راهنمای انتخاب دریچه های پنوماتیک Festo برای صنعت

چه چیزی کارایی و قابلیت اطمینان سیستم های پنوماتیک را تعیین می کند؟ پاسخ اغلب در اجزای ظاهراً بی اهمیت - دریچه های پنوماتیک قرار دارد.انتخاب دریچه ی مناسب هوا مانند انتخاب قطعه ی کامل برای ابزار دقیق استدر این مقاله انواع دریچه ها، اصول کار، معیارهای انتخاب و سناریوهای کاربرد مورد بررسی قرار می گیرد تا به شناسایی راه حل های بهینه کمک کند.

دریچه های پنوماتیک دستگاه های کنترل هوا فشرده هستند که جهت جریان هوا، فشار و حالت روشن / خاموش را برای کنترل دقیق محرک های پنوماتیک (مانند سیلندر ها و موتورهای هوا) تنظیم می کنند.این دریچه ها کاربرد گسترده ای در خطوط تولید خودکار دارند، رباتیک، ماشین آلات بسته بندی و تجهیزات پزشکی.

مشخصات شیر پنوماتیک به طور معمول با "شمار دریچه ها/شمار موقعیت ها" نشان داده می شوند. دریچه ها به نقاط اتصال هوا در بدن شیر اشاره دارند.در حالی که موقعیت نشان می دهد حالت های سوئیچ کردن اسپول دریچهبه عنوان مثال ، یک شیر 3/2 دارای سه پورت و دو موقعیت سوئیچینگ است ، در حالی که یک شیر 5/3 دارای پنج پورت و سه موقعیت است. در زیر توضیحات مفصل از انواع رایج شیر وجود دارد:

دریچه 3/2 دارای سه پورت است: یک پورت تغذیه (1) ، یک پورت خروجی (2) و یک پورت اگزوز (3) با تنها دو موقعیت سوئیچ ، عمدتاً سیلندر های تک اثر را کنترل می کند.وقتي فعال شد، هوا فشرده وارد سیلندر می شود تا پیستون را حرکت دهد؛ هنگامی که غیرفعال می شود، هوا از طریق دریچه اگزوز خارج می شود، اجازه می دهد که نیروی بهار یا گرانش پیستون را تنظیم کند.این دریچه ها ساخت ساده و هزینه کم دارند، مناسب برای کاربردهایی با الزامات دقت متوسط است.

با داشتن پنج پورت (یک منبع تغذیه (1) ، دو خروجی (2 و 4) و دو خروجی (3 و 5) ، شیر 5/2 همچنین دو موقعیت سوئیچ دارد اما سیلندر های دوگانه را کنترل می کند.هوا فشرده وارد خروجی 2 می شود تا پیستون را به جلو هدایت کند در حالی که خروجی 4 به خروجی 5 متصل می شوددر موقعیت دوم، جریان هوا جهت را از طریق خروجی 4 معکوس می کند در حالی که خروجی 2 از طریق خروجی 3 باز می شود. این کنترل دو طرفه برای کاربردهایی که نیاز به حرکت دقیق سیلندر دارند مناسب است.

با پیکربندی های پورت یکسان با شیرهای 5/2 اما سه موقعیت سوئیچ، شیرهای 5/3 انعطاف پذیری بیشتری را فراهم می کنند.موقعیت مرکزی آن ها باعث می شود که عملکردهای تخصصی داشته باشند.:

• مرکز بسته:تمام پورت ها بسته می شوند و موقعیت سیلندر را حفظ می کنند. این پیکربندی مانع از حرکت ناخواسته در برنامه های امنیتی حیاتی می شود.اگرچه نشت داخلی ممکن است باعث کاهش فشار تدریجی در طول نگه داشتن طولانی شود.
• مرکز تحت فشار:اگر مناطق پیستون برابر باشند، تعادل حفظ می شود؛ مناطق نابرابر باعث حرکت به سمت سمت کوچکتر می شود، کنترل تعادل یا تعصب جهت را امکان پذیر می کند.
• مرکز خروجی:هر دو خروجی هوا را باز می کنند و به حرکت آزاد پیستون برای تنظیم دستی یا اعمال نیروی خارجی اجازه می دهند. با این حال، حالت بدون فشار باعث می شود پیستون ها در برابر تداخلات خارجی آسیب پذیر باشند.

دریچه های پنوماتیک از روش های مختلف حرکت استفاده می کنند: دستی، مکانیکی، سولنویدی و پنوماتیک که هرکدام برای سناریوهای خاص مناسب هستند:

دریچه های دستی که از طریق دستگیره ها، دکمه ها و یا دکمه ها کار می کنند، برای کاربردهای غیر خودکار مانند کلیمپ ها یا سوئیچ ها مناسب هستند.و ویژگی های ایمنی مانند مکانیسم های قفل یا عملکردهای تنظیم مجدد خودکار.

این دریچه ها با استفاده از رول ها، کام ها یا سوئیچ های محدودی فعال می شوند، موقعیت قطعات کار را تشخیص می دهند و یا بدون نیاز به قدرت خارجی، حرکات سیلندر را کنترل می کنند.آنها نیاز به نصب و تنظیم دقیق دارند.

دریچه های الکترومغناطیسی بر سیستم های خودکار تسلط دارند، پاسخ سریع، دقت بالا و ادغام بی سیم PLC را ارائه می دهند. پارامترهای انتخاب شامل ولتاژ، جریان، مصرف برق,و سرعت سوئیچ

این دریچه ها از فشار هوای خارجی برای سوئیچ استفاده می کنند، ایده آل برای محیط های انفجاری یا کنترل از راه دور. اگرچه آهسته تر از دریچه های سولنویدی هستند، اما اجزای الکتریکی را برای افزایش ایمنی حذف می کنند.

دریچه ها بر اساس حالت پیش فرض (غیر فعال) خود طبقه بندی می شوند: دریچه های به طور معمول بسته (NC) تا زمان فعال شدن جریان هوا را مسدود می کنند ، در حالی که دریچه های به طور معمول باز (NO) تا زمان غیر فعال شدن جریان هوا را مجاز می کنند.دریچه های NC برای کاربردهای بی خطر ترجیح داده می شوند که در آن حرکت کنترل نشده می تواند خطرناک باشد..

دریچه های یک ثابت به موقعیت پیش فرض (از طریق بهار یا فشار هوا) باز می گردند هنگامی که سیگنال های کنترل متوقف می شوند. دریچه های دو ثابت آخرین موقعیت خود را تا زمان دریافت سیگنال مخالف حفظ می کنند.صرفه جویی در انرژی در کاربردهای حالت طولانی مدت.

تولید کنندگان پیشرو در بازار دریچه های پنوماتیک طیف گسترده ای از محصولات را ارائه می دهند که شامل:

• قابلیت اطمینان استثنایی از طریق مواد برتر و تولید پیشرفته
• ویژگی های عملکرد بالا از جمله پاسخ سریع و کنترل دقیق جریان
• رابط های استاندارد و طرح های جمع و جور برای یکپارچه سازی آسان
• پشتیبانی فنی شامل انتخاب، نصب و نگهداری

درک این اصول دریچه امکان انتخاب آگاهانه بر اساس پیکربندی پورت، روش های اجرا، حالت پیش فرض و رفتار قفل کردن را فراهم می کند.