdžių atkarpa gali sumažinti sistemos standumą 40-60%, todėl, esant skirtingoms apkrovoms, padėties nuokrypis gali būti 2-5 mm. Šis atitikties efektas tampa pagrindiniu veiksniu, ribojančiu padėties nustatymo tikslumą pneumatinėse sistemose su ilgomis vamzdžių atkarpomis arba didelės apimties vamzdžiais.

Neseniai dirbau su inžinieriumi Robertu iš Mičigano surinkimo gamyklos. Jo robotinė surinkimo ir vietos nustatymo sistema, nepaisant to, kad naudojo aukštos kokybės cilindrus ir servopavarų vožtuvus, nepasiekdavo tikslo 3-4 mm. Išanalizavę jo pneumatinę grandinę, nustatėme, kad 15 metrų lanksčių vamzdelių sukuria “pneumatinę pagalvę”, kuri esant apkrovai susispaudžia. Optimizavę vamzdelių konstrukciją ir perėję prie mūsų "Bepto" cilindrų be lazdelių su integruotais kolektoriais, pozicionavimo paklaidą sumažinome 75%. Parodysiu, kaip vamzdžių atitiktis daro įtaką jūsų sistemai ir ką galite dėl to padaryti.

Turinys

Kas yra vamzdžių atitiktis ir kodėl ji svarbi?

Suprasti vamzdžių atitiktį yra labai svarbu visiems, kurie projektuoja tikslias pneumatines padėties nustatymo sistemas.

Vamzdžių atitiktis – tai pneumatinio vamzdžio tūrinis išsiplėtimas, kai jis yra slėginis, efektyviai sukurdamas oro spyruoklę tarp vožtuvo ir cilindro. Ši atitiktis veikia kaip minkštas elementas, sujungtas su cilindru, sumažindama bendrą sistemos standumą 30–70%, priklausomai nuo vamzdžio ilgio, skersmens ir medžiagos. Rezultatas – padėties poslinkis esant apkrovai, lėtesnis reagavimo laikas ir sumažintas savasis dažnis1 kuris sukelia svyravimus ir perviršį.

Techninė schema ir nuotrauka, rodančios pneumatinės sistemos gedimą dėl vamzdžių elastingumo. Ilgas, susuktas mėlynas vamzdis yra padengtas šviečiančia oranžine spyruoklės grafika su užrašu "SOFT SPRING EFFECT" (Minkštas spyruoklės efektas) ir rodyklėmis, rodančiomis išsiplėtimą. Dėl šio elastingumo cilindro be strypo apkrova viršija raudoną "TARGET POSITION" (Tikslinė padėtis) lazerio liniją ir sustoja "ACTUAL POSITION (DRIFT)" (Faktinė padėtis (nuokrypis)) padėtyje. Skaitmeninis rodmuo patvirtina klaidą: "ERROR: +8mm due to COMPLIANCE" (KLAIDA: +8 mm dėl ELASTINGUMO)."
Minkštas pavasario efektas, sukeliantis padėties poslinkį

Pneumatinio atitikties fizika

Kai pneumatinę vamzdelį pripildote slėgiu, įvyksta du dalykai:

  1. Sienų išplėtimas: Vamzdžių sienos išsitiesia radialiai pagal jų tamprumo modulis2, didėjantis vidinis tūris
  2. Oro suspaudimas: Oras suspaudžiasi pagal idealiųjų dujų dėsnis3 (PV = nRT)

Abu šie efektai kartu sukuria tai, ką inžinieriai vadina “pneumatinė talpa” – sistemos gebėjimą kaupti suspaustą orą. Nors oro suspaudžiamumas yra neišvengiamas, vamzdžių elastingumas suteikia papildomą talpą, kuri pablogina veikimą.

