Em linhas de produção automatizadas, as válvulas precisam muitas vezes fechar automaticamente durante quedas de energia ou falhas de abastecimento de ar para evitar vazamentos de materiais perigosos.Este requisito crítico destaca as diferenças fundamentais entre os diferentes tipos de atuadores pneumáticosEste artigo apresenta uma análise completa dos atuadores pneumáticos de dupla ação (DA) e de retorno de mola (SR), examinando as suas características funcionais, métodos de controlo,e cenários de aplicação para ajudar os engenheiros na selecção dos sistemas de controlo de válvulas adequados.
1Introdução: O papel dos atuadores pneumáticos no controlo das válvulas
Os atuadores pneumáticos são dispositivos de acionamento de válvulas amplamente utilizados na automação industrial que utilizam ar comprimido como fonte de energia para abrir, fechar ou regular válvulas.Os atuadores pneumáticos podem ser classificados em tipos de dupla ação ou de ação única (ressonância de molas)A selecção do atuador adequado é crucial para garantir o desempenho, a segurança e a fiabilidade do sistema de controlo das válvulas.Este artigo concentra-se nas diferenças entre os atuadores pneumáticos de dupla ação e de retorno de mola e fornece recomendações de estratégia de controlo correspondentes.
2Actuadores pneumáticos de dupla ação: princípios, características e controlo
A característica definidora dos atuadores pneumáticos de dupla ação é a sua exigência de ar comprimido para as válvulas abertas e fechadas.
Princípio de funcionamento
Os atuadores de dupla ação contêm duas câmaras de ar correspondentes às ações de abertura e fechamento da válvula.o pistão move-se para girar a haste da válvula e abrir a válvulaQuando o ar entra na câmara de fechamento, o pistão move-se na direção oposta para fechar a válvula..
Principais vantagens
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Alta precisão de controlo:Tanto a abertura como o fechamento são controlados por pressão, permitindo um posicionamento e regulação precisos da válvula.
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Operação rápida:Em comparação com os atuadores de retorno de mola, os modelos de dupla ação oferecem tempos de resposta mais rápidos.
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Ampla aplicabilidade:Ideal para aplicações que exijam comutação frequente e controlo preciso, como a regulação do caudal e o controlo da pressão.
Método de controlo padrão
Os atuadores de dupla ação são tipicamente controlados por válvulas de solenoide de 4 vias e 2 posições.Por comutação da posição da válvula solenoide, a direção do fluxo de ar comprimido muda para o funcionamento do atuador de comando:
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Fechamento da válvula:O solenoide muda para a primeira posição, direcionando o ar para a porta "B" do atuador para fechar a válvula enquanto esvazia o ar da porta "A".
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Abertura da válvula:O solenoide muda para a segunda posição, direcionando o ar para a porta "A" para abrir a válvula enquanto expira o ar da porta "B".
3Actuadores pneumáticos de retorno de mola (SR): princípios, características e controlo
Os atuadores de retorno de mola usam ar comprimido para abrir as válvulas, enquanto dependem de molas internas para fechá-las.a válvula fecha ou abre automaticamente, consoante a concepção da mola.
Princípio de funcionamento
Os atuadores de retorno de mola contêm uma câmara de ar e uma mola.A mola libera energia para fechar a válvulaEste mecanismo de segurança garante o reposicionamento automático da válvula durante falhas de abastecimento de ar.
Principais vantagens
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Segurança reforçada:Retorna automaticamente as válvulas para posições de segurança pré-definidas (normalmente fechadas) durante falhas de ar, evitando acidentes.
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Menores custos de manutenção:Uma estrutura mais simples reduz os requisitos de manutenção.
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Alta fiabilidade:Os mecanismos de mola garantem uma operação consistente em várias condições.
Método de controlo padrão
Os atuadores de retorno de mola são tipicamente controlados por válvulas solenoides de 3 vias e 2 posições com três portas (uma entrada de ar, uma saída e um escape) e duas posições de trabalho:
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Fechamento da válvula:O solenoide permanece normalmente fechado (NC), conectando a entrada ao escape enquanto a porta "A" do atuador ventila o ar, permitindo o retorno da mola para fechar a válvula.
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Abertura da válvula:O solenoide muda para a posição aberta, conectando a entrada à porta "A" para superar a resistência da mola e abrir a válvula.
4. Instalação direta de válvulas solenoides de Namur
Para uma instalação e manutenção simplificadas, muitos atuadores pneumáticos possuem interfaces Namur que permitem a montagem direta de válvulas solenoides Namur sem tubulação adicional.Esta interface pneumática padronizada reduz os riscos de fugas e aumenta a fiabilidade do sistema.
5Selecção do modo de falha do atuador de retorno de mola
Os atuadores padrão de retorno de mola são tipicamente configurados para falhar fechados em caso de perda de ar. No entanto, certas aplicações podem exigir configurações de falha aberta.Estas configurações especializadas devem ser especificadas durante a encomenda.
6A porta "B" nos atuadores de retorno de mola
Os atuadores de retorno de mola geralmente incluem uma porta "B" que permanece não utilizada em aplicações padrão.Em utilização normal, este porto deve permanecer desobstruído para garantir o bom funcionamento.
7Análise e orientações de selecção das candidaturas
Ao escolher entre os atuadores de dupla ação e os de retorno de mola, considere estes fatores:
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Requisitos de segurança:Para o manuseio de materiais perigosos, dar prioridade aos atuadores de retorno de mola que se fecham automaticamente durante falhas.
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Necessidades de precisão de controlo:Os atuadores de dupla ação permitem um posicionamento e regulação mais precisos.
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Velocidade de operação:Os modelos de dupla ação fornecem capacidades de comutação mais rápidas.
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Considerações relativas à manutenção:Os atuadores de retorno de mola geralmente têm custos de manutenção mais baixos.
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Confiabilidade da energia:Os atuadores de dupla ação se adequam a ambientes com potência estável, enquanto os modelos de retorno de mola acomodam melhor fontes de alimentação não confiáveis.
8Conclusão
Os actuadores pneumáticos de dupla ação e os actuadores pneumáticos de retorno de mola oferecem cada um vantagens distintas para aplicações diferentes.velocidade de operaçãoEsta análise permite que os engenheiros tomem decisões informadas que otimizem o desempenho, a segurança e a confiabilidade do sistema de controle de válvulas.
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