Помислите на пропорционални вентил за контролу протока као "Смарт Диммер прекидач" хидрауличких система. Баш као што је ДИММЕР прекидач омогућава вам да контролишете како светло светли, ови вентили омогућавају да контролишете тачно колико брзо хидраулично уље пролази кроз ваш систем.
Зашто је ово питање:
Традиционални хидраулични вентили су или потпуно отворени или у потпуности затворени - попут редовног прекидача за светло. Пропорционални вентили вам дају глатку, прецизну контролу - попут тог прекидача за ДИММЕР. Ова глатка контрола значи:
- Мање шока и вибрације у вашој машини
- Прецизније кретање хидрауличних цилиндара и мотора
- Боља енергетска ефикасност
- Утемељен глатким операцијама
Основни концепт
Ево како то функционише једноставним терминима:
Електрични улаз
Пошаљите електрични сигнал (обично 4-20 мА или 0-10 В) у вентил
Пропорционалан одговор
Вентил се пропорционално отвара том сигналу
Контрола протока
Више сигнала = више протока, мање сигнала = мање протока
Несметано деловање
Промене се дешавају постепено, не изненада
Ова пропорционална веза је оно што ови вентили чини толико вредним у савременим хидрауличким системима.
Зашто су важни: еволуција од једноставне до паметне контроле
Стари начин: КОНТРОЛА БАНГ-БАНГ
У прошлости, већина хидрауличких система користи се једноставним вентилима за укључивање / искључивање (под називом "Банг-банг" контрола). Ови вентили су имали два подешавања:
- Потпуно отворен:Максимални проток
- Потпуно затворено:Нема протока
Проблеми са банг-банг контролом:
- Нагли притисак шиљака када се вентили отварају или брзо затворе
- Вибрација и механички стрес на опреми
- Потешкоће у постизању прецизних брзина или положаја
- Енергетски отпад из сталног рада у пуно протока
Нови начин: пропорционална контрола
Пропорционални вентили су све променили пружањем:
Глатко убрзање
Уместо кретања кретене старт-стоп-стоп, машина се глатко креће од одмора до пуне брзине.
Прецизна контрола брзине
Можете поставити тачне брзине за различите делове машинског циклуса.
Енергетска ефикасност
Систем користи само проток који је потребан, када му то треба.
Бољи квалитет производа
Глатко кретање значи боље резултате у производним процесима.
Смањено одржавање
Мање шока и вибрација значи дужа животни век опреме.
Утицај у стварном свету
Размислите о машини за убризгавање у прављењу пластичних делова:
- Стари систем:Ињекциони рам померио се у пуној брзини или је потпуно зауставио, изазивајући недостатке и изгубљени материјал
- Нови систем:Брзина РАМ-а не варира глатко током циклуса убризгавања, производећи доследне, висококвалитетне делове
Ова еволуција од једноставне до паметне контроле доносила је пропорционалне вентиле суштинске у модерној производњи.
Како раде: унутар технологије
Разумевање начина на који радни вентили за контролу протока помаже вам да одаберете и користите их боље. Раздвојимо кључне компоненте:
1. пропорционални соленоид: мозак
Пропорционални соленоид је попут мозга вентила. За разлику од редовних соленоида који су или укључени или искључени, пропорционални соленоиди могу створити различите количине силе на основу електричног сигнала који добијају.
Како то функционише:
- Прима електрични сигнал (струја или напон)
- Ствара магнетну силу пропорционалну тог сигнала
- Више сигнала = више магнетне силе
- Ова сила помера унутрашње делове вентила
Кључне карактеристике:
- Користи ДЦ снагу за несметано деловање
- Често користи ПВМ (модулацију импулсних ширина) сигнала око 200 Хз
- Може да укључује "Дите" - сићушне вибрације које смањују трење
2 Тело калема и вентила: контролер протока
Унутар вентила се налази прецизно обрађени цилиндар назван калемом. Овај калем се клизи напред и назад за контролу тока.
Карактеристике дизајнирања калема
- Мерење нареза:Специјални облици (В, у или правоугаони) исечени у калем који контролише како се проток мења са положајем калема
- Карактеристике преклапања:Како се ивице калема поравнају са портовима утичу на одговор вентила
Карактеристике протока
- Линеарно проток:Проток се пропорционално повећава са кретањем калема
- Прогресивни проток:Проток повећава више на већим отворима, дајући лепшу контролу при ниским токовима
3. Компензација притиска: одржавање доследног протока
Једна од најважнијих карактеристика квалитетних пропорционалних вентила је надокнада притиска. Овај систем осигурава да проток остане константан чак и када се промјене притиска.
Проблем без накнаде:Ако подижете велико оптерећење, повратак задњег притиска, смањујући проток чак и ако отвор вентила остане исти.
Решење:Компензатор притиска аутоматски прилагођава пад притиска преко главног калема како би га задржао константно.
Предности:
- Проток зависи само од сигнала вентила, а не на оптерећењу
- Предвидљиво понашање система
- Лакше програмирање и контрола
4. Повратне информације: Осигуравање тачности
Виши пропорционални вентили укључују системе повратних информација који прате стварни положај калема и упоређују га са жељеном положајем.
| Врста вентила | Повратна информација | Тачност | Трошак | Апликације |
|---|---|---|---|---|
| Вентили за отворене петље | Нема повратних информација | Умерен | Нижи | Основне апликације |
| Вентили затворене петље | ЛВДТ сензори | Високо | Виши | Прецизне апликације |
Врсте пропорционалних вентила за контролу протока
Пропорционални вентили долазе у неколико конфигурација. Разумевање ових врста вам помаже да одаберете праву за своју пријаву.
