不要俯瞰管道体积,带有歧管安装的气动阀门以节省能量
菱形插件气动阀门的出现是机器制造商的福音。它允许它们在机器上安全和安全的位置安装完整的阀门封装。使用D-Sub连接器,串行接口模块或类似的单点布线系统,所有电控输出都可以在歧管上馈入一个位置,大大简化了布线。
利用这种进步,减少了管道问题,因为单个空气压力线可用于喂养共同的压力库。相同的优势适用于共同的排气库。不再需要水管工和电工来更换阀门,因为可以在不干扰电连接或管道线的情况下更换任何阀门。
与大多数预付款一样,这种安排也有一些缺点,这取决于应用程序。其中之一是关于能源节约的考虑。大多数电路包括从阀门到执行器的两条线路,一条用于延长,一条用于收回。每次阀门循环时,执行器都在一侧或另一侧加压。当然,连接它们的软管或管子也必须加压。在进行尺寸计算时,油管体积通常被忽略,但不应总是被忽略。
SMC系列Sy电磁阀歧管带串行接口模块。
管道体积并不总是无关紧要的
油管体积不提供任何工作,只是一种将压缩空气的能量转移到执行器的手段。无关紧要的?也许吧。但根据应用程序的不同,这些量可能非常大。下面是一个例子:
包装设施的瓦楞纸箱被竖立在夹层,并下降到主要楼层,在那里它们被填充、密封和托盘化。下拉盒采用重力来降低盒,但合并了一系列机械停止,以按要求排序。
每个停止包括一对两英寸孔一英寸行程气缸,以操作制动器停止盒子和释放它时,需要。总的来说,每个下拉包括四个止动器,这意味着总共有8个执行机构和4个阀门来控制它们。
方向控制阀位于单个歧管上的中心位置,呈现清洁和紧凑的封装。然而,从歧管到致动器的距离从10到25英尺变化。在操作中,每次阀门均衡时,它会排出一长的管道并填充另一个管道。鉴于较小的卷,我们可能仍然认为这是无关紧要的,但让我们看看数字。
计算空气量的成本
让我们抛开响应时间差的潜在问题,只要看成本。让我们承担工作压力为80 psi。通过计算压缩比为6.33,并将其乘以体积,归一化体积变为38.6标准立方英寸。如果我们将气瓶致动五次,我们将每分钟耗费193个标准立方英寸,或使用更有意义的术语0.11 SCFM。这只是为了将空气管填充到下拉下方的最接近的单站。
下拉菜单上的其他三站呢?图1显示了每个站点的风量,以及所有站点的总风量。注意,航空公司向圆柱体延伸的总体积是42.8 in³。当我们计算所有八个圆柱体的总体积时,我们得到44³。这些卷几乎一模一样。现在我们有一种情况,一半的压缩空气被消耗,填满了所有的航空公司。
图1:多个站的空气量。
如果那一滴水一天24小时,一周7天,电费是$。每千瓦时10美元,每年填满这些线路的成本约为110美元,与我们填满汽缸的成本相同。使用多个下拉菜单,成本会成倍增加。以我们为例,该工厂有50条包装生产线,每年成本为5500美元。
虽然这可以被视为一个极端的例子,仔细考虑采用长空气进料管线以具有清洁阀封装的所有应用。或者考虑仅仅因为它方便而使用的超大管。我们中的许多人可能会更大的管道更好,一切都会更有效地运行。然而,考虑到较大的管道可以将卷的量倍加倍,而无需添加任何生产性益处。
较大的管道等于更高的成本
如果使用3/8英寸油管而不是1 / 4英寸油管,会发生什么情况?油管内径增加到0.27英寸,体积增加了2.28倍,成本也随之增加。现在每年的价格已经涨到了250美元。这只是为了下拉式填充管道。
作为侧面,当在阀门和致动器之间留在阀门和致动器之间的过量空气中,即使在适当的良好空气过滤和干燥时,也存在一些在这些长线中积聚的液体水分积聚的可能性。
由于每次排气循环的绝热膨胀,问题可能会出现。当排气温度低于大气露点温度时,可能出现凝露现象。由于飞行时间长,飞行周期多,水分可能还没有完全耗尽,就会积聚在飞机上。这种积累将发生在驱动器端口附近,并最终将其工作到驱动器,缩短其寿命。
美元储蓄是减少空气消耗的一半。在我们的工厂,每年可能高达5,500美元。
SMC系列CQ2 -标准气缸。
OEM级解决方案增加了几乎没有成本
降低压缩空气的成本需要成为任何使用大量空气作为制造过程的一部分的公司的持续项目。倾向于在压缩机房间接近这个问题,并在那里寻找答案。由此产生的建议可以昂贵,并且需要长ROI。然而,如此所述,处理需求侧问题提供了一种简单的解决方案,可以在OEM级别以较少的成本掺入。
当机器需要翻新时,甚至可以在现场修改这些类型的应用程序。解决这些“无关紧要”的问题将在底线上提供显著的节省。小心那些便士和美元。
关于作者
John Martin在流体动力行业工作超过35年,担任过各种职务。他最初在该行业的分销和制造方面的工作主要是在液压和过程控制方面。20多年前加入SMC后,气动成为他的工作重点。在SMC,他担任过各种职位,通常担任销售支持职位,如应用工程师、销售工程师和产品专员。
关于美国的SMC公司
美国SMC公司是一个全球性组织的一部分,为每个工业化国家的客户提供支持,是总部位于日本的SMC公司在美国的子公司。自成立以来,SMC一直是气动技术的领导者,以“为工业节省自动化劳动”为指导原则,为工业提供支持自动化的技术和产品。在过去的50多年里,SMC的产品通过销售、技术、供应和售后服务在世界市场上建立了一个公认的国际品牌。
在全球53个国家设立了子公司和合资企业。生产设施分布在30个国家。此外,我们的销售网络遍及83个国家,在500个地区提供本地服务。SMC提供多年积累的技术,使其在新产品中焕发生机的工程师,能在短时间内交付各种产品的生产能力,以及在美国和世界各地广泛的销售网络。欲了解更多信息,请访问https://www.smcusa.com/。
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