Balbula proportzional moderno askok pultsu-zabaleraren modulazioa (PWM) kontrola erabiltzen dute. PWM sistemetan, kontrol-elektronikak bizkor pizten eta itzaltzen du solenoidearen tentsioa. Betebehar-zikloa (pizte-denboraren eta ziklo osoaren arteko erlazioa) egokituz, balbulak posizioaren kontrol zehatza lortzen du, maiztasun handiko kommutazioa (askotan 200 Hz ingurukoa) zati mugikorretako marruskadura estatikoa gainditzen laguntzen du.
Erabat irekita edo guztiz itxita egon daitezkeen on-off balbula sinpleek ez bezala, balbula proportzionalek kontrol aldakorra eskaintzen dute %0 eta %100eko irekiera bitartean. Etengabeko doikuntza-gaitasun honek funtsezkoak bihurtzen ditu azelerazio leuna, kokapen zehatza eta indar kontrolatua aplikatzea eskatzen duten aplikazioetarako. Balbula hauek irudikatzeko erabiltzen ditugun diagramek batez ere ISO 1219-1 arauak definitutako sinbolo estandarizatuak jarraitzen dituzte, mundu osoko ingeniariek uler dezaketen hizkuntza unibertsala sortuz.
Balbula proportzionalaren diagrama desberdina egiten duena
Balbula proportzionaleko diagrama batek elementu sinboliko espezifikoak ditu, balbula-ikur estandarretik berehala bereizten dutenak. Ezaugarririk ezagunena eragingailu proportzionalaren ikurra da, hau da, kaxa batean itxitako bobina elektromagnetiko batez osatua, bi lerro diagonal paralelo zeharkatzen dituena. Lerro diagonal hauek balbula honek kontrol proportzionala ematen duela esaten dizun gako-identifikatzailea dira aldakuntza sinplea baino.
Solenoide proportzionalaren ikurren ondoan triangelu eten txiki bat ikusten duzunean, balbulak barneko elektronika (OBE) duela adierazten du. Osagai elektroniko integratu hauek seinaleen prozesamendua, anplifikazioa eta, askotan, feedback-a kontrolatzeko funtzioak kudeatzen dituzte zuzenean balbularen gorputzean. Integrazio honek instalazioa errazten du, kanpoko anplifikadoreen armairuen beharra eta lotutako kableatuaren konplexutasuna murriztuz.
Balbulen gutun-azalak berak posizio anitz erakusten ditu, normalean hiru posizio eta lau bideko balbula gisa (4/3 konfigurazioa) irudikatuta. Norabidezko kontrol-balbula estandarrak ez bezala, balbula proportzionalen diagramak sarritan erdiko posizioa erakusten dute partzialki lerrokatuta dauden fluxu-bideekin, balbulak etengabeko fluxua neurtzeko duen gaitasuna adieraziz, portuak blokeatu edo guztiz ireki beharrean.
ISO 1219-1 Balbula Proportzionalaren Sinboloak irakurtzea
ISO 1219-1 arauak zirkuitu hidrauliko eta pneumatikoen eskemetarako esparrua eskaintzen du. Balbula proportzionaletarako, estandar honek balbula mota desberdinak eta haien kontrol-mekanismoak nola irudikatu zehazten du. Norabidezko kontrol-balbula proportzionalaren sinboloak oinarrizko balbula-gorputza barne hartzen du fluxu-bideen barruan koskak edo triangeluar sinboloak dituena, fluxu-kontrol zehatza ahalbidetzen duten bereziki mekanizatutako ezaugarriak adieraziz.
Mekanizatutako ezaugarri hauek, sarritan balbula-bobinan moztutako koska triangeluarrak, funtsezkoak dira fluxuaren sentsibilitate eta linealtasun handia lortzeko zero posiziotik gertu. Aldaketa geometriko horiek gabe, balbulak kontrol-ezaugarri txarrak erakutsiko lituzke doikuntza txikiak egitean itxita dagoen posiziotik.
Presioa kontrolatzeko balbul proportzionalak, hala nola erliebe balbula proportzionalak edo balbula murriztaileak, antzeko konbentzio sinbolikoak erabiltzen dituzte. Desberdintasun nagusia solenoidearen eragingailu proportzionala eta presioa kontrolatzeko malgukiaren ikurra gehitzean datza. Elementu hauek OBE adierazten duen triangelu marratsuarekin konbinatuta ikusten dituzunean, badakizu begizta itxiko presio-kontroleko gailu sofistikatu bat ikusten ari zarela.
