Actuators Niwmatig: Gyriant Deugyfeiriadol Ac Ailosod Gwanwyn-dadansoddiad o Egwyddor Gweithredu Deuol Ac Sengl

Mewn systemau rheoli awtomeiddio diwydiannol, mae actuators niwmatig yn gweithredu fel offer diwydiannol y "cyhyrau", gan drosi ynni aer cywasgedig yn trorym mecanyddol a falfiau gyrru i agor, cau neu addasu actiwadyddion niwmatig wedi'u rhannu'n ddau brif fath yn ôl y dulliau gweithredu trosglwyddo ynni a gweithredu ailosod. Mae'r gwahaniaeth allweddol yn gorwedd yn yr egwyddor weithredu: dwbl-actuators gweithredu3, yn dibynnu ar aer cywasgedig i'r ddau gyfeiriad, symud ymlaen i'r ddau gyfeiriad cywasgedig. mae actuators yn gweithredu trwy gyfuniad o yriant aer cywasgedig ac ailosod grym gwanwyn.

Mae actiwadyddion niwmatig sy'n actio dwbl yn gweithredu ar yr egwyddor o "actiwadiad niwmatig deugyfeiriadol." Y tu mewn, fel arfer mae ganddynt drosglwyddiad dau rac piston a phiniwn. Rhennir silindrau gan piston yn ddwy siambr ar wahân (a elwir yn gyffredin fel A a B). Mae gan y ddwy siambr borthladdoedd mewn / allfa. Mae aer cywasgedig bob yn ail i mewn ac allan o'r piston, ac yna'n gyrru'r siafft allbwn gêr o 0 i 90 gradd o gylchdroi (ar gyfer falfiau strôc onglog).

Gellir rhannu'r broses waith benodol yn ddau gam: pan fydd y signal rheoli yn nodi bod y falf yn agor, mae aer cywasgedig yn mynd i mewn i fewnfa siambr A ar ôl falf solenoid. Ar y pwynt hwn, mae'r aer yn siambr B yn cael ei gywasgu a'i ddiarddel trwy'r porthladd gwacáu yn siambr B. Mae cynnig llinellol y piston yn cael ei drawsnewid yn symudiad cylchdro y siafft allbwn (fel arfer yn troi 0 i 90 gradd yn wrthglocwedd) trwy rwyllo'r rac a'r piniwn, sy'n gyrru'r falf i agor. Pan fydd angen cau'r falf, mae'r signal rheoli yn newid statws y falf solenoid. mae aer cywasgedig yn mynd i mewn trwy fewnfa siambr B, gan wthio'r piston i'r cyfeiriad arall i gywasgu siambr A. Mae'r aer o siambr A yn cael ei ddiarddel trwy'r porthladd gwacáu, ac mae'r siafft allbwn yn cylchdroi yn glocwedd o 90 gradd i 0 gradd i gwblhau cau'r falf.

Mae'n werth nodi bod dau gyfeiriad mudiant yr actiwadydd gweithredol dwbl yn dibynnu ar aer cywasgedig ar gyfer pŵer. Mae'r trorym allbwn yn sefydlog ac yn llinol trwy gydol y daith, ac mae'r dyluniad cylched niwmatig yn caniatáu addasu symudiad i weddu i anghenion gwirioneddol - - a yw'r gyriant aer yn ystafell A yn cylchdroi yn wrthglocwedd neu'n glocwedd --gan gydweddu'r rhesymeg rheoli aerodynamig cyfatebol. Pan amharir ar y cyflenwad aer, bydd yr actuator gweithredu dwbl yn aros yn ei sefyllfa bresennol oherwydd colli pŵer. Mae'r nodwedd hon yn rhoi'r fantais o reolaeth hyblyg iddo heb fod angen ailosodiad brys.