Poveikis realiame pasaulyje

Apsvarstykite tipišką pramonės scenarijų:

  • Cilindras: 40 mm skersmens, 300 mm eigos cilindras be strypo
  • Vamzdžiai: 10 metrų 8 mm poliuretano vamzdžio
  • Darbinis slėgis: 6 barai

Oro tūris cilindro kameroje yra maždaug 377 cm³. Vamzdžiai prideda dar 503 cm³ tūrio. Kai šis vamzdelis, veikiant slėgiui, išsiplečia tik 5% (tai būdinga poliuretanui), jis papildomai padidina 25 cm³ - tai atitinka 8 mm cilindro eigos!

Kodėl tradiciniai metodai neveikia

Daugelis inžinierių dėmesį skiria tik cilindrų kokybei ir valdymo algoritmams, ignoruodami pneumatinę grandinę. Esu matęs daugybę atvejų, kai buvo įrengti brangūs servoventiliai ir tikslūs cilindrai, tačiau našumas liko prastas, nes daugiau nei 20 metrų minkštos žarnos pakenkė visai sistemai.

Kaip vamzdžių atitiktis sumažina cilindro padėties standumą?

Vamzdžių atitiktis ir padėties standumas yra tiesiogiai susiję ir išmatuojami. ⚙️

Vamzdžių atitikimas sumažina padėties nustatymo standumą, nes sukuria “minkštą spyruoklę”, nuosekliai sujungtą su cilindro pneumatine spyruokle. Kai cilindrą veikia išorinės jėgos, slėgio pokyčiai verčia tamprųjį vamzdelį plėstis arba trauktis, todėl cilindras gali pasislinkti iš nustatytos padėties. Sistemos standumas mažėja proporcingai bendrajai pneumatinei talpai: padvigubinus vamzdelio tūrį, padėties nustatymo standumas paprastai sumažėja perpus, todėl dvigubai padidėja padėties nuokrypis veikiant apkrovai.

Linijinis grafikas "Pneumatinės sistemos standumas ir vamzdžio ilgis", kuriame y ašyje parodytas santykinis sistemos standumas (%), o x ašyje – vamzdžio ilgis (metrais). Mėlyna linija iliustruoja staigų standumo sumažėjimą didėjant vamzdžio ilgiui, o tam tikri taškai paryškina tokias konfigūracijas kaip "Tiesioginis montavimas" (100% standumas, 0,5 mm nuokrypis), "Trumpas ruožas" (45% standumas, 1,1 mm nuokrypis) "Medium Run" (18% standumas, 2,8 mm nuokrypis) ir "Long Run" (10% standumas, 5,0 mm nuokrypis). R x ašyje esanti rodyklė reiškia "Didėjantis vamzdžių tūris / atitiktis", o dešinėje esanti raudona rodyklė reiškia "Mažėjantis padėties tikslumas / standumas"."
Poveikis padėties nustatymo tikslumui

Matematinis ryšys

padėties nustatymo standumas (KK) galima išreikšti taip:

K=A2×PVcyl+Vtube×CtubeK = \frac{A^{2} \times P}{\,V_{cyl} + V_{tube} \times C_{tube}\,}

Kur:

  • AA = cilindro stūmoklio plotas
  • PP = darbinis slėgis
  • VcylV_{cyl} = cilindro kameros tūris
  • VtubeV_{tube} = vamzdžių tūris
  • CtubeC_{tube} = vamzdžių atitikties koeficientas (1,05-1,15 tipinėms medžiagoms)

Ši lygtis atskleidžia svarbią įžvalgą: standumas yra atvirkščiai proporcingas bendram suderinamam tūriui.. Kiekvienas pridėtas vamzdžio metras sumažina sistemos standumą.