Emari proportzionala kontrolatzeko balbulak normalean bi posizio, bi noranzko balbula edo zulo aldakor gisa sinbolizatzen dira, beti ere kontrol proportzionalaren eragingailu ezaugarriak markatuta. Balbula hauek airearekin, gasekin, urarekin edo olio hidraulikoarekin lan egiten dute, eta automatizazio industrialean osagai polifazetikoak dira.
Nola funtzionatzen duten balbula proportzionalak: Bihurketa Elektro-Hidraulikoa
Balbula proportzionalen funtzionamenduaren oinarrizko printzipioa seinale elektriko bat mugimendu mekaniko zehatz bihurtzea da. Kontrol-seinalea (normalean 0-10V edo 4-20mA) balbulara bidaltzen duzunean, barneko elektronikatik solenoide proportzional batera pasatzen da. Solenoideak sarrerako korrontearekiko proportzionala den eremu magnetikoa sortzen du, eta horrek balbularen bobina edo poppet-era konektatutako armadura edo plunger bat mugitzen du.
Balbula proportzional moderno askok pultsu-zabaleraren modulazioa (PWM) kontrola erabiltzen dute. PWM sistemetan, kontrol-elektronikak bizkor pizten eta itzaltzen du solenoidearen tentsioa. Betebehar-zikloa (pizte-denboraren eta ziklo osoaren arteko erlazioa) egokituz, balbulak posizioaren kontrol zehatza lortzen du, maiztasun handiko kommutazioa (askotan 200 Hz ingurukoa) zati mugikorretako marruskadura estatikoa gainditzen laguntzen du.
PWM dither seinale honek oinarrizko kontroletik haratago helburu garrantzitsu bat betetzen du. Balbula-bobina eta zuloaren arteko marruskadura estatikoak itsastea eta erantzun eskasa eragin dezake seinale maila baxuetan. Dither-aren maiztasun handiko bibrazio etengabeak marruskadura estatikoa marruskadura dinamiko baxuago bihurtzen du, banda hila nabarmen murrizten du eta erantzuna hobetzen du. Dena den, mugimendu azkar honek moteltze indar likatsuak sortzen ditu, diseinu kontu handiz konpentsatzea eskatzen duten presio-hodien bidez eta barne geometria orekatuaren bidez.
| Balbula Mota | Irekitze barrutia | Kontrol-metodoa | Erantzun-denbora tipikoa | Kostu erlatiboa |
|---|---|---|---|---|
| Aktibatu/Desaktibatu (diskretua) | %0 edo %100 soilik | Etengailuaren aktuazioa | 10-50 ms | دریچه های کنترل جریان اولویت سه درگاهی با استفاده از یک پورت بای پس این مشکل را برطرف می کنند. این شیرها جریان مورد نیاز به محرک را اندازه گیری می کنند در حالی که جریان اضافی پمپ را با فشار کم به مخزن منحرف می کنند، نه اینکه تمام خروجی پمپ را در یک شیر فشار بالا وادار کنند. این امر تولید گرما را در مخزن هیدرولیک کاهش می دهد و راندمان کلی سیستم را بهبود می بخشد. |
| Balbula Proportzionala | Aldakorra % 0-100 | PWM/korrontea LVDT feedbackarekin | 100-165 ms | Ertaina |
| Servo Balbula | Dinamika handiko aldagaia | Ahots bobina/momentu motorra bereizmen handiko feedbackarekin | 5-20 ms | Alta |
Balbula proportzionalen eta serbo balbulen arteko errendimendu-aldea nabarmen murriztu da. Balbula proportzional modernoek LVDT (Transformadore Diferentzial Aldagarri Lineal) feedbacka duten balbula proportzionalak normalean %8tik beherako histeresia lortzen dute eta %2ko errepikakortasuna. Errendimendu-maila horri esker, balbula proportzionalek garai batean serbo balbula garestiak behar zituzten aplikazio asko kudeatzen dituzte, gutxi gorabehera kostuaren erdiarekin.
Zuzeneko jarduketa vs pilotu bidezko diseinuak
Balbula proportzionalen diagramak zehatzago aztertzen dituzunean, balbulak ekintza zuzeneko edo pilotu bidezko diseinua erabiltzen duen adierazten duten egitura-desberdintasunak nabarituko dituzu. Bereizketa honek balbularen emaria-ahalmenari eta presio-mailari eragiten dio nabarmen.
