Introduction
Les électrovannes à double action sont largement utilisées dans les équipements industriels pour convertir l'énergie électrique en un mouvement mécanique linéaire rapide et contrôlé. Elles peuvent servir de mécanismes de verrouillage, de dispositifs de déverrouillage, d'interrupteurs, de portails, de distributeurs, de mécanismes de sécurité, d'équipements d'automatisation et de nombreux autres dispositifs électromécaniques.
On pourrait penser qu'un solénoïde push-pull est un dispositif plutôt simple, mais son choix correct constitue un problème d'ingénierie important.
Les performances du solénoïde dépendent de facteurs tels que la force, la course, la tension, le rapport cyclique, la température, la fréquence de fonctionnement, l'espace disponible, la durée de vie et les conditions environnementales de fonctionnement.
C’est pourquoi, pour les fabricants d’équipement d’origine (OEM) et les concepteurs d’équipements industriels, le choix d’un fournisseur de solénoïdes push-pull doit reposer sur bien plus que le seul prix.
Le fournisseur doit connaître l'application et formuler des recommandations concernant le choix, voire le développement, de l'électrovanne requise.
Ce guide donne un aperçu des principales considérations techniques et commerciales à prendre en compte lors du choix du fournisseur de solénoïdes push-pull.
1. Principe de fonctionnement de solénoïde push-pull
Un solénoïde push-pull est l'actionneur électromagnétique responsable de la génération du mouvement linéaire.
Le courant électrique traversant la bobine génère le champ magnétique. Ce champ magnétique agit sur le piston mobile ou l'armature.
Selon la configuration mécanique, le mouvement peut être à la fois de traction et de poussée.
Ceci explique l'utilité des solénoïdes push-pull pour les applications industrielles lorsqu'il est nécessaire d'utiliser un mouvement linéaire relativement simple et rapide.
Cette technologie est largement utilisée dans des applications telles que :
- Automatisation de l'industrie
- Machines d'emballage
- Matériel de tri
Distributeurs automatiques·
- Systèmes de verrouillage
- Mécanismes de sécurité
- équipement de contrôle d'accès
- Machines textiles
- Machines agricoles
- Test de l'Équipement
- distributeur automatique
- Systèmes de contrôle industriels
Mais il ne faut pas choisir le solénoïde simplement parce que sa description générique correspond à votre application.
Il convient d'évaluer les besoins réels en force et en mouvement.
Le fournisseur qualifié de solénoïde push-pull vous interrogera sur l'usage que vous ferez de l'actionneur avant de vous faire une recommandation.
2. Définition de Application industrielle
La première chose à faire est de définir la finalité de l'utilisation du solénoïde.
Par exemple, est-ce que cela :
- Allumer ?
- Déverrouiller une goupille de verrouillage ?
- Déclencher un mécanisme à ressort ?
- Actionner un portail ?
- Déclencher un interrupteur ?
- Actionner un mécanisme de liaison ?
- Placement de petits composants ? ·
- Déclencher un mécanisme de sécurité ?
Des objectifs différents requièrent des valeurs de force et de course différentes.
Le service d'ingénierie doit fournir au fournisseur le maximum d'informations possible sur l'ensemble du mécanisme.
Il convient au moins de définir les éléments suivants :
Tension de fonctionnement : 12 V CC, 24 V CC ou autres.
Course : Quelle est la distance parcourue par le piston ?
Force : Quelle force est requise au point de travail ?
Pousser ou tirer : le mouvement utile est-il une poussée ou une traction ?
Cycle de service : Combien de temps le solénoïde est-il alimenté ?
Fréquence : Combien de fois est-il actionné par minute ou par heure ?
Durée de vie requise : Nombre total de cycles ?
Espace disponible : Quelle est la surface d'installation maximale ?
Environnement : À quelle température, poussière, vibrations ou humidité la pièce sera-t-elle exposée ?
Grâce à ces informations, le fournisseur de solénoïdes push-pull pourra vous recommander un modèle standard ou comprendre qu'il est nécessaire de concevoir un dispositif sur mesure.
3. Mesurer la force du solénoïde de poussée-traction à la course requise
Un solénoïde industriel possède de nombreuses caractéristiques, mais la plus importante est sa force.