Standumo palyginimo lentelė

KonfigūracijaVamzdžio ilgisVamzdžio tūrio santykisSantykinis standumasPadėties nuokrypis esant 100 N
Tiesioginis montavimas (bazinis)0,5 m1.0x100%0,5 mm
Trumpas bėgimas3 m4.0x45%1,1 mm
Vidutinis bėgimas10 m13,3x18%2,8 mm
Ilgas bėgimas20m26,6x10%5,0 mm

Dinaminiai efektai

Atitiktis turi įtakos ne tik statiniam standumui, bet ir smarkiai veikia dinaminį veikimą:

  • Natūralus dažnis: Sumažintas √(standumo koeficientu), dėl to sulėtėja nusėdimo laikas
  • Slopinimas: Padidėjęs fazės atsilikimas sukelia svyravimus ir nestabilumą.
  • Reakcijos laikas: Ilgesni vamzdeliai reiškia didesnį oro tūrį, kurį reikia suspausti/išleisti.
  • Viršijimas: Mažesnis standumas leidžia pagreičiui perkelti krovinį už tikslo ribų.

Dirbau su pakuočių mašinų gamintoja Ontarijuje, vardu Jennifer. Jos vertikalioje surinkimo ir padėjimo programoje buvo pastebėtas 15% viršijimas, dėl kurio buvo sugadintas gaminys. Apskaičiavome, kad dėl jos 12 metrų ilgio vamzdžių eigos sistemos savasis dažnis sumažėjo nuo 8 Hz iki vos 3 Hz. Perkėlę vožtuvus arčiau cilindrų ir paskutinius 2 metrus perėję prie standžių aliuminio vamzdžių, atkūrėme natūralųjį dažnį iki 6,5 Hz ir visiškai pašalinome viršįtampius.

Kokie veiksniai daro įtaką vamzdžių atitiktį pneumatinėse sistemose?

Nuo daugelio kintamųjų priklauso, kiek vamzdžiai atitinka pneumatinės grandinės reikalavimus.

Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką vamzdžių atitikties reikalavimams, yra medžiagos tipas (elastinis modulis), vamzdžio skersmuo, sienelių storis, vamzdžio ilgis ir darbinis slėgis. Poliuretano vamzdžiai yra 3–5 kartus elastingesni nei nailono, o padvigubinus vamzdžio skersmenį, elastingumas padidėja 4 kartus, esant tam pačiam ilgiui. Sienelių storis yra atvirkščiai proporcingas elastingumui – plonasienių vamzdžiai gali išsiplėsti 10–15% esant slėgiui, o storasienių standūs vamzdžiai išsiplėsta mažiau nei 2%.

Medžiagų savybių palyginimas

Vamzdžių medžiagaTamprumo modulis (GPa)Tipinis išsiplėtimas esant 6 bar slėgiuiSantykinis atitikimasSąnaudų veiksnys
Poliuretanas (PU)0.02-0.058-12%5,0x (aukščiausias)1.0x
Nailonas (PA)1.5-2.53-5%2.0x1.3x
Polietilenas (PE)0.8-1.24-7%3.0x0,9x
Aliuminis (kietas)69<1%0.2x3.5x
Plienas (kietas)200<0,5%0,1x (mažiausias)4.0x

Kritiniai projektavimo parametrai

1. Vamzdžio ilgis

Kiekvienas vamzdžio metras linijiniu būdu padidina atitiktį. Štai kodėl cilindro ant cilindro konfigūracijos veikia daug geriau nei nuotolinio vožtuvo montavimas.

Pagrindinė taisyklė: Tiksliems darbams vamzdžiai turi būti trumpesni nei 3 metrai, o didelio standumo reikalavimams – trumpesni nei 1 metras.

2. Vamzdžio skersmuo

Didesnio skersmens vamzdžiai yra eksponentiškai labiau atitinkami, nes:

  • Tūris didėja proporcingai skersmens kvadratui (πr²)
  • Sienos įtempimas didėja proporcingai, todėl išsiplėtimas yra didesnis.
  • Didesnis oro tūris reiškia didesnį suspaudžiamumą

Pagrindinė taisyklė: Naudokite mažiausią skersmenį, kuris atitinka jūsų srauto reikalavimus. Nenaudokite per didelio skersmens “tik dėl saugumo”.”