Ekintza zuzeneko balbula proportzional batean, armadura elektromagnetikoa zuzenean konektatzen da balbula-bobina edo poppetarekin. Solenoidearen indarrak neurketa-elementua mugitzen du laguntza hidraulikorik gabe. Konexio zuzen honek kontrol-zehaztasun bikaina eta erantzun-denbora azkarra eskaintzen ditu, normalean NG6 (CETOP 3) muntatzeko interfazeen tamainetan 100 milisegundo inguruko urratseko erantzun-denborak lortzen ditu. Hala ere, solenoide proportzionalen indar-irteera mugatuak efektu zuzeneko diseinuak emari-tasa eta presioak moderatzera mugatzen ditu.
Balbula proportzional pilotuek muga hauek gainditzen dituzte lan-fluidoa bera erabiliz, balbula nagusiaren bobina mugitzen laguntzeko. Solenoide proportzionalak etapa pilotu txiki bat kontrolatzen du, presiodun fluidoa bobina nagusi handiagoan jarduteko zuzentzen duena. Anplifikazio hidrauliko horri esker, pilotu-balbulek emari-tasa eta presio nabarmen handiagoak kudeatzen dituzte, sarritan 315 eta 345 bar-era (4.500 eta 5.000 PSI artean) iritsiz. Tunela zulatzeko makinen bultzada-sistemek eta ekipo mugikor astunak bezalako aplikazioek normalean pilotu bidezko balbula proportzionalak erabiltzen dituzte horregatik.
Konpromisoa erantzun denboran dator. Pilotu bidezko balbulek zuzeneko diseinuek baino motelago erantzuten dute normalean, seinale pilotuak presioa sortu behar duelako bobina nagusia mugitu baino lehen. NG10 (CETOP 5) pilotu bidezko balbulen kasuan, urratsen erantzun-denborak sarritan 165 milisegundoraino luzatzen dira NG6 balbulen 100 milisegundorekin alderatuta.
Balbulen bobinaren diseinua eta ertzak neurtzea ulertzea
Kontrol proportzionalaren muina balbula bobinaren diseinuan dago. Balbula proportzional baten sekzio-ikuspegiaren diagrama begiratzen duzunean, bobinak ezaugarri geometriko bereziak dituela ikusiko duzu, aldakuntza-balbularen bobinetatik bereizten dutenak.
Norabidezko kontrol balbula proportzionalak normalean koska triangeluarrak edo zehatz mekanizatutako zirrikituak dituzte. Koska hauek bermatzen dute fluxua pixkanaka hasten dela bobina erdiko posiziotik mugitzen den heinean, neurketa-ezaugarri finak eta zerotik gertuko linealtasun hobetua eskainiz. Ezaugarri horiek gabe, ertz zorrotzeko bobina batek fluxu aldaketa bortitzak eta kontrol eskasa erakutsiko luke desplazamendu txikietan.
Spool gainjartzea diagrama teknikoetan askotan zehaztutako diseinu-parametro kritiko bat da, normalean %10 edo %20 bezalako ehuneko gisa agertzen da. Gainjartzeak balbula erdiko posizioan (neutroa) dagoenean zenbateraino estaltzen dituen bobina-lurrek portu irekidurak adierazten du. Kontrolatutako gainjartzeak barne-ihesak kudeatzen laguntzen du eta balbularen banda hila definitzen du. Esate baterako, Parker-en D*FW serieak bobina mota desberdinak erabiltzen ditu B31-k %10eko gainjartzea eskaintzen duen bitartean, E01/E02 motak, berriz, %20ko gainjartzea.
Banda hilak lehen bobina mugimendua sortzeko behar den kontrol-seinalearen zenbatekoa adierazten du. %20ko banda hila duen balbula batek kontrol osoko seinalearen %20 behar du bobina mugitzen hasi aurretik. Banda hil honek marruskadura estatikoko (stikzioa) indarrak gainditu behar ditu eta bobina gainjartzeko diseinuarekin zuzenean lotuta dago. OBE duten balbula modernoek fabrikako banda hildako konpentsazioa dute, bobina sarrera elektriko minimoan zehatz-mehatz mugitzen hasten dela ziurtatzen duena, linealtasuna zerotik gertu hobetuz.
