Rozdział 1: 1: Wprowadzenie
Rurowe elektromagnesy pchające i ciągnące to najczęściej stosowane siłowniki elektromechaniczne we współczesnej automatyce przemysłowej. Ich funkcją jest przetwarzanie energii elektrycznej na ruch prostoliniowy, umożliwiając maszynom wykonywanie takich zadań, jak blokowanie, pchanie, ciągnięcie, podnoszenie lub puszczanie obiektów.
Najczęściej stosowanymi elektromagnesami rurowymi są:
Elektromagnesy pchające z obudową rurową
Elektromagnesy ciągnące z obudową rurową
Elektromagnesy typu Push-Pull z obudową rurową
Dla inżynierów, projektantów produktów i integratorów systemów niezwykle ważna jest znajomość różnic pomiędzy tymi trzema elektromagnesami, aby móc wybrać ten właściwy do danego zadania.
Rozdział 2: Do czego służą elektromagnesy rurowe typu push-pull?
Solenoid rurowy to urządzenie elektromagnetyczne, które zamienia energię elektryczną na ruch prostoliniowy.
Główne części elektromagnesu rurowego
Uzwojenie cewki: Ta część wytwarza pole magnetyczne po podaniu napięcia.
Tłok lub wirnik: Jest to ruchoma część elektromagnesu wykonana z żelaza.
Obudowa magnetyczna: Zewnętrzna powłoka elektromagnesu uzupełnia pole magnetyczne.
Sprężyna powrotna: sprężyna, która odpycha tłok, gdy elektromagnes nie jest zasilany.
Rurka, która kieruje tłokiem, aby zapewnić płynny ruch, nazywana jest rurką prowadzącą.
Po wzbudzeniu elektromagnesu prąd elektryczny powoduje, że cewka wytwarza pole magnetyczne, które popycha tłok w kierunku środka elektromagnesu.
Rozdział 3: Jak działają elektromagnesy rurowe typu push-pull
Solenoid wykorzystuje do swojego działania zjawisko elektromagnetyzmu.
Cewka elektromagnesu jest w stanie przewodzić prąd elektryczny.
Wokół cewki powstaje pole magnetyczne.
Obwód magnetyczny ciągnie tłok wykonany z materiału ferromagnetycznego w kierunku rdzenia.
Tłok powoduje działanie mechaniczne, które przesuwa ładunek.
Po wyłączeniu zasilania sprężyna przywraca tłok do pierwotnej pozycji.
Główną różnicą pomiędzy elektromagnesem pchającym i ciągnącym jest sposób mechanicznego wykorzystania wyjścia.
Rozdział 4: Czym jest elektromagnes rurowy?
Co to jest solenoid, który popycha rurkę?
Po włączeniu elektromagnesu tłok wysuwa się, powodując działanie pchające.
Pole magnetyczne wewnątrz solenoidu wciąż przyciąga coś w swoim kierunku, co powoduje ruch, który mechanicznie przekształca się w pchnięcie.
Wniosek o pracę
Po włączeniu zasilania tłok się wysuwa.
WYŁĄCZENIE: Sprężyna cofa tłok.
ZALETY
Akcja bezpośrednia: naciśnij
Łatwe podłączanie do dźwigni i siłowników
Prosty projekt
Łatwe podłączanie do dźwigni i siłowników
Dobre do mechanizmów wyrzutowych
Wady
Mniejsza siła niż w przypadku elektromagnesu pociągowego
Krótki skok
Trochę mniej wydajny
Elektromagnes rurowy Typowe zastosowanie
Maszyny sprzedające rzeczy
Maszyny wydające bilety
Maszyny używane w grach typu pinball
Solenoidy z rurkami
Rozdział 5: Czym jest elektromagnes rurowy?
Po włączeniu elektromagnesu rurowy elektromagnes pociągowy porusza się, wciągając tłok do korpusu elektromagnesu.
Jest to najpopularniejsza i najwydajniejsza konfiguracja elektromagnesu, ponieważ do przyciągania wirnika w jego kierunku wykorzystuje się pole magnetyczne.
