Hoe kies je een C-frame push-pull solenoïde?
Bij de keuze van de juiste C-frame push-pull solenoïde moet men niet alleen rekening houden met de spanning, maar vooral met de mechanische eisen. Ten eerste is het noodzakelijk om het type actie te specificeren: duwen, trekken, loslaten, vergrendelen of positioneren. Vervolgens moet de werkingsslag worden gemeten en de benodigde kracht aan het begin en einde van de slag worden bepaald. De solenoïdekracht is afhankelijk van de positie van de plunjer; de krachtwaarde nabij de gesloten positie mag niet als voorbeeld worden gebruikt voor de gehele slag.
Vervolgens moet men de beschikbare voeding bepalen, inclusief de nominale spanning, de toelaatbare stroomsterkte, de spoelweerstand en het aansturingsvermogen. Het is noodzakelijk om te bepalen of de solenoïde continu of intermitterend zal werken. De inschakelduur is een belangrijke parameter, omdat de temperatuur van de spoel stijgt wanneer deze wordt bekrachtigd. Een apparaat dat is ontworpen voor korte pulsen kan oververhit raken als het continu aanstaat. Men moet ook rekening houden met de omgevingstemperatuur, ventilatie, andere warmtebronnen en de toegestane temperatuur van het eindproduct.
Het is noodzakelijk om de mechanische afmetingen zorgvuldig te overwegen, waaronder de afmetingen van de behuizing, de diameter van de plunjer, de richting van de as, de montagegaten, de uitgang van de aansluitdraden, de positie van de connector, de terugveer en de speling van de bewegende onderdelen. Zijdelingse belastingen moeten worden vermeden, aangezien een verkeerde uitlijning wrijving, lawaai, slijtage en de kans op vastlopen vergroot.
Ook is het nodig om de prestatie-eisen te evalueren, waaronder de reactietijd, het bedrijfsgeluid, de houdkracht, de terugslagkracht, de levensduur, de werkfrequentie, enzovoort. Bij slimme apparaten is het impactgeluid net zo belangrijk als de elektromagnetische kracht, en kan rubberen stoppers of mechanische demping nodig zijn.
Tot slot dient men de aanpassingen met de leverancier te bespreken, inclusief tekeningen, spanning, slag, kracht en positie-eisen, inschakelduur, bedieningsvolgorde, omgeving, jaarlijkse productiehoeveelheid en beoogde levensduur. Prototypetesten moeten worden uitgevoerd op het daadwerkelijke mechanisme voordat het definitieve ontwerp wordt goedgekeurd. De validatie moet plaatsvinden met de meest ongunstige spanning, temperatuur, belasting, tolerantie en herhaalde cycli.
Als het mechanisme gedurende langere perioden van stroom moet worden voorzien, moeten de opties voor continu bedrijf worden vergeleken. Als de beweging het enige doel is, kan de pulswerking de warmteontwikkeling en het stroomverbruik verminderen, evenals de spoelgrootte, zonder de aandrijfkracht te veranderen.
Hoe voorkom je veelvoorkomende fouten bij het ontwerpen van een C-frame push-pull-solenoïde?
1. Kies de solenoïde niet alleen op basis van de nominale spanning.
De spanning is slechts één parameter. Slag, kracht, inschakelduur, temperatuur, stroomsterkte, montageruimte, terugveer en levensduur zijn eveneens belangrijk.
2. Beschouw de houdkracht niet als de noodzakelijke beginkracht.
Solenoïden leveren maximale kracht in de buurt van de rustpositie van de plunjer. De kracht bij de maximale slag kan veel lager zijn.
3. Beperk de slag tot een minimum.
Een toenemende luchtspleet vermindert de elektromagnetische kracht. Zorg ervoor dat de benodigde slag zo kort mogelijk is.
4. Bepaal de werkelijke inschakelduur.
Een spoel die ontworpen is voor kortstondig gebruik kan te heet worden als deze te lang onder spanning staat.
5. Houd rekening met de tolerantie van de voedingsspanning.
Test de actuator bij minimale en maximale spanning, inclusief de spanningsval door de bedrading en het aansturingscircuit.
6. Plaats de plunjer niet zijdelings.
De as moet in de juiste richting staan. Zijdelingse belasting veroorzaakt wrijving, lawaai, slijtage en vastlopen.
7. Gebruik de terugveer niet, die is te sterk.
De solenoïde moet de veerkracht en de externe mechanische belasting overwinnen.
8. Zorg voor voldoende mechanische ruimte.
Houd rekening met productietoleranties, thermische uitzetting, assemblagevariaties en slijtage.
9. Zorg voor spoelbeveiliging in het stuurcircuit.
Wanneer de inductieve belasting wordt uitgeschakeld, ontstaat er een spanningspiek. Neem daarom een geschikte terugslagbeveiliging of overspanningsbeveiliging op.
10. Denk na over het bedrijfsgeluid.
Een hoge slagkracht van de plunjer kan klikgeluiden veroorzaken. Het stille apparaat heeft mogelijk mechanische stops, dempingsmateriaal, een lagere slagkracht of een gecontroleerde stroomsterkte nodig.
11. Bescherm het open frame-ontwerp tegen vervuiling.
De plunjerbeweging kan worden geblokkeerd door stof, vocht, vet, vezels en andere vreemde deeltjes.
12. Bekijk de binnenkant van het eindproduct.
De prestaties op de testbank zijn niet altijd representatief voor de uiteindelijke prestaties. Test de daadwerkelijke assemblage met de werkelijke spanning, temperatuur, belasting, toleranties en verwachte levensduur.