Posizio-feedbacka LVDT sentsoreekin
Errendimendu handiko balbula proportzionalek Transformadore Diferentzial Aldakorreko Lineal (LVDT) sentsoreak dituzte posizioaren feedbacka lortzeko. Balbula proportzionaleko diagrama batean LVDT feedback ikurra (askotan S/U sentsore-modulu gisa agertzen da) ikusten duzunean, begizta irekiko diseinuak baino zehaztasun nabarmen hobea duen begizta itxiko balbula bat ikusten ari zara.
LVDT mekanikoki konektatzen da balbula-bobina edo armadura-multzoarekin, benetako posizio fisikoa etengabe neurtuz. Posizio-seinale honek kontroladore edo anplifikadore integratura elikatzen du, eta agindutako posizioarekin alderatzen du. Kontrolagailuak solenoidearen korrontea doitzen du nahi den bobina posizioa mantentzeko, kanpoko indarrak, marruskadura mekanikoa eta histeresi efektuak aktiboki konpentsatzen.
Balbula proportzionaletan histeresiak berezko ez-linealtasuna adierazten du, batez ere hondar magnetismoak eta marruskadurak eragindakoa. Kontrol-seinalea handitzen duzunean, balbula seinalea murrizten duzunean baino puntu apur bat desberdinetan irekitzen da, fluxu-korrontearen kurban ezaugarrizko begizta bat sortuz. Histeresi begizta honen zabalerak zuzenean eragiten du kontrol-zehaztasunean.
LVDT feedback-ak arazo honi aurre egiten dio benetako spool posizioa neurtuz, sarrerako korrontetik soilik ondorioztatu beharrean. Elektronika integratuak etengabe doitzen du solenoidearen korrontea neurtutako eta agindutako posizioen arteko errorean oinarrituta, histeresi magnetikoak eta marruskadurak eragindako kokapen akatsak modu eraginkorrean bertan behera utziz. Begizta itxiko kontrol honek normalean histeresia maila osoaren % 8tik behera murrizten du, begizta irekiko balbula proportzionalen % 15-20 edo gehiagorekin alderatuta.
Begizta irekiko vs begizta itxiko kontrol-arkitekturak
Balbula proportzionalaren diagramak sarritan agertzen dira kontrol-arkitektura osoa erakusten duten sistema-eskema handiagoetan. Sistemak begizta irekiko edo itxiko kontrola erabiltzen duen ulertzeak errendimendu-itxaropenei eta arazoak konpontzeko planteamenduei eragiten die.
Begizta irekiko mugimenduaren kontrol-sistema batean, kontrolagailu elektronikoak erreferentzia-seinale bat bidaltzen dio balbula-gidariari (anplifikadoreari), eta balbulak parametro hidraulikoak modulatzen ditu seinale horretan bakarrik oinarrituta. Ez da benetako irteeraren neurketarik (emaria, posizioa edo presioa) itzultzen kontrolagailura. Arkitektura sinple honek aplikazio askotarako behar bezala funtzionatzen du, baina balbula desbideratze, karga aldaket, tenperatura efektu eta histeresiaren aurrean zaurgarri izaten jarraitzen du.
Begizta itxiko mugimenduaren kontrol-sistemek benetako irteera-parametroa neurtzen duen feedback sentsore gehigarri bat dute. Kokapen-aplikazio baterako, zilindroaren posizio-sentsore bat izan daiteke (LVDT edo sentsore magnetoestrictiboa). Presioa kontrolatzeko, presio-transduktore batek feedbacka ematen du. Kontrolagailu elektronikoak, normalean PID (Proportzional-Integral-Deribatua) erregulazioa ezartzen duena, nahi den puntua benetako feedbackarekin alderatzen du eta etengabe doitzen du balbula-agindu seinalea errorea minimizatzeko.