3. Sienos storis

Storesnės sienos geriau atlaiko plėtimąsi, tačiau padidina svorį ir kainą. Šis santykis yra toks apvalkalo įtempimas4 lygtys:

$$
Sienos įtempimas = \frac{P \times D}{2 \times t}
$$

Kur P = slėgis, D = skersmuo, t = sienelės storis

4. Darbinis slėgis

Didesnis slėgis sukelia didesnį sienelių įtempimą ir didesnį oro suspaudimą. Atitikties poveikis didėja maždaug tiesiškai, didėjant slėgiui.

Praktinis atrankos vadovas

Skirtingiems taikymo reikalavimams:

Didelis tikslumas (±0,2 mm):

  • Naudokite cilindro ant cilindro montavimo vožtuvą
  • Ne daugiau kaip 1 m 6 mm nailono arba aliuminio vamzdžio
  • Nagrinėkime standžius daugiakampius

Vidutinis tikslumas (±1 mm):

  • Laikykite vamzdžius mažesniame nei 5 m atstume
  • Naudokite 6-8 mm nailono vamzdelius
  • Sumažinkite jungiamųjų detalių ir jungčių skaičių

Standartinis pramoninis (±3 mm):

  • Priimtini iki 10 m ilgio vamzdžiai
  • Tinka 8-10 mm poliuretanas
  • Pirmiausia sutelkite dėmesį į kitas klaidų priežastis

"Bepto" suprojektavo savo cilindrus be lazdelių su integruotomis vožtuvų montavimo galimybėmis, kad sumažintų vamzdžių atitikties poveikį. Mūsų inžinieriai gali padėti jums apskaičiuoti optimalią vamzdžių konfigūraciją jūsų konkrečiam taikymui - ir, kad sumažintumėte prastovas, pristatome visame pasaulyje per 48 valandas.

Kaip galima sumažinti atitikties reikalavimams poveikį, kad būtų galima užimti geresnę padėtį?

Norint sumažinti vamzdžių atitiktį, reikia sisteminio požiūrio, derinančio sumanų projektavimą, tinkamą komponentų parinkimą ir kartais kūrybiškus sprendimus.

Veiksmingiausios strategijos, leidžiančios sumažinti vamzdžių elastingumą, yra šios: (1) montuoti vožtuvus tiesiai ant cilindrų, kad būtų išvengta ilgų vamzdžių, (2) naudoti kietas vamzdžių medžiagas (nailoną, aliuminį) vietoj minkšto poliuretano, (3) sumažinti vamzdžių skersmenį iki minimalaus, reikalingo srautui, (4) įdiegti slėgio grįžtamojo ryšio kontrolę, kad būtų kompensuotas elastingumas, ir (5) strategiškai naudoti akumuliatorius, kad būtų užtikrintas vietinis oro saugojimas. Derinant šiuos metodus galima atkurti 60–80% vamzdžių elastingumo prarastą standumą.

Strategija 1: sumažinti vamzdžio ilgį

Geriausia praktika: Montuokite vožtuvus kuo arčiau cilindrų.

Įgyvendinimo galimybės:

  • Vožtuvas ant cilindro: Tiesioginis montavimas pašalina 90% vamzdžių (mūsų Bepto cilindrai be strypų turi integruotą vožtuvų montavimą)
  • Kolektoriaus montavimas: Klasteriniai vožtuvai prie cilindrų grupių
  • Paskirstytas įvesties/išvesties: Naudokite prie naudojimo vietos prijungtas lauko magistralės vožtuvų saleles

Praktinis pavyzdys: Teksase dirbantis mašinų gamintojas Carlosas susidūrė su sunkumais, susijusiais su 4 ašių portaline sistema. Jo centralizuotas vožtuvų bankas buvo už 18 metrų nuo tolimiausio cilindro. Perėjęs prie paskirstytų kolektorių ir mūsų "Bepto" cilindrų su vožtuvų montavimu, jis sumažino vidutinį vamzdžio ilgį nuo 12 m iki 1,5 m ir pagerino padėties nustatymo tikslumą nuo ±4 mm iki ±0,8 mm. Dėl greitesnio atsako jo ciklo trukmė taip pat pagerėjo 18%.