La force est également l'une des caractéristiques des solénoïdes les plus fréquemment mal interprétées.
La force exercée par un solénoïde dépend de la position de son piston. Par exemple, l'indication « solénoïde de 20 N » signifie que le dispositif génère une force de 20 N uniquement à un certain point de sa course.
Supposons que votre processus industriel nécessite :
Course : 10 mm
Force de démarrage requise : 15 N
Force finale requise : 25 N
Si le solénoïde n'est capable de générer qu'une force de 25 N à la fin de sa course, il ne pourra pas initier le processus.
C’est pourquoi les ingénieurs devraient exiger du fournisseur de l’électrovanne à commande push-pull les données relatives à la force en fonction de la course.
Lors de la comparaison des fournisseurs de solénoïdes push-pull, renseignez-vous sur la disponibilité des données de force pour plusieurs positions du piston.
Il convient également de prendre en compte les forces produites par l'ensemble du mécanisme, notamment :
- Rigidité du ressort ·
- Friction
- Gravité
Géométrie de liaison
- Fermeture
- jeux mécaniques
- ACCÉLÉRATION
Contamination
- Il convient également de prévoir une marge d'ingénierie raisonnable pour compenser les variations de production et les changements des conditions de fonctionnement.
4. Sélectionnez le trait correct
Une course plus longue n'implique pas automatiquement de meilleures performances.
Plus la course est longue, plus les exigences pour obtenir une force élevée d'un solénoïde d'une certaine taille et puissance sont importantes.
C’est pourquoi les ingénieurs ne doivent pas fixer une distance de déplacement supérieure à celle requise.
Si l'application nécessite un déplacement de 5 mm, la conception autour d'une course de 15 mm peut entraîner une augmentation de la taille, de la puissance ou du coût de l'actionneur.
Analysez l'ensemble du mécanisme et déterminez la course minimale fiable.
Le fournisseur qualifié de solénoïdes push-pull peut également fournir des recommandations concernant les modifications de la liaison mécanique susceptibles d'améliorer sensiblement les performances électromagnétiques.
5. Adapter le système à la tension, au courant et à la puissance.
La plupart des solénoïdes CC industriels sont disponibles en tensions de 12 V CC et 24 V CC, mais d'autres tensions de bobine peuvent être conçues.
Mais la tension n'est pas le seul élément à prendre en compte.
Les ingénieurs doivent également prendre en compte les facteurs suivants :
- Résistance de la bobine ·
- Consommation de courant
- Consommation d'énergie
- disponibilité de l'alimentation électrique
- Tolérance de tension
Câblage
- Pilote électronique
- Méthode de commutation
- Le système électrique doit fournir suffisamment d'énergie pour assurer le bon fonctionnement de l'actionneur.
Mais en même temps, cet excès de puissance de la bobine génère inutilement de la chaleur.
Veuillez informer au préalable le fournisseur de l'électrovanne push-pull des limitations de courant et de puissance de l'équipement.
Un fournisseur qualifié de solénoïde push-pull peut modifier l'enroulement de la bobine, la structure magnétique ou la conception mécanique de l'actionneur pour obtenir la force souhaitée avec une énergie électrique limitée.
6. Respectez le cycle de service
Lors du choix d'un solénoïde industriel, le cycle de service est un critère primordial.
Un solénoïde alimenté pendant 200 millisecondes toutes les 30 secondes a des exigences thermiques complètement différentes de celles d'un solénoïde alimenté pendant plusieurs minutes.
Par exemple :
Durée d'activation : 2 secondes
Durée d'arrêt : 8 secondes
Cycle total : 10 secondes.
Cycle de service : 20 pour cent
Indiquer au fournisseur que l'électrovanne est utilisée « par intermittence » fournit généralement moins d'informations que de préciser les durées de fonctionnement et d'arrêt.
La puissance élevée de la bobine peut parfois être utilisée pour produire une force importante lors d'applications de courte durée.
Mais si cette même bobine fonctionne en continu, elle générera trop de chaleur.
Lorsque vous vous adressez au fournisseur de solénoïdes push-pull, fournissez-lui des conditions de fonctionnement réalistes dans le pire des cas.
