Як працює клапан швидкого випуску і чому вас це повинно хвилювати?

Як працює клапан швидкого випуску і чому вас це повинно хвилювати?

Якщо ваші пневматичні циліндри рухаються повільніше, ніж меляса, що коштує вам дорогоцінного виробничого часу та грошей, ви, ймовірно, маєте справу з обмеженим потоком вихлопних газів. Це вузьке місце може перетворити вашу ефективну автоматизацію на дорогий головний біль. 

Клапан швидкого випуску працює, забезпечуючи прямий, необмежений шлях для виходу стисненого повітря з пневматичного циліндра, минаючи керуючий клапан і значно збільшуючи швидкість циклу до 50%. Цей простий, але геніальний пристрій усуває вузьке місце для відпрацьованого повітря, яке зазвичай виникає, коли повітрю доводиться проходити назад через вузькі канали регулювального клапана.

Нещодавно я працював з Сарою, менеджером з виробництва на пакувальному заводі в Мічигані, чия лінія працювала на швидкості 30% нижче запланованої. Після встановлення на ній швидких випускних клапанів безштокові циліндри1вона одразу побачила покращення, необхідне для того, щоб виконати свої квоти.

Зміст

Що таке клапан швидкого випуску?

Розуміння основ допоможе вам приймати більш розумні рішення щодо пневматики для ваших операцій.

Клапан швидкого випуску - це трипортовий пневматичний компонент, який автоматично перемикається між режимами подачі та відведення повітря, дозволяючи стисненому повітрю входити через регулювальний клапан, а виходити безпосередньо в атмосферу, усуваючи обмеження зворотного шляху.

Основні компоненти та дизайн

Клапан має три основні отвори:

  • Вхідний порт: Підключений до виходу вашого регулюючого клапана
  • Вихідний порт: Підключається безпосередньо до вашого балону
  • Випускний отвір: Випускає повітря безпосередньо в атмосферу

Підпружинена лялечка або діафрагма всередині виконує роль механізму перемикання. Коли тиск подачі надходить, він штовхає внутрішній елемент, перекриваючи випускний отвір і дозволяючи повітрю надходити в циліндр. Коли тиск подачі падає, пружина повертає елемент у вихідне положення, перекриваючи шлях подачі та відкриваючи шлях відведення.

Як функціонує внутрішній механізм?

Перемикання відбувається автоматично на основі різниці тисків.

Внутрішня лялечка або діафрагма реагує на перепади тиску2 механічно блокуючи один шлях і відкриваючи інший, створюючи функцію автоматичного двостороннього перемикання, яка не потребує зовнішніх сигналів керування.

3D-схема човникового клапана в розрізі, що ілюструє його функцію автоматичного перемикання. Показано, як внутрішня кулька перекриває один вхідний отвір через вищий тиск з іншого, створюючи вільний шлях до вихідного отвору.
Як працює клапан швидкого випуску і чому вас це повинно хвилювати? 5

Послідовність перемикання

Під час продовжити цикл:

  1. Тиск подачі від вашого регулюючого клапана надходить до вхідного отвору
  2. Цей тиск притискає внутрішній елемент до випускного отвору, герметизуючи його
  3. Повітря вільно рухається від входу до виходу, створюючи тиск у балоні

Під час цикл втягування:

  1. Тиск подачі падає, коли перемикається регулювальний клапан
  2. Пружина повертає внутрішній елемент у нейтральне положення
  3. Припливний канал закривається, а витяжний канал широко відкривається
  4. Повітря з балонів виходить безпосередньо в атмосферу через великий випускний отвір

Чому швидкі випускні клапани збільшують швидкість обертання циліндрів?

Покращення швидкості відбувається завдяки усуненню основного обмеження потоку.

Швидкохідні випускні клапани збільшують частоту обертання циліндрів, оскільки вони забезпечують набагато більший і коротший шлях вихлопних газів у порівнянні з вузькими проходами всередині регулюючих клапанів, зменшуючи протитиск3 і дозволяє швидше евакуювати повітря.

Порівняння продуктивності

ФакторСтандартне налаштуванняЗ швидким випускним клапаном
Шлях вихлопних газівНаскрізний регулюючий клапанБезпосередньо в атмосферу
Обмеження потокуВисокий (невеликі переходи)Низький (великий порт)
ПротитискЗначнийМінімальний
Швидкість циклуБазовий рівень30-50% швидше
ЕнергоефективністьНижнійВище.

