Простая механическая сервосистема
Рисунок 21.3 показана простая механическая сервосистема, которая управляет перемещением руля на буксирных судах. Руль на буксирном катере большой и находится непосредственно в зоне мойки винта, поэтому оператору необходима помощь в его перемещении и управлении. Гидравлический клапан с рычажным приводом в этом контуре направляет гидравлическую мощность для перемещения руля направления через цилиндр двустороннего действия. Если клапан находится в рулевой рубке, он не показывает положение руля направления. Без знания угла поворота руля в некоторых ситуациях включение гребных винтов может иметь катастрофические последствия.

Рисунки 21.С 4 по 21.6 показана недорогая схема ручного управления рулем направления. В этой схеме используется тот же регулирующий клапан с рычажным приводом, что и на рисунке 21.3, но здесь он установлен на штоке цилиндра двустороннего действия. Оператор управляет клапаном из рулевой рубки с помощью рычага, называемого «румпелем». Система троса и шкива соединяет румпель с клапаном. Все это звучит немного грубо, но на небольших лодках это работает довольно хорошо.

Цилиндр двустороннего действия, установленный на скобе, крепится к раме лодки и рычагу руля направления.Клапан с рычажным управлением крепится непосредственно к штоку цилиндра, поэтому он перемещается вместе с рычагом руля направления. Когда оператор перемещает румпель вправо, как показано на рисунке 21.5, рычаг клапана перемещается вправо. Когда рычаг перемещается, он перемещает направляющий клапан и направляет масло от насоса к концу крышки цилиндра и возвращает масло в резервуар со стороны штока. Цилиндр перемещает руль вправо, пока оператор продолжает перемещать румпель.

Когда оператор перестает перемещать культиватор, как на Рисунке 21.6, распределитель, перемещаясь вместе со штоком цилиндра, догоняет и центрирует. Когда движение румпеля прекращается, руль останавливается и держится. Руль и румпель остаются в этом положении до тех пор, пока оператор не повернется в другом направлении. Оператор всегда знает положение руля, глядя на угол румпеля.

Механическая следящая система — это не что иное, как умножитель силы. В этом случае руль направления, который раньше было трудно перемещать, теперь перемещается с небольшой ручной силой.В то же время положение румпеля указывает угол поворота руля из-за механической обратной связи.

В автомобильной системе рулевого управления с усилителем используется аналогичная схема. Движение рулевого колеса переключает направляющий клапан, который приводит в действие цилиндр для перемещения рулевого механизма. Когда рулевое колесо движется, угол наклона переднего колеса изменяется. Когда движение рулевого колеса прекращается, передние колеса останавливаются и держатся.

Схема управления рулем направления, показанная здесь, может быть адаптирована для управления нажатием, когда движение цилиндра следует за движением руки оператора.Это обеспечивает точное положение с большим усилием интуитивного ощущения оператора.

Сервоклапаны для точного позиционирования приводов

На схематическом чертеже на рис. 21.7 показана общая компоновка типичной сервосистемы, которая точно контролирует положение цилиндра. Когда цилиндр должен быстро перемещаться в разные места с точностью менее ± 0,020 дюйма, сервопривод — лучший способ управлять им.

Обратите внимание, что в гидроагрегате есть насос с компенсацией давления с гидроаккумуляторами.Это устройство поддерживает постоянное давление и имеет достаточный объем для коротких всплесков высокого потока. Без гидроаккумуляторов происходит резкий перепад давления, когда цилиндр начинает движение. Насосы и гидроаккумуляторы постоянной производительности также работают, но показанный здесь силовой агрегат в целом является лучшим.

Разместите сервоклапан как можно ближе к приводу (желательно прикрепить его непосредственно к нему). Если клапан не может быть установлен непосредственно на приводе, используйте жесткие трубопроводы. Гибкие линии между сервоклапаном и приводом могут отрицательно повлиять на точность и стабильность цепи.

Всегда устанавливайте напорные фильтры в трубопроводы сервоклапанов. Одного напорного фильтра после насоса может быть достаточно, когда силовой агрегат находится рядом с клапанами. На некотором расстоянии от сервоклапанов рекомендуется использовать отдельные фильтры. Используйте уровень чистоты сервопривода от 1 до 5 мкм. Даже обычное загрязнение, вызванное износом насоса, быстро забивает отверстия и заедает золотники в большинстве сервоклапанов. Не используйте напорный фильтр байпасного типа в контуре сервоклапана. Даже с перепускной пружиной 125 фунтов на квадратный дюйм загрязненная жидкость может обойти фильтр во время нормального цикла.Лучше остановить машину с забитым фильтром, чем с загрязненным сервоклапаном и грязным фильтром.