Ruch pracy
WŁĄCZENIE: Tłok przesuwa się.
WYŁĄCZ zasilanie → Sprężyna odpycha go do tyłu.
ZALETY
Więcej siły magnetycznej
Możliwość dłuższego głaskania
Bardzo wydajny
Stabilna i niezawodna konstrukcja
Wady
Aby wykonać ruch push, może być potrzebny link zewnętrzny.
Instalacja może wymagać więcej miejsca dla mechaników.
Typowe zastosowania
Zamki w drzwiach
Systemy zatrzaskowe
Chwytaki do robotów
Narzędzia do automatyzacji fabryk
Urządzenia blokujące dla bezpieczeństwa
Rozdział 6: Rurowe elektromagnesy typu push-pull
Czym jest solenoid, który popycha i ciągnie?
W zależności od miejsca podłączenia obciążenia, elektromagnes przeciwsobny może zapewniać działanie mechaniczne pchające lub ciągnące.
Gdy pręt elektromagnesu przeciwsobnego jest pchany lub ciągnięty, może poruszać się w dowolnym kierunku, ale tłok porusza się do wewnątrz.
Korzyści
Instalację można zmienić
Można poruszać się na dwa sposoby
Mały
Dobre dla systemów mechanicznych poruszających się w więcej niż jednym kierunku
Wady
Bardziej skomplikowana konfiguracja mechaniczna
Droższe w produkcji
Typowe zastosowania
Maszyny do automatycznego sortowania rzeczy
Systemy automatyzacji fabryk
Zamki, które są inteligentne
Maszyny pakujące
Rozdział 7: Porównanie elektromagnesów typu push-pull i push-pull
| Cecha | Elektromagnes pchający | Pociągnij elektromagnes | Elektromagnes typu push-pull |
| Kierunek ruchu | Pchnięcie na zewnątrz | Pociągnięcie do wewnątrz | Pchać lub ciągnąć |
| Sprawność magnetyczna | Średni | Wysoki | Wysoki |
| Zdolność do udaru | Krótko-średnio | Średnio-długi | Średni |
| Elastyczność instalacji | Średni | Średni | Wysoki |
| Typowe zastosowanie | Wyrzucanie | Zamykający | Elastyczna automatyzacja |
Rozdział 8: Zagadnienia projektowe dotyczące elektromagnesów rurowych
Projektując elektromagnesy rurowe, inżynierowie powinni wziąć pod uwagę następujące czynniki.
8.1. Potrzebna siła
Potrzeba użycia siły zależy od:
Waga ładunku
Tarcie maszyn
Współczynnik bezpieczeństwa
Siła elektromagnesu maleje wraz ze wzrostem długości skoku, więc obliczenia powinny być dokładne.
8.2. Długość skoku
Skoki typowego elektromagnesu rurowego są
2 mm do 20 mm
Dłuższe pociągnięcia wymagają:
Większy rozmiar elektromagnesu
Więcej użytej mocy
8.3. Moc i napięcie
Oto kilka typowych napięć:
12V DC
24 woltów prądu stałego
48V DC
8.4 Cykl pracy
Należy również wziąć pod uwagę współczynnik wypełnienia:
Obowiązek ciągłej pracy
Obowiązek, który przychodzi i odchodzi
Współczynnik wypełnienia określa, jak długo elektromagnes może być używany.
Przykład:
10% współczynnik wypełnienia = krótkie okresy czasu
50% cyklu pracy = umiarkowane okresy czasu
100% cykl pracy oznacza, że urządzenie pracuje cały czas
Jeśli zastosuje się niewłaściwy cykl pracy, urządzenie może się przegrzać.
8.5. Warunki pogodowe
Elektrozawory przemysłowe muszą być zabezpieczone przed:
Brud
Wilgotność
Bardzo gorący
Wibracja
Oto kilka powszechnych metod ochrony siebie:
Obudowy z klasą IP
Izolacja do wysokich temperatur
Powłoki, które nie rdzewieją
Rozdział 9: Jak wybrać odpowiednie elektromagnesy rurowe typu push-pull
To prosta metoda wyboru elektromagnesu rurowego.
