Como escolher acessórios para cilindros? Método de seleção de acessórios de cilindro

Na seleção dos componentes pneumáticos, o cilindro é um ponto chave, mas a escolha dos acessórios que o acompanham não é descuidada. Por exemplo, válvulas solenóides, válvulas borboleta, juntas flutuantes, etc., são fatores aparentemente insignificantes que afetam o desempenho.

(1) Se houver algum método de seleção infalível paracilindroacessórios, a tabela de seleção de acessórios para cilindros é uma delas, conforme Tabela 2-6. Desde que a questão da seleção do atuador (cilindro) seja resolvida, o restante pode basicamente ser combinado conforme tabela. Por exemplo, uma vez selecionado o cilindro CQ2-20-10, é muito fácil escolher outros acessórios, como a válvula solenóide série SY3000 (ou SY5000), a válvula de controle de velocidade (tipo cotovelo) AS2201F-M5-06, a junta flutuante JB20-5-030 e o diâmetro externo do tubo Φ6mm, etc.

(2) Seleção de válvulas de controle (válvulas solenóides) As válvulas de controle, como interruptores de circuito (permitindo a comutação entre corrente e desligado), desempenham um papel na comutação dos estados “ligado” e “desligado” do ar comprimido no cilindro. As válvulas solenóides são as mais comumente usadas em equipamentos automatizados (ponto chave), e às vezes também são usadas válvulas mecânicas, como mostrado na Figura 2-29.

Tomemos como exemplo a válvula solenóide. O processo de seleção é mostrado na Figura 2.30, mas na operação real é bastante estereotipado. Por exemplo, se o cilindro comumente usado (diâmetro do cilindro) não muda muito, basicamente não há necessidade de repetir a seleção da válvula solenóide todas as vezes.

O processo de seleção de válvulas solenóides

Figura 2 · 30 Processo de seleção de válvulas solenóides

1) Modelo de válvula solenóide. O modelo e objeto físico da válvula solenóide são mostrados na Figura 2.31.

2) Série de válvula solenóide. A seleção das válvulas solenóides baseia-se principalmente no fluxo de gás necessário para o funcionamento do cilindro (ou seja, por um lado, garante que a área efetiva da válvula corresponda à do cilindro de trabalho; por outro lado, quando a velocidade de trabalho do cilindro correspondente é atingida, por exemplo, quando a velocidade de trabalho do cilindro excede 300 a 500 mm/s, a seleção da válvula solenóide pode ser consultada na Figura 2-32. Os cilindros usados em equipamentos da indústria eletrônica são geralmente não é grande, então a série SY é a mais comumente combinada. Se uma grande potência for necessária, como um cilindro com diâmetro de Φ125 mm, outras séries (como a série VQ) podem ser selecionadas.

3) Função de controle. Existem dois tipos comumente usados ​​de válvulas solenóides de duas-posições e cinco{3}}vias: bobina-simples e bobina-dupla. Suas funções de controle são diferentes. A maioria deles adota bobina-dupla para evitar mau funcionamento ou acidentes de segurança causados ​​por falha de energia do equipamento, conforme mostrado na Tabela 2-7.

O modelo e objeto físico da válvula solenóide

Figura 2 · 31 Modelo e objeto físico da válvula solenóide

A tabela de compatibilidade para válvulas solenóides e cilindros

Figura 2-32 Tabela de compatibilidade da válvula solenóide e do cilindro

As formas de tubulação das válvulas solenóides são as seguintes: a ') (a) tipo de tubulação direta b) tipo de tubulação de placa inferior

Figura 2 · 33 Formas de tubulação das válvulas solenóides a ') (a) Tipo de tubulação direta b) Tipo de tubulação da placa inferior

Tabela 2.7 Métodos de comutação de válvulas solenóides

4) Para válvulas eletromagnéticas em equipamentos de automação com especificações elétricas, DC24V é mais comumente usado e AC110V também é empregado. Em outros casos, são usados ​​com menos frequência, conforme mostrado na Tabela 2-8.

Tabela 2.8 Especificações Elétricas das Válvulas Solenóides

5) Método de saída-de fio. Os métodos de fiação das válvulas solenóides incluem tipo de linha de saída direta, tipo L- ou tipo M-, tipo de soquete DIN e tipo de conexão de soquete. De acordo com diferentes ocasiões, o método de fiação correspondente deve ser selecionado. Em circunstâncias normais, para válvulas solenóides pequenas, são escolhidos o tipo de saída direta e o tipo L- ou o tipo M-de soquete. As válvulas solenóides grandes são do tipo saída direta e do tipo soquete DIN.

