Pan fydd silindr niwmatig yn symud yn rhy gyflym neu'n cael trafferth gyda mudiant ffon-lithr, mae'r ateb fel arfer yn gorwedd wrth ddewis a gosod falf rheoli llif priodol. Mae falf rheoli llif niwmatig yn rheoleiddio llif aer cywasgedig i reoli cyflymder actuator, gan ei gwneud yn hanfodol ar gyfer unrhyw system awtomataidd sy'n gofyn am amseriad symud manwl gywir. Yn wahanol i'w cymheiriaid hydrolig, rhaid i'r falfiau hyn drin deinameg hylif cywasgadwy lle mae cymarebau pwysau ac amodau llif sonig yn newid y nodweddion rheoli yn sylfaenol.
Sut mae Falfiau Rheoli Llif Niwmatig yn Gweithio
Mae'r swyddogaeth sylfaenol yn golygu creu cyfyngiad amrywiol yn y llwybr awyr. Wrth i aer cywasgedig fynd trwy'r gorlif sydd wedi culhau, mae egni pwysau yn trosi i egni cinetig, gan gynhyrchu gostyngiad pwysau sy'n lleihau cyfradd llif i lawr yr afon. Ond mae aer cywasgedig yn ymddwyn yn wahanol na hylifau anghywasgadwy, gan gyflwyno cymhlethdodau sy'n effeithio ar sefydlogrwydd rheolaeth.
Pan fydd aer yn llifo trwy gyfyngiad, mae'r berthynas rhwng pwysedd i fyny'r afon ($P_1$) a gwasgedd i lawr yr afon ($P_2$) yn pennu'r drefn lif. Ar ostyngiadau pwysau cymedrol, mae llif yn cynyddu'n gymesur â'r gwahaniaeth pwysau. Fodd bynnag, unwaith y bydd y gymhareb bwysau $P_2/P_1$ yn disgyn yn is na gwerth critigol (tua 0.528 ar gyfer aer fel arfer), mae'r cyflymder llif yn y gwddf yn cyrraedd cyflymder sonig lleol. Mae'r cyflwr hwn, a elwir yn llif tagu neu lif sonig, yn cynrychioli terfyn sylfaenol.
Mewn llif tagu, nid yw lleihau pwysau i lawr yr afon ymhellach bellach yn cynyddu cyfradd llif màs. Mae'r llif i bob pwrpas wedi "mwyhau" ar gyflymder sain trwy'r maint orifice hwnnw. Mae'r ffenomen ffisegol hon yn darparu sefydlogrwydd cynhenid mewn systemau niwmatig.
Safon Graddio Llif ISO 6358Mae gwerthoedd Cv hydrolig traddodiadol yn brin ar gyfer cymwysiadau niwmatig oherwydd eu bod yn seiliedig ar lif dŵr anghywasgadwy. Mae safon ISO 6358 yn mynd i'r afael â hyn gyda dau baramedr:
- Dargludiad sonig (C):Cynhwysedd llif uchaf o dan amodau tagu, wedi'i fynegi mewn dm³/(s·bar).
- Cymhareb pwysau critigol (b):Y pwynt trosiannol rhwng llif issonig a sonig (0.2 i 0.5 fel arfer).
Yr hafaliadau llif sy'n seiliedig ar y paramedrau hyn yw:
Ar gyfer llif tagu pan $P_2/P_1 \le b$:
$$ Q = C \cdot P_1 \cdot K_t $$Ar gyfer llif issonig pan $P_2/P_1> b$:
$$ Q = C \cdot P_1 \cdot K_t \cdot \sqrt{1 - \left(\frac{\frac{P_2}{P_1} - b}{1 - b}\iawn)^2} $$Lle $K_t$ yw'r ffactor cywiro tymheredd.
Adeiladwaith Mewnol a Chydrannau
Mae rheolydd cyflymder nodweddiadol yn cyfuno dwy swyddogaeth mewn un corff cryno: falf wirio throtling a chyfeiriadol.
Deunyddiau Corff Falf:Mae'r dewis yn dibynnu ar yr amgylchedd. Mae pres gyda platio nicel yn gwasanaethu anghenion ffatri cyffredinol, tra bod alwminiwm anodized yn lleihau pwysau. Mae dur di-staen (304/316) yn hanfodol ar gyfer ardaloedd golchi, ac mae plastigau peirianneg (PBT) yn cynnig atebion ysgafn cost-effeithiol.
Dyluniad Falf Nodwyddau:Mae dyluniadau o ansawdd uchel yn defnyddio edafedd traw mân (10-15 cylchdro) ar gyfer rheolaeth fanwl gywir yn yr ystod 10-50 mm/s. Mae ongl tapr yn effeithio ar y gromlin nodweddiadol - mae taprau llinol yn darparu newidiadau cymesurol, tra bod taprau canran cyfartal yn cynnig rheolaeth fanylach ar agoriadau isel.
Gwiriwch Ffurfweddiad Falf:Mae'r falf wirio integredig yn caniatáu llif rhydd yn y cefn. Mae mathau o seliau gwefusau yn gryno ond gallant ollwng ar bwysedd isel; mae mathau o bêl neu boped yn cau'n dynnach ond angen mwy o le.
Strategaethau Rheoli Mesuryddion i Mewn yn erbyn Mesuryddion Allan
Mae safle gosod yn effeithio'n sylfaenol ar ymddygiad system. Mae'r gwahaniaeth hwn yn achosi mwy o broblemau maes nag unrhyw agwedd arall ar reoli llif niwmatig.