Yn wahanol i'r actiwadyddion gweithredol dwbl "pob{0}}niwmatig", y cysyniad dylunio craidd o actiwadyddion niwmatig sengl yw "gyriant niwmatig uncyfeiriad + ailosod gwanwyn gwrthdro." Mae eu strwythur yn ychwanegu cydosodiad sbring ailosod ar gyfer cynllun gweithredu dau-. Mae sbring fel arfer yn cael ei osod ar un pen neu ddau ben silindr. Mae cywasgu a rhyddhau'r gwanwyn yn darparu grym adwaith, gan gyflawni swyddogaeth diogelwch `` ailosod colled aer yn awtomatig ''. Yn ôl y cyflwr ailosod ar ôl colli nwy, gellir rhannu actiwadyddion gweithredol sengl yn ddau ddull: "cau colled nwy" a "cau agoriad colled nwy". Mae'r ddau yn gweithio yn yr un modd fwy neu lai, ac eithrio bod y sbring wedi'i osod i'r cyfeiriad arall i resymeg gweithredu.

Cymerwch y model "Methu-ag-Agor (FC))" a ddefnyddir yn ehangach. Dyma sut mae'n gweithio: Pan fydd angen i chi agor y falf, mae aer cywasgedig yn mynd i mewn trwy fewnfa siambr A. Mae'r pwysedd aer yn fwy na grym pretensioning y gwanwyn, gan wthio'r piston i ochr y gwanwyn a chywasgu'r gwanwyn yn raddol. Ar yr un pryd, mae siambr B yn gweithredu fel awyrell i ddiarddel aer. Mae'r piston yn gyrru'r mecanwaith rac a phiniwn i gylchdroi'r siafft allbwn yn wrthglocwedd o 0 i 90, gan agor y falf. Pan amharir ar y signal rheoli neu pan fydd y ffynhonnell nwy yn methu, mae siambr A yn stopio cymeriant ac yn dechrau awyru. Ar yr adeg hon, mae'r gyriant ar gyfer yr aer cywasgedig yn diflannu ac mae'r gwanwyn cywasgedig yn rhyddhau egni potensial elastig, gan yrru'r piston i'r cyfeiriad arall a'i ailosod. Mae'r siafft allbwn yn cylchdroi clocwedd clocwedd 90 gradd i 0 gradd, gan gau'r falf yn awtomatig. Mae'r modd "Methu-i-Agor (FO))" i'r gwrthwyneb: yn ystod y broses gymeriant, mae aer cywasgedig yn gwthio'r piston i gywasgu'r sbring, gan gau'r falf; ar ôl colli aer, ailosod y gwanwyn, gyrru'r falf i agor.

Mae torque allbwn un - actuator gweithredol yn dangos patrwm amrywiad unigryw: yn y cyfnod gyrru niwmatig, gyda chynnydd cywasgu'r gwanwyn, mae'r gwrthiant gwrthdro yn cynyddu'n raddol, sy'n achosi i'r trorym allbwn cyfnod ailosod y strôc niwmatig ostwng o'r uchafswm. Mae'r nodwedd torque hon yn gofyn am gydweddu torque gwrthiant uchaf y falf yn ofalus yn ystod y broses ddethol er mwyn sicrhau gweithrediad dibynadwy hyd yn oed ar ddiwedd y daith.