Поскольку цилиндры в этом устройстве должны точно останавливаться во многих различных местах, схема включает датчик обратной связи на штоке цилиндра. Когда ПЛК дает команду цилиндру перейти в определенное место, ПЛК посылает сигнал на плату управления сервоклапаном. Плата сервоуправления отправляет выходной сигнал сервоклапану, который запускает цилиндр. По мере движения цилиндра датчик обратной связи постоянно отправляет информацию о положении на плату сервоуправления.Когда цилиндр приближается к заданному положению, он замедляется и останавливается в пределах нескольких тысячных долей дюйма от этого места каждый цикл. Поскольку электронное оборудование контролирует скорость и положение цилиндра, вязкость жидкости, нагрузка, падение давления или трение машины не имеют никакого влияния. Плата управления изменяет сдвиг семи клапанов, чтобы компенсировать внешние или внутренние изменения в системе, пока привод имеет достаточную мощность для их преодоления.

По сути, электроника изменяет выход сервоклапана в соответствии с фактическим перемещением привода, чтобы получить желаемую точность.Сервоклапан управляет потоком масла так же, как 4-ходовой распределитель, но он может непрерывно изменять поток. Важно время реакции сервоклапана на изменения электронных контроллеров. Менее дорогие, более устойчивые к загрязнениям сервоклапаны обеспечивают менее точное управление.

С помощью схемы, показанной на рис. 21.7, позиционирование цилиндра в любом месте в пределах его хода достигается с повторяемой точностью до тысячных долей дюйма.

Сервоклапаны для точного контроля положения и скорости
Принципиальная схема на рисунке 21.8 показаны сервоклапаны, управляющие скоростью и положением цилиндра. Цилиндр в этом контуре имеет управление положением и скоростью, в то время как гидравлический двигатель имеет только управление скоростью. Вся предыдущая информация о типе гидроагрегата, расположении клапана и фильтрах относится к этой схеме или любому другому сервоприложению.

Цилиндр в этой цепи имеет точное положение, как и цилиндр на Рисунке 21.7, но и у этого цилиндра есть регулируемая скорость. Операция фрезерования требует точного контроля скорости, но также может потребоваться контроль глубины. Когда важно быстрое точное позиционирование в нескольких местах, используйте сервоклапан.

Когда ПЛК отправляет сигнал на запуск цилиндра, он плавно набирает любую желаемую скорость. Сервоклапан позволяет точно изменять скорость в любом месте хода, когда этого требует контроллер. В конце хода цилиндр быстро и плавно замедляется до точного положения остановки без толчков.И снова сервоклапан выполняет 4-ходовую функцию, в то время как электронное управление изменяет скорость и положение. Сервоклапан должен реагировать достаточно быстро, чтобы следовать выходным сигналам контроллеров, иначе положение и / или скорость цилиндра не будут соответствовать требованиям машины.

Гидравлический двигатель, показанный на Рисунке 21.8, должен вращаться с постоянной скоростью независимо от нагрузки, изменений перепада давления или толщины жидкости. Даже при регулировании расхода с компенсацией давления и температуры скорость двигателя изменяется при изменении давления.Внутреннее проскальзывание двигателя больше при более высоком давлении, поэтому скорость уменьшается даже при постоянном входном потоке.

Благодаря сервоклапану, питающему гидравлический двигатель, и устройству обратной связи, дающему плате сервоконтроля постоянную информацию о скорости, скорость двигателя постоянна. Скорость двигателя меняется только тогда, когда он останавливается при давлении предохранительного клапана.

Как и прежде, электроника обрабатывает все вводы и модификации для достижения желаемой скорости. Сервоклапан регулирует поток масла так же, как 4-ходовой распределитель, но он также может изменять поток по мере необходимости.Наиболее важна реакция сервоклапана на изменения электронных контроллеров. Менее дорогие, более устойчивые к загрязнениям сервоклапаны имеют меньшую точность.