Balbula-mailako feedbacka (LVDT bobinan) eta sistema-mailako feedbacka (zilindroaren posizio-sentsorea) arreta merezi du. LVDT barneko feedbacka duen balbula proportzionalak zehatz-mehatz kontrolatzen du bobinaren posizioa, baina ez du zilindroaren posizioa edo presioa zuzenean neurtzen. Zehaztasun handiena lortzeko, sistemek biak erabiltzen dituzte: LVDT-k balbula-bobina kokatzea zehatza bermatzen du, kanpoko sentsoreek benetako prozesuaren aldagaiaren inguruan (posizioa, presioa edo abiadura) begizta ixten duten bitartean.
| Ezaugarri | Kanpoko anplifikadorea / OBErik ez | Posizio-feedbacka LVDT sentsoreekin |
|---|---|---|
| Kontrol Seinalearen Sarrera | Korronte edo tentsio aldakorra kanpoko plakarako | Potentzia baxuko tentsioa/korrontea (±10V, 4-20mA) |
| Aztarna fisikoa | Anplifikadoreentzako armairu lekua behar du | Anplifikadoreentzako armairu lekua behar du |
| Eremuaren Doikuntza | Sintonizazio zabala kanpoko plakaren bidez (irabazia, alborapena, arrapalak) | Fabrikan ezarritako sintonizazioak errepikakortasun handia bermatzen du |
| Kablearen konplexutasuna | Kableatu konplexuak, baliteke kableak blindatu behar izatea | Instalazio sinplifikatua konektore estandarrekin |
| Balbula-balbula koherentzia | Anplifikadorearen kalibrazioaren araberakoa da | Koherentzia handia, anplifikadorea balbula jakin baterako kalibratuta dago |
Elektronika integratu modernoak (OBE) sistemaren instalazioa nabarmen errazten du. Balbula hauek 24 VDC-ko potentzia estandarra eta potentzia baxuko aginte-seinalea baino ez dituzte behar. Onboardeko elektronikak seinalearen baldintzapena, potentzia bihurtzea (askotan ± 9VDC lan-tentsioa sortzen du 24VDC horniduratik), LVDT seinaleen prozesatzea eta PID erregulazioa. Fabrikako kalibrazioak errendimendu koherentea bermatzen du hainbat balbulatan eremuko sintonizaziorik gabe, instalazio-denbora murrizten du eta kanpoko anplifikadoreen doikuntzen aldakortasuna ezabatuz.
Errendimendu-kurbak eta ezaugarri dinamikoak
Balbula proportzionalen fitxa teknikoek portaera dinamikoa eta egonkorra kuantifikatzen duten hainbat errendimendu-kurba biltzen dituzte. Grafiko hauek nola irakurtzen diren ulertzeak balbularen aukeraketan eta arazoak konpontzen laguntzen du.
Histeresi-kurbak emari-abiadura kontrol-korrontearen arabera markatzen du, korrontea handitzean (balbula irekitzean) korrontea txikitzean (balbula ixtean) sortzen den begizta ezaugarria erakutsiz. Begizta honen zabalerak, sarrera-barruti osoaren ehuneko gisa adierazita, balbularen errepikakortasuna adierazten du. Kalitatezko balbula proportzionalek % 8tik beherako histeresia lortzen dute, hau da, irekitze- eta ixte-bideen arteko aldea kontrol-seinale osoaren % 8 baino txikiagoa da.
Urrats-erantzun grafikoek balbulak aginte-seinalearen bat-bateko aldaketaren aurrean zenbat azkar erreakzionatzen duen erakusten dute. Hauek normalean balbula-irteera bistaratzen dute (fluxua edo spool posizioa) urrats osoko komando baten ehuneko zehatz batera (askotan % 90) iristen dela. NG6 zuzeneko ekintza proportzionaleko norabide-balbuletarako, urratsen erantzun-denbora tipikoak 100 milisegundo ingurukoak izaten dira, eta NG10 tamaina handiagoek 165 milisegundo inguru behar dituzte. Erantzun denbora azkarragoek (8-15 milisegundo diseinu batzuentzat) errendimendu dinamiko hobea adierazten dute, baina normalean kostu handiagoa dute.
Banda hilaren ezaugarriak hasierako bobina mugimendua sortzeko behar den gutxieneko kontrol-seinalea erakusten duten grafikoetan agertzen dira. % 20ko banda hila duen balbula batek seinale osoaren bosten bat behar du fluxua hasi aurretik. Banda hil hau marruskadura estatikoa gainditzeko existitzen da eta bobinaren gainjartze diseinuari dagokio. Banda hildako konpentsazio egokirik gabe, balbulak kontrol-erresoluzio eskasa erakusten du erdigunetik gertu, kokapen zehatza zailduz.
