I. Fungsi IntiKatup Solenoid
Katup solenoid, minangka komponèn kunci kanggo konversi elektro-pneumatik, tanggung jawab kanggo ngowahi sinyal listrik dadi sinyal pneumatik kanthi efisien. Sawise nampa instruksi kontrol, katup solenoid bisa ngeculake, mungkasi UTAWA ngganti arah aliran udara sing dikompres, saéngga entuk macem-macem fungsi, kalebu kontrol arah tumindak komponen aktuator pneumatik, kontrol jumlah switch ON / OFF, lan UTAWA / NOT / lan kontrol logika. Antarane macem-macem jinis katup solenoid, katup kontrol arah kontrol elektromagnetik nduwe posisi inti lan nduwe peran penting.
Ii. Prinsip Kerja Katup Kontrol Directional Kontrol Elektromagnetik
Ing sistem pneumatik, katup kontrol arah kontrol elektromagnetik nduweni peran penting. Tanggung jawab kanggo ngontrol mbukak lan nutup saluran aliran udara utawa ngganti arah aliran udara sing dikompres. Prinsip kerja inti kasebut gumantung marang gaya elektromagnetik sing diasilake kumparan elektromagnetik. Kekuwatan iki bakal nyurung inti katup kanggo ngalih, saengga bisa nggayuh tujuan mbalikke aliran udara. Miturut macem-macem cara bagean kontrol elektromagnetik nyurung katup kontrol arah, katup kontrol arah kontrol elektromagnetik bisa dipérang dadi rong jinis: langsung-akting lan pilot-dioperasèkaké. Langsung-katup solenoida tumindak langsung nggunakake gaya elektromagnetik kanggo drive inti katup menyang arah mbalikke, nalika pilot-dioperasèkaké katup kontrol arah gumantung ing meksa udara pilot sing diasilake dening katup pilot elektromagnetik kanggo drive inti katup kanggo entuk reversing.
Gambar 1 nuduhake tampilan cross{1}}sectional prasaja saka 3/2 (telung -posisi loro-) langsung -akting solenoid valve (jinis biasane mbukak) lan prinsip kerjane. Nalika kumparan wis energized, inti wesi statis bakal generate pasukan elektromagnetik, lan pasukan iki bakal push inti tutup kanggo mindhah munggah. Nalika inti tutup mundhak, gasket diangkat, saéngga nyambungake port 1 lan 2 nalika medhot port 2 lan 3. Ing wektu iki, katup ana ing negara intake lan bisa ngontrol gerakan silinder. Sawise daya wis Cut mati, inti tutup bakal gumantung ing pasukan pemulih saka spring kanggo bali menyang negara asli, sing, bandar 1 lan 2 pedhot nalika bandar 2 lan 3 disambungake. Kanthi cara iki, katup ana ing negara exhaust.
Gambar 2 nuduhake tampilan cross -sectional prasaja saka 5/2 (lima-posisi loro-) langsung -akting solenoid valve (jinis biasane mbukak) lan prinsip kerjane. Ing negara wiwitan, asupan udhara dumadi liwat port 1 lan 2, nalika exhaust ditindakake liwat port 4 lan 5. Nalika koil wis energized, inti wesi statis ngasilake gaya elektromagnetik. Pasukan iki bakal nyopir katup pilot supaya bisa digunakake, banjur udara sing dikompresi bakal mlebu piston pilot katup liwat jalur udara, nyebabake piston diwiwiti. Ing tengah piston, lumahing bunder sealing mbukak saluran. Ing wektu iki, udhara njupuk saka bandar 1 lan 4, nalika udhara dibuwang saka bandar 2 lan 3. Sawise daya dipateni, katup pilot bakal gumantung ing pasukan pemulih saka spring kanggo bali menyang negara asli.
Sabanjure, ayo ngomong babagan fungsi katup solenoid. Fungsi katup elektromagnetik diwakili dening rong angka: M lan N, sing diarani katup elektromagnetik posisi M-N-posisi. Antarane wong-wong mau, "N posisi" nggantosi posisi ngoper katup kontrol arah, yaiku, negara tutup. Jumlah posisi katup yaiku nilai N. Contone, katup rong-posisi duwe rong pilihan posisi, yaiku, duwe rong status. Katup posisi telu- nduweni telung opsi posisi, yaiku, ana telung status sing beda. "M path" nuduhake nomer antarmuka njaba tutup, kalebu inlet online, outlet online lan exhaust port. Jumlah jalur yaiku nilai M.