В схеме на рис. 21.8 скорость цилиндра высокая, и цилиндр останавливается в точном положении без толчков. Гидравлический двигатель поддерживает заданную скорость независимо от нагрузки или колебаний входной мощности — до тех пор, пока он не остановится из-за недостатка крутящего момента. Все движения повторяемы.

Сервоклапаны для точного управления положением и усилием

Рисунок 21.9 показывает схематическую диаграмму сервоклапана, регулирующего усилие привода. Вертикальный цилиндр в этой схеме имеет управление положением, а горизонтальный цилиндр — управление силой. Вся информация о типе гидроагрегата, расположении клапана и фильтрах относится к этой схеме или любому другому сервоприложению.

Вертикальный цилиндр в этой схеме расположен точно так же, как цилиндр на Рисунке 21.7 , , но этот цилиндр также имеет регулируемую скорость. Приложением может быть операция фрезерования, которая требует точного контроля скорости, но может также нуждаться в контроле глубины. Когда важно быстрое и точное позиционирование в нескольких местах, используйте сервоклапан.

Когда ПЛК посылает сигнал на ход цилиндра, он плавно набирает любую желаемую скорость. Сервоклапан позволяет точно изменять скорость в любом месте хода, когда этого требует контроллер. В конце хода цилиндр плавно, быстро и точно замедляется до заданного положения остановки без толчков.И снова сервоклапан выполняет 4-ходовую функцию, в то время как электронное управление изменяет скорость и положение. Сервоклапан должен реагировать достаточно быстро, чтобы следовать выходным сигналам контроллера, иначе положение цилиндра и / или скорость не будут соответствовать требованиям машины.

Горизонтальный цилиндр на рисунке 21.9 должен удерживать постоянное усилие на детали, независимо от нагрузки или других изменений, таких как падение давления или вязкость жидкости. Даже при наличии источника постоянного давления колебания трения цилиндра, трение машины или противодавления на конце штока постоянно влияют на усилие в цилиндре.Чтобы обеспечить постоянное усилие в цилиндре, используйте сервоклапан для управления цилиндром и обратную связь от тензодатчика, чтобы постоянно изменять положение золотника клапана. Сила остается точно такой же, как заданная, независимо от изменений в системе — вплоть до давления предохранительного клапана.

Как и прежде, электроника обрабатывает все вводимые данные и модификации для установки и поддержания желаемой силы. Сервоклапан управляет потоком масла как 4-ходовой распределитель, но имеет возможность изменять поток по мере необходимости. Наиболее важна реакция сервоклапана на изменения электронного контроллера.Менее дорогие, более устойчивые к загрязнениям сервоклапаны обеспечивают менее точное управление.

В схеме на рис. 21.9 вертикальный цилиндр точно достигает и удерживает любое положение на любой скорости. Горизонтальный цилиндр выдерживает любую желаемую силу вплоть до максимального давления.

Сервоклапаны с шаговым двигателем для цилиндров
На рис. 21.10 показан упрощенный разрез сервоклапана с шаговым двигателем, управляющего гидроцилиндром. При получении импульсов тока шаговый двигатель вращается с шагом в один оборот.Шаговым двигателям может потребоваться от 100 до 500 импульсов на оборот. Привод с шаговым двигателем надежен и воспроизводим, а также обеспечивает высокий крутящий момент.

Сервоклапан этого типа более устойчив к загрязнениям, чем другие конструкции.Он не требует специальной электроники, не требует датчиков обратной связи и легко устраняет неисправности. Этот клапан может быть автономным устройством для контуров ускорения и / или замедления или для управления потоком — с обратной связью или без нее. Как и другие сервоклапаны, у него мало или совсем нет перекрытия земли и точно подогнанный золотник для уменьшения утечки. Нет управляющих отверстий, которые можно было бы закрыть, поэтому чистота жидкости не так важна, как для стандартного сервоклапана.

Обратная связь с сервоклапаном с приводом от шагового двигателя бывает механической и внутренней — аналогична управлению рулем направления на рисунках 21.4, 21,5 и 21,6. Это означает, что когда цилиндр встречает сопротивление, которое он не может преодолеть, он останавливается. Когда цилиндр останавливается, нет никакой внешней обратной связи, показывающей, что он не совершил полный ход. Добавление концевого выключателя или другого внешнего источника сигнала помогает решить эту проблему, но теперь схема напоминает стандартную установку двухпозиционного соленоидного клапана.

Отклик привода с шаговым двигателем немного лучше, чем у лучших пропорциональных клапанов, но не на уровне лучших сервоклапанов.