Kutsadurak eta higadurak errendimendu-kurba hauei zuzenean eragiten die aurreikusteko modu batean. Bobina eta zuloaren artean partikulak metatzen diren heinean, marruskadura estatikoa handitzen da. Hau histeresiaren begiztak handituz eta hildako banda handitu gisa agertzen da. Aldian-aldian benetako fluxu-korrontearen ezaugarriak marraztuz eta fabrikako zehaztapenekin alderatuz, mantentze-taldeek degradazioa hauteman dezakete sistemaren akatsak eragin aurretik. Histeresiak zehaztutako mugak % 50 edo gehiago gainditzen dituenean, balbula normalean garbitu edo ordeztu behar da.
| Ezaugarria | NG6 Interfazea | NG10 Interfazea | Ingeniaritza Garrantzitsua |
|---|---|---|---|
| Urratsaren erantzuna (% 0tik 90era) | 100 ms | 165 ms | Fluxu/presio aldaketa dinamikoak lortzeko denbora |
| Gehienezko histeresia | <%8 | <%8 | Handitzearen eta beheranzko seinalearen arteko desbideratzea |
| Errepikagarritasuna | <%2 | <%2 | Irteeraren koherentzia zikloetan zehar emandako sarrerarako |
| Gehienezko funtzionamendu-presioa (P, A, B) | 315 barra (4.500 PSI) | 315 barra (4.500 PSI) | Sistemaren diseinuaren murriztapena segurtasunerako eta iraupenerako |
Sistemen Integrazio eta Aplikazio Zirkuituak
Balbula proportzionalak zirkuitu hidrauliko osoetan ikusten direnean esanahi osoa lortzen dute. Begizta itxiko kokapen-sistema hidraulikoaren diagrama tipiko batek potentzia-unitatea (ponpa eta urtegia), kontrol-balbula proportzionala, zilindro hidrauliko bat eragingailu gisa eta posizio-sentsore bat jasotzen ditu feedbacka ematen duena.
``` [Zirkuitu hidraulikoaren eskemaren irudia balbula proportzionalarekin] ```Zirkuitu-diagramek balbularen ataketan presio jaitsierak erakusten dituzte (askotan ΔP₁ eta ΔP₂ gisa etiketatuta), emari-neurketak eragingailuaren indar-oreka nola kontrolatzen duen erakusten du. 2:1 eremu-erlazioa duen zilindro baterako (pistoi eta haga-muturreko eremu desberdinak), balbulak hedapenaren eta erretrakzioan fluxu diferentziala bete behar du. Balbula proportzionalen diagramak adierazten du zein portu-konfiguraziok higidura leuna lortzen duten bi noranzkoetan.
Injekzio-moldaketa-aplikazioetan, balbula proportzional hidraulikoek zehatz-mehatz kontrolatzen dituzte estutze-indarra, injekzio-abiadura eta presio-profilak moldaketa-ziklo osoan. Aplikazio hauek sekuentzia koordinatuetan lan egiten duten balbula proportzional anitzak behar dituzte, presio kontrolatzeko balbulak, injekzio-abiadurarako emaria kontrolatzeko balbulak eta moldeen mugimendurako norabide-kontrola erakusten duten zirkuitu-diagrama konplexuetan islatuta.
Garabiak eta zubi mugikorrak bezalako ekipo mugikorrek begizta itxiko sistema hidraulikoak erabiltzen dituzte, non balbula proportzionalek desplazamendu aldakorreko ponparen irteera kontrolatzen duten. Sistema hauek eraginkortasun handiagoa lortzen dute ponparen desplazamendua egokituz, balbulen bidez energia xahutu beharrean. Zirkuitu-diagramek normalean karga-ponpa bat erakusten dute zirkuitu nagusiko presio baxuko hankan 100 eta 300 PSI mantentzen dituena, balbula proportzionalak norabidea, azelerazioa, dezelerazioa, abiadura eta momentua kudeatzen dituzten presio edo emaria kontrolatzeko elementu bereizirik gabe.
Energia-eraginkortasunaren kontuek eragin handia dute zirkuituen diseinuaren filosofian. Norabidezko kontrol proportzionaleko balbula tradizionalak kontrolaren bidez lortzen dute kontrola, energia hidraulikoa neurketa-hobietan zehar bero bihurtzen duena. Disipazio-kontrol honek kontrol-fideltasun bikaina eskaintzen du, baina fluidoa hozteko ahalmen egokia behar du. Aitzitik, desplazamendu aldakorreko kontrolak energia xahutzea minimizatzen du iturria egokituz, gehiegizko emaria erliebe balbulen bidez xahutu beharrean. Diseinatzaileek throttling kontrolaren sinpletasuna orekatu behar dute desplazamendu aldakorreko planteamenduen eraginkortasun irabaziekin.
