Menü
Témakörök
Hörömpő Miklós
Hörömpő Miklós
értékesítő mérnök
AVENTICS Hungary

Teljesítmény és hatékonyság (II. rész)

Trendek és témák
0

Áramlással kapcsolatos megfontolások – A pneumatikai munkahengerek méretezésének fontos tényezője a levegőfogyasztás, illetve, hogy ez hogyan is viszonyul a rendszer további részeihez.

Áramlással kapcsolatos megfontolások

 

Bejegyzés sorozatunk első részében a munkahengerek megfelelő méretezéséről írtunk. Egy másik meghatározó tényező a levegőfogyasztás. Európában leggyakrabban a levegő térfogatát literben mérik, melyet dm3-ről váltanak át. A munkahenger légáramlásának kiszámítása lehetővé teszi a mérnökök számára a csövezés, a szerelvények, a szelepek, szűrők és egyéb rendszerelemek helyes méretének meghatározását.

AV_ITS_001

Elsőként, végezze el a munkahenger mozgáskövetelmények szerinti méretezését. A szükséges sebesség megállapításának egyik jó ökölszabálya a munkahenger kétszeres teherre történő méretezése. (Mindazonáltal, ha a sebesség nem fontos, 1,25 és 2,0 közötti erőszorzó használatával kisebb munkahenger és levegőfogyasztás is megbízható működést eredményezhet.)

A fentiekből számítsa ki a ciklusonkénti teljes térfogatot. Ismerje fel, hogy a kettős működésű munkahengerek esetén a kitolási és behúzási térfogatok különböznek a rúd által kiszorított térfogat miatt, melyeket külön kell kiszámítani. Az alap munkahengerre vonatkozóan:


Kitolási térfogat Vt = (πdd2/4)l, ahol l = lökethossz

Behúzási térfogat Vb = (π(dd2 – dr2)/4)l

Ciklusonkénti teljes térfogat V = Vt + Vb

 

Szorozza meg a ciklusonkénti teljes térfogatot a ciklusok percenkénti számával a percenkénti teljes térfogat kiszámításához, dm3/perc [liter/perc]. Ha megvan ez az érték, akkor válasszunk hozzá szelepet. Az előbb kiszámított értéknél nagyobb teljesítményű szelepet kell választani, lehetőleg a hozzá legközelebb eső teljesítményűt. A többletteljesítmény a rendszerben lévő fojtások és szivárgások leküzdésére elég. A legtöbb ipari alkalmazás esetén a környezeti hőmérséklet és páratartalom elhanyagolható, mivel azoknak kis hatása van a számításokra.

Ne feledje, hogy a rendszerben lévő összes alkotóelem valamilyen mértékben ellenállást fejt ki az áramlásra, és az egyes eszközökön jelentkező nyomásesés az áramlással nő.

 

Online kalkulátorok

Fáradtságos – néha a hibák áldozatává váló – erő, áramlás és nyomásesés számítások lehetnek szükségesek, ha a tervezőnek finomhangolnia kell a kialakítást a teljesítmény pontosításához, vagy a költségek minimalizálása érdekében. A mérnökök azonban gyakran jobban járnak, ha online kalkulátorokat vesznek igénybe a gyors, hatékony és pontos alkotóelem kiválasztáshoz és tervezéshez.

A fenti okokból számos pneumatikagyártó kifejlesztett olyan szoftvereszközöket, amelyek elméleti üzemi paramétereket, megfelelően felállított méretezési egyenleteket, előre meghatározott biztonsági tényezőket, és való életbeli tapasztalatokat foglalnak magukba.

Az eszközök fogadtatása igen jó. A felhasználók bíznak abban, hogy műszakilag működőképes választ kapnak, és megértik, hogy a megközelítés mellett olykor szükség lehet kisebb módosításokra. Mindazonáltal, a különböző gyártók eszközei különböző biztonsági tényezőket alkalmazhatnak a számítást végző szoftveren belül, vagy olyan konkrét esetek alapján állíthatják be azokat, mint például a munkahenger tájolása, a gravitáció hatása, vagy akár az alkalmazás típusa. Az egyes eszközök által adott eredmények pedig hasonlóak.

Az olyan interaktív eszközök, mint az AVENTICS CylinderFinder segítségével a felhasználó a tervezett alkalmazást a teher, a ciklusidő, a rendszernyomás, a mozgás iránya és hasonlók viszonylatában írja le, majd az eszköz néhány másodpercen belül válaszul megadja a javasolt munkahenger méreteit, és az alkalmazható termékeket.

Az eredmények magukban foglalják a ráhagyásokat a maximális kezelendő teherrel és sebességgel kapcsolatban, valamint javasol a megfelelő működéshez szükséges légáteresztésű szelepet és tömlőátmérőt.

Az olyan online eszközökkel, mint például a termékkonfigurátorok, a mérnökök kényelmesen megalkothatják a gépükhöz szükséges munkahengereket, szelepszigeteket és levegő-előkészítőket. A termékekről készült 3D-s rajzok, darabjegyzék, pótalkatrészlista, valamint a termék listaára azonnal elérhető.


Sebesség és csillapítás

Az online kalkulátorok másik előnye, hogy felismerik a pneumatikus munkahengerek korlátait. A tömítés és a csapágy folyamatos tökéletesítésének köszönhetően 5 m/s, illetve a feletti munkahenger sebesség biztosan elérhető. Azonban nem minden munkahenger alkalmas ilyen gyorsaságra. A szoftvereszközök azonnal felismerik az adott termékre vonatkozó korlátozásokat és jelzik a felhasználónak az esetleges eltérést.

A munkahengert gyors mozgásra késztetni egy dolog. Ugyanilyen fontos úgy megállítani azt, hogy ne fejtsen ki olyan túlzott lökésterhelést, amely nem kívánt zajt és rezgést hoz létre. Ezek a hatások károsíthatják a munkahengert, illetve magát a gépet. A szoftvereszközök nem csak a maximális munkahenger sebességeket ismerik, hanem a lassítási követelményeket is figyelembe veszik.

Az AVENTICS úgynevezett „ideális csillapítást” ajánl, melynek segítségével optimalizálható a munkahenger véghelyzetnél történő megállítása. A helyes beállítás csökkenti a lökést/rázkódást, zajt és ciklusidőt. Magában foglalja mind a beállítható, precíziós pneumatikus véghelyzetcsillapítókat, valamint a lökéscsillapítást biztosító rugalmas elemeket. Ha megfelelően állítjuk be a munkahengert, akkor a dugattyúmozgás iránya azonos a teljes csillapítási ciklus során (nincs dugattyú visszapattanás), illetve lehetővé teszi a pontosan nulla sebességet, amikor a dugattyú eléri mozgásának végét. Így az érintkezéskor keletkező lökés és zaj minimális. A rövidebb ciklusidő egy további értékes előny. Számos gépgyártó és üzemeltető használja ezt a módszert dugattyúrudas és dugattyúrúd nélküli munkahengerek esetén a gép termelékenységének növelésére.

A következő részben a csövezések és légvezetékek, valamint az igényalapú nyomás szerepéről írunk majd.