Njupuk katup ing Figure 1 minangka conto. Iki minangka katup solenoida langsung 3/2 -akting, yaiku, katup duwe rong posisi, yaiku "on" lan "mati". Ing wektu sing padha, ana telung port udara: 1 minangka inlet udara, 2 minangka outlet udara, lan 3 minangka port exhaust.
Analisis saluran napas katup solenoid
Ing mburi kiwa diagram path gas, simbol ing sisih kiwa adoh biasane nggantosi spring ngisor. Bagian tengah yaiku awak tutup, sing ngemot informasi kunci kanggo nemtokake jinis katup solenoid. Contone, rong kothak ing gambar kasebut nuduhake yen iki minangka katup solenoida loro -posisi, dene A/B/R/P/S makili posisi bolongan awak katup, yaiku, katup lima -arah. Mula, katup solenoida iki minangka katup solenoida loro-posisi lima-. Kajaba iku, kita bisa nemtokake jumlah bit lan jumlah pass katup solenoid kanthi jumlah bolongan lan jumlah kothak.
Kajaba iku, diagram jalur gas uga nuduhake rute operasi jalur gas nalika daya mati lan nalika daya urip. Nalika daya dipateni, jalur udara mlebu ing bolongan P, tumindak ing aktuator liwat bolongan A, banjur ngliwati bolongan B, lan pungkasane dibuwang saka Lubang S, nalika Lubang R tetep ditutup. Nalika diuripake, jalur udara uga mlebu saka bolongan P, nanging ing wektu iki, udhara dibuwang saka bolongan B, tumindak ing aktuator lan ngliwati bolongan A, lan pungkasane dibuwang saka bolongan R, nalika Hole S ditutup.
Sisih tengen Figure 3 umume nggantosi gulungan kawat utawa pilot klep cilik, kang muter peran penting ing operasi saka klep solenoid. Kanthi interpretasi diagram saluran napas iki, kita bisa ngerteni luwih jero babagan prinsip kerja katup solenoid lan operasi saluran napas ing kahanan sing beda-beda.
Gambar 4 nuduhake diagram skematik listrik katup solenoid pneumatik. Diagram skematik listrik minangka kunci kanggo mangerteni prinsip kerja katup elektromagnetik. Iku kanthi jelas nggambarake koil, kontak, lan hubungan sambungan karo komponen listrik liyane. Kanthi mirsani diagram skematik listrik, kita bisa ngerteni luwih jero babagan owah-owahan listrik katup solenoid nalika diuripake lan dipateni, saengga bisa ngerteni karakteristik kerjane.
Iv. Pamilihan Tunggal-Katup Solenoid Kontrol lan Ganda-Katup Solenoid Kontrol
Katup solenoid sing dikontrol kanthi listrik, kaya jenenge, dilengkapi mung siji kumparan. Nalika diuripake, bakal ganti lan mlebu negara liya. Nalika daya dipateni, bakal kanthi otomatis bali menyang negara asli. Prinsip kerja iki ditampilake ing Gambar 5. Ing kontras, katup solenoid kontrol elektro-dobel dilengkapi karo rong gulungan. Kanthi ngontrol negara energized saka kumparan beda, bisa entuk macem-macem ngalih lan isih njaga negara sadurungé sawise daya -pateni, minangka ditampilake ing Figure 6. prabédan fungsi iki langsung nemtokake pilihan sing beda ing aplikasi praktis.
Gambar 5 lan 6 nuduhake prinsip kerja katup solenoid kontrol-tunggal lan katup solenoid kontrol-dobel. Nalika nggawe pilihan, yen wektu mbalikke katup relatif cendhak, siji -katup solenoid kontrol cukup kanggo nangani. Nanging, yen wektu komutasi dawa, koil kudu terus diuripake, sing bisa nyebabake koil dadi panas amarga daya sing saya suwe -urip lan malah kobong. Kanggo ngindhari kahanan iki, -katup kontrol dobel bisa dipilih. Kajaba iku, yen fungsi reset kudu digayuh sawise gagal daya, katup solenoid sing dikontrol kanthi listrik luwih cocog. Yen perlu kanggo njaga kahanan saiki sawise mati daya, dobel{12}}katup solenoid kontrol luwih cocok.
