Калі вы назіраеце, як бульдозер падымае лязо альбо з дакладнасцю бачыце заводскі робат, ёсць невялікі, але магутны кампанент, што робіць усё гэта магчымым: накіраваны клапан кіравання.
Гэта кіраўніцтва правядзе вас праз усё, што трэба ведаць пра гэтыя важныя часткі, ад таго, як яны працуюць, каб выбраць правільны для вашых патрэбаў.
Што такое накіраваны клапан кіравання?
Падумайце пра кірунак клапана кіравання (DCV) якКантролер руху для вадкасці. Гэтак жа, як святлафоры накіроўвае аўтамабілі на скрыжаванні, DCV накіроўвае гідраўлічнае алей або сціснутае паветра па розных сцежках у машыне. Гэтыя клапаны - гэта "мозг" сілавых сістэм вадкасці, якія кажуць вадкасці, куды ісці і калі.
Чаму іх называюць клапанамі "Bang Bang"?
Многія DCV працуюць як перамыкач святла - яны альбо цалкам уключаны, альбо цалкам выключаны. Там няма паміж становішчам паміж імі, і таму людзі часам называюць іх клапанамі "Bang Bang". Калі яны пераключаюцца, яны робяць гэта хутка і цалкам.
Як працуе накіраваны клапан кіравання?
Асноўныя часткі
У кожнага DCV ёсць гэтыя асноўныя кампаненты:
Цела клапана:Гэта як дом, які трымае ўсё разам. У яго ёсць каналы ўнутры, дзе вадкасць можа цячы.
Шпулька альбо папэт:Гэта рухаецца частка, якая фактычна кантралюе паток. Падумайце пра гэта як пра рассоўныя дзверы, якія адкрываюцца і зачыняюць розныя шляхі.
Парты:Гэта кропкі злучэння, дзе трубы прымацоўваюцца. Звычайна яны пазначаныя:
- P= Ціск (дзе прыходзіць вадкасць)
- T= Рэзервуар (дзе вадкасць вяртаецца)
- A і B= Парты прывада (дзе вадкасць ідзе на працу)
Прывад:Гэта тое, што рухае шпулька. Гэта можа быць ручкай націскам, электрычнай шпулькай або ціскам вадкасці.
Як ён кіруе патокам
Калі прывад перамяшчае шпульку, ён выбудоўвае розныя адтуліны і каналы ўнутры корпуса клапана. Гэта стварае новыя шляхі, каб вадкасць праходзіць праз. Гэта як перастаноўка кавалачкаў галаваломкі, каб стварыць розныя шляхі.
Тыпы кіруючых клапанаў кіравання
Як яны рухаюцца (унутраны дызайн)
Шпулькі клапанаў
Яны выкарыстоўваюць цыліндрычны кавалак (шпуля), які слізгае туды -сюды. Яны падобныя на рассоўную галаваломку, дзе перамяшчэнне One Piece адкрывае некаторыя шляхі і зачыняе іншыя. Яны ўніверсальныя, але дазваляюць малюсенькі ўцечку.
Клапаны паппета
Яны выкарыстоўваюць шарык, конус ці дыск, які падымае сядзенне, каб забяспечыць паток альбо націскаць, каб спыніць яго. Падумайце пра корак у бутэльцы - калі вы выдаліце яе, вадкасць выцякае. Гэтыя клапаны ўшчыльняюць вельмі шчыльна, практычна без уцечкі.
Паваротныя клапаны
Замест таго, каб слізгаць, яны круцяцца, каб выраўнаваць розныя праходы. Яны падобныя на тое, каб ператварыць ключ у замак, каб адкрыць розныя дзверы.
Паколькі яны працуюць
Ручныя клапаны
Вы працуеце ўручную, выкарыстоўваючы рычаг, кнопку ці педаль. Яны простыя і надзейныя, як ручная перадача аўтамабіля.
Электрамагнітны клапаны
Яны працуюць электрычна. Калі вы адпраўляеце электрычны сігнал, магнітная шпулька перамяшчае клапан. Гэта як мець пульт дыстанцыйнага кіравання для вашага клапана.
Пілотныя клапаны
Яны выкарыстоўваюць ціск вадкасці для перамяшчэння клапана. Яны карысныя, калі вам спатрэбіцца шмат сіл, каб перамясціць вялікі клапан, напрыклад, выкарыстанне гідраўзмацняльніка руля ў машыне.