Conditions de cyclage maximales : les machines industrielles peuvent fonctionner plus rapidement que ce que les ingénieurs envisagent lors des premières étapes de la conception.
7. Performances thermiques et évaluation de la température du serpentin
La chaleur influe sur les performances et la durée de vie du solénoïde.
Le courant électrique traversant la bobine génère de la chaleur. Une augmentation de la température de la bobine entraîne une augmentation de sa résistance électrique et, par conséquent, des modifications du courant et des performances électromagnétiques.
De plus, une surchauffe se produit dans des composants tels que
- Isolation de la bobine ·
- Câblage de connexion
- Les pièces en plastique
- Ressorts
- Électronique de proximité
- Lubrifiants
- Cycle de vie du produit
Demandez au fournisseur comment l'élévation de température est mesurée.
Bonnes questions à poser :
- Quelle est la température ambiante supposée ?
Quelle est l'élévation de température du serpentin ?
- Quel cycle de service a été utilisé lors des tests ?
Quel système d'isolation a été utilisé ?
- Quelle est la température maximale d'utilisation recommandée ?
- L'électrovanne a-t-elle été testée à l'air libre ou dans un boîtier ?
Un bon fournisseur de solénoïdes push-pull devrait être capable de discuter des limitations thermiques et pas seulement de fournir des spécifications de tension et de force.
8. Prendre en compte la durée de vie opérationnelle industrielle
L'équipement industriel peut fonctionner pendant plusieurs années.
Un solénoïde effectuant 1 000 opérations par jour réalisera environ 365 000 opérations par an.
L'automatisation rapide permet de réaliser encore plus d'opérations.
C’est pourquoi il convient de déterminer la durée de vie prévue avant de choisir l’actionneur.
La durée de vie du solénoïde dépend de :
matériau de tige
- Traitement de surface
- Conception de guides
- Butées mécaniques
- Design printanier.
- Lubrification
- Vitesse d'action
- Charges latérales
Température de la bobine
Polluants
- Tolérances d'assemblage
- Demandez au fournisseur du solénoïde push-pull si les tests de durée de vie ont été effectués et, si oui, dans quelles conditions.
L'affirmation, telle que « un million de cycles », n'est informative que si vous connaissez la charge, la course, la tension, le rapport cyclique, la fréquence et les conditions environnementales pendant le test.
Des essais de durée de vie peuvent être nécessaires pour les équipements industriels critiques dans des applications spécifiques.
9. Analyser le temps de réponse et la vitesse de l'actionneur
Les solénoïdes à traction-poussée peuvent être préférés car ils permettent une actionnement linéaire rapide.
Toutefois, le temps de réponse requis dépend de l'application.
Les exigences relatives à un dispositif fonctionnant plusieurs fois par seconde seront différentes de celles relatives à un verrou de sécurité industriel fonctionnant plusieurs fois par jour.
Facteurs affectant le temps de réponse :
- Poids du piston
- coup
- Puissance de la bobine
- Charge
- Force du ressort
- frottement mécanique
- Circuit d'entraînement
- Tension d'alimentation
- Si le temps de réponse est critique, déterminez le temps d'actionnement maximal acceptable.
Un fournisseur expérimenté analysera l'ensemble du système mécanique et électrique, et ne se contentera pas de fournir une estimation de vitesse basée sur des conditions de laboratoire à vide.
10. Évaluer les effets du bruit et de l'impact mécanique du solénoïde push-pull
Un environnement industriel peut être bruyant, mais il convient également de tenir compte des effets du bruit des actionneurs.
Les chocs répétés sur les pièces métalliques peuvent indiquer des contraintes mécaniques et contribuer à l'usure.
De plus, certaines applications dans les laboratoires, les bureaux, les équipements médicaux, les distributeurs automatiques ou les machines commandées par un opérateur présentent des exigences accrues en matière de génération de bruit.
Le bruit peut être généré par les facteurs suivants :
- Collision du piston
- butées mécaniques
- Trop de dégagement
- Action à ressort
- Connexions
- Structures de montage
- vibration
- Si le bruit ou l'impact posent problème, consultez le fournisseur de l'électrovanne push-pull pendant le processus de développement.
