
Un solenoide push-pull impermeabile trova impiego in molti settori industriali dove è necessario un movimento lineare affidabile in condizioni ambientali umide o difficili.
Nell'automazione industriale, vengono utilizzati per controllare cancelli, serrature, valvole, chiavistelli e sistemi di smistamento. Negli impianti di trattamento delle acque, le elettrovalvole impermeabili sono impiegate per regolare e monitorare il flusso d'acqua. Trovano impiego nelle macchine agricole per controllare sistemi di irrigazione, fertilizzanti o altri strumenti agricoli automatizzati, quando questi possono essere esposti a pioggia e umidità.
I solenoidi push-pull impermeabili sono utilizzati nei dispositivi di sicurezza per proteggere ingressi, serrature elettriche e barriere. Inoltre, grazie alle loro proprietà di resistenza all'acqua, trovano impiego in ambito nautico per regolare portelli, serrature o dispositivi di navigazione.
Vengono utilizzati nei distributori automatici, nei chioschi automatizzati e nei sistemi di biglietteria per controllare dispositivi di erogazione o di bloccaggio. I solenoidi impermeabili possono essere impiegati in dispositivi medici e di laboratorio che necessitano di un funzionamento affidabile in ambienti sterili e umidi.
Grazie alla loro affidabilità e durata, i solenoidi impermeabili trovano impiego nei sistemi di trasporto, nei sistemi di energia alternativa e in altri dispositivi elettronici per esterni. In qualsiasi condizione, garantiscono un controllo preciso del movimento, rappresentando un componente prezioso per le moderne applicazioni industriali.
Quali sono le sfide nella progettazione di un solenoide push-pull impermeabile?
Progettare un solenoide push-pull impermeabile è MOLTO più impegnativo che progettarne uno ordinario. Questo perché un solenoide di questo tipo non solo deve essere in grado di generare un movimento push-pull affidabile, ma deve anche avere un'eccellente tenuta stagna.
1. La sfida della tenuta con pistone mobile
La principale sfida nella progettazione di un solenoide push-pull risiede nella progettazione del suo pistone.
Un solenoide a spinta/trazione ha un pistone che dovrebbe muoversi all'interno dell'alloggiamento del solenoide. E le parti in movimento rappresentano sempre una potenziale via d'ingresso per i liquidi.
I possibili problemi sono:
- Perdita d'acqua dall'apertura dello stantuffo
- Attrito dovuto al funzionamento ripetuto della guarnizione
- Attrito dovuto alla sigillatura impermeabile
- Diminuzione della velocità e della forza a causa dell'elevato attrito
Le soluzioni ingegneristiche includono:
O-ring
Guarnizioni per alberi
Il punto è: una migliore tenuta significa maggiore attrito e quindi minore forza di azionamento.
2. Un atto di equilibrio tra tenuta e forza erogata
Un solenoide a spinta e trazione genera una forza magnetica che riduce lo spazio d'aria tra il pistone del solenoide e il nucleo in ferro.
Nella progettazione di solenoidi push-pull impermeabili, è necessario considerare quanto segue:
- Le guarnizioni aggiuntive occupano un po' di spazio
- Sono necessari spazi d'aria più ampi
- L'attrito generato dalle guarnizioni si oppone alla forza d'azione
così
- La forza di trazione diminuisce
- La forza di spinta diminuisce
- La reazione rallenta
Queste perdite devono essere compensate in fase di progettazione.
3. Protezione delle bobine impermeabili
La bobina di un solenoide elettromagnetico è un elemento altamente sensibile all'umidità.
E se l'acqua penetra all'interno:
- L'isolamento si deteriora
- Variazioni della resistenza elettrica
- La bobina può andare in cortocircuito e bruciarsi
Le misure di protezione ingegneristica includono:
Rivestimento epossidico
- Impregnazione di resina sottovuoto
- Bobine impermeabili
- Assemblaggi di bobine completamente impermeabili
Il trucco sta nel garantire una buona dissipazione del calore e sigillare tutto ermeticamente.
4. Ingresso cavi impermeabile
Un'altra potenziale fonte di perdite è l'ingresso di un filo.
I problemi sono:
- L'acqua può infiltrarsi attraverso le fessure dei cavi.
- Danni causati dalla piegatura dei cavi
- Degrado della tenuta del cavo nel tempo
Le soluzioni sono:
- Utilizzo di pressacavi (impermeabili)
- Uscite di cavi e fili sovrastampati
- fili rivestiti in resina epossidica
- Utilizzo di connettori IP67
La stragrande maggioranza dei guasti alle elettrovalvole impermeabili è dovuta a una tenuta difettosa dell'ingresso del cavo.
5. Problemi di dissipazione del calore
Un solenoide ordinario può raffreddarsi tramite trasferimento di calore attraverso il suo corpo.
Tuttavia, nel caso di un solenoide push-pull impermeabile:
- Le guarnizioni impediscono la circolazione dell'aria
- I materiali di invasatura impediscono la dissipazione del calore
- L'intero gruppo è incapsulato e quindi non può dissipare il calore in modo adeguato.
I risultati sono:
- Temperatura più elevata della bobina
- ciclo di lavoro ridotto
- Efficienza ridotta
- Vita utile ridotta
Gli ingegneri devono tenere in considerazione i seguenti aspetti:
- Requisiti di alimentazione della bobina
- Dimensioni del filo
- Materiali utilizzati nella costruzione
- Metodi di dissipazione del calore
-
Resistenza alla Corrosione
Un solenoide impermeabile è resistente alla corrosione, tuttavia, la resistenza alla corrosione non implica automaticamente l'impermeabilità.
Questi solenoidi funzionano all'aperto dove può esserci
- Acqua piovana
- Spruzzo salino
- Sostanze chimiche
- Umidità
Per resistere alla corrosione, i solenoidi devono contenere materiali che:
- Pistoni in acciaio inossidabile
- Nichelatura di componenti in acciaio
- zincatura
- verniciatura a polvere
La scelta dei materiali influenza il prezzo finale del prodotto.
-
Funzionamento più fluido
Un solenoide push-pull richiede:
Non come i semplici solenoidi a tirante:
- Corretto allineamento dello stantuffo
- Sistema di guida a basso attrito
- Molle di ritorno che forniscono forza perpetua
- Movimento senza contraccolpo
Le guarnizioni di un solenoide impermeabile possono causare:
- Pressione laterale
- Più attrito
- Usura irregolare
Risultato:
- Rilegatura
- Diminuzione dell'ictus
- Forze incoerenti
- cancro precoce
-
Ottenere classificazioni IP più elevate
Più alto è il grado di protezione IP, più difficile è progettare un solenoide push-pull impermeabile.
| IP Valutazione |
Livello di difficoltà |
| IP54 |
Basso |
| IP65 |
Medio |
| IP66 |
Media altezza |
| IP67 |
Alto |
| IP68 |
Molto alto
|