Вожњом механизмом
Вентили за директне глуме
Соленоид директно помера калем
- Брзи одговор (5-10 милисекунди)
- Компактна величина
- Једноставан дизајн
Ограничења:Ограничено на мање токове (<50 Л / мин) и притисци (<210 бар)
Најбоље за:Мали системи, медицински уређаји, пилот фазе за већи вентили
Вентили који управљају пилотама (две фазе)
Мали пилот вентил контролише проток уља да бисте преместили главну калему
- Може да поднесе високе токове (до 1600 л / мин)
- Високо притисци (до 350 бара)
Ограничења:Спорији одговор (~ 100 мс)
Најбоље за:Тешка машина, велики индустријски системи, високо напајање
По функцији
Вентили за контролу протока
- Примарни посао је контрола протока
- Обично двосмерно или тросмерно конфигурације
- Често укључују надокнаду притиска
- Управљачка брзина покретача
Усмерени контролни вентили
- Контролишите и проток и смер
- Обично 4-смерни, 3-позициони вентили
- Замените више једноставних вентила
- Контролни цилиндар или смер мотора и брзина мотора
Вентили за контролу притиска
- Притисак управљачког система, а не протоком
- Укључују вентиле за рељеф и вентиле за смањење притиска
- Одржавајте сигурносте притиске
Пропорционални вс. Остали типови вентила
Разумевање начина на који пропорционални вентили упоређују са другим технологијама вам помаже да доносите боље одлуке.
Пропорционални вс. ОН / ОФФ вентили
| Значајка | Укључивање / искључивање вентила | Пропорционални вентили |
|---|---|---|
| Контролни тип | Бинарни (отворени / затворени) | Континуирана (променљива) |
| Контрола протока | Цео проток или нема протока | Било који проток од 0-100% |
| СИСТЕМ СХОЦК | Висок (нагле промене) | Низак (глатки прелази) |
| Употреба енергије | Често расипно | Ефикасан (потражња утакмице) |
| Сложеност | Једноставни кругови | Сложенија електроника |
| Трошак | Низак почетни трошак | Већи почетни трошак |
Пропорционални вс. Серво вентили
| Значајка | Пропорционални вентили | Серво вентили |
|---|---|---|
| Тачност | Добро (± 2-5%) | Одлично (± 0,5%) |
| Брзина одговора | Умерено (2-50 Хз) | Врло брзо (> 100 Хз) |
| Трошак | Умерен | Високо (10-20к више) |
| Толеранција за контаминацију | Високо | Ниско (потребно је врло чисто уље) |
| Сложеност | Умерен | Високо |
| Одржавање | Стандардни | Специјализован |
Када да изаберете сваку врсту
Изаберите / искључите вентиле када:
- Потребна вам је једноставна отворена / затворена контрола
- Трошак је примарна брига
- Апликација може толерисати шок и вибрације
- Прецизна контрола није потребна
Изаберите пропорционалне вентиле када:
- Потребна вам је променљива брзина или контрола позиције
- Глатка је операција важна
- Енергетска ефикасност је важна
- Довољно је умерена прецизност
- Рад у типичном индустријском окружењу
Изаберите серво вентиле када:
- Потребна је ултра високо прецизност
- Потребан је врло брз одговор
- Трошак је секундарно перформансе
- Можете да одржавате врло чисту хидрауличну течност
- Апликација то захтева (ваздухопловство, тестирање)
Кључне метрике перформанси које морате знати
Приликом одабира пропорционалног вентила, неколико метрика перформанси утврђује колико ће добро радити у вашој пријави.
Оцене протока и притиска
Максимални проток
- Обично је наведено на стандардном паду притиска (попут 5 бара или 70 пси)
- Типични распони: 7-1000 Л / мин (2-260 гпм)
- Изаберите на основу захтева за брзином актуатора
Максимални притисак
- Ограничење сигурног притиска рада
- Типични распони: 280-400 Бар (4000-5800 ПСИ)
- Мора да пређе максимални притисак вашег система
Пад притиска
- Притисак изгубљен преко вентила на називном току
- Нижа је боља за ефикасност
- Типично: 5-35 бара (70-500 ПСИ) на називном протоку
Тачност и поновљивост
Хистереза
Излазна разлика приликом приближавања истој тачки из различитих праваца
- Типично: 2-5% пуне скале
- Нижа је боља за прецизне апликације
Линеарност
Колико блиско проток вентила следи улазни сигнал
- Типично: ± 2% пуне скале
- Линеарни вентили су лакше контролисати
Поновно постављање
Доследност приликом повратка на исти улазни сигнал
- Типично: ± 1-3% пуне скале
- Важно за доследну производњу
Роб
Распон улазног сигнала који не производи излаз
- Типично: 2-5% пуног опсега сигнала
- Узроковано преклапањем калема, неопходним за заптивање
Табела поређења перформанси
| Врста вентила | Опсег протока | Притисак | Време одзива | Хистереза | Толеранција за контаминацију | Релативне трошкове |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Основно пропорционално | 7-100 л / мин | До 280 бара | 20-100 МС | 3-5% | Високо | 2-4к |
| Пропорционална је пропорционална футрола | 7-1000 Л / мин | До 350 бара | 10-50 мс | 1-2% | Високо | 4-8к |
| Серво-пропорционалан | 10-500 Л / мин | До 350 бара | 5-20 мс | <1% | Умерен | 8-15к |
| Истински серво | 5- |