« Les solutions possibles à ce problème peuvent inclure le contrôle de la vitesse du piston, la modification des butées mécaniques, le réglage du jeu, l'application d'un mécanisme d'amortissement approprié et l'optimisation de l'impulsion d'entraînement. »
11. Analyse de l'environnement industriel
Un solénoïde peut fonctionner parfaitement en laboratoire, mais se comporter différemment en milieu industriel.
Un environnement industriel peut soumettre le composant à :
- Températures, élevées ou basses
- Huile
- Humidité
- les vibrations
- Choc mécanique.
- environnement corrosif
- débris métalliques
- Décrivez l'environnement opérationnel réel au fournisseur.
Si l'électrovanne est intégrée à la machine, la gestion thermique sera importante. Le mouvement du piston et le jeu mécanique devront être analysés en cas d'environnement poussiéreux.
Un fournisseur expérimenté de solénoïdes push-pull peut apporter son aide pour l'analyse environnementale dès la phase de conception.
La protection de l'environnement peut être obtenue grâce au solénoïde, au boîtier de l'équipement, ou aux deux.
12. Électrovannes standard VS. : Électrovannes à poussée-traction personnalisées
Parfois, le moyen le plus rapide est d'utiliser le produit standard.
Les avantages sont
- Livraison rapide d'échantillons
- Réduction des coûts de développement
- Disponibilité des outils
- processus de production éprouvé
- Facilité de remplacement
- Cependant, les équipements industriels ont des exigences mécaniques spécifiques.
Lorsque l'application nécessite une solution personnalisée, un solénoïde personnalisé est justifié :
- Tension,
- Forcer/
- Infarctus Du Myocarde
- Piston
- Poussoir
- Printemps
- Support de montage
- links
- Longueur du fil
- Housing
- Temp.
- ● Cycle de fonctionnement
- Lors de l'évaluation d'un fournisseur de solénoïdes push-pull, renseignez-vous sur la présence de capacités d'ingénierie pour la personnalisation.
La personnalisation pour le simple plaisir de personnaliser n'est pas une approche à privilégier.
13. Vérifiez les capacités de fabrication et de contrôle qualité du fournisseur de solénoïdes push-pull
Le meilleur prototype ne sera d'aucune utilité si les unités fabriquées présentent des incohérences.
Les acheteurs OEM industriels doivent effectuer une analyse de la qualité de fabrication du fournisseur.
Les principales caractéristiques pourraient être
- Résistance de la bobine
- Régularité de l'enroulement
- Infarctus Du Myocarde
- Coercition
- Mesure
- Course du piston
- Caractéristiques du printemps
- Isolement
- Fonctionnalité électrique
- Qualité d'assemblage
- Interrogez le fournisseur sur le contrôle et le signalement de ces caractéristiques.
Un fournisseur professionnel de solénoïdes push-pull disposera également d'un processus de contrôle des modifications pour l'ingénierie et les matériaux.
Les performances du solénoïde peuvent être affectées par des modifications du fil de la bobine, des matériaux magnétiques, du traitement de surface, des caractéristiques du ressort ou des tolérances de fabrication.
Plus la quantité produite est importante, plus la régularité de la fabrication est cruciale.
14. Soutien au développement et à l'ingénierie des prototypes
Le soutien technique peut réduire considérablement le temps de développement.
Le premier échantillon d'un nouveau projet industriel peut révéler des problèmes inattendus.
Par exemple :
- La force de départ peut être trop faible.
- La course est trop longue.
- La température de la bobine est trop élevée.
- Le piston peut entrer en collision avec un impact violent.
- Selon la position de montage, il peut y avoir une charge latérale.
- – La consommation actuelle dépasse la limite de l'alimentation électrique.
- Un fournisseur expérimenté vous aidera à analyser les causes profondes et ne se contentera pas de fournir un autre échantillon.
Le processus de développement idéal ressemble à ceci :
Exigences → analyse technique → sélection → prototype → tests → optimisation → validation → production pilote → production en série.
Bénéficier d'un support technique réactif de la part du fournisseur de solénoïdes push-pull peut s'avérer plus précieux que de disposer d'un catalogue étendu.
15. Comparez le coût total, et pas seulement le prix unitaire.
Le prix unitaire est le paramètre que les services d'achats industriels compareront toujours.