Mae'r gwahaniaeth rhwng actiwadydd niwmatig gweithredu deuol ac actiwadyddion niwmatig gweithredol dwbl a sengl-nid yn unig y modd gyrru ond hefyd y gwahaniaeth cynhwysfawr o ddyluniad strwythurol i berfformiad swyddogaethol. Gellir diffinio'r gwahaniaethau hyn yn glir mewn tri dimensiwn craidd:
Yn gyntaf, y gwahaniaeth hanfodol rhwng pŵer a mecanweithiau ailosod
Y gwahaniaeth allweddol rhwng y ddau yw bod y weithred "ymlaen" ac "i ffwrdd" gan actiwadydd gweithredol dwbl yn dibynnu ar aer cywasgedig fel yr unig ffynhonnell pŵer, a'r weithred ailosod yn broses a yrrir gan niwmatig gweithredol, tra bod yr actiwadydd gweithredol sengl yn defnyddio mecanwaith hybrid o "gyriant niwmatig + ailosod gwanwyn", lle mae'r weithred ailosod yn unig yn cael ei yrru gan bwysau ac ailosod gwanwyn niwmatig. Mae'r gwahaniaeth hwn yn gwneud gweithred actiwadyddion gweithredol dwbl yn fwy hyblyg a rheoladwy, ac mae gan yr actiwadyddion gweithredol sengl y swyddogaeth ailosod diogelwch na all actiwadyddion gweithredol dwbl eu disodli yn achos colli nwy.
Yn ail, mae'r nodweddion allbwn a'r rhesymeg reoli yn wahanol.
Heb unrhyw wrthwynebiad gwanwyn, mae actiwadyddion gweithredol dwbl yn cynnal trorym allbwn llinellol cyson i'r ddau gyfeiriad, a gellir eu hatal mewn unrhyw sefyllfa (ynghyd â falf solenoid safle niwtral) gan y falf solenoid, gan ei gwneud yn addas ar gyfer sefyllfaoedd sydd angen addasiad manwl gywir. Mae actiwadyddion gweithredol sengl yn cael eu heffeithio gan newid grym y gwanwyn, ac mae nodwedd y trorym allbwn yn lleihau. Dim ond yn y sefyllfa eithafol o `` ymlaen" a `` off '' y gall aros, ac ni all sylweddoli rheolaeth fanwl gywir ar safle canolraddol. Fodd bynnag, gellir eu hailosod heb gyflenwad pŵer parhaus, gan wneud y rhesymeg reoli yn symlach.
Yn drydydd, mae nodweddion diogelwch a senarios cais yn wahanol.
Mae actiwadyddion gweithredol dwbl yn aros yn eu lle ar ôl colli nwy, diffyg nodweddion diogelwch gweithredol, yn eu gwneud yn addas ar gyfer amodau gwaith arferol, ac nid oes ganddynt unrhyw ofynion arbennig ar gyfer colli nwy, megis piblinellau cludo hylif traddodiadol. Mae swyddogaeth "Ailosod Nwy yn Awtomatig" gan actiwadyddion gweithredol sengl yn ei gwneud hi'n hanfodol ar gyfer cludo cyfryngau fflamadwy, ffrwydrol neu wenwynig, megis cemegau, puro olew a nwy naturiol, a gall atal damweiniau diogelwch rhag gwaethygu trwy gau neu agor falfiau'n gyflym os bydd methiant sydyn.
Casgliad: Egwyddorion ar gyfer senarios addasu; Mae Dewis yn Pennu Diogelwch ac effeithlonrwydd
O ran egwyddor weithio, mae actiwadyddion niwmatig sy'n gweithredu dwbl yn `` actiwadydd cyffredinol effeithlon a hyblyg'', sy'n cyflawni symudiad llyfn a rheoladwy trwy yriant niwmatig deugyfeiriadol. Mae actiwadyddion gweithredol sengl yn `` actuator arbennig gyda diogelwch fel ei graidd '', sy'n mabwysiadu'r mecanwaith cyfuniad o `` niwmatig + gwanwyn" i sefydlu llinell diogelwch namau. Mewn senario diwydiannol, nid oes unrhyw ragoriaeth absoliwt rhwng y ddau. Yr allwedd yw a ydynt yn cyfateb yn berffaith i ofynion gweithredol -egwyddor ailosod gwanwyn o {{tuator) sengl, mae angen gweithredu'r ymateb brys dibynadwy pan fydd angen gweithredu'r ymateb brys dibynadwy ac mae angen gweithredu'r camau gweithredu dibynadwy. egwyddor gyriant niwmatig i gyd o actiwadyddion gweithredol dwbl yn fwy manteisiol pan flaenoriaethir rheolaeth hyblyg ac allbwn sefydlog Mae'n rhagosodiad sylfaenol gwireddu gweithrediad diogel ac effeithlon systemau rheoli niwmatig i ddeall y gwahaniaeth rhwng y ddwy egwyddor gweithio.