Hindi pa katagalan, ang pneumatic na bahagi ng isang makina ay problema ng iba. Inilatag ng mechanical designer ang frame, inilagay ang mga placeholder block para sa mga silindro at valve bank, at ipinadala ang modelo sa isang fluid-power vendor na siyang nagkalkula ng mga tubing run, laki ng port, at pagkakasya ng enclosure sa papel (o sa isang hiwalay na schematic tool). Ipinapalagay na may hangin. Pagkatapos ay sumirit ang prototype.
Sa kasalukuyan, ang mga numero ng daloy ng hangin ay unang dumarating sa CAD workstation. Bore, stroke, cycle rate, SCFM demand, valve Cv, manifold port sizing, enclosure venting at ingress rating: lahat ng ito ay minomodelo kasama ng geometry, dahil sa MCAD nareresolba ang mga kompromiso.
Mahalaga ang pagbabagong iyan sa sinumang gumagawa ng mga makina. Ang isang silindro na mukhang tama sa loob ng assembly ay maaari pa ring matuyo, tumagas, o maluto ang mga solenoid nito sa sandaling tamaan ito ng totoong hangin.
Ang Airflow ay Nabibilang sa Modelo ng CAD Mula sa Simula
Ang isang pneumatic cylinder ay isang geometric na bahagi na may kalakip na flow-rate obligation. Ang bore at stroke na iyong iginuguhit ang tumutukoy sa swept volume. Ang mga cycle kada minuto na kailangang pindutin ng makina ang tumutukoy kung gaano kabilis mapupuno ang volume na iyon. Ang supply pressure ang nagtatakda kung gaano karaming libreng hangin ang kailangang ilabas ng compressor para makasabay. I-modelo ang geometry nang walang mga numerong iyon at magkakaroon ka ng body na kasya sa loob ng isang assembly na hindi na kailangan ng hangin.
Matagal nang hindi opsyonal ang airflow-aware CAD. Ang SCFM appetite ng actuator ang nagtutulak sa pagpili ng balbula, ang valve Cv ang nagtutulak sa port sizing sa manifold, at ang paglalagay ng manifold ang nagtutulak sa haba ng tubing, na bumabalik sa pressure drop at, kalaunan, sa bilis ng actuator. Igalaw ang anumang isang variable at ang iba ay kasabay nito. Mas mainam na panoorin itong mangyari sa modelo kaysa sa shop floor.
Hindi Magkapareho ang Numero ng SCFM at CFM
Ang terminolohiyang ito ay lalong nakakalito sa mga taga-disenyo. Ang CFM ay ang volumetric flow sa anumang temperatura at presyon na umiiral sa punto ng pagsukat. Ang dalawa ay hindi maaaring palitan. Ang paghahalo ng mga ito ay kung paano nagiging kulang ang suplay ng isang makina.
Para sa mas malinaw na pagbasa tungkol sa praktikal na pagkakaiba, at kung bakit ang nameplate na SCFM ng isang compressor ay palaging mas mabilis kaysa sa CFM nito sa line pressure, ang breakdown ng SCFM vs. CFM mula sa Nigen ay isang kapaki-pakinabang na panimulang aklat na dapat i-bookmark sa tabi ng CAD workstation. Kapag natural na ang pagkakaiba, ang mga spec sheet mula sa mga nagtitinda ng balbula, silindro, at compressor ay titigil na sa pagsasalungat sa isa't isa.
Ang mga Detalye ng Daloy ng Hangin ang Nagtutulak sa Modelo ng Actuator
Ang diyametro ng butas ang pinakamahalagang numerong nakukuha mo. Ang pagkonsumo ng hangin ay sinusukat kasabay ng parisukat ng butas, kaya ang isang actuator na may sukat na isang hakbang pataas ay maaaring doblehin o triplehin ang SCFM na kailangang pakainin ng natitirang bahagi ng sistema. Mahalaga rin ang haba ng stroke, ngunit linear. Ang cycle rate ay nagpaparami ng kahit anong demand kada stroke.
Ang isa pang limitasyon ay ang dimensyon. Kung ang actuator ay kailangang makipagpalitan ng mga off-the-shelf na bahagi, ang mounting geometry nito ay hindi isang free variable. Ang mga pamantayan tulad ng ISO 6431 para sa mga single-rod cylinder ay nagtatakda ng mga pattern ng mounting-hole, mga thread ng rod-end, at mga lokasyon ng port sa hanay ng 32 hanggang 320 mm bore. Kung ang modelo ay sumusunod sa pamantayan, anumang kwalipikadong silindro ay mahuhulog sa assembly. Ang modelo ay freehand at ang bawat service call ay nagiging isang custom na bahagi.
Binabago ng Manifold ang Assembly
Sa manifold pinagpapasyahan ang ekonomiya ng daloy ng hangin. Ang laki ng port ay dapat tumugma sa Cv na kailangan ng mga actuator. Ang bloke mismo ay dapat na sapat na malapit sa mga actuator na iyon upang ang haba ng tubing ay hindi makaubos ng pressure budget. At ang materyal ay kailangang makaligtas sa anumang ibato dito ng nakapalibot na kapaligiran, maging ito man ay coolant mist, washdown, ambient heat, o vibration.
Ang pagmomodelo ng manifold bilang isang tunay at may sukat na katawan (hindi isang placeholder block) ay nagtutulak sa mga desisyong iyon nang maaga. Makikita mo kung ang valve stack ay bumangga sa isang kalapit na frame member. Makikita mo kung ang mga exhaust port ay pumapasok sa isang wire harness. Makikita mo kung ang mounting pattern ay lumalapag sa isang patag na ibabaw o isang mahirap na weld seam. Wala sa mga iyon ang lumalabas sa isang eskematiko.
Nililimitahan ng mga Rating ng Enclosure ang CAD Geometry
Ang isang enclosure na naglalaman ng mga solenoid valve, manifold, o pneumatic control ay kailangang panatilihing nasa labas ang labas at, kadalasan, hayaang lumabas ang kontroladong dami ng init. Tinutukoy ng NEMA rating system kung ano ang ibig sabihin ng "keep out" para sa isang partikular na kapaligiran (alikabok, tumutulo na langis, tubig na nakadirekta sa hose, mga kinakaing unti-unting atmospera), at ang bawat rating ay may direktang geometric na mga kahihinatnan sa modelo.
Ang Kabayaran ay Nagpapakita Pababa
Kadalasan, pababa ng agos. Kapag ang mga detalye ng daloy ng hangin ang nagtutulak sa modelo mula sa simula, ang mga pag-uusap tungkol sa laki ng balbula kasama ang supplier ng pneumatic ay tumatagal ng ilang minuto sa halip na ilang araw. Ang mga tubo ay nagiging mas maikli at mas diretso dahil ang manifold ay nakalagay kung saan ito dapat puwesto.
Ang mga oras ng siklo ng prototype ay malapit sa mga nakalkula dahil ang pagbaba ng presyon ay nakabadyet, hindi nahulaan. At ang enclosure ay ipadadala nang buo ang rating nito dahil ang bawat penetration ay sinuri laban sa geometry ng selyo bago putulin ang unang panel.
Hindi nangangailangan ng kakaibang kagamitan ang mga ito. Kinakailangan nito ang SCFM, Cv, bore, stroke, at ingress class para maisama sa modelo bilang mga first-class citizen, hindi sa isang hiwalay na spreadsheet na walang magbubukas hangga't hindi ito ginagamit.