Cependant, le prix unitaire ne représente qu'une partie du coût total.
Un actionneur bon marché peut devenir très coûteux s'il entraîne :
- Temps d'arrêt de production
- Problèmes d'assemblage
- Repenser l'ingénierie
- Inspections excessives
- Échecs précoces
- Réclamations de garantie
- Service sur le terrain
- Les plaintes des clients
- Coût de remplacement
- La fiabilité est particulièrement importante si l'électrovanne est située profondément à l'intérieur de la machine et que son remplacement est coûteux.
Analysez les capacités techniques, la constance des produits, les performances de livraison, le contrôle qualité, le support technique et le prix du fournisseur de solénoïdes push-pull.
La meilleure décision d'achat est celle qui réduit le risque total lié au produit et son coût sur toute sa durée de vie.
16. Déposer une demande de devis détaillée
Une demande de devis détaillée permet au fournisseur de fournir une recommandation et une estimation appropriées.
Veuillez ne pas publier uniquement :
«Donnez-moi un devis pour un solénoïde push-pull 24V.»
Effectuez les opérations suivantes:
Application : Système d'automatisation pour l'industrie ;
Fonction : Tirer et relâcher le levier de verrouillage.
Tension: 24 VDC
Course : 8 mm
force initiale : 18 N à 8 mm
Force finale : 30 N Durée d'activation : 1 s Durée de désactivation : 4 s
Fréquence de fonctionnement : 12 cycles/min
Température ambiante : -10 à 60°C
(1 000 000 cycles) Espérance de vie
Espace disponible : 45 x 30 x 25 mm
Installation : bride à 2 trous
Volume annuel : 80 000 unités
Si possible, incluez des dessins mécaniques, des fichiers CAO, des photos, des vidéos ou des informations sur le chargement.
Les informations fournies permettent au fournisseur de solénoïdes push-pull d'analyser l'application spécifique au lieu de faire des suppositions basées sur une description générique.
17. Liste de vérification finale pour la sélection des fournisseurs
Voici les points à vérifier avant de prendre une décision d'achat pour la production industrielle :
- Le solénoïde tire-t-il suffisamment sur la course nécessaire ?
- La tension est-elle compatible avec le système de contrôle industriel ?
- La consommation actuelle est-elle acceptable ?
- Le cycle de service est-il bien défini ?
- L'élévation de température a-t-elle été évaluée ?
- La conception est-elle compatible avec la durée de vie opérationnelle requise ?
- Le temps de réponse de la machine est-il acceptable ?
- L'environnement d'exploitation est-il compatible avec les capacités du solénoïde ?
- Les paramètres mécaniques et électriques sont-ils personnalisables ?
- Le fournisseur peut-il prendre en charge les prototypes et les modifications techniques ?
- Sur la durée de vie du produit, le coût total est-il acceptable ?
18. Conclusions
Choisir le bon solénoïde push-pull pour un équipement industriel ne se résume pas à une simple comparaison de tension, de taille et de prix.
La force doit être mesurée lors de la course de travail réelle. Le rapport cyclique et la température sont interdépendants. La bobine doit être adaptée à la puissance disponible. La conception mécanique doit correspondre à la durée de vie opérationnelle prévue. L'actionneur complet doit fonctionner dans des conditions industrielles réelles.
Le fournisseur idéal de solénoïdes push-pull sera à la fois un partenaire d'ingénierie et le fabricant du composant.
Collaborez avec le fournisseur dès les premières étapes du projet OEM. Définissez la force, la course, la tension, le rapport cyclique, la température, la durée de vie, ainsi que les exigences environnementales et d'installation. Validez l'électrovanne choisie sur la machine réelle.
Le bon fournisseur de solénoïdes push-pull fournira les données techniques, soutiendra les tests de prototypes, identifiera les problèmes potentiels liés à l'application, assurera une personnalisation appropriée et garantira la qualité de fabrication du produit en production de masse.
En analysant les capacités d'ingénierie et la fiabilité de la fabrication, les acheteurs industriels réduiront les risques de développement, augmenteront les performances des équipements et parviendront à une solution d'approvisionnement fiable à long terme.