Strategija 2: Optimizuoti vamzdžių medžiagą ir dydį

Medžiagų pasirinkimo matrica:

Taikymo tipasRekomenduojama medžiagaSkersmens gairės
Aukšto tikslumo pozicionavimasAliuminis arba storasienis nailonasMinimalus srautas
Dinaminis judesio valdymasNailonas PA12Apskaičiuokite, kai srauto greitis yra mažesnis nei 2 m/s.
Standartinė automatikaPoliuretanas (tik trumpi tiražai)Priimtini standartiniai dydžiai
Didelio ciklo programosNailonas su apsauga nuo susisukimoAtsižvelgti į atsparumą dilimui

Dydžio apskaičiavimas: Naudokite Cv (srauto koeficientas5) metodą, kad nustatytumėte minimalų skersmenį, tada pasirinkite vienu dydžiu mažesnį nei siūloma “saugi” per didelė vertė.

3 strategija: įgyvendinti pažangias kontrolės strategijas

Kai fiziniai pokyčiai neįmanomi, tai gali kompensuoti valdymo algoritmai:

Slėgio grįžtamojo ryšio valdymas

Įrengti slėgio jutiklius cilindrų kamerose ir naudoti juos uždarojo kontūro valdymo sistemoje. Valdiklis reguliuoja vožtuvų komandas, kad išlaikytų nustatytą slėgį nepaisant atitikties poveikio.

Veiksmingumas: 40-60% standumo pagerėjimas
Išlaidos: Vidutinis (jutikliai + programavimas)
Sudėtingumas: Vidutinis

Kompensavimas grįžtamuoju ryšiu

Numatykite padėties nuokrypį pagal apkrovą ir iš anksto kompensuokite slėgio komandą.

Veiksmingumas: 30-50% tobulinimas
Išlaidos: Žemas (tik programinė įranga)
Sudėtingumas: Aukštas (reikia tikslaus sistemos modelio)

Prisitaikantys algoritmai

Išmokite atitikties charakteristikas eksploatacijos metu ir nuolat koreguokite kompensavimą.

Veiksmingumas: 50-70% tobulinimas
Išlaidos: Vidutinis
Sudėtingumas: Aukštas

4 strategija: naudokite pneumatinės akumuliatorius

Maži akumuliatoriai (0,5–2 litrai), sumontuoti šalia cilindrų, užtikrina vietinį oro saugojimą, kuris sumažina ilgų vamzdžių efektyvų atitiktį.

Kaip tai veikia: Akumuliatorius veikia kaip standus slėgio šaltinis netoli cilindro, izoliuodamas jį nuo lanksčių vamzdžių, jungiančių su pagrindiniu tiekimu.

Tinkamiausias: Taikymo sritys, kuriose vožtuvo perkėlimas neįmanomas
Tipinis pagerėjimas: 30-40% standumo padidėjimas

Strategija 5: Hibridiniai pneumatiniai-mechaniniai sprendimai

Norėdami pasiekti maksimalų standumą, derinkite pneumatinį valdymą su mechaniniu fiksavimu:

  • Pneumatiniai spaustukai: Mechaninis fiksavimas po pneumatinio padėties nustatymo
  • Stabdžių cilindrai: Integruoti stabdžiai išlaiko padėtį esant apkrovai
  • Fiksavimo mechanizmai: Mechaniniai stabdžiai pagrindinėse padėtyse

Išsamus sistemos optimizavimo kontrolinis sąrašas

Apskaičiuokite reikiamą standumą pagal apkrovos svyravimus ir toleranciją  
Audituokite esamus vamzdžius (ilgis, skersmuo, medžiaga, maršrutas)  
Nustatyti galimybes vožtuvų perkėlimui arba kolektorių konsolidavimui  
Pasirinkite optimalų vamzdį medžiaga ir dydis kiekvienam ciklui  
Apsvarstykite kontrolės patobulinimus jei aparatūros pakeitimai yra nepakankami  
Išmatuokite ir patvirtinkite faktinis standumo pagerėjimas  

