En vandtæt push-pull-solenoid anvendes i mange industrier, hvor det er nødvendigt at anvende pålidelig lineær bevægelse under våde eller barske miljøforhold.
I industriel automation bruges de til at styre porte, låse, ventiler, risler og sorteringssystemer. I vandbehandlingsanlæg bruges vandtætte solenoider til at regulere og overvåge vandstrømmen. De bruges i landbrugsmaskiner til at styre vandingssystemer, gødning eller andre automatiserede landbrugsredskaber, når de kan blive udsat for regnvand og fugtighed.
Vandtætte push-pull-solenoider bruges i sikkerhedsudstyr til at sikre indgange, elektriske låse og barrierer. De bruges også i maritime applikationer til at regulere luger, låse eller navigationsenheder, fordi de har vandafvisende egenskaber.
De bruges i salgsautomater, automatiske kiosker og billetsystemer til at styre dispenserings- eller låseanordninger. Vandtætte solenoider kan bruges i medicinsk udstyr og laboratorieudstyr, der kræver pålidelig drift i sterile og fugtige miljøer.
De bruges i transportsystemer, alternative energisystemer og andre udendørs elektroniske enheder på grund af deres pålidelighed og holdbarhed. Vandtætte solenoider kan give præcis bevægelseskontrol under alle forhold, hvilket gør dem til en værdifuld komponent i moderne industrielle applikationer.
Hvad er udfordringerne ved vandtæt push-pull-solenoiddesign?
Det er MEGET mere udfordrende at designe en vandtæt push-pull-solenoid end at designe en almindelig. Dette skyldes, at en sådan solenoid ikke kun skal være i stand til at generere push-pull-bevægelse pålideligt, men også have fremragende vandtætte forseglinger.
1. Udfordringen ved tætning med bevægelige stempel
Den største udfordring ved en push-pull-solenoid er designet af dens stempel.
En push-pull-solenoid har et stempel, der skal bevæge sig inde i solenoidhuset. Og bevægelige dele er altid en potentiel indtrængningsvej for væske.
Mulige problemer er:
- Vandlækage fra stempelåbningen
- Friktion fra gentagen betjening af tætningen
- Friktion fra vandtæt forsegling
- Nedsat hastighed og kraft på grund af høj friktion
Ingeniørløsninger omfatter:
O-ringe
Akseltætninger
Sagen er: bedre tætning betyder mere friktion og dermed mindre aktiveringskraft.
2. Balance mellem tætning og kraftudbytte
En push-pull-solenoid producerer en magnetisk kraft, der reducerer luftspalten mellem solenoidstemplet og kernen af jern.
Ved design af vandtætte push-pull-solenoider skal følgende tages i betragtning:
- Tilføjede tætninger optager plads
- Større luftspalter er nødvendige
- Friktion fra tætninger modvirker virkningskraften
Dermed
- Trækkraften falder
- Trykkraften falder
- Reaktionen aftager
Disse tab skal udlignes under designfasen.
3. Beskyttelse af uigennemtrængelige spoler
Spolen i en elektromagnetisk solenoid er et meget fugtfølsomt element.
Og hvis der kommer vand ind:
- Isoleringen forringes
- Ændringer i elektrisk modstand
- Spolen kan kortslutte og brænde ud
Tekniske beskyttelsesforanstaltninger omfatter:
Epoxy belægning
- Vakuumharpiksimprægnering
- Vandtætte spoler
- Fuldt vandtætte spoleaggregater
Tricket er: at sikre god varmeafledning og forsegle alt lufttæt.
4. Vandtæt kabelindføring
En anden potentiel kilde til lækager er indtrængen af en ledning.
Problemerne er:
- Vand kan trænge ind fra kabelgab
- Skader fra bøjning af kabel
- Nedbrydning af kabeltætningen over tid
Løsningerne er:
- Brug af kabelforskruninger (vandtætte)
- Udgange til overstøbte kabler og ledninger
- Epoxybelagte ledninger
- Brug af IP67-stik
Langt størstedelen af de vandtætte solenoidfejl skyldes mangelfuld tætning af kabelindgangen.
5. Problemer med varmeafledning
En almindelig solenoid kan køle af ved hjælp af varmeoverførsel via dens hus.
Men i tilfælde af en vandtæt push-pull-solenoid:
- Tætninger forhindrer luftcirkulation
- Pottematerialer forhindrer varmeafledning
- Hele enheden er indkapslet og kan derfor ikke aflede varmen ordentligt
Resultaterne er:
- Højere temperatur på spolen
- Reduceret arbejdscyklus
- Nedsat effektivitet
- Reduceret levetid
Ingeniører skal overveje følgende:
- Krav til spoleeffekt
- Ledningsstørrelse
- Materialer anvendt i byggeri
- Varmeafledningsmetoder
-
Korrosionsbestandighed
Vandtæt solenoid er korrosionsbestandig, men at være korrosionsbestandig betyder ikke automatisk, at den er vandtæt.
Disse solenoider fungerer udendørs, hvor der kan være
- Regnvand
- Salt spray
- Kemiske stoffer
- Fugt
For at modstå korrosion bør solenoider indeholde materialer, som:
- Stempler af rustfrit stål
- Nikkelbelægning af ståldele
- galvanisering
- Pulverlakering
Valg af materialer påvirker produktets endelige pris.
-
Jævnere betjening
En push-pull-solenoid kræver:
Ikke som de simple træk-solenoider:
- Korrekt justering af stemplet
- Lavfriktionsstyringssystem
- Returfjedre, der giver konstant kraft
- Bevægelse uden modreaktion
Pakninger i en vandtæt solenoid kan forårsage:
- Sideværts tryk
- Mere friktion
- Uregelmæssigt slid
Resultat:
- Binding
- Nedsat slagtilfælde
- Inkonsekvente kræfter
- Tidlig nedbrydning
-
Få højere IP-klassificeringer
Jo højere IP-klassen er, desto sværere er det at designe en vandtæt push-pull-solenoid.
| IP Rating |
Vanskelighed |
| IP54 |
Lav |
| IP65 |
Medium |
| IP66 |
Medium-Høj |
| IP67 |
Høj |
| IP68 |
Meget Høj |