Па колькасці пазіцый і партоў
Сістэма наймення можа здацца спачатку заблытанай, але гэта на самай справе проста:
- 2/2 клапана:2 парты, 2 пазіцыі (напрыклад, перамыкач уключэння/выключэння)
- 3/2 клапана:3 парты, 2 пазіцыі (агульныя для аднаразовых балонаў)
- 4/2 клапана:4 парты, 2 пазіцыі (стандарт для двухразовых балонаў)
- 4/3 клапан:4 парты, 3 пазіцыі (уключае ў сябе нейтральнае сярэдняе становішча)
Цэнтральныя пазіцыі (для 3-пазіцыйных клапанаў)
- Адкрыты цэнтр:Усе парты злучаюцца разам - як адкрыццё ўсіх дзвярэй у доме
- Закрыты цэнтр:Усе парты заблакаваныя - як закрыццё ўсіх дзвярэй
- Тандэм -цэнтр:Ціск падключаецца да рэзервуара, але парты прывада заблакаваны
- Паплавок:Парты прывада падключаюцца да рэзервуара, але ціск заблакаваны
Выбар правільнага клапана: ключавыя характарыстыкі
Рэйтынг патоку (CV)
Гэта кажа вам, колькі вадкасці можа справіцца з клапанам. Ён вымяраецца як галоны ў хвіліну (GPM) пры падзенні ціску 1 фунтаў на квадратны квадрат. Падумайце пра гэта, як дыяметр садовага шланга - большая колькасць азначае вялікую ёмістасць.
Рэйтынг ціску
Гэта максімальны ціск, які клапан можа бяспечна спраўляцца. Звычайна ён адзначаны як PN (напрыклад, PN350 для 350 бар) або ў PSI. Не перавышайце гэты ліміт, інакш клапан можа выйсці з ладу.
Час адказу
Для электрамагнітных клапанаў гэта тое, як хутка яны могуць пераключаць пазіцыі, звычайна вымяраюцца ў мілісекундах. Больш хуткі час рэагавання лепш для прыкладанняў, якія маюць патрэбу ў хуткіх рухах.
Клас уцечкі
Гэта паказвае, наколькі добра ўшчыльненне клапана:
- IV клас:Некаторыя ўцечкі (0,01% намінальнага патоку)
- Клас V:Нізкая ўцечка
- VI клас:Бурбалка (амаль без уцечкі)
Ад простага да разумнага: тыпы кантролю
Уключэнне/выключэнне клапанаў (стандартныя DCV)
Гэта асноўныя клапаны "Bang Bang", пра якія мы казалі. Яны альбо цалкам адкрытыя, альбо цалкам закрытыя. Яны ідэальна падыходзяць для простых задач, такіх як зацісканне дэталі альбо цалкам пашырэнне цыліндру.
Прапарцыйныя клапаны
Яны падобныя на перамыкачоў для патоку вадкасці. Замест таго, каб проста ўключыць/выключацца, яны могуць быць часткова адкрыты для кантролю патоку. Гэта дае вам гладкую, зменную кантроль хуткасці. Яны выдатна падыходзяць для такіх прыкладанняў, як аперацыя Crane, дзе вы хочаце плаўныя руху.
Сервопрованныя клапаны
Гэта дакладныя інструменты свету клапана. Яны забяспечваюць надзвычай дакладны кантроль і могуць рэагаваць на зваротную сувязь для падтрымання дакладных пазіцый або патокаў. Яны выкарыстоўваюцца ў высокакласных прыкладаннях, такіх як сімулятары палётаў і машыны з ЧПУ.
У рэальным свеце прыкладанні
Будаўнічае абсталяванне
- Экскаватары:Выкарыстоўвайце некалькі 4/3 клапанаў для кіравання бумам, рукой, вядром і кручэннем. Прапорцыйныя клапаны, якія працуюць на пілоце, даюць аператару плаўны кантроль.
- Бульдозеры:Выкарыстоўвайце DCV для кіравання кута і вышыні ляза, а таксама сістэм дарожкі.
Выраб
- Машыны з ЧПУ:Для дакладнага размяшчэння выкарыстоўвайце электрамагнітныя DCV для заціску інструментаў і прапарцыянальных клапанаў.
- Зборнікі:Пнеўматычныя DCV працуюць з захочамі, пад'ёмнікамі і механізмамі сартавання.
Сельская гаспадарка
- Трактары:Шматлікія бакі блока блакуе кіраванне, напрыклад, плугі і касілкі.
- Нарыхтоўшчыкі:Вышыня загалоўка DCVS і хуткасць ачысткі вентылятара.
Аэракасмічная
- Прызямленне самалётаў:Сервоприводы забяспечваюць дакладны, надзейны кантроль для падаўжэння і ўцягвання.
- Кантроль палёту:Высокапрадукцыйныя сервоприфоны забяспечваюць сістэмы палёту па провадах.
Агляд рынку: хто што робіць
Глабальны рынак кіравання клапанам напрамкі каштуе каля 8-10 мільярдаў долараў і павялічваецца на 5-11% у год. Асноўныя гульцы ўключаюць:
- Bosch Rexroth:Вядомы надзейным гідраўлічным клапанам і інтэграцыяй прамысловасці 4.0
- Паркер Ханіфін:Прапануе шырокія дыяпазоны як для гідраўлічных, так і для пнеўматычных прыкладанняў
- Eaton/Danfoss:Моцны ў мабільнай гідраўліцы з разумнымі тэхналогіямі клапана
- SMC:Вядучы вытворца пнеўматычнага клапана з кампактнымі, высокі паток канструкцый
- Святкаванне:Інавацыйныя пнеўматычныя рашэнні, уключаючы астравы клапана і лічбавыя платформы
- Moog:Высокадакладныя серва-клапаны для патрабавальных прыкладанняў
Будучыня: разумныя клапаны і прамысловасць 4.0
Разумныя функцыі
Сучасныя клапаны становяцца разумнейшымі з убудаванымі датчыкамі, якія адсочваюць:
- Тэмпература
- Колькасць цыклаў
- Зваротная сувязь становішча
- Колькасць патокаў
- Узровень забруджвання
Лічбавая інтэграцыя
Новыя клапаны могуць мець зносіны з выкарыстаннем пратаколаў, як:
- Io-link
- Ethernet/IP
- Profibus
- Модбус
Гэта дазваляе ім адпраўляць дыягнастычныя дадзеныя ў цэнтральныя сістэмы кіравання, што дазваляе прагназаваць абслугоўванне.
