W pneumatycznych systemach automatyki zawory dławiące i zawory regulacji prędkości są powszechnie stosowanymi, ale ważnymi elementami. Są szeroko wykorzystywane z siłownikami pneumatycznymi, chwytakami, prowadnicami liniowymi, jednostkami podnoszącymi, mechanizmami popychającymi i wieloma innymi napędami pneumatycznymi. Ich główną funkcją jest regulacja przepływu powietrza i kontrola prędkości ruchu napędów pneumatycznych.
Podstawowa budowa i zasada działania pneumatycznego zaworu regulacji prędkości nie są skomplikowane. W większości zastosowań operator reguluje przepływ powietrza, obracając pokrętło regulacyjne. Zwiększenie lub zmniejszenie przepływu powietrza zmienia prędkość ruchu siłownika pneumatycznego lub innego napędu. Po ustawieniu żądanej prędkości położenie zaworu należy zablokować, aby zachować stabilne ustawienie przepływu.
Proces wydaje się prosty: wyregulować prędkość, zablokować ustawienie i uruchomić maszynę. Jednak w rzeczywistych warunkach fabrycznych wiele problemów nie pojawia się podczas pierwszej regulacji. Często ujawniają się dopiero po pewnym czasie pracy maszyny.
Dlaczego stabilność po regulacji ma znaczenie
W systemach automatyki pracujących w trybie ciągłym siłowniki pneumatyczne wykonują powtarzalne ruchy, maszyny wytwarzają drgania, a ciśnienie powietrza może się wahać podczas pracy. W takich warunkach tradycyjny mechanizm blokujący może się stopniowo luzować.
Gdy mechanizm blokujący się poluzuje, wyregulowane położenie zaworu może się nieznacznie zmienić. Nawet niewielka zmiana położenia zaworu może wpłynąć na przepływ powietrza. Gdy zmienia się przepływ powietrza, zmienia się również prędkość ruchu siłownika lub innego napędu. Może to prowadzić do niestabilnej pracy układu pneumatycznego.
Początkowo taka zmiana może być trudna do zauważenia. Z czasem może jednak powodować widoczne problemy. Siłownik, który początkowo wyregulowano tak, aby płynnie się wysuwał i cofał, może zacząć poruszać się szybciej lub wolniej, niż oczekiwano. Chwytak pneumatyczny może utracić równomierny rytm chwytania. W maszynach pakujących czynności popychania, dociskania, pozycjonowania lub zaciskania mogą stać się niestabilne. W rezultacie może to wpłynąć na cały cykl pracy maszyny.
W prostych zastosowaniach może to wymagać jedynie ponownej ręcznej regulacji. Jednak w urządzeniach automatyki, które wymagają stabilnego czasu cyklu, powtarzalności ruchu i długotrwałej niezawodności, niestabilna regulacja prędkości może stać się poważnym problemem produkcyjnym.
Typowe problemy spowodowane niestabilną blokadą
W rzeczywistych warunkach niestabilna blokada może prowadzić do kilku problemów:
- Wahania prędkości siłownika podczas pracy
- Zmiana czasu cyklu maszyny po długotrwałej pracy
- Niestabilny przepływ i ciśnienie powietrza
- Konieczność wielokrotnej regulacji przez pracowników utrzymania ruchu
- Zmniejszona powtarzalność zautomatyzowanej produkcji
- Częstsza konserwacja i dłuższe przestoje
Gdy występują te problemy, użytkownicy mogą najpierw sprawdzić źródło sprężonego powietrza, zużycie siłownika, nieszczelności przewodów lub drgania maszyny. Wszystkie te czynniki są ważne. Nie należy jednak pomijać również stabilności blokady zaworu regulacji prędkości.
Ograniczenia tradycyjnych mechanizmów blokujących
Tradycyjne zawory regulacji prędkości często wykorzystują nakrętkę, pokrętło lub prosty mechanizm blokujący do utrzymania wyregulowanego położenia. Takie rozwiązania mogą dobrze sprawdzać się w typowych zastosowaniach. Jednak gdy zawór jest używany w maszynach narażonych na częste drgania, powtarzalne ruchy napędów lub pracę ciągłą, zablokowane położenie może stopniowo stawać się niestabilne.
Ma to szczególne znaczenie w maszynach pakujących, urządzeniach montażowych, maszynach testujących, systemach przenośników oraz urządzeniach automatyki projektowanych na zamówienie. W tych zastosowaniach zaworu nie wystarczy wyregulować tylko raz. Musi on utrzymywać to samo ustawienie przepływu przez wiele godzin powtarzalnej pracy.
