Lielākajā daļā rūpnieciskās automatizācijas projektu pneimatiskais zobstieņa un zobratu izpildmehānisms ir viens no tiem komponentiem, ko inženieri mēdz "pieņemt, ka viņi jau saprot" -, līdz laukā kaut kas noiet greizi vai vārsts nedarbojas, kā paredzēts.
Uzņēmumā WUXI XINMING AUTO{0}}CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. mēs to esam pieredzējuši vairāk nekā vienu reizi nodošanas ekspluatācijā vai modernizācijas projektu laikā. Vārsts darbojas nevainojami darbnīcas pārbaudē, taču, kad tas ir uzstādīts-uz vietas ar reāliem gaisa padeves apstākļiem, griezes momenta pieprasījumu un cauruļvadu spriegumu, darbība mainās. Tas parasti ir tad, kad izpildmehānisma dizains pēkšņi kļūst par īstu tēmu, nevis tikai kataloga vienumu.
Tāpēc paskaidrosim to praktiski: kas tas ir, kā tas darbojas un kas patiesībā ir svarīgi reālos projektos.
Kas īsti ir pneimatiskais zobratu un zobratu izpildmehānisms?
Pneimatiskais zobstieņa un zobratu izpildmehānisms ir ceturtdaļas{0}}pagrieziena vārsta izpildmehānisms, kas pārvērš saspiestā gaisa enerģiju rotācijas kustībā.
Izpildmehānisma iekšpusē ir trīs galvenie mehāniskie elementi:
- Virzuļu sistēma
- Rack mehānisms
- Centrālais zobrata zobrats
Pamatideja ir vienkārša: lineāra kustība kļūst par rotējošu kustību.
Taču reālos inženiertehniskajos lietojumos vienkāršība slēpj daudzas dizaina detaļas, kas tieši ietekmē griezes momenta jaudu, kalpošanas laiku un stabilitāti.
Kā tas patiesībā darbojas reālajā darbībā?
Kad saspiests gaiss nonāk izpildmehānisma kamerā, tas virzuļus izspiež uz āru. Šie virzuļi ir savienoti ar zobstieņa zobiem, kas saslēdzas ar centrālo zobrata zobratu.
Statņiem pārvietojoties pretējos virzienos, zobrats griežas. Šī rotācija tiek pārsūtīta tieši uz vārsta kātu - parasti:
- Lodveida vārsti
- Tauriņvārsti
- Spraudvārsti
Divkāršās darbības konfigurācijā gaiss tiek izmantots gan atvēršanai, gan aizvēršanai.
Atsperes atgriešanas konfigurācijā gaiss virza kustību vienā virzienā, bet iekšējās atsperes nodrošina atgriešanās gājienu.
Uz papīra tas izklausās vienkārši. Tomēr reālās sistēmās gaisa kvalitāte, spiediena stabilitāte un slodzes stāvoklis bieži vien ir svarīgāks par pašu mehānismu.
Reāla{0}}pasaules problēma, ko mēs bieži redzam šajā jomā
Viens projekts, kas mums palika atmiņā, bija ūdens attīrīšanas iekārtu modernizācija.
Klients sākotnēji uzstādīja dažādu piegādātāju pneimatiskos stieņa un zobratu izpildmehānismus uz droseļvārstiem pāri filtrēšanas un dozēšanas līnijām. Nodošanas ekspluatācijā laikā zema cikla testēšanā viss izskatījās labi.
Bet pēc tam, kad sistēma sāka darboties nepārtraukti, parādījās dažas problēmas:
Daži vārsti reaģēja lēnāk, nekā gaidīts
Daži izpildmehānismi zemā gaisa spiediena apstākļos pilnībā nesasniedza gala stāvokli
Starp identiskiem vārstu izmēriem parādījās griezes momenta neatbilstība
Pārbaudot vietni-, problēma nebija pašā vārstā -, tā bija kombinācija:
svārstīgs instrumenta gaisa spiediens
pārāk liela vārsta griezes momenta prasība sēdekļa berzes izmaiņu dēļ
nekonsekventi izpildmehānisma izmēri dažādās partijās
Šī ir tipiska situācija, kad izpildmehānisms ir "tehniski pareizs", bet "praktiski neatbilst".
