Pneumaatilised ajamid: kahesuunaline ajam ja vedru lähtestamine{0}}kahe- ja ühetoimelise põhimõtte analüüs

Tööstusautomaatika juhtimissüsteemides toimivad pneumaatilised ajamid tööstuslike seadmetena "lihastena", muutes suruõhuenergia mehaaniliseks pöördemomendiks ja käivitades ventiilid avamiseks, sulgemiseks või reguleerimiseks. Pneumaatilised pneumaatilised ajamid, mis jagunevad kahte põhitüüpi vastavalt energiaülekande ja tegevuse lähtestamise meetoditele. Peamine erinevus seisneb tööpõhimõttes: kahekordselt{2}}toimivad täiturmehhanismid liiguvad ühesuunaliselt, samas kui ühes suunas liikuvad Täiturmehhanismid töötavad suruõhuajami ja vedrujõu lähtestamise kombinatsiooni kaudu. See põhimõtteline erinevus määrab otseselt nende struktuursed omadused, funktsionaalse jõudluse ja kasutusstsenaariumid.

Kahe-toimega pneumaatilised ajamid töötavad "kahesuunalise- pneumaatilise ajamiga". Sees on neil tavaliselt kahe-kolvi hammaslatt ja hammasratas. Silindrid jagatakse kolvi abil kaheks eraldi kambriks (üldtuntud kui A ja B). Mõlemad kambrid on varustatud sisse-/väljalaskeavadega. Suruõhk liigub vaheldumisi kolvis sisse ja välja ning ajab seejärel käigukasti väljundvõlli 0 kuni 90 kraadise pöördeni (nurkkäiguklappide puhul).

Konkreetse tööprotsessi saab jagada kaheks etapiks: kui juhtsignaal näitab klapi avanemist, siseneb suruõhk pärast solenoidklappi kambri A sisselaskeavasse. Sel hetkel surutakse kambris B olev õhk kokku ja väljutatakse läbi kambri B väljalaskeava. Kolvi lineaarne liikumine muundatakse hammaslati ja hammasratta haardumise kaudu väljundvõlli pöörlevaks liikumiseks (tavaliselt 0 kuni 90 kraadi vastupäeva), mis sunnib ventiili avanema. Kui on vaja klapp sulgeda, muudab juhtsignaal solenoidklapi olekut. suruõhk siseneb kambri B sisselaskeava kaudu, surudes kolvi vastassuunas, et suruda kamber A kokku. Õhk kambrist A väljutatakse läbi väljalaskeava ja väljundvõll pöörleb päripäeva 90 kraadilt 0 kraadini, et klapi sulgumine lõpule viia.

Väärib märkimist, et kahe-toimimisega täiturmehhanismi mõlemad liikumissuunad sõltuvad võimsuseks suruõhust. Väljundmoment on stabiilne ja lineaarne kogu reisi vältel ning pneumaatilise ahela konstruktsioon võimaldab liikumist kohandada vastavalt tegelikele vajadustele - – olenemata sellest, kas õhuajam ruumis A pöörleb vastu- või päripäeva – sobitades vastava aerodünaamilise juhtimisloogikaga. Õhuvarustuse katkemisel jääb kahetoimeline täiturmehhanism toitekaotuse tõttu praegusesse asendisse. See funktsioon annab sellele eelise paindlikust juhtimisest ilma hädaolukorra lähtestamise vajaduseta.

Erinevalt kõigist -pneumaatilistest kahe-toimega täiturmehhanismidest on ühe-toimega pneumaatiliste ajamite põhikontseptsiooniks "ühesuunaline pneumaatiline ajam + tagurpidi vedru lähtestamine". Nende struktuur lisab lähtestusvedru koostu kahe-toimega disaini jaoks. Vedru paigaldatakse tavaliselt silindri ühte või mõlemasse otsa. Vedru kokkusurumine ja vabastamine loob reaktsioonijõu, saavutades seega "õhukao automaatse lähtestamise" ohutusfunktsiooni. Vastavalt lähtestamise olekule pärast gaasikadu saab ühe -toimimisega ajamid jagada kahte režiimi: "gaasikao sulgemine" ja "gaasikao avamise sulgemine". Mõlemad töötavad peaaegu samas režiimis, välja arvatud see, et vedru on paigaldatud tegevusloogikale vastupidises suunas.

Kasutage laialdasemalt kasutatavat mudelit „Fail to-Open (FC)”. See toimib järgmiselt: kui teil on vaja klapp avada, siseneb suruõhk läbi kambri A sisselaskeava. Õhurõhk ületab vedru eelpingestusjõu, surudes kolvi vedru küljele ja surudes vedru järk-järgult kokku. Samal ajal toimib kamber B õhu väljalaskeavana. Kolb käitab hammaslatti ja hammasratta mehhanismi, et pöörata väljundvõlli vastupäeva vahemikus 0 kuni 90, avades klapi. Juhtsignaali katkemisel või gaasiallika rikke korral peatab kamber A sisselaske ja hakkab õhutustama. Sel ajal suruõhu ajam kaob ja kokkusurutud vedru vabastab elastse potentsiaalse energia, lükates kolvi vastupidises suunas ja lähtestades. Väljundvõll pöörleb päripäeva 90 kraadi kuni 0 kraadi, sulgedes klapi automaatselt. Režiim "Ebaõnnestunud-Avamine-(FO)" on vastupidine: sisselaskeprotsessi ajal surub suruõhk kolvi, et vedru kokku suruda, sulgedes klapi; pärast õhukadu lähtestatakse vedru, mis viib ventiili avanemiseni.