Balbula proportzionalen sistemak konpontzea
Balbula proportzionalen errendimenduaren degradazioa lehen aipaturiko kurba ezaugarrien aldaketa gisa agertzen da normalean. Huts-modu hauek ulertzeak diagnostiko-prozedura eraginkorrak ezartzen laguntzen du.
Kutsadura balbula proportzionalen arazoen kausa ohikoena da. 10 mikrometro bezain txikiko partikulek bobinaren mugimendua oztopatu dezakete, eta gainditzeko hasierako korronte handitu behar duten stitch (marruskadura estatiko handia) eragin dezakete. Hau banda hila handitu eta histeresi-begizta handitu gisa agertzen da. Fluido hidraulikoaren garbitasuna ISO 4406 garbitasun-arauen arabera mantentzeak (normalean 19/17/14 edo hobea balbula proportzionalentzat) kutsadurarekin lotutako hutsegite gehienak saihesten ditu.
Noraeza eta isurketa arazoak zigiluen higaduraren edo barneko balbulen higaduraren ondoriozkoak dira. Zigiluak degradatzen diren heinean, barne-ihesak eragingailuak noraezean uzten ditu balbula erdiratuta egonda ere. Tenperaturak zigiluen errendimenduan eragiten du. Tenperatura altuek fluidoa mehetzen dute eta zigilu-materialak degradatzen dituzte, tenperatura baxuek biskositatea areagotzen dute eta zigiluaren malgutasuna murrizten dute, biek kontrol arazoak eragiten dituzte.
Etengabeko txirrindularitzaren eta esposizio termikoaren udaberriko nekea erdiko posiziora itzulera motela edo osatugabea da. Bobina neutrora itzultzen duten malguki zentratzaileek indarra galtzen dute pixkanaka milioika ziklotan, eta, azkenean, ordezkatu edo balbula berritu behar dute.
Arazoak konpontzeko fluxu-diagrama sistematiko bat egiaztapen elektrikoarekin hasten da normalean. Egiaztatu elikadura-hornidura-tentsioa (normalean 24 VDC ±% 10), komando-seinaleen maila eta kablearen osotasuna. Neurtu solenoidearen erresistentzia bobinaren akatsak detektatzeko. OBE duten balbulen kasuan, modelo askok barne-matxurak adierazten dituzten diagnostiko irteerak eskaintzen dituzte.
Diagnostiko mekanikoak balbularen ataketan presio probak egiten ditu. Balbulan zehar presio jaitsiera handiek (zehaztapenetatik haratago) blokeoa edo barne higadura adierazten dute. Emaria neurtzeak benetako emaria sistemaren eskakizunekin bat datorrela egiaztatzen laguntzen du kontrol-seinale jakinetan. Tenperaturaren monitorizazioak gehiegizko beroketa edo hozte desegokiengatik identifikatzen du.
Mantentze iragarleko programek aldizkako errendimenduaren egiaztapena izan behar dute. Urtero benetako fluxu-korrontearen ezaugarriak irudikatuz eta oinarrizko neurketekin alderatuz, mantentze-taldeek pixkanakako degradazioaren jarraipena egin dezakete. Neurtutako histeresia jatorrizko zehaztapenaren gainetik % 50 handitzen denean, programatu balbulak garbitzea edo ordeztea hurrengo mantentze-leihoan hutsegitearen zain egon beharrean.
Balbula proportzional egokia hautatzea
Sistema bat diseinatzen ari zarenean edo osagaiak ordezkatzen ari zarenean, balbula proportzionalak hautatzeak hainbat parametro tekniko orekatzea eskatzen du kostu eta espazio murrizketekin.
- Fluxu-ahalmena da lehena.Kalkulatu behar den eragingailuaren abiadura eta biderkatu pistoiaren azaleraz emaria zehazteko. Gehitu segurtasun-marjina (normalean, % 20-30) eta hautatu baldintza honen edo goragoko emaria nominala duen balbula bat. Gogoratu balbularen emaria-ahalmena aldatzen dela balbulan zehar presio jaitsierarekin; egiaztatu beti fluxu-kurbak zure funtzionamendu-presio-diferentzian.