Rheolaeth Mesuryddion Allan (Cyfyngiad Gwahardd)Yn y cyfluniad hwn, mae'r falf wirio yn caniatáu llif rhydd i'r silindr tra bod y nodwydd yn cyfyngu ar aer gwacáu sy'n gadael y siambr gyferbyn. Mae'r egwyddor weithio yn creu clustog pwysau. Wrth i'r piston symud, mae aer gwacáu yn creu ôl-bwysedd, gan wella anystwythder ac atal ffon-lithriad.
Rheolaeth Mesurydd Mewn (Cyfyngiad Cyflenwad)Yma mae'r nodwydd yn cyfyngu ar yr aer sy'n dod i mewn tra bod fentiau gwacáu yn rhydd. Mae hyn yn aml yn arwain at symudiad ansefydlog ("jerking") oherwydd bod pwysedd y siambr gyflenwi yn gostwng pan fydd cyfaint yn cynyddu, gan achosi i'r piston aros nes bod y pwysau'n ailadeiladu.
"Os oes gennych unrhyw amheuaeth, mesurydd allan." Mesurydd allan yw'r dewis rhagosodedig ar gyfer silindrau actio dwbl. Dim ond ar gyfer silindrau un-actio (dychweliad y gwanwyn) neu gymwysiadau cychwyn meddal penodol y dylid cadw mesurydd i mewn.
| Nodweddiadol | Mesurydd Allan (Glacio) | Mesurydd i Mewn (Cyflenwad) |
|---|---|---|
| Llyfnder Mudiant | Ardderchog (yn atal ffon-lithr) | Gwael (yn dueddol o jerking) |
| Trin Llwyth | Dampio da ar gyfer llwythi sy'n gor-redeg | Risg o redeg i ffwrdd gyda llwythi disgyrchiant |
| Sefydlogrwydd Cyflymder | Uchel (effaith clustog) | Amrywiol (yn dibynnu ar gyflenwad) |
| Cymwysiadau Gorau | Silindrau actio dwbl | Silindrau actio sengl |
Proses Dewis Falf a Maint
Mae maint priodol yn atal falfiau rhy fach sy'n cyfyngu ar rym actuator a falfiau rhy fawr sy'n aberthu datrysiad rheoli cyflymder.
Dechreuwch trwy gyfrifo'r llif gofynnol yn seiliedig ar fanylebau silindr:
$$ Q = \frac{A \cdot L \cdot 60}{t} $$Lle mae $A$ yn ardal piston (cm²), $L$ yw hyd strôc (cm), a $t$ yn amser strôc (eiliadau).
Gostyngiad pwysau:Cyfyngu'r gostyngiad pwysau ar draws y falf i 0.5-1.0 bar ar y llif graddedig. Mae diferion uwch yn gwastraffu ynni; mae diferion isel iawn yn dynodi falf rhy fawr gyda datrysiad gwael.
Gosod a Datrys Problemau
Gosodwch y falf rheoli llif mor agos at y porthladd silindr ag sy'n ymarferol. Mae rhediadau tiwbiau hir yn creu cyfaint cywasgadwy sy'n gweithredu fel sbring aer, ymateb diraddiol.
Addasiad Cychwynnol:Dechreuwch gyda'r nodwydd 3-4 tro ar agor. Os bydd llithriad yn digwydd, gwiriwch y rheolaeth dros y mesurydd. Os yw'r symudiad yn rhy gyflym, caewch yn raddol fesul cynyddrannau chwarter tro.
| Symptomau | Achos Tebygol | Ateb |
|---|---|---|
| Mudiant herciog (stick-slip) | Rheolydd mesurydd mewn ar silindr actio dwbl | Ail-ffurfweddu i fesurydd allan |
| Mae cyflymder yn newid trawiad canol | Amrywiad pwysau cyflenwad | Gosod rheolydd pwrpasol |
| Dim rheolaeth cyflymder | Halogiad neu nodwydd wedi torri | Archwilio hidlydd; disodli falf |
| Silindr yn drifftio ar ôl stopio | Gwiriwch ollyngiad mewnol y falf | Amnewid falf; gwirio halogiad |
Cynnal a Chadw a Bywyd Gwasanaeth
Mae falfiau rheoli llif niwmatig yn gymwys fel cydrannau cynnal a chadw isel, ond mae archwiliad rheolaidd yn atal methiannau annisgwyl.
O dan amodau diwydiannol arferol gydag aer wedi'i hidlo'n iawn (lleiafswm o 40-micron), mae falfiau ansawdd yn darparu5-10 mlyneddo fywyd gwasanaeth.
Ffactorau sy'n Lleihau Bywyd:
- Cyflenwad aer halogedig (haneru oes y sêl)
- Tymheredd eithafol y tu hwnt i gyfraddau sêl
- Addasiad ymosodol yn achosi traul edau
- Amlygiad cemegol (angen Dur Di-staen / FKM)
Wrth i systemau diwydiannol esblygu, mae rheolaeth llif niwmatig yn addasu trwy ymgorffori synwyryddion a chysylltedd rhwydwaith. Er bod actiwadyddion trydan sy'n dod i'r amlwg yn cynnig manwl gywirdeb, mae niwmateg yn parhau i fod yn well ar gyfer cymwysiadau cyflym, trawiad byr, atmosfferau ffrwydrol, ac amgylcheddau golchi lle mae angen goddefgarwch gorlwytho cadarn.