Poprawa stabilności blokady w zaworach regulacji prędkości
W odpowiedzi na te praktyczne problemy nasza firma opracowała nowy mechanizm szybkiej automatycznej blokady do pneumatycznych zaworów dławiących i zaworów regulacji prędkości. Celem tego rozwiązania nie jest jedynie zmiana wyglądu zaworu ani skomplikowanie jego obsługi. Chodzi o to, aby wyregulowane położenie było łatwiejsze do zablokowania i bardziej stabilne podczas długotrwałej pracy.
Dzięki temu mechanizmowi po wyregulowaniu przepływu powietrza ustawione położenie można zablokować w bardziej niezawodny sposób. Pomaga on ograniczyć ryzyko poluzowania spowodowanego drganiami, przypadkowym dotknięciem, oddziaływaniem przepływu powietrza lub długotrwałą pracą maszyny. W rezultacie zawór może lepiej utrzymywać pierwotne ustawienie przepływu, a napęd pneumatyczny zachowuje bardziej stabilną prędkość ruchu.
Z punktu widzenia użytkownika dobry zawór regulacji prędkości powinien być nie tylko łatwy w regulacji. Co ważniejsze, powinien zachować stabilność po jej przeprowadzeniu. Jeśli pokrętło regulacyjne zostanie na początku dokładnie ustawione, ale mechanizm blokujący będzie się stopniowo luzował podczas pracy, ostatecznie wpłynie to na działanie maszyny.
Niewielkie zmiany mogą wpłynąć na całą maszynę
W środowiskach produkcji ciągłej niewielkie zmiany mogą stopniowo przeradzać się w poważniejsze problemy. Nieznaczna zmiana przepływu powietrza może wpłynąć na prędkość siłownika. Niewielka zmiana prędkości może wpłynąć na cykl pracy maszyny. Zmiana cyklu pracy maszyny może z kolei wpłynąć na powtarzalność produkcji. Dlatego mechanizm blokujący zaworu regulacji prędkości jest ważniejszy, niż mogłoby się wydawać.
Podczas projektowania lub doboru pneumatycznego zaworu regulacji prędkości użytkownicy powinni brać pod uwagę nie tylko zakres regulacji przepływu, przyłącze przewodu, szczelność, materiał i wygodę montażu. Należy również uwzględnić długoterminową stabilność mechanizmu blokującego.
W układach pneumatycznych wiele problemów nie wynika z nagłej awarii elementu. Często ich przyczyną są niewielkie zmiany, które zachodzą powoli podczas długotrwałego użytkowania. Poluzowany mechanizm blokujący w zaworze regulacji prędkości jest jednym z takich drobnych, ale istotnych problemów.
Co sprawdzić przy wyborze zaworu regulacji prędkości
Przy wyborze zaworu regulacji prędkości użytkownicy zwykle zwracają uwagę na rozmiar przewodu, rodzaj gwintu, ciśnienie robocze, materiał korpusu i sposób podłączenia. Są to niezbędne kryteria. Jednak w przypadku urządzeń narażonych na wyraźne drgania, pracujących z dużą częstotliwością lub przez długi czas w trybie ciągłym warto również dokładnie sprawdzić sposób blokowania.
Mówiąc prosto, pneumatyczny zawór regulacji prędkości powinien być łatwy w regulacji i niezawodny po jej przeprowadzeniu. Pokrętło regulacyjne służy do regulowania przepływu powietrza. Mechanizm blokujący służy do utrzymania wybranego ustawienia. Jeśli mechanizm blokujący nie jest stabilny, ustawiona prędkość nie pozostanie stabilna przez długi czas. Jeśli mechanizm blokujący jest niezawodny, układ pneumatyczny może pracować płynniej.
Nowy mechanizm szybkiej automatycznej blokady pomaga poprawić stabilność regulacji prędkości podczas długotrwałej pracy maszyny. W przypadku siłowników pneumatycznych, chwytaków, prowadnic liniowych i innych napędów, które wielokrotnie powtarzają ten sam ruch, taka stabilność może ograniczyć potrzebę ponownej regulacji, poprawić niezawodność maszyny i pomóc obniżyć koszty konserwacji.
To właśnie dlatego opracowaliśmy nowy mechanizm szybkiej automatycznej blokady. Może się on wydawać niewielkim udoskonaleniem konstrukcyjnym, ale rozwiązuje rzeczywisty problem występujący przy długotrwałym użytkowaniu układów pneumatycznych. W urządzeniach automatyki poprawa stabilności często wynika właśnie z takich drobnych szczegółów konstrukcyjnych.
Powiązany produkt: Pneumatyczny kątowy zawór regulacji prędkości SL z konwencjonalnym mechanizmem blokującym.