Tas ir arī iemesls, kāpēc zobstieņu un zobratu izpildmehānismus nevar izvēlēties tikai no kataloga griezes momenta diagrammām, neņemot vērā reālos darbības apstākļus.
Kāpēc zobstieņu un zobratu dizains tiek tik plaši izmantots
Neskatoties uz vienkāršību, zobstieņa un zobrata struktūra joprojām ir viena no visplašāk izmantotajām konstrukcijām vārstu automatizācijā. Iemesli ir praktiski:
Kompakta konstrukcija ar augstu griezes momenta efektivitāti
Piemērots ceturkšņa{0}}pagrieziena vārstiem
Viegli saskaņot ar ISO 5211 montāžas standartiem
Relatīvi paredzams griezes moments
Labi darbojas gan mazās, gan vidējās automatizācijas sistēmās
Mūsu ražošanas pieredze liecina, ka lielākā daļa klientu, kas izmanto lodveida vārstus un droseļvārstus, dod priekšroku šai struktūrai, jo tā ir viegli integrējama esošajās cauruļvadu sistēmās bez lielām izmaiņām.
Kur to parasti izmanto
Reālā rūpnieciskā vidē pneimatiskie zobstieņu un zobratu izpildmehānismi parasti ir atrodami:
- Ūdens attīrīšanas sistēmas
- Ķīmisko vielu dozēšanas un sajaukšanas līnijas
- HVAC plūsmas kontroles sistēmas
- Vispārējā rūpnieciskā šķidruma kontrole
- Iepakošanas un procesu automatizācijas līnijas
Daudzos no šiem gadījumiem izpildmehānisms nav "galvenais aprīkojums" -, bet, ja tas neizdodas, visa sistēma pārstāj darboties pareizi. Tāpēc uzticamība ir svarīgāka par sarežģītību.
Kas parasti rūp inženieriem
Kad mēs runājam ar inženieriem vai iepirkumu komandām, diskusija reti paliek pie "kā tas darbojas". Tas ātri pāriet uz praktiskām problēmām:
- Kas notiek, ja gaisa spiediens pazeminās?
- Vai pie slodzes izpildmehānisms joprojām sasniegs pilnu gājienu?
- Cik stabila ir griezes momenta izvade laika gaitā?
- Vai tas var tikt galā ar novirzi vai vārstu nodilumu?
- Cik vienkārša ir apkope uz lauka?
Šie ir jautājumi, kas faktiski izlemj, vai pneimatiskais zobstieņa un zobrata izpildmehānisms ir piemērots projektam vai nē.
Kā mēs to pieejam WUXI XINMING
Uzņēmums WUXI XINMING AUTO{0}}CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. neuzskata pneimatiskos zobstieņu un zobratu izpildmehānismus kā atsevišķus produktus. Mēs tos aplūkojam kā daļu no pilnīgas vārstu automatizācijas sistēmas.
Daudzos gadījumos mēs iesakām klientiem ne tikai "modeli", bet gan konfigurāciju, kuras pamatā ir:
- vārsta tips
- nepieciešamā griezes momenta rezerve
- gaisa padeves stabilitāte
- darbības frekvence
- vidi
Tas ir īpaši svarīgi eksporta projektos, kur darbības apstākļi laukā var ļoti atšķirties no projektēšanas pieņēmumiem.
Pēdējās domas
Pneimatiskais zobstieņa un zobratu izpildmehānisms principā ir vienkāršs mehānisms, taču reālos rūpnieciskos lietojumos tā darbība lielā mērā ir atkarīga no sistēmas apstākļiem un pareizas izvēles.
Izpratne par to, kā tas darbojas, nav tikai teorētiskas zināšanas -, tā palīdz inženieriem izvairīties no pārāk liela izmēra, nepietiekama izmēra vai nepareizas konfigurācijas izvēles kritiskām vārstu automatizācijas sistēmām.
Un vairumā reālo projektu, ko esam redzējuši, panākumi nav saistīti ar "labākā izpildmehānisma" izvēli, bet gan par reālajai darba videi piemērota izpildmehānisma izvēli.