V. Bedane lan Aplikasi antarane Pilot-Katup Solenoid lan Langsung-Acting Solenoid Valves
Ing antarane jinis katup solenoida, pilot-operated lan direct-akting ana rong jinis umum. Padha beda-beda ing prinsip kerja lan skenario aplikasi. Pilot-katup solenoid sing dioperasikake ngalih ing antarane gas lan cairan liwat bolongan pilot, dene katup solenoida langsung-akting gumantung ing beda tekanan kanggo ngontrol gerakan inti katup. Bentenane iki ndadekake rong jinis katup solenoid saben duwe kaluwihan dhewe nalika nanggapi panjaluk industri sing beda. Umpamane, ing sawetara kahanan sing mbutuhake respon cepet lan sensitivitas dhuwur, katup solenoida langsung -akting bisa uga luwih cocok. Ing kahanan sing mbutuhake kontrol sing apik lan konsumsi energi sing luwih murah, katup solenoid sing dioperasikake pilot bisa uga duwe pinggiran.
Desain struktur katup solenoida langsung -akting relatif prasaja. Prinsip kerja utamane gumantung ing gaya elektromagnetik kanggo langsung nyurung inti katup supaya bisa tumindak. Nanging, desain iki uga duwe rong kekurangan utama. Kaping pisanan, amarga panjaluk gedhe kanggo kekuwatan elektromagnetik, volume kumparan elektromagnet mundhak, sing nyebabake konsumsi energi sing luwih dhuwur. Kapindho, katup solenoida langsung-akting relatif sensitif marang tekanan. Nalika tekanan ngluwihi wates tartamtu (biasane luwih saka 0.7MPA), akeh katup solenoid sing langsung{8}}akting ora bisa mlaku kanthi bener. Iki utamané amarga meksa dhuwur banget tumindak ing inti tutup, nggawe angel kanggo pasukan elektromagnetik kanggo drive inti tutup kanggo operate. Senadyan mangkono, katup solenoida langsung{11}}uga nduweni kaluwihan: struktur prasaja, rega terjangkau lan tingkat kegagalan sing murah.
2. Katup solenoid sing dioperasikake pilot-dirancang kanthi apik. Ninggalake drive gaya elektromagnetik tradisional lan nggunakake tekanan udara kanggo nyopir inti klep supaya bisa tumindak. Kanggo katup solenoid kanthi diameter ngluwihi 4mm, biasane kalebu katup pilot lan katup utama. Sawise katup solenoid diuripake, katup pilot bakal mbukak lan ngontrol bukaan katup utama liwat sinyal output. Wigati dicathet yen katup utama sejatine minangka katup kontrol pneumatik, lan operasi kasebut mbutuhake tumindak terkoordinasi saka rong sumber udara: siji yaiku sumber udara katup utama, lan liyane yaiku sumber udara katup pilot.
Yen sumber udhara utama nyedhiyakake udhara menyang katup pilot liwat saluran udara internal katup solenoid, desain iki diarani jinis pilot internal. Yen katup pilot disedhiyakake karo gas saka sumber bebas saka sumber gas utama, diarani jinis pilot eksternal. Ing Gambar 8, sisih kiwa nuduhake conto katup solenoid-eksternal pilot, dene sisih tengen nuduhake conto katup solenoid-pinter internal.
Perbandingan fisik antarane timbal internal lan timbal eksternal ditampilake ing gambar ing ngisor iki.
Rong jinis katup solenoid iki, yaiku pilot internal lan pilot eksternal, asring urip bebarengan ing sistem sing padha. Biasane, pilot internal wis bisa nyukupi kabutuhan paling akeh. Nanging, ing sawetara kahanan tartamtu, kepemimpinan eksternal dadi luwih perlu. Contone, nalika tekanan sumber gas saka katup utama fluktuasi lan bisa mudhun ing ngisor 0.2MPA, utawa nalika ana ing lingkungan vakum, amarga sumber gas saka katup pilot ora bisa dienggo bareng karo katup utama, yen ora bisa nyebabake katup utama ora bisa mbukak. Ing titik iki, sumber udara independen kanthi tekanan ngluwihi 0.2MPA dibutuhake kanggo nguwasani katup pilot. Kajaba iku, nalika prabédan meksa antarane inlet online lan stopkontak punika wujud, utawa nalika meksa saluran napas utama ngluwihi 1MPA, pilot internal bisa uga kudu nambah volume struktural kanthi langsung loading tekanan saluran napas menyang inti tutup. Pilot njaba ngatasi masalah kasebut kanthi langsung ngenalake siji saluran gas menyang port pilot tanpa perlu nambah katup elektromagnetik; mung pipa udara sing perlu ditambahake.