В разрезе шаговый двигатель приводит в движение вал с резьбой в катушке с резьбой. Золотник может входить и выходить, но он не может вращаться, пока не повернется шариковый винт обратной связи в штоке поршня. Электрические импульсы, поступающие на шаговый двигатель, поворачивают винт в катушке, заставляя катушку сдвигаться. Сдвиг золотника направляет жидкость к торцу крышки цилиндра, заставляя цилиндр выдвигаться. Когда невращающийся поршень и шток начинают двигаться вперед, внутренняя шарико-винтовая передача вращает золотник. Механическое соединение шарико-винтовой передачи поворачивает катушку в направлении, обратном шаговому двигателю, сдвигая катушку для остановки движения цилиндра.Когда шаговый двигатель вращается, цилиндр выдвигается. Чем быстрее шаговый двигатель получает импульсы, тем быстрее движется цилиндр. Когда шаговый двигатель перестает вращаться и сдвигать катушку, цилиндр продолжает движение до тех пор, пока шариковый винт не вернет катушку в центр. Реверсирование шагового двигателя изменяет все действия, указанные выше, включая направление цилиндра.

Из приведенного выше объяснения очевидно, что при подаче импульсов на шаговый двигатель определенное количество раз с заданной скоростью цилиндр перемещается в определенное положение с заданной скоростью.Если внешние силы пытаются вывести цилиндр из его положения, смещение золотника — вызванное вращением шарико-винтовой передачи в штоке поршня — направляет масло для компенсации этих сил.

Сервоклапаны для двигателей с шаговым двигателем

Рисунок 21.11 представляет собой упрощенный вид в разрезе сервоклапана с приводом от шагового двигателя, управляющего гидравлическим двигателем. При получении импульсов тока шаговый двигатель вращается с шагом в один оборот. Шаговым двигателям может потребоваться от 100 до 500 импульсов на оборот.Привод с шаговым двигателем надежен и воспроизводим, а также обеспечивает высокий крутящий момент.

Сервоклапан этого типа более устойчив к загрязнениям, чем другие конструкции, не требует специальной электроники, не требует датчиков обратной связи и легко устраняет неисправности.Его можно использовать как автономный клапан для цепей ускорения и / или замедления или для управления потоком — с обратной связью или без нее. Как и у других сервоклапанов, он практически не перекрывается с землей. Он имеет точно подогнанную катушку для уменьшения утечки. Нет управляющих отверстий, которые можно было бы закрыть, поэтому чистота жидкости не так важна, как для стандартного сервоклапана.

Обратная связь с сервоклапаном с приводом от шагового двигателя является механической и внутренней, аналогична управлению рулем направления на рисунках 21.4, 21.5 и 21.6. Это означает, что когда двигатель встречает сопротивление, которое он не может преодолеть, он останавливается. Когда двигатель глохнет, нет никакой внешней обратной связи, показывающей, что он не занял заданное положение. Добавление концевого выключателя или других внешних средств помогает решить эту проблему, но теперь схема напоминает стандартную установку двухпозиционного соленоидного клапана.

Отклик сервоклапана с приводом от шагового двигателя немного лучше, чем у лучших пропорциональных клапанов, но не на уровне лучших сервоклапанов.

В разрезе шаговый двигатель приводит в движение вал с резьбой в катушке с резьбой.Золотник может входить и выходить, но он не может вращаться, если обратная связь от вращающегося гидравлического двигателя не поворачивает его. Электрические импульсы, поступающие на шаговый двигатель, поворачивают винт в катушке, заставляя катушку сдвигаться. Жидкость каналов переключения золотниковых каналов направляется к гидравлическому двигателю, заставляя его вращаться. Когда гидравлический двигатель начинает вращаться, он вращает золотник. Механическая связь поворачивает золотник в обратном направлении по сравнению с шаговым двигателем, сдвигая золотник, чтобы остановить вращение гидравлического двигателя. Когда шаговый двигатель вращается, вращается гидравлический двигатель.Чем быстрее шаговый двигатель получает импульсы, тем быстрее вращается гидравлический двигатель. Когда шаговый двигатель перестает вращаться и сдвигать катушку, гидравлический двигатель продолжает вращаться, пока не вернет катушку в ее центральное положение. При реверсивном вращении шагового двигателя происходит обратное действие всех вышеперечисленных действий, включая направление вращения гидравлического двигателя.

