Solenoide tubular industrial para sistemas de automação

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Solenoide tubular industrial com curso de 125 mm e capacidade de carga de 50 kg.

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Guia do Solenoide Tubular Industrial WL132250 para Automação

Um solenóide tubular industrial é um dispositivo que transforma corrente elétrica em movimento linear. Ele consiste em um corpo tubular envolto por uma bobina de cobre, um circuito magnético com núcleo de ferro e um êmbolo deslizante. Quando uma corrente elétrica passa pela bobina, um campo magnético é gerado para acionar o êmbolo e criar o movimento.
As solenoides tubulares industriais são amplamente utilizadas devido à sua construção compacta, alta eficiência de conversão de energia e operação confiável. Comparadas às solenoides tradicionais, as solenoides tubulares apresentam força magnética muito mais intensa, além de maior eficiência energética. Essas solenoides podem ser personalizadas em termos de força de saída, tensão, comprimento do curso, tipo de montagem, etc. Elas são amplamente aplicadas em dispositivos de travamento, máquinas de venda automática, equipamentos médicos, dispositivos de segurança e máquinas de embalagem.

Principais características do solenóide tubular industrial

Compactos em sua estrutura, esses solenoides tubulares possuem uma força magnética potente e operam de forma confiável. São ideais para aplicações de controle de alta velocidade e precisão na indústria de automação. Esses solenoides industriais são projetados em formato tubular para economizar energia e aumentar a força magnética. Com uma construção robusta, são duráveis, exigem pouca manutenção e podem operar de forma contínua e estável. Disponíveis com ação de tração ou compressão, esses solenoides oferecem opções de personalização em termos de tensão, curso, força de saída, estilo de montagem e tipos de conexão.

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Visão geral do produto: Solenoide tubular industrial para serviço pesado

O solenóide tubular industrial é um atuador eletromagnético compacto que produz ação linear de tração ou compressão. O design tubular desses solenóides aumenta a eficiência do fluxo magnético, resultando em alta força e tempo de resposta rápido. Os solenóides tubulares industriais são amplamente utilizados em equipamentos de automação, sistemas de segurança, dispositivos médicos, máquinas de venda automática e máquinas industriais. Disponíveis em diferentes tensões e forças, esses solenóides tubulares industriais podem ser personalizados de acordo com as necessidades da aplicação.

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Solenoide tubular industrial para serviço pesado - Exibição detalhada

Solenoide tubular industrial para equipamentos automatizados

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Solenoide tubular industrial para sistemas de atuação

Soluções de Engenharia para Solenoides Tubulares Industriais

Solenoide tubular industrial para equipamentos médicos

Guia de Seleção de Solenoides Tubulares Industriais de Precisão

Ficha técnica do solenóide tubular industrial

Marcas	Tecnologia Weilong	Número de modelo	WL132250
Tensão Nominal (V)	CC 12 V, 24 V, 48 V e 60 V	Potência nominal (W)	5000-6000 W
Modelo de Trabalho	Tipo de tração tubular	Força de retenção (N)	300-500N
Curso (mm)	30–125 mm	Tempo(s) de reinicialização	0.1
vida de serviço	300 mil vezes	Certificação	Certificações CE, RoHS e ISO9001.
Material	Caixa em aço carbono com revestimento zincado	Comprimento do fio condutor (mm)	200
Estilo de instalação	Parafuso e tampa ajustáveis	Tolerância Dimensional	+/- 0.1 mm
À prova d'água	nenhum	Classe de isolamento	F
Teste de alta potência	AC 1200V 50/60Hz 2s	Força de retenção sem excitação	0
Temperatura de trabalho	-10 ° C-100 ° C	Ciclo de trabalho	1-100%
Profundidade da rosca (mm)	/	Termo De Pagamento	TT ou LC à vista
A ordem da amostra	Sim	Garantia	1 Ano
MOQ	pcs 1000	Capacidade De Fornecimento	5000 unidades por semana
Horario de entrega	30 dias	Port of Loading	Shenzhen

Como funciona um solenóide tubular industrial?

Quando uma fonte de alimentação de corrente contínua é aplicada ao fio de cobre na bobina de um solenóide tubular industrial, um campo magnético é produzido. Esse campo magnético gera uma força de atração sobre o êmbolo ferromagnético que fica dentro da carcaça tubular.

Em seguida, o êmbolo é empurrado para dentro para criar o movimento linear. Assim que a corrente elétrica cessa, o êmbolo retorna à posição inicial com o auxílio de uma mola ou força externa. Todo o processo é relativamente simples, eficiente e rápido. A força gerada é determinada pela tensão, corrente e curso.

Como podemos fabricar o solenóide tubular industrial necessário com capacidade de carga de 50 kg e curso de 125 mm?

O desafio aqui não é torná-lo mais forte, mas sim lidar com sua natureza multidimensional (limitação multifísica). As principais limitações de engenharia são as seguintes:

1. Equilíbrio entre força e distância do curso (principal problema de projeto)

A força depende do entreferro da seguinte forma:

F ∝ N²I²g²F \propto \frac{N^2 I^2}{g^2}F ∝ g²N²I²F, onde F = força e g = entreferro (distância do curso)

Qual é o problema aqui?

Com um curso de 125 mm, o espaço de ar é bastante grande.

A força magnética diminui exponencialmente dependendo da distância até o êmbolo.

É realmente difícil fornecer 50 kg de força em um curso completo sem o seguinte:

volume de bobina extremamente grande ou

corrente elétrica extremamente alta ou usando algum tipo de amplificador magnético

O resultado do projeto de um solenóide tubular será o seguinte:

alta força no início do curso (0-10 mm)

A força diminui no final de um movimento longo.

2. Dimensões da bobina versus corrente elétrica (risco de superaquecimento)

Para obter alta força em um movimento longo:

o número de ampere-espiras deve ser bastante alto

Você precisará de:

um fio de cobre grosso, muitas bobinas ou corrente muito alta

Consequências:

Aquecimento por resistência I² muito alta = corrente alta

Carcaça tubular

pequeno espaço para bobinas

o risco de sobreaquecimento das serpentinas acima dos limites de isolamento da classe (classe F/H)

=> O projeto térmico é um dos principais problemas para sua aplicação.

3. Sättigung magnético de Kernmaterials

É necessário que o fluxo no núcleo de ferro e no êmbolo seja suficientemente alto:

Devido à elevada força necessária, o aço fica saturado com fluxo magnético (aproximadamente 1.6 a 2.0 Tesla).

Saturação magnética

A corrente adicional não aumenta substancialmente a força.

O problema:

A geometria tubular implica uma seção transversal restrita do núcleo de ferro.

Um curso longo diminui a eficiência do percurso do fluxo.

4. Curso longo e perdas de fluxo no entreferro

Quando o curso atingir 125 mm:

Parte do fluxo magnético está "vazando" para o ambiente circundante.

baixa densidade e distribuição do campo magnético

Como um resultado:

baixa eficiência de conversão em força (< 10-20%)

Força mais forte nas extremidades, força mais fraca no meio.

5. Problemas mecânicos de solenoides tubulares com grande curso

Os solenoides de curso longo apresentam problemas mecânicos específicos:

O êmbolo está inclinado ou preso

Requisitos:

Usinagem