6) Forma da tubulação. Existem dois métodos de tubulação para válvulas solenóides: tipo de tubulação direta e tipo de tubulação de placa de base, conforme mostrado na Figura 2-33. De modo geral, quando há muitos cilindros no equipamento, utiliza-se a tubulação do tipo placa inferior, conforme Figuras 2.34 e 2-35. Várias válvulas solenóides são conectadas entre si através de barramentos, e os barramentos também podem ser conectados em série. Desta forma, o caminho do gás e os fios ficam mais concentrados, o que é conveniente para a colocação de tubos e fiação.

O método de tubulação para a placa de base das válvulas solenóides (Parte Um)

Figura 2-34 Método de tubulação para a placa de base da válvula solenóide (parte um)

O método de tubulação para a placa de base das válvulas solenóides (Parte Dois)

Figura 2 · 35 Método de tubulação para a placa de base da válvula solenóide (parte dois)

7) Diâmetro do tubo. Cada válvula solenóide tem seu diâmetro de tubo especificado. Alguns podem oferecer mais de um tamanho de diâmetro para você escolher. O tamanho específico pode ser considerado de forma abrangente com base no diâmetro do tubo adequado para o atuador (consulte a tabela relevante no catálogo).

8) Opcional (ver Tabela 2-9)

Tabela 2.9 Opções para Seleção de Válvula Solenóide

(3) A seleção de válvulas de estrangulamento unidirecionais (também conhecidas como juntas de controle de velocidade ou válvulas de controle de velocidade): A velocidade de movimento do pistão do cilindro depende principalmente da taxa de fluxo da entrada de ar comprimido no cilindro, do tamanho das portas de admissão e exaustão do cilindro e do tamanho do diâmetro interno do tubo guia. A velocidade de movimento de um cilindro é geralmente de 50 a 1000 mm/s. Para cilindros com alta-velocidade de movimento, um tubo de admissão com diâmetro interno maior deve ser selecionado. Quando não há necessidade de regulação de velocidade, um acoplamento rápido comum é selecionado. Se for necessária regulação de velocidade, geralmente é escolhido um acoplamento regulador de velocidade. A junta de controle de velocidade é uma válvula de controle de fluxo composta por uma válvula de retenção (obtida por um anel de vedação unidirecional) e uma válvula borboleta em paralelo. Possui excelentes características de fluxo e é utilizado principalmente para controlar o volume de fornecimento de gás do cilindro e outros elementos de atuação (equivalente ao controle de velocidade). A estrutura interna é mostrada na Figura 2-36. Para juntas de controle de velocidade do corpo da válvula M5 e inferiores, é adotada a vedação da junta, portanto não há necessidade de enrolar fita de vedação. Entretanto, para ocasiões de rosca Rc com corpo de válvula maior que M5, é utilizado selante. Se estiver desgastado ou caído (como juntas de controle de velocidade antigas), a fita de vedação deve ser embrulhada quando usada novamente; caso contrário, poderá ocorrer vazamento de ar. Ao usar fita de vedação, a cabeça da rosca deve ficar com 1,5 a 2 passos. A direção de enrolamento da fita de vedação é mostrada na Figura 2-37. A junta reguladora-de velocidade é dividida em dois tipos: estrangulamento de admissão e estrangulamento de exaustão, conforme mostrado na Figura 2-38. O chamado estrangulamento de admissão significa que o tamanho da admissão pode ser ajustado e a exaustão não é controlada. O chamado estrangulamento de exaustão indica que o tamanho do gás de exaustão pode ser ajustado e o gás de admissão não é controlado. A comparação é mostrada na Tabela 2-10. Na maioria dos casos, é utilizada uma válvula borboleta de escape (que apresenta vantagem no desempenho, principalmente em cenários de movimento horizontal). Claro, isso não significa que uma válvula borboleta de admissão seja inútil. Por exemplo, em um cilindro de ação simples (retorno por mola), se a velocidade de extensão for ajustada, é necessário esperar que a admissão (superando a força elástica para estender) possa ser ajustada em tamanho. O uso de uma válvula borboleta de exaustão não pode atingir o objetivo de regulação de velocidade.