Krok 1: Jaki to rodzaj ruchu?
Dokonaj wyboru na podstawie rodzaju ruchu:
Akcja pchania
Elektromagnes push
Ruch pociągnięcia
Solenoid pull
Elektromagnes typu push-pull
Elastyczny ruch
Krok 2: Jaka siła jest potrzebna
Dodaj:
Waga ładunku
Tarcie
Współczynnik bezpieczeństwa
Krok 3: Jaka odległość jest wymagana
Wybierz elektromagnes, który będzie w stanie dostarczyć wymaganą siłę na końcu skoku.
Krok 4: Jakie napięcie i współczynnik wypełnienia
Upewnij się, czy będzie działać przy twoim napięciu zasilania.
Krok 5: Miejsce na instalację
Upewnij się, że rozmiar elektromagnesu jest odpowiedni do konstrukcji maszyny.
Rozdział 10: Ostatnie przemyślenia
Rurowe elektromagnesy typu push-pull są znakomitym wyborem do wielu różnych zastosowań przemysłowych i biznesowych.
Inżynierowie mogą wybrać właściwy typ siłownika do swojego projektu, rozumiejąc różnice między elektromagnesami pchającymi, ciągnącymi i przeciwsobnymi.
Ogólnie rzecz biorąc, różnice są następujące:
Zawory elektromagnetyczne są najmocniejsze i najefektywniejsze.
Elektromagnesy typu push idealnie nadają się do zastosowań, w których wymagany jest ruch bezpośrednio na zewnątrz.
Elektromagnesy typu push-pull ułatwiają łączenie różnych elementów złożonego układu automatyki.
Inżynierowie mogą zwiększyć efektywność systemów i wydłużyć ich żywotność poprzez staranną ocenę siły, skoku, obciążenia i wymagań instalacyjnych.
Rozdział 11: Pytania i odpowiedzi dotyczące elektromagnesów rurowych
- Jaka jest główna różnica pomiędzy elektromagnesami pchającymi i ciągnącymi?
Po aktywowaniu elektromagnesu pchającego, przedmioty przesuwają się na zewnątrz, natomiast elektromagnes ciągnący przesuwa przedmioty w kierunku środka.
- Jaki typ elektromagnesu ma największą moc?
Solenoidy pociągowe są zwykle najmocniejsze, ponieważ obwód magnetyczny naturalnie przyciąga wirnik do środka cewki.
- Czy możliwe jest zastosowanie elektromagnesu ciągnącego jako elektromagnesu pchającego?
Tak. Solenoid ciągnący można wykorzystać do wykonania ruchu pchającego za pomocą łącznika mechanicznego lub przedłużenia pręta.
- Jak długo zazwyczaj działają elektromagnesy rurowe?
Wysokiej jakości elektromagnesy przemysłowe mogą wytrzymać miliony cykli, w zależności od cyklu pracy i środowiska pracy.
- Jakie napięcie stosują elektromagnesy rurowe?
Mogą one działać przy następujących napięciach: 12 V DC, 24 V DC i 48 V DC.
- Czy elektromagnesy rurowe można stosować do pracy ciągłej?
Tak, pod warunkiem, że mają cewki umożliwiające pracę w pełnym cyklu roboczym.
- Jak można wzmocnić elektromagnes?
Postępując w następujący sposób, możesz wzmocnić swój elektromagnes:
Zwiększanie prądu w cewce
Skrócenie odległości skoku
Poprawa wydajności materiałów magnetycznych
- W jakich rodzajach przedsiębiorstw stosuje się elektromagnesy rurowe?
Niektóre z branż to
Automatyzacja w przemyśle
Robotyka
Urządzenia do opieki zdrowotnej
Maszyny sprzedające rzeczy
Inteligentne zamki
Systemy samochodowe