- Presio-kalifikazioak sistemaren gehienezko presioa gainditu behar dusegurtasun-marjina egokiarekin. Balbula proportzional industrial gehienek 315 bar (4.500 PSI) maneiatzen dituzte portu nagusietan, nahikoa hidraulika mugikor eta industrial tipikoetarako. Presio handiagoko aplikazioek balbulak edo diseinu proportzionalak behar dituzte.
- Kontrol seinaleen bateragarritasuna garrantzitsua dasistema integratzeko. Balbula moderno gehienek tentsio (±10V) edo korronte (4-20mA) seinaleak onartzen dituzte. Tentsio-seinaleek ondo funtzionatzen dute kable laburretarako, uneko seinaleek distantzia luzeagoetan zarata elektrikoari eusten dioten bitartean. Egiaztatu zure kontroladorearen irteera balbularen sarrera-eskakizunekin bat datorrela edo seinalea egoki bihurtzeko planifikatzea.
- Erantzun denboraren baldintzakzure aplikazio dinamikaren araberakoa. Prentsak edo kokapen-etapak bezalako mugimendu moteleko ekipoetarako, nahikoa da 100-150 milisegundoko erantzuna. Abiadura handiko aplikazioek, esaterako, injekzio-moldaketa edo esekidura-sistema aktiboek 20 milisegundotik beherako erantzuna duten serbo balbulak behar ditzakete.
- Ingurumen kontuakbarne funtzionamendu-tenperatura-tartea, bibrazio-erresistentzia eta muntaketa-orientazioa. OBE duten balbulek bibrazio-erresistentzia handiagoa eskaintzen dute elektronika balbularen gorputzean zuzenean muntatzen baita, balbula eta anplifikadorearen arteko kable-konexio zaurgarriak ezabatuz. Funtzionamendu-tenperatura normalean -20 °C-tik +70 °C bitartekoa da diseinu estandarretan, eta bertsio espezializatuak daude muturreko baldintzetarako.
Balbula proportzionalen teknologiaren etorkizuna
Balbula proportzionaleko teknologiak errendimendu handiagoa eta integrazio adimentsuagorantz eboluzionatzen jarraitzen du. Diseinu modernoek gero eta diagnostiko aurreratu gehiago sartzen dituzte, denbora errealean osasuna kontrolatzeko eta mantentze aurreikusteko gaitasunak eskainiz. IO-Link bezalako komunikazio-protokoloei esker, balbula proportzionalek datu operatibo zehatzak jakinarazi ditzakete, besteak beste, ziklo-zenbaketak, tenperatura, barne-presioa eta hautemandako akatsak barne.
Balbula proportzionalen eta serboen errendimenduaren arteko konbergentziak jarraitzen du. Balbula proportzionalen fabrikatzaileek bobina mekanizatzeko zehaztasuna hobetzen dutenez eta OBE sistemetan kontrol-algoritmo aurreratuak ezartzen dituzten heinean, errendimendu-aldea murrizten da. Garai batean serbo balbula garestiak eskatzen zituzten aplikazio askotan, LVDT feedbacka duten balbula proportzional modernoek zehaztasun eta errepikakortasun egokia eskaintzen dute kostu nabarmen txikiagoarekin.
Energia-eraginkortasunak berrikuntza bultzatzen du osagaien zein sistemaren diseinuan. Balbula geometria berriek presio-jaitsierak minimizatzen dituzte kontrol-zehaztasuna mantenduz, bero-sorkuntza eta energia-kontsumoa murrizten duten bitartean. Sistema-mailako hobekuntzek balbula proportzional anitz koordinatzen dituzten kontrol-estrategia adimentsuak barne hartzen dituzte, balbula bakoitza modu independentean kontrolatu beharrean energia-erabilera orokorra optimizatzeko.
Ehungintza: okasio berezietan erabiltzen diren ehunetarako, hala nola, suaren aurkako jantziak, babes industrialeko arropa, eszenatokiko gortinak, etab., suaren aurkako errendimendua funtsezkoa da. APP200 amonio polifosfato suaren aurkakoa ehungintzan aplika daiteke inpregnazioa eta estaldura bezalako prozesuen bidez, ehunetan suaren aurkako efektu onak lortuz.