A estrutura interna da junta-reguladora de velocidade e o método de enrolamento da fita de vedação

Acelerador de escape e acelerador de admissão

Figura 2.38 Estrangulamento de exaustão e estrangulamento de admissão

Tabela 2.10 Tabela Comparativa de Estrangulamento de Escape e Estrangulamento de Admissão

Deve-se enfatizar que ao ajustar a velocidade do atuador, a junta de controle de velocidade deve ser gradualmente aberta a partir do estado totalmente fechado para evitar que o atuador seja ejetado repentinamente. Ao apertar a contraporca da junta de controle de velocidade, isso deve ser feito diretamente à mão (não use ferramentas).

(4) Seleção de outros componentes (combinação três{1}}em{2}}um, amortecedor hidráulico, junta flutuante, etc.)

Seleção de outros componentes

1) Combinação três{1}}em{2}}um (enchimento, regulador, lubrificador, FRL). A saída de ar comprimido do compressor de ar contém uma grande quantidade de poluentes, como umidade, óleo e poeira. A umidade tem um impacto significativo nos componentes pneumáticos. Pode causar ferrugem no metal das tubulações, congelamento da água, deterioração do óleo lubrificante e remoção de graxa. Detritos de ferrugem e poeira podem causar desgaste em peças relativamente móveis, acelerar o dano às vedações e causar vazamento de ar. Óleo líquido, água e poeira descarregados pela porta de exaustão podem poluir o meio ambiente e afetar a qualidade do produto. A combinação três{9}}em-composta de um filtro de ar, uma válvula redutora de pressão e um lubrificador de névoa de óleo (veja a Figura 2-39) pode melhorar a qualidade do ar comprimido. Geralmente, cada dispositivo individual precisa ser equipado com ele, conforme mostrado na Figura 2-40.

2) Junta flutuante. Conforme mostrado na Figura 2.41, é o elo que conecta o cilindro e o mecanismo. Ele vem em vários formatos e pode ser comprado pronto-ou feito por você mesmo. Não é permitida a fixação direta da haste do cilindro na parte móvel, pois o cilindro pode ficar excêntrico ou preso, acelerando o desgaste (semelhante ao princípio de que é necessário um acoplamento para a ligação entre um motor elétrico e um eixo). No projeto real, juntas flutuantes-fabricadas pelo próprio são usadas com mais frequência, conforme mostrado na Figura 2-42, que é semelhante ao princípio de projeto da junta flutuante. É para garantir que haja uma conexão não rígida entre a haste do cilindro e o mecanismo. No entanto, deve-se notar que ao conectar a extremidade da haste do cilindro SMC, um pouco de atenção deve ser dada à especificação da rosca. As roscas internas são geralmente roscas grossas comuns e podem ser fixadas com parafusos ou porcas comuns. No entanto, os encadeamentos externos são diferentes do M10. As especificações de rosca correspondentes precisam ser marcadas no desenho da peça, como ML0x1,25, M14X1,5, etc. Para reduzir a quantidade de retrabalho da peça, é benéfico consultar frequentemente o catálogo. 3) Buffer hidráulico. Quando o cilindro parar no final do seu curso, se não houver freio externo ou limitador, o pistão e a tampa da extremidade gerarão um impacto. Para mitigar a força de impacto e reduzir o ruído, geralmente é necessário um dispositivo amortecedor: para a maioria dos mecanismos de ação do cilindro, o amortecedor (hidráulico) mostrado na Figura 2-43 é usado para reduzir o impacto e diminuir o ruído. Alguns fabricantes simplesmente estabeleceram um padrão de design de que “todos os mecanismos com ação cilíndrica devem utilizar amortecedores”, o que mostra o quanto isso contribui para a estabilidade do mecanismo.

A combinação três{0}}em{1}}que cada dispositivo independente precisa ser configurado

Figura 2-40 A combinação três-em um que cada dispositivo independente precisa ser configurado

Figura 2-43 Amortecedor hidráulico

Na verdade, não é necessário usar amortecedores hidráulicos em todos os lugares. A necessidade de adicionar um amortecedor depende principalmente da magnitude do impacto (relacionado à energia cinética, que é determinada pela massa e velocidade do objeto), e não apenas pelo tamanho do cilindro. Consulte a Tabela 2-11.

Tabela 2.11 Formulários de Buffer e Suas Situações Aplicáveis

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