Пам'ятаєте Тома, інженера з технічного обслуговування з текстильної фабрики в Північній Кароліні? Його безшатунні циліндри займали 2,3 секунди на цикл замість розрахункових 1,5 секунди. Після того, як ми встановили швидкі випускні клапани Bepto, час його циклу скоротився до 1,4 секунди, фактично перевищивши початкову специфікацію! 🚀

Фізика, що стоїть за збільшенням швидкості

Коли циліндр втягується, стиснене повітря, що знаходиться всередині, має вийти, перш ніж поршень зможе рухатися. У стандартній схемі це повітря повертається назад через внутрішні канали вашого регулювального клапана, які призначені для точного керування, а не для максимального потоку. Швидкі випускні клапани усувають це вузьке місце, забезпечуючи спеціальний вихідний канал великого діаметру.

Коли слід встановлювати швидкі випускні клапани?

Не в кожному застосуванні швидкі випускні клапани однаково корисні.

Встановлюйте швидкі випускні клапани, якщо вам потрібна висока швидкість обертання циліндрів, довгі трубопроводи між регулювальними клапанами та циліндрами, або якщо ваше застосування вимагає швидких, повторюваних циклів з мінімальним зворотним тиском.

Ідеальне застосування

Швидкі випускні клапани перевершують всі інші:

  • Високошвидкісні пакувальні лінії де тривалість циклу безпосередньо впливає на продуктивність
  • Операції по збірці та розміщенню4 що вимагають швидкого позиціонування
  • Довгі пневматичні пробіги де довжина НКТ створює додаткові обмеження
  • Циліндри великого діаметру де значний об'єм повітря потребує швидкої евакуації

Коли їх можна пропустити

Уникайте швидких випускних клапанів у тих випадках, коли це необхідно:

  • Точне регулювання швидкості під час втягування
  • Поступове, контрольоване переміщення циліндра
  • Надзвичайно тиха робота (вони можуть шуміти)
  • Чутливі до забруднення середовища (пряма вентиляція атмосфери)

У Bepto ми бачили, як незліченна кількість підприємств трансформували свою продуктивність завдяки стратегічному впровадженню швидкодіючих випускних клапанів. Наші сумісні заміни для основних брендів OEM забезпечують таку ж продуктивність за меншу вартість, допомагаючи таким компаніям, як ваша, залишатися конкурентоспроможними, зберігаючи при цьому надійність.

Поширені запитання про швидкі випускні клапани

З: Чи можуть клапани швидкого випуску працювати з будь-яким пневматичним циліндром?

В: Так, швидкі випускні клапани - це універсальні компоненти, які працюють з будь-якими пневматичними циліндрами, включаючи наші безштокові замінники циліндрів для основних брендів.

З: Чи впливають швидкі випускні клапани на потужність циліндрів?

В: Ні, вони не зменшують силу в циліндрі, оскільки тиск на вході залишається незмінним; вони лише впливають на потік вихлопних газів і швидкість.

З: Наскільки швидше працюватимуть мої циліндри з швидкими випускними клапанами?

В: Типове покращення швидкості коливається в межах 30-50%, хоча фактичні результати залежать від конкретної конфігурації вашої системи та обмежень.

З: Чи складно встановлювати швидкісні випускні клапани?

В: Монтаж простий - просто з'єднайте їх між виходом клапана керування та входом циліндра за допомогою стандартних пневматичних фітингів.

З: Чи можна використовувати швидкі випускні клапани з безшатунними циліндрами?

В: Безумовно! Швидкі випускні клапани чудово працюють з безшатунними циліндрами і можуть значно покращити їхні і без того вражаючі швидкісні можливості.

  1. Дізнайтеся про конструкцію, типи та переваги безштокових циліндрів у промисловій автоматизації.

  2. Розуміння фундаментальної концепції перепаду тиску і того, як він керує потоком рідини в пневматичних і гідравлічних системах.

  3. Дізнайтеся про причини виникнення протитиску в пневматичних контурах і його негативний вплив на швидкість і ефективність роботи системи.

  4. Подивіться приклади високошвидкісної автоматизації збирання та розміщення та зрозумійте її роль у сучасному виробництві.

Пов'язане

Чак Бепто

Привіт, я Чак, старший експерт з 15-річним досвідом роботи в галузі пневматики. У Bepto Pneumatic я зосереджуюсь на наданні високоякісних, індивідуальних пневматичних рішень для наших клієнтів. Мій досвід охоплює промислову автоматизацію, проектування та інтеграцію пневматичних систем, а також застосування та оптимізацію ключових компонентів. Якщо у вас виникли питання або ви хочете обговорити потреби вашого проекту, будь ласка, зв'яжіться зі мною за адресою chuck@bepto.com.

Зміст
Логотип Bepto

Отримайте більше переваг з моменту заповнення інформаційної форми