Siłownik pneumatyczny to siłownik, który wykorzystuje ciśnienie powietrza do otwierania, zamykania lub regulacji zaworu. Nazywany jest również siłownikiem pneumatycznym lub urządzeniem pneumatycznym. Siłowniki pneumatyczne są czasami wyposażone w pewne urządzenia pomocnicze. Powszechnie stosowane są pozycjonery zaworów i mechanizmy pokrętła ręcznego. Funkcją pozycjonera zaworu jest wykorzystanie zasady sprzężenia zwrotnego w celu poprawy działania siłownika, tak aby mógł on osiągnąć dokładne pozycjonowanie zgodnie z sygnałem sterującym sterownika. Funkcją mechanizmu pokrętła ręcznego jest bezpośrednie sterowanie zaworem regulacyjnym w celu utrzymania normalnej produkcji w przypadku awarii systemu sterowania z powodu zaniku zasilania, zaniku gazu, braku sygnału wyjściowego sterownika lub awarii siłownika.
Zasada działania siłownika pneumatycznego
Gdy sprężone powietrze wpływa do siłownika pneumatycznego z dyszy A, gaz popycha podwójne tłoki, aby poruszały się liniowo w kierunku obu końców (końców głowicy cylindra), a zębatka na tłoku napędza koło zębate na obracającym się wale, obracając je o 90 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, co powoduje otwarcie zaworu. W tym momencie gaz z obu końców siłownika pneumatycznego jest uwalniany z dyszy B. Natomiast gdy sprężone powietrze wpływa do obu końców siłownika pneumatycznego z dyszy B, gaz popycha podwójny tłok, aby poruszał się liniowo w środku, a zębatka na tłoku napędza koło zębate na obracającym się wale, obracając je o 90 stopni w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, co powoduje zamknięcie zaworu. W tym momencie gaz ze środka siłownika pneumatycznego jest uwalniany z dyszy A. Powyższy przykład przedstawia zasadę działania siłownika standardowego. W zależności od potrzeb użytkownika siłownik pneumatyczny może być zainstalowany z zasadą działania przeciwną do standardowego, tzn. wybrana oś obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby otworzyć zawór, i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, aby go zamknąć. Dysza A siłownika pneumatycznego jednostronnego działania (z powrotem sprężynowym) stanowi wlot powietrza, a dysza B otwór wylotowy (dysza B powinna być zamontowana z tłumikiem). Wlot dyszy A otwiera zawór, a siła sprężyny zamyka zawór po odcięciu dopływu powietrza.
Wydajność siłownika pneumatycznego
1. Znamionowa siła wyjściowa lub moment obrotowy urządzenia pneumatycznego powinien być zgodny z przepisami międzynarodowymi i przepisami klienta.
2. W warunkach bez obciążenia do cylindra wprowadzane jest powietrze pod ciśnieniem określonym w „Tabeli 2”, a jego ruch powinien być płynny, bez zacięć i pełzania.
3. Przy ciśnieniu powietrza 0,6 MPa wyjściowy moment obrotowy lub siła ciągu urządzenia pneumatycznego zarówno w kierunku otwierania, jak i zamykania nie może być mniejsza od wartości podanej na tabliczce znamionowej urządzenia pneumatycznego, a działanie musi być elastyczne i w żadnej części nie mogą wystąpić żadne trwałe odkształcenia ani inne nietypowe zjawiska.
4. Gdy próba szczelności jest przeprowadzana przy maksymalnym ciśnieniu roboczym, ilość powietrza wyciekającego z każdej strony przeciwciśnienia nie może przekraczać (3+0,15D)cm3/min (stan standardowy); ilość powietrza wyciekającego z pokrywy końcowej i wału wyjściowego nie może przekraczać (3+0,15d)cm3/min.
5. Badanie wytrzymałości przeprowadza się przy ciśnieniu 1,5-krotnie większym od maksymalnego ciśnienia roboczego. Po utrzymaniu ciśnienia próbnego przez 3 minuty, pokrywa cylindra i elementy uszczelnienia statycznego nie mogą wykazywać nieszczelności ani odkształceń strukturalnych.
6. Liczba cykli działania – urządzenie pneumatyczne symuluje działanie zaworu pneumatycznego. Przy zachowaniu momentu obrotowego lub siły ciągu w obu kierunkach, liczba cykli otwierania i zamykania nie może być mniejsza niż 50 000 (jeden cykl otwierania i zamykania).
7. W przypadku urządzeń pneumatycznych z mechanizmami buforowymi, uderzenie podczas przesuwania się tłoka do położenia krańcowego skoku jest niedopuszczalne.
Zalety siłowników pneumatycznych
1. Akceptują ciągłe sygnały gazowe i generują liniowe przemieszczenie (po dodaniu urządzenia przetwarzającego prąd/gaz może również akceptować ciągłe sygnały elektryczne). Niektóre urządzenia mogą generować przemieszczenie kątowe po wyposażeniu w wahacz.
2. Istnieją pozytywne i negatywne funkcje działania.
3. Prędkość ruchu jest duża, ale zmniejszy się wraz ze wzrostem obciążenia.
4. Siła wyjściowa jest związana z ciśnieniem roboczym.
5. Wysoka niezawodność, ale zawór nie może być utrzymany po przerwaniu dopływu powietrza (można go utrzymać po dodaniu zaworu utrzymującego położenie).
6. Realizacja sterowania segmentowego i sterowania programowego jest niewygodna.
7. Łatwa konserwacja i dobra adaptacja do środowiska.
8. Duża moc wyjściowa.
9. Posiada funkcję przeciwwybuchową.
W lecie
Wymiary montażowe i przyłączeniowe siłowników pneumatycznych i zaworów są zgodne z normami międzynarodowymi ISO5211, DIN3337 i VDI/VDE3845. Można je stosować zamiennie ze zwykłymi siłownikami pneumatycznymi.
Otwór źródła powietrza jest zgodny z normą NAMUR.
Dolny otwór montażowy wału siłownika pneumatycznego (zgodny z normą ISO5211) jest podwójnie kwadratowy, co jest wygodne w przypadku montażu liniowego lub pod kątem 45° zaworów z kwadratowymi prętami.
Czas publikacji: 16-02-2025