„Bepto“ pranašumas

Mūsų be strypų cilindrai suprojektuoti atsižvelgiant į padėties stabilumą:

  • Integruotas vožtuvo montavimas pašalina ilgus vamzdžių ruožus
  • Mažas vidinis tūris sumažina būdingą pneumatinį atitiktį
  • Tikslūs guoliai sumažinti mechaninį atitikimą
  • Modulinės kolektoriaus galimybės daugiakamerinėms sistemoms

Padėjome gamintojams Šiaurės Amerikoje, Europoje ir Azijoje išspręsti atitikties problemas, kurios ribojo jų našumą. Kai originalios atsarginės dalys užsakomos savaitėmis ir kainuoja 2-3 kartus brangiau nei mes, "Bepto" per 48 valandas pristato suderinamas, didelio našumo alternatyvas. ✨

Praėjusį ketvirtį bendradarbiavome su farmacijos pakuočių gamintoju Šveicarijoje. Jų senstančios OEM cilindrai reikėjo pakeisti, tačiau gamintojas nurodė 10 savaičių pristatymo terminą ir $8,500 kainą už cilindrą. Mes išsiuntėme suderinamus „Bepto“ cilindrus be strypų su integruotu vožtuvu už $2 900 už vienetą, pristatytus per 3 dienas. Jie ne tik sutaupė $168 000 šio projekto metu, bet ir patobulinta konstrukcija sumažino jų padėties nustatymo paklaidas 45%. Tokią vertę mes teikiame kasdien.

Išvada

Vamzdžių atitikimas yra paslėptas pneumatinio padėties nustatymo tikslumo priešas, tačiau jis neturi riboti jūsų sistemos našumo. Suprasdami fizikos dėsnius, apskaičiuodami poveikį ir įgyvendindami protingas projektavimo strategijas, ypač mažindami vamzdžių ilgį ir parinkdami tinkamas medžiagas, galite susigrąžinti didžiąją dalį dėl atitikties prarasto standumo ir pasiekti reikiamą tikslumą.

Dažnai užduodami klausimai apie vamzdžių atitiktį ir padėties stabilumą

Kiek paprastai vamzdžių atitiktis sumažina padėties standumą?

Standartinėse pramoninėse pneumatinėse sistemose su 5-15 metrų ilgio vamzdelių eigomis vamzdžių atitiktis paprastai sumažina padėties nustatymo standumą 40-70%, todėl, esant skirtingoms apkrovoms, atsiranda 2-5 mm papildomas padėties nuokrypis. Tikslus sumažėjimas priklauso nuo vamzdžio ilgio, skersmens, medžiagos ir vamzdžio tūrio santykio su cilindro tūriu. Sistemos, kurių vamzdžio tūris viršija 3 cilindro tūrio kartus, patiria didžiausią standumo sumažėjimą. Trumpi vamzdžiai (<2 m) standumą sumažina tik 10–20%.

Ar galiu naudoti lanksčias žarnas tiksliam padėties nustatymui?

Lankstūs poliuretano vamzdeliai paprastai netinka tiksliam padėties nustatymui (±1 mm ar geriau), išskyrus atvejus, kai vamzdžių ilgis yra labai trumpas (iš viso mažiau nei 1 metras). Tiksliems darbams naudokite kietas arba pusiau kietas vamzdžių medžiagas, pvz., nailono PA12, aliuminio arba nerūdijančio plieno. Jei judantiems darbams reikalingas lankstumas, naudokite šarvuotas arba spirale sustiprintas žarnas, kurios atsparios išsiplėtimui, o lanksčią dalį padarykite kuo trumpesnę, o likusią dalį – kietą.

Koks yra optimalus vamzdžio skersmuo, kad būtų sumažintas atitiktis?