Kesimpulane, katup solenoid sing dioperasikake pilot- nduweni kaluwihan saka kepala elektromagnetik cilik lan konsumsi daya sing sithik. Iku estetis nyenengke lan ngirit papan instalasi. Sauntara kuwi, ngasilake kurang panas lan nduweni efek ngirit energi- sing luar biasa. Sing luwih penting, amarga generasi panas sing sithik, koil kasebut ora bisa diobong lan bisa diuripake nganti suwe. Iki penting banget ing aplikasi praktis. Contone, kekuwatan sawetara katup solenoid saka SMC wis suda nganti 0.1W, ngidini sumber daya terus-terusan tanpa panas banget. Jangkauan daya katup solenoid langsung-akting yaiku 4-20W, kanthi daya sing relatif cendhak-ing wektu. Kajaba iku, daya sing kerep diuripake-nimbulake risiko kesel. Mulane, ing kahanan sing mbutuhake sumber daya kanggo wektu sing suwe utawa ing frekuensi dhuwur, katup solenoid sing dioperasikake pilot dadi pilihan sing disenengi. Nyatane, umume katup solenoida sing umum digunakake saiki wis nggunakake desain pilot{19}}. Antarane katup solenoid sing mung ngidini cairan ngliwati, sing tumindak langsung isih duwe proporsi tartamtu. Iki utamané amarga kasunyatan sing impurities ing adi bisa clog saluran tutup pilot sempit.
Sabanjure, kita bakal njlèntrèhaké telung jinis katup solenoida -posisi lima{1}}: tengah-segel, tengah-vented, lan medium-tekanan, uga aplikasi. Katup solenoid jinis iki nggunakake gulungan kontrol listrik dobel. Nalika loro elektromagnet ora energized, inti tutup bakal ing posisi tengah ing push imbang saka sumber ing loro-lorone. Ing titik iki, status on-off saka jalur gas ing katup solenoid bakal nemtokake jinis tartamtu - sealing tengah, ventilasi tengah utawa tekanan medium. Kita bakal nganalisa prinsip lan skenario aplikasi saka telung jinis kasebut siji-siji.
1.Analysis saka negara segel tengah: Nalika ora loro kumparan wis energized, meksa ing ngarep lan mburi Chambers saka silinder bakal tetep ing negara sawise kumparan de -energized lan ora ngganti. Ing wektu sing padha, loro intake udara lan port exhaust ditutup. Nanging, njaga kahanan iki kanggo wektu sing suwe bisa mboko sithik nyebabake keseimbangane amarga bocor cilik. Diagram skematis ditampilake ing (Gambar 10).
Amarga kompresibilitas gas lan kasunyatan manawa komponen pneumatik kayata silinder, katup lan sambungan pipa gas ora bisa bocor babar blas-, silinder ora bisa dijaga kanthi stabil ing posisi mandeg penengah nganti suwe. Iki negara imbang mboko sithik bakal ilang liwat wektu, asil ing nyuda ing akurasi posisi saka silinder. Nanging, kanggo kahanan kerja sing akurasi posisi silinder ora dikarepake banget lan wektu persinggahan relatif cendhak, silinder sing disegel -tengah isih bisa dianggep digunakake.
2. Cara discharge Sedheng: Nalika loro gulungan kawat ora energized, ora ana meksa ing ngarep lan mburi Chambers saka silinder, lan port intake online tetep ditutup ing wektu sing padha. Ing titik iki, tekanan ing ngarep lan mburi kamar silinder bakal kosong liwat rong port exhaust katup solenoid. Prinsip kerjane bisa dideleng ing Gambar 11.
Dibandhingake karo -katup sing disegel tengah, desain sirkuit discharge{1}}tengah bisa nyedhiyakake wektu mandeg-tengah sing luwih dawa. Ing skenario ing ngendi silinder kudu obah vertikal, tengah -wektu mandeg relatif dawa, nanging syarat akurasi posisi ora banget ketat, tengah -sirkuit release iku pilihan worth considering.
3. negara meksa medium: Nalika ora loro kumparan wis energized, meksa ing ngarep lan mburi Chambers saka silinder bakal tetep ing negara nalika kumparan sadurungé de -energized, lan meksa terus-terusan bakal Applied kanggo mesthekake yen meksa ing ngarep lan mburi Chambers saka silinder konsisten karo ing mburi intake. Ing titik iki, intake udara mbukak nalika knalpot ditutup. Prinsip kerja ditampilake ing Gambar 12.
Yen silinder ora kena pengaruh beban eksternal aksial, piston bakal tetep imbang lan kanthi mangkono tetep ing posisi apa wae sajrone stroke. Karakteristik sirkuit iki mbutuhake silinder kudu dipasang kanthi horisontal. Mula, ing kahanan kerja sing mbutuhake posisi tliti - dhuwur lan ora ana gaya beban eksternal aksial, disaranake nggunakake katup tekanan medium -digabungake karo silinder rod piston dobel.
