מפעילים חשמליים ופנאומטייםעבור שסתומי צינור: נראה ששני סוגי המפעילים שונים למדי, והבחירה צריכה להיעשות בהתאם למקור הכוח הזמין באתר ההתקנה.אבל למעשה הדעה זו מוטה.בנוסף להבדלים העיקריים והברורים, יש להם גם מספר תכונות ייחודיות פחות ברורות.

מפעילים חשמליים ופנאומטיים הם שני מנגנוני ההנעה הנפוצים ביותר במערכות אוטומציה.לרוב, החלטת הבחירה של המפעיל מתבצעת בשלב התכנון הבסיסי, ותשמש עד סוף מחזור החיים לאחר ההתקנה.

בבחירת סוג הכוח של המפעיל, אנשים לרוב לא מתחשבים בפרמטרים של מדיום התהליך בצנרת, אלא רק שמים לב לחומרי הייחוס הפנימיים של המעצב, למצב אספקת החשמל, או אם האתר יכול לספק כמות גז טרומי.

עם זאת, במהלך הפעולה, לעתים קרובות נמצא שחלק מהשסתומים צריכים להיות מצוידים במפעילים, או שהפרמטרים של המדיום התהליך בחלק מהשסתומים ישתנו.אז נשאלת השאלה: האם עליי לשמור את המפעיל המקורי או להחליף אותו במפעיל אחר כדי לשפר את הביצועים?

חיי שירות ארוכים יותר

מאמר זה יציג וישווה את מאפייני הביצועים העיקריים של מפעילים חשמליים ופנאומטיים.

בנסיבות רגילות, היצרנים יבטיחו 10,000 מחזורי פעולה עבור מפעילים חשמליים ו-100,000 מחזורי פעולה עבור מפעילים פנאומטיים.ברור שמבחינת מספר מחזורי הפעולה, למפעיל הפנאומטי יש חיים ארוכים יותר בגלל המבנה הפשוט יותר שלו.בנוסף, משטח מגע החיכוך של המפעיל הפנאומטי עשוי מאלסטומר או פולימר, וניתן להחליף בקלות את טבעות ה-O השחוקות ורכיבי מוביל הפלסטיק.

בתור מפעיל חשמלי, יש בדרך כלל תיבת הפחתה מהמנוע לציר המוצא.ישנם גלגלי שיניים רבים שמתחברים זה לזה, אשר יתבלו במהלך הפעולה.כמו כן, ראוי לציין כי אין צורך להחליף את שומן הסיכה במהלך כל מחזור החיים של המפעיל הפנאומטי.

עֲנָק

אחד מפרמטרי הביצועים החשובים ביותר של מפעילי שסתומי צינור הוא מומנט.המומנט של מפעיל חשמלי תלוי בתכנון (רכיב קבוע) ובמתח המופעל על הסטטור.המומנט של מפעיל פנאומטי תלוי בתכנון (מרכיב קבוע) ובלחץ של אספקת האוויר המסופקת למפעיל הפנאומטי.

באופן כללי, המומנט של המפעיל צריך להיות גדול מהמומנט המרבי של השסתום, או גדול מהמומנט הנדרש להזזת אלמנט הכיבוי.בשימוש בפועל, המומנט בפועל של השסתום עשוי להיות גדול מהמומנט המרבי הנקוב בסימן המסחרי של היצרן, וגם גדול מהמומנט המרבי של המפעיל.אין ספק שמדובר במצב חירום.

אם תמשיך להפעיל את המפעיל, זה עלול לגרום נזק למפעיל ולשסתום.אם המומנט של השסתום גדל, המנוע יגדיל בהדרגה את המומנט עד שיגיע לערך המשיכה (ערך המשיכה).משמעות הדבר היא שהמבנה המכני נאלץ להפיק פלט ולעמוד במומנט מופרז מעבר לטווח התכנון.