Optimalus vamzdžio skersmuo yra mažiausias dydis, užtikrinantis pakankamą srautą reikiamam cilindro greičiui, paprastai pasiekiant 5–10 m/s oro greitį greito judėjimo metu. Didesnio skersmens vamzdžiai, naudojami “saugumo sumetimais”, žymiai padidina atitiktį, tačiau proporcingos naudos nesuteikia. Naudokite srauto apskaičiavimo formules (Cv metodą), kad nustatytumėte minimalų skersmenį, tada pasirinkite tą dydį arba vienu dydžiu didesnį. 40 mm skersmens cilindrui, kurio greitis yra 500 mm/s, dažnai pakanka 6 mm skersmens vamzdžių, o 10 mm skersmens vamzdžiai gali būti nereikalingai nurodyti.

Ar darbinis slėgis turi įtakos vamzdžių atitikties reikalavimams?

Taip, didesnis darbinis slėgis padidina tiek sienelių įtempimą (sukeldamas didesnį išsiplėtimą), tiek oro suspaudžiamumo poveikį, padidindamas bendrą atitiktį maždaug 15–25%, kai slėgis padidėja nuo 4 barų iki 8 barų. Tačiau didesnis slėgis taip pat didina pneumatinį standumą (jėga vienam tūrio vienetui), todėl bendras poveikis padėties standumui yra sudėtingas. Paprastai, dirbant su mažiausiu jūsų taikymui reikalingu slėgiu, sumažinamas atitikties poveikis, taip pat sumažėja oro suvartojimas ir nusidėvėjimas.

Kaip išmatuoti esamos sistemos vamzdžių atitiktį?

Išmatuokite vamzdžių atitiktį, taikydami žinomą išorinę jėgą cilindrui, tuo pačiu stebėdami padėties nuokrypį esant pastoviam vožtuvo valdymui. Standumas (K) lygus jėgai, padalintai iš poslinkio (K = F/Δx). Palyginkite tai su teoriniu cilindro standumu, apskaičiuotu pagal cilindro skerspjūvio plotą ir kameros tūrį. Skirtumas rodo atitikties nuostolius. Alternatyviai, išmatuokite sistemos natūralų dažnį per pakopinio atsako bandymą – mažesnis dažnis rodo didesnę atitiktį. Profesionali analizė naudoja slėgio jutiklius abiejose cilindro kamerose, kad atskirtų vamzdžių atitiktį nuo kitų veiksnių.

  1. Suprasti, kokiu greičiu sistema natūraliai vibruoja, kai yra sutrikdyta, o tai yra labai svarbu prognozuojant nestabilumą.

  2. Išnagrinėkite medžiagos atsparumo elastingam deformavimui, kai veikia jėga, matą.

  3. Išmokite pagrindinę fizikos lygtį, apibūdinančią dujų slėgio, tūrio ir temperatūros sąveiką.

  4. Skaitykite apie perimetrinį įtempį, veikiantį cilindro ar vamzdžio sieneles, kai veikia vidinis slėgis.

  5. Atraskite standartinį matavimo vienetą, naudojamą vožtuvo ar vamzdžio pralaidumui matuoti.

Susijęs

Chuck Bepto

Sveiki, esu Chuckas, vyresnysis ekspertas, turintis 13 metų patirtį pneumatikos pramonėje. Bendrovėje "Bepto Pneumatic" daugiausia dėmesio skiriu aukštos kokybės, mūsų klientams pritaikytų pneumatinių sprendimų teikimui. Mano kompetencija apima pramonės automatizavimą, pneumatinių sistemų projektavimą ir integravimą, taip pat pagrindinių komponentų taikymą ir optimizavimą. Jei turite klausimų arba norėtumėte aptarti savo projekto poreikius, nedvejodami susisiekite su manimi šiuo adresu [email protected].

Turinys
Kontaktinė forma
Bepto logotipas

Gaukite daugiau privalumų, nes pateikite informacijos formą

Kontaktinė forma