Из приведенного выше объяснения очевидно, что при подаче импульсов на шаговый двигатель определенное количество раз с заданной скоростью гидравлический двигатель поворачивается на определенное количество оборотов с заданной скоростью.Если внешние силы пытаются вывести гидравлический двигатель из его выключенного положения, сдвиг золотника — вызванный вращением обратной связи — направляет масло для компенсации этих сил.

— обзор

3.7.3 Оценка надежности гидравлической системы привода

В современных самолетах для обеспечения высокой надежности в системах управления полетом используется технология сегментирования поверхности управления. На некоторых критических разделенных поверхностях также используется система срабатывания с двойным резервированием для повышения надежности.На рис. 3.36 показан новый вид применения в самолете A380, основанный на гидравлическом приводе (HA) и электрогидравлическом приводе (EHA), в котором HA активно работает, а EHA следует при нормальных условиях эксплуатации. EHA предполагает работу в случае отказа HA.

Рисунок 3.36. Система срабатывания с двойным резервированием на основе HA и EHA.

На рисунке 3.36 секция HA состоит из гидравлической системы электропитания, сервоклапана, цилиндра и LVDT. Вход сервоклапана составляет i _v , выходное усилие HA составляет F _h , а смещение цилиндра составляет x _h .Секция EHA состоит из бесщеточного двигателя, насоса и цилиндра, в котором входом в двигатель является управляющее напряжение u _e , выходное усилие составляет F _e , а рабочий объем цилиндра x _e . Входными данными на контрольную поверхность являются смещение x _h , x _e и аэродинамическая нагрузка F _L , а на выходе — смещение поверхности x _т и сила действовала в обоих цилиндрах, F _h и F _e .

В случае, когда HA активен, а EHA является ведомым, математическая модель разрабатывается, как показано ниже.

1.

Модель сервоклапана

Предположим, что управляющий ток сервоклапана составляет i _v , смещение золотника сервоклапана составляет x _v , а коэффициент усиления усилитель К _В . Тогда передаточная функция сервоклапана может быть описана как система второго порядка:

(3.72) Qh = KqKvωv2s2 + 2ξvωvs + ωv2iv − Kcph

, где ω _v — характерная частота сервоклапана, ξ _v — коэффициент демпфирования сервоклапана, Q _h — поток нагрузки, p _h — давление нагрузки, k _q — прирост потока, а K _c — расход коэффициент давления.

2.

Модель цилиндра

Предположим, что жидкость имеет ламинарный поток, что температура жидкости постоянна и что потерями на трение и динамическим влиянием трубы можно пренебречь. Уравнение потока цилиндра может быть записано как

(3.73) Qh = Ahdxhdt + Vth5Eydphdt + Cshph

Уравнение баланса сил цилиндра:

(3.74) Ahph = mphd2xhdt2 + Bphdxhdt + Fh

fh, где A _h — площадь поршня, x _h — смещение HA, V _th — общий объем HA, E _y — эквивалентный объемный модуль упругости, C _sh — общий коэффициент утечки, м _ph — масса поршня, B _ph — коэффициент вязкого демпфирования, а f _h — трение между поршнем и цилиндром.

3.

Интегрированная модель HA / EHA

HA принимает пропорциональное управление, а EHA соединяет две камеры, чтобы следовать за HA в качестве демпфирующей силы f _e . Учитывая, что эквивалентная масса и жесткость соединения поверхности равны м _d и K _t соответственно, уравнение движения контрольной поверхности можно записать как

(3.75) mdd2xtdt2 = Fh − Fe − FL

(3.76) Fh = Kt (xh − xt)

(3.77) Fe = Kt (xt − xe)

(3.78) Fe = mped2xedt2 + Bpedxedt

где м _pe — масса EHA, а B _pe — коэффициент вязкого демпфирования EHA.

Используя преобразование Лапласа уравнений 3.75–3.78, блок-схема управления исполнительным механизмом HA / EHA представлена ​​на рисунке 3.37.

Рисунок 3.37. Блок-схема системы при активном HA, ведомом EHA.

При работе цилиндра износ и утечки увеличиваются, рисунок 3.38.

Рисунок 3.38. Диаграмма утечки баллона.

