Как работает быстродействующий выпускной клапан и почему он должен вас волновать?

Если ваши пневматические цилиндры движутся медленнее патоки, стоившей вам драгоценного производственного времени и денег, скорее всего, вы имеете дело с ограничением потока выхлопных газов. Это узкое место может превратить эффективную автоматизацию в дорогостоящую головную боль. 

Клапан быстрого выхлопа обеспечивает прямой и беспрепятственный выход сжатого воздуха из пневматического цилиндра, минуя регулирующий клапан и значительно увеличивая скорость цикла до 50%. Это простое и в то же время оригинальное устройство устраняет "узкое место" для отработанного воздуха, которое обычно возникает, когда воздух должен проходить обратно через узкие проходы регулирующего клапана.

Недавно я работал с Сарой, менеджером по производству на упаковочном предприятии в Мичигане, чья линия работала на 30% ниже заданной скорости. После установки быстродействующих выпускных клапанов на ее бесштоковые цилиндры¹Она сразу же увидела улучшения, необходимые ей для выполнения квот.

Оглавление

• Что такое быстродействующий выпускной клапан?
• Как функционирует внутренний механизм?
• Почему быстродействующие выпускные клапаны повышают частоту вращения цилиндров?
• Когда следует устанавливать быстродействующие выпускные клапаны?

Что такое быстродействующий выпускной клапан?

Понимание основ поможет вам принимать более разумные решения в области пневматики.

Клапан быстрого выпуска - это трехпортовый пневматический компонент, который автоматически переключается между режимами подачи и выпуска, позволяя сжатому воздуху поступать через регулирующий клапан, но выходить непосредственно в атмосферу, устраняя ограничения обратного пути.

Основные компоненты и дизайн

Клапан содержит три основных порта:

• Входной порт: Подключается к выходу вашего регулирующего клапана
• Выходной порт: Подключается непосредственно к вашему цилиндру
• Выхлопное отверстие: Выпускает воздух непосредственно в атмосферу

В качестве переключающего механизма выступает подпружиненная маковка или мембрана. Когда давление поступает, оно толкает внутренний элемент, блокируя выпускное отверстие и позволяя воздуху поступать в цилиндр. Когда давление падает, пружина возвращает элемент в исходное положение, закрывая путь подачи и открывая путь выхлопа.

Как функционирует внутренний механизм?

Переключение происходит автоматически на основе разницы давлений.

Внутренний клапан или диафрагма реагирует на перепады давления² механически блокируя один путь и открывая другой, создавая автоматическое двустороннее переключение, не требующее внешних управляющих сигналов.

Последовательность переключения

Во время продлить цикл:

1. Давление питания от вашего регулирующего клапана поступает во входной порт
2. Это давление прижимает внутренний элемент к выпускному отверстию, герметизируя его
3. Воздух свободно проходит от входа к выходу, создавая давление в цилиндре

Во время цикл втягивания:

1. Давление в сети падает, когда переключается ваш регулирующий клапан
2. Пружина толкает внутренний элемент обратно в нейтральное положение
3. Приточный тракт закрывается, а вытяжной тракт широко открывается
4. Воздух из цилиндра отводится непосредственно в атмосферу через большое выпускное отверстие

Почему быстродействующие выпускные клапаны повышают частоту вращения цилиндров?

Повышение скорости происходит за счет устранения основного ограничения потока.

Быстродействующие выпускные клапаны повышают скорость вращения цилиндра, поскольку обеспечивают гораздо более широкий и короткий путь выхлопа по сравнению с узкими проходами внутри регулирующих клапанов, что снижает противодавление³ и позволяет быстрее удалять воздух.

Сравнение производительности

Помните Тома, инженера по техническому обслуживанию с текстильной фабрики в Северной Каролине? Его бесштоковые цилиндры требовали 2,3 секунды на цикл вместо расчетных 1,5 секунды. После того как мы установили быстродействующие выпускные клапаны Bepto, время цикла снизилось до 1,4 секунды, фактически превысив первоначальную спецификацию! 🚀

Физика, стоящая за увеличением скорости

Когда цилиндр втягивается, сжатый воздух внутри него должен выйти, прежде чем поршень сможет двигаться. В стандартной установке этот воздух возвращается через внутренние каналы регулирующего клапана, которые предназначены для обеспечения точности управления, а не максимального расхода. Быстродействующие выпускные клапаны устраняют это узкое место, предоставляя специальный выходной канал большого диаметра.

Когда следует устанавливать быстродействующие выпускные клапаны?

Не для всех областей применения быстродействующие выпускные клапаны одинаково полезны.

Установите быстродействующие выпускные клапаны, если вам нужна более высокая скорость вращения цилиндров, если между управляющими клапанами и цилиндрами проложены длинные трубы или если в вашей системе требуется быстрое, повторяющееся циклическое движение с минимальным противодавлением.

Идеальное применение

Быстродействующие выпускные клапаны - превосходное решение:

• Высокоскоростные упаковочные линии где время цикла напрямую влияет на производительность
• Операции по подбору и перемещению⁴ требующие быстрого позиционирования
• Длинные пневматические ходы где длина трубы создает дополнительное ограничение
• Цилиндры с большим отверстием там, где требуется быстрое удаление значительного объема воздуха

Когда их следует пропустить

Избегайте использования быстродействующих выпускных клапанов в системах, требующих:

• Точный контроль скорости при втягивании
• Постепенное, контролируемое движение цилиндра
• Чрезвычайно тихая работа (они могут быть шумными)
• Окружающая среда, чувствительная к загрязнению (прямая вентиляция атмосферы)

Компания Bepto является свидетелем того, как бесчисленные предприятия повысили свою производительность благодаря стратегическому внедрению быстродействующих выпускных клапанов. Наши совместимые замены для основных брендов OEM обеспечивают такую же производительность за меньшую цену, помогая таким компаниям, как ваша, оставаться конкурентоспособными, сохраняя надежность.

Вопросы и ответы о быстродействующих выпускных клапанах