הגנה על מומנט יתר

על מנת למנוע פגיעה בציוד בתנאים שהוזכרו לעיל, ניתן לצייד את המפעיל החשמלי בכמה מכשירים מיוחדים.הנפוץ ביותר הוא מתג המומנט, שיכול להיות מכני (עקרון העבודה הנפוץ הוא שגלגל התולעת נע באופן ליניארי צירי במצב של מומנט יתר);זה יכול להיות גם אלקטרוני (העיקרון הנפוץ הוא למדוד את זרם הסטטור, או את אפקט הול.).כאשר המומנט חורג מהערך המרבי המתוכנן, מתג המומנט יכול לנתק את המתח של הסטטור ולעצור את מנוע המפעיל.אין צורך בהגנה מפני מומנט יתר במפעילים פנאומטיים.אם המומנט המופעל על השסתום חורג מהמגבלה שצוינה, התכונות הפיזיקליות של האוויר הדחוס יגרמו למפעיל הפנאומטי להפסיק את הנסיעה.שלא כמו מפעילים חשמליים, מומנט המוצא של מפעילים פנאומטיים לא יעלה על מגבלת התכנון.ניתן לשקול שאם שסתום הצינור מצויד במפעיל פנאומטי, הסיכון לכשל בציוד עקב המומנט החורג מהערך שצוין מתבטל.

עיצוב חסין פיצוץ

אם יש סחורה מסוכנת בסביבת השימוש, ציוד חשמלי עלול לגרום לפיצוץ.לגבי רמות ההגנה ושיטות ההגנה בסביבה המסוכנת, הן אינן נכללות במאמר זה בשל מגבלות מקום.

עם זאת, עדיין יש צורך להדגיש כי יש להשתמש בציוד חסין פיצוץ בסביבות עם חומרים מסוכנים.

בהשוואה למפעילים חשמליים בסטנדרטים תעשייתיים רגילים, מפעילים חשמליים חסיני פיצוץ לשסתומי צנרת הם יקרים יותר ומסובכים יותר בתכנון.גם אם המפעיל הפנאומטי משמש בסביבה מסוכנת, אין סיכון פוטנציאלי לפיצוץ.עבור מפעילים פנאומטיים, העיצוב המיוחד לסביבה מסוכנת מוגבל גם למנחים, שסתומי סולנואיד ומתגי גבול (איור 1-3).בהתאם, אם נעשה שימוש במפעיל פנאומטי עם אביזר חסין פיצוץ להפעלת שסתום צינור, העלות תהיה נמוכה משמעותית מזו של מפעיל חשמלי חסין פיצוץ עם אותה פונקציה.

מיקום

למפעילים פנאומטיים יש את אחד החסרונות המשמעותיים ביותר.כאשר המפעיל מגיע לאמצע המהלך, המיקום מסובך יותר, מה שאומר שהמיקום של הסליל של שסתום הבקרה קשה יותר.

בשל המאפיינים הפיזיים של האוויר, דיוק המיקום של מפעילים פנאומטיים נמוך פי כמה מזה של מפעילים חשמליים.אם המפעיל החשמלי מאמץ מנוע צעד, דיוק המיקום שלו גבוה בכמה סדרי גודל מזה של מפעיל פנאומטי המצויד במנח.זה האחרון יכול לשמש רק עבור מערכות שאינן דורשות דיוק מיקום גבוה או דיוק בקרה.למפעילים פניאומטיים המשמשים בשסתומי צינור יש מאפיינים משלהם בתכנון מבני: כל רכיבי מערכת הבקרה מותקנים על פני השטח החיצוניים של המפעיל, או מחוץ למבנה הראשי.אם אתה צריך לשנות את מצב ההפעלה מכבוי לשליטה, אתה צריך להחליף את שסתום הסולנואיד במנח.מכיוון ששני הרכיבים הללו מותקנים בחלק החיצוני של המפעיל הפנאומטי, והעיצוב של משטח ההזדווגות זהה, נוח יותר להסיר את המפיץ ולהתקין את המנח.במילים אחרות, ניתן להשתמש באותו מפעיל פניאומטי הן לכיבוי והן לשליטה על ידי החלפת האביזרים המתאימים (איור 1-2).