Поток утечки можно выразить как

(3,79) Q = πdδ3ΔP12μLC

Коэффициент утечки можно рассчитать как

(3,80) Csh = QΔP = πdδ312μLC

В предыдущих постах я представил [»] шприцевой насос, сделанный своими руками, и его [»] контроллер Arduino. Здесь я реализую обновление для достижения шаблона потока циклов , представленного ранее.

В [»] циклах потоков насос управляется вперед и назад, так что жидкость попеременно закачивается и откачивается. Это уже интересная схема откачки, если вы собираетесь анализировать, например, содержимое реактора с помощью микроскопа. Тем не менее, добавление двух обратных клапанов для реализации схемы потока, показанной на Рисунке 1, приобретает весь смысл.

Обратные клапаны — это элементы жидкости, которые пропускают жидкость только в одном направлении. Он может состоять из небольшого подпружиненного шара, закрывающего отверстие («профессиональные» обратные клапаны), или небольшого отверстия в неопреновой мембране, которое расширяется или сжимается в зависимости от направления жидкости (часто встречается в аквариумном оборудовании). Идея рисунка 1 заключается в том, что впускной обратный клапан открывается, когда насос откачивает жидкость, а выпускной обратный клапан открывается, когда насос нагнетает жидкость.Это нормально работает, но, по моему опыту, имеет некоторые недостатки:

Pro: Требуются только пассивные элементы (обратные клапаны).

Минусы : Он очень легко забивается живыми клетками и очень хрупок к избыточному давлению, особенно модель с неопреновой мембраной.

Решением этих проблем является замена пассивных обратных клапанов активным элементом: трехходовым запорным краном / клапаном. Этот последний элемент потока показан на рисунке 2 и может быть куплен в [∞] Cole Parmer примерно по 6 долларов США за штуку (налог и отгрузка включены в оптовое количество).Он изготовлен из поликарбоната, поэтому его нельзя использовать с альдегидами, аминами, кетонами, сложными эфирами… Однако в полипропилене существуют более химически стойкие версии.

Трехходовой запорный кран — это особый тип клапана, который поворачивается на 180 ° и имеет три входных / выходных отверстия. Отверстие в центральной части слишком мало для достижения пропорциональных потоков, поэтому его называют запорным краном , а не клапаном , хотя вы можете найти оба термина, используемые некоторыми поставщиками.Когда центральная часть находится под углом 0 ° (нейтральное положение), все три порта соединяются вместе. Когда центральная деталь расположена под углом -90 ° / + 90 °, центральное отверстие соединяется с боковыми отверстиями в зависимости от положения селектора. Другими словами, центральное отверстие всегда подключено к контуру потока, но боковые отверстия могут быть подключены или отключены посредством положения переключателя. 4-ходовые запорные краны / клапаны отличаются от 3-ходовых версий тем, что позволяют переключателю поворачиваться на 360 °, что позволяет соединять два боковых отверстия вместе без соединения центрального отверстия.

Здесь мы будем придерживаться трехходовой версии, потому что она обеспечивает все, что нам нужно: просто подсоедините шприц к центральному отверстию, а боковые отверстия к впускному или выпускному отверстию жидкостной системы. Когда насос перекачивает жидкость, запорный кран должен быть установлен на -90 ° и + 90 °, когда насос нагнетает жидкость. Поскольку мы не хотим сами поворачивать селекторный элемент, мы соединим клапан с серводвигателем в соответствии с рисунком 3. Будьте осторожны, заказывая серводвигатель, который на самом деле поворачивает от -90 ° до + 90 °, потому что только некоторые модели достичь диапазона ± 60 °.В конце поста я включил ресурсы по 3D-моделям, работающим с серводвигателем HItec HS-635HB, который вы можете найти в [∞] Robotshop менее чем за 20 долларов США. Я протестировал привод, и он успешно работает с клапанами, заказанными у Коула Пармера.

Если вы собрали [»] контроллер Arduino, все, что вам нужно сделать, это подключить кабель серводвигателя к экрану двигателя, как показано на сборочных фотографиях [«] предыдущий пост.Кроме того, в случае, если вам может потребоваться работа с двухходовыми запорными кранами, предложенное здесь решение работает отлично: просто поверните серводвигатель под углом ± 90 °, чтобы заблокировать поток, и установите его в нейтральное положение, чтобы позволить потоку пройти. Я использовал эту технологию во время своей докторской диссертации, и она очень надежна для клеточных культур, так что не сомневайтесь!