Ühe -toimiva täiturmehhanismi väljundmomendil on ainulaadne varieeruvus: pneumaatilise ajami faasis suureneb vedru kokkusurumise suurenemisega pöördtakistus järk-järgult, mis põhjustab pneumaatilise käigu lähtestusfaasi väljundmomendi vähenemise maksimumist. See pöördemomendi funktsioon nõuab klapi maksimaalse takistuse pöördemomendi hoolikat sobitamist valikuprotsessi ajal, et tagada töökindel töö isegi käigu lõpus.

Kahe{0}}toimega pneumaatiliste ajamite ja kahe-- ja ühe-toimega pneumaatiliste ajamite erinevus ei seisne mitte ainult sõidurežiimis, vaid ka ulatuslikus erinevuses konstruktsiooni ülesehitusest funktsionaalse jõudluseni. Neid erinevusi saab selgelt määratleda kolmes põhimõõtmes:
Esiteks oluline erinevus toite- ja lähtestamismehhanismide vahel
Peamine erinevus nende kahe vahel seisneb selles, et kahe -toimiva täiturmehhanismi "sisse" ja "väljas" toimimine tugineb suruõhule kui ainsale toiteallikale ja lähtestamine aktiivsele pneumaatilisele-käitavale protsessile, samal ajal kui ühe-toimiv täiturmehhanism kasutab "pneumaatilise ajami ja vedruga lähtestamise" hübriidmehhanismi, millest ainult ühe vedruga ajam on pneumaatiline ajam ja vedru lähtestamine. elastne passiivsus. See erinevus muudab kahe-toimega täiturmehhanismide töö paindlikumaks ja juhitavamaks ning ühe-toimivatel täiturmehhanismidel on ohutuse lähtestamise funktsioon, mida kahe-toimega täiturmehhanismid gaasikao korral asendada ei saa.
Teiseks on erinevad väljundomadused ja juhtimisloogika.
Ilma vedrutakistuseta säilitavad kahe-toimega täiturmehhanismid stabiilse lineaarse väljundpöördemomendi mõlemas suunas ja neid saab peatada mis tahes asendis (koos neutraalasendi solenoidklapiga) solenoidventiili abil, mis muudab selle sobivaks olukordades, mis nõuavad täpset reguleerimist. Ühe -toimimisega täiturmehhanisme mõjutab vedrujõu muutus ja väljundmomendi karakteristikud vähenevad. See võib püsida ainult äärmises asendis "sisse" ja "väljas" ning ei suuda teostada täpset vaheasendi juhtimist. Kuid neid saab lähtestada ilma pideva toiteallikata, muutes juhtimisloogika lihtsamaks.
Kolmandaks on turvafunktsioonid ja rakenduste stsenaariumid erinevad.
Kahe-toimimisega täiturmehhanismid jäävad pärast gaasikadu paigale, neil puuduvad aktiivsed ohutusfunktsioonid, need sobivad tavalisteks töötingimusteks ja neil ei ole gaasikadude suhtes erinõudeid, nagu traditsioonilised vedeliku transporditorustikud. Ühe -toimivate täiturmehhanismide funktsioon "Gaasikadu automaatne lähtestamine" muudab selle hädavajalikuks tuleohtlike, plahvatusohtlike või mürgiste ainete, nagu kemikaalid, nafta rafineerimine ja maagaas, transportimisel ning võib äkilise rikke korral ventiilide kiire sulgemise või avamise tõttu ära hoida ohutusõnnetuste eskalatsiooni.
Järeldus: kohanemisstsenaariumide põhimõtted; Valik määrab ohutuse ja tõhususe
Tööpõhimõtte poolest on kahe-toimega pneumaatilised ajamid "tõhus ja paindlik universaalne täiturmehhanism", mis tagab sujuva ja juhitava liikumise kahesuunalise pneumaatilise ajamiga. ühe -toimimisega täiturmehhanismid on ``spetsiaalne täiturmehhanism, mille tuumaks on ohutus '', mis kasutab tõrkeohutusjoone loomiseks kombineeritud mehhanismi ``pneumaatiline + vedru. Tööstusliku stsenaariumi korral pole nende kahe vahel absoluutset paremust. Peaasi on see, kas need vastavad ideaalselt töönõuetele-nõuab vedrude lähtestamise protsessi, kui ühekordsete täiturmehhanismide toimimispõhimõte on{7} hädaolukordadele reageerimine ja kahe -toimega täiturmehhanismide täispneumaatilise ajami põhimõte on eelistatavam, kui eelistatakse paindlikku juhtimist ja stabiilset väljundit. Nende kahe tööpõhimõtte erinevuse mõistmiseks on esmatähtis tagada pneumaatiliste juhtimissüsteemide ohutu ja tõhus töö.