Прагнастычнае абслугоўванне
Замест таго, каб чакаць, пакуль клапаны не атрымаюць, разумныя сістэмы могуць прадказаць, калі неабходна тэхнічнае абслугоўванне на аснове дадзеных у рэжыме рэальнага часу. Гэта памяншае нечаканы час прастою і эканоміць грошы.
Ліквідацыя агульных праблем
Клапан не будзе ажыццяўляць
Магчымыя прычыны:Няма электрычнага сігналу, спаленай шпулькі, нізкага пілотнага ціску
Рашэнні:Праверце напружанне, пераадоленне тэставання, праверце пілотнае падача паветра/алею
Павольны альбо рынічны рух
Магчымыя прычыны:Унутраная ўцечка, забруджаная вадкасць, няправільны памер клапана
Рашэнні:Праверце ўцечку, змяніце вадкасць і фільтры, праверце памер клапана
Прывад дрэйфуе
Магчымыя прычыны:Няправільнае становішча цэнтра, зношаная шпулька, знешняя ўцечка
Рашэнні:Праверце канфігурацыю клапана, тэст на ўнутраны знос, аглядайце злучэнні
Знешняя ўцечка
Магчымыя прычыны:Зношаныя ўшчыльняльнікі, друзлыя балты, парэпанае цела
Рашэнні:Замяніце ўшчыльняльнікі, праверце крутоўны момант, агледзіце пашкоджанні
Шум альбо перагрэў
Магчымыя прычыны:Кавітацыя, клапан занадта маленькі, ціск занадта высокі
Рашэнні:Праверце ўзровень вадкасці, праверце памеры клапана, наладзьце налады клапана дапамогі
Лепшыя практыкі тэхнічнага абслугоўвання
Рэгулярныя праверкі
- Праверце знешнія ўцечкі
- Шукайце карозію альбо шкоду
- Пераканайцеся, што ўсе злучэнні шчыльныя
- Праверка Кіраўніцтва адменена
Абслугоўванне вадкасці
- Рэгулярна ўзор вадкасці для забруджвання
- Зменіце фільтры па раскладзе
- Захоўвайце тэмпературу сістэмы менш за 140 ° F (60 ° C)
- Падтрымлівайце належны ўзровень вадкасці
Прафілактычныя дзеянні
- Веласіпедныя клапаны перыядычна, каб пазбегнуць прыліпання
- Захоўвайце запасы запасных запчастак
- Аператары цягнікоў пры правільным выкарыстанні
- Гісторыя абслугоўвання дакументаў
Стварэнне правільнага выбару
Пры выбары накіраванага клапана кіравання ўлічыце гэтыя фактары:
Неабходная функцыя:Колькі партаў і пазіцый вам трэба?
Ціск і паток:Якія вашы сістэмныя патрабаванні?
Тып вадкасці:Гідраўлічнае алей, паветра, вада ці спецыяльныя вадкасці?
Метад кіравання:Ручная, электрычная ці пілотная аперацыя?
Навакольнае асяроддзе:Тэмпература, пыл, небяспечныя ўчасткі?
Бюджэт:Першапачатковая кошт у параўнанні з доўгатэрміновай надзейнасцю
Выснова
Накіраваныя клапаны кіравання - гэта нядобразычлівыя героі сучаснай тэхнікі. Ад экскаватара на будаўнічай пляцоўцы да робата на зборачнай лініі, гэтыя клапаны робяць кантраляваны рух магчымым. Па меры прасоўвання тэхналогій клапаны становяцца разумнейшымі і больш інтэграванымі з лічбавымі сістэмамі, але іх фундаментальная праца застаецца ранейшай: кантраляваць паток вадкасці, каб стварыць карысную працу.
Незалежна ад таго, што вы распрацоўваеце новую сістэму, ліквідацыю непаладак існуючай, альбо проста спрабуеце зразумець, як працуюць, разуменне кірункавых клапанаў, адкрывае дзверы для разумення сістэм сілкавання вадкасці, якія нас атачаюць кожны дзень.
Ключом да поспеху ў DCV з'яўляецца супадзенне правільнага тыпу клапана з вашымі канкрэтнымі патрэбамі ў прыкладанні, належным чынам падтрымання іх і заставацца ў курсе тэхналогій, якія развіваюцца. З дапамогай гэтай асновы вы будзеце добра абсталяваны, каб прымаць абгрунтаваныя рашэнні аб гэтых крытычных кампанентах.