Здесь вы можете загрузить 3D-модели, необходимые для сборки муфты клапана. Они были разработаны для работы с серводвигателем HItec HS-635HB и 2/3-ходовыми запорными кранами Люэра производства Коула Пармера.Не забудьте установить в настройках 3D-принтера разрешение 200 мкм, чтобы получить воспроизводимый результат. Необходимы дополнительные болты M3 и M4, а также немного клея для фиксации нейлоновой пластины вала комплекта серводвигателя; Пожалуйста, обратитесь к Рисунку 3 для получения инструкций по сборке.

[∞] Загрузите файлы.

Авторские права The Pulsar (C) 2005-2021. Все содержимое этого веб-сайта, включая текст, изображения, формулы и файлы, является собственностью The Pulsar, если явно не указано иное.Вам разрешено печатать, распространять адрес страницы и отображать контент. Все другие виды использования запрещены. Некоторые из представленных здесь опытов и идей могут быть опасными и могут привести к травмам даже при использовании в соответствии с описанием автора. Мы не несем ответственности за травмы, ущерб, причиненный третьим сторонам, использование или неправильное использование в результате применения содержания, представленного здесь.

Beta Valve — Wiki

Сервоприводные клапаны с косвенным приводом / электромагнитные клапаны с повышенным давлением подходят для управления большими потоками при низком энергопотреблении.Клапаны состоят из основной мембраны (или поршня) и системы управления: обычно комплект 2-ходовых электромагнитных клапанов.

Все клапаны с косвенным приводом подчиняются принципу сервопривода: они используют энергию входящей жидкости для открытия и закрытия уплотнения клапана (диафрагмы). Как следствие, для правильной работы им требуется минимальный перепад давления между входом и выходом.

Клапан закрыт
Когда на катушку соленоида не подается питание, подвижный плунжер удерживает пилотное отверстие закрытым.Давление, исходящее от входа и проходящее через заливное отверстие, создает давление в верхней части основной мембраны. Воздействуя на большую поверхность, давление оказывает необходимое усилие, чтобы клапан оставался закрытым.

Клапан открыт
Когда катушка запитана, создаваемое магнитное поле может поднять подвижный сердечник, открывая пилотное отверстие. Таким образом, давление над мембраной (поршнем) постепенно сбрасывается к выходу клапана. В этот момент, когда сила, оказываемая давлением жидкости на нижнюю поверхность мембраны, больше, чем сила, действующая на верхнюю часть мембраны, уплотнение (диафрагма) поднимается вверх, и клапан открывается.

Клапан снова закрыт
После выключения катушки подвижный плунжер возвращается в исходное положение, закрывая пилотное отверстие.
Через заливное отверстие давление в верхней части мембраны повышается до входного значения. Это увеличивает закрывающую силу мембраны и переводит мембрану обратно в закрытое положение «покоя».

Наши самые популярные сервоприводные / вспомогательные электромагнитные клапаны перечислены ниже.

Электромагнитные клапаны с латунным корпусом

107 Серия 2/2, нормально закрытый — 207 Серия 2/2, нормально открытый — 117 Серия 2/2 Бистабильный (с фиксацией)

Соединения: 1/4 «, 3/8», 1/2 «, 3/4», 1 «, 1 ¼», 1 ½ «, 2», 2 ½ «, 3»
Резьба: ISO G или NPT (по запросу)
Доступные напряжения: 12 В постоянного тока; 24 В постоянного тока; 24 В переменного тока; 48 В переменного тока; 120 В переменного тока; 230VAC (другие по запросу)
Материал корпуса: латунь
Материал якоря: AISI 303
Пружины: AISI 302
Материал мембраны: EPDM, NBR, FPM и WRAS EPDM

Электромагнитные клапаны с корпусом из нержавеющей стали AISI 316

177 серия 2/2 нормально закрытый — 277 серия 2/2 нормально открытый

Соединения: 3/8 дюйма, 1/2 дюйма, 3/4 дюйма, 1 дюйм
Резьба: ISO G o NPT (по запросу)
Доступные напряжения: 12 В постоянного тока; 24 В постоянного тока; 24 В переменного тока; 48 В переменного тока; 120 В переменного тока; 230VAC (другие по запросу)
Материал корпуса: AISI 316
Материал якоря: AISI 303
Пружины: AISI 302
Материал мембраны: EPDM, NBR, FPM и WRAS EPDM

Н.