19. FAQ sur les fournisseurs de solénoïdes push-pull
1. Quel est le rôle d'un solénoïde push-pull ?
Un solénoïde push-pull est un actionneur électromagnétique qui transforme l'énergie électrique en mouvement linéaire mécanique. Selon sa conception et son montage, ce mouvement peut être utilisé pour pousser ou tirer un élément mécanique.
2. Comment puis-je choisir un fournisseur de solénoïdes push-pull ?
Sélectionnez le fournisseur de solénoïdes push-pull possédant les capacités d'ingénierie appropriées, les données de force et de course, la conception de la bobine, les performances thermiques, la durée de vie, la qualité de fabrication, les capacités de personnalisation, le support de prototypes et la capacité de production.
3. Quelles informations dois-je fournir au fournisseur ?
Tension, courant disponible, course requise, force à la position de course, temps ON/OFF, rapport cyclique, fréquence de fonctionnement, dimensions disponibles, plage de température, durée de vie prévue, conditions environnementales, exigences de montage et quantité annuelle.
4. Comment calculer la force nécessaire pour un solénoïde ?
Tout d'abord, estimez la charge mécanique. Ajoutez ensuite la résistance du ressort, le frottement, la gravité, la géométrie de la liaison, l'accélération et les autres forces de résistance. Intégrez la marge de sécurité. Enfin, calculez la force requise à la course.
5. Pourquoi la force du solénoïde push-pull change-t-elle avec la course ?
La force exercée par le solénoïde est déterminée par le circuit magnétique et l'entrefer entre les composants magnétiques. La position du plongeur modifie le circuit magnétique, et donc la force exercée.
6. Puis-je faire fonctionner l'électrovanne push-pull en continu ?
La faisabilité dépend de la conception. Certaines conceptions conviennent à un fonctionnement continu, d'autres à un fonctionnement intermittent. Pour un fonctionnement continu, il faut tenir compte de la puissance de la bobine, de la dissipation thermique, de la température ambiante, de l'isolation et des exigences en matière de force.
7. Faut-il utiliser un solénoïde industriel de 12 V ou de 24 V ?
Aucune de ces tensions n'est supérieure en termes de performances. Le choix de la tension dépend de l'architecture d'alimentation de l'équipement, du courant disponible, de l'électronique de commande, du câblage, des besoins en énergie et d'autres contraintes du système. La plupart des systèmes de commande industriels utilisent du 24 V CC, mais l'application déterminera la tension finale.
8. Un solénoïde push-pull peut-il être personnalisé ?
Oui. Le fournisseur peut éventuellement personnaliser la tension, la résistance de la bobine, la force, la course, la géométrie du piston, les ressorts, les supports de fixation, les câbles, les connecteurs et les dimensions. La personnalisation est possible, mais dépend des exigences techniques et du volume de production.
9. Quelle est la durée de vie prévue du solénoïde industriel push-pull ?
La durée de vie dépend de la charge, de la course, de la fréquence de fonctionnement, des chocs, de la température, de l'alignement mécanique, du traitement de surface, de la lubrification et d'autres paramètres. L'acheteur doit exiger que les données de durée de vie soient testées en fonction de l'application spécifique, et non se baser sur des valeurs générales.
10. Pourquoi le cycle de service est-il important pour la sélection d'un solénoïde ?
La température de la bobine dépend du rapport cyclique. Le solénoïde puissant, conçu pour les impulsions courtes, risque de surchauffer en cas d'alimentation prolongée. Les durées précises d'activation et de désactivation permettent au fournisseur de choisir la bobine adaptée.
11. Électrovanne standard ou sur mesure ? Que choisir ?
Choisissez le produit standard s'il répond aux exigences en matière de force, de course, de tension, de dimensions, de cycle de service et de durée de vie. Personnalisation : si le produit standard ne répond pas aux exigences mécaniques, électriques, environnementales ou commerciales, envisagez une personnalisation.
12. À quoi s'attendre d'un fabricant de solénoïdes push-pull
Assistance technique, données de performance documentées, capacité de prototypage, processus de fabrication, contrôle qualité, expérience en matière de personnalisation, capacité de tests de durée de vie, contrôle des modifications et capacité à prendre en charge les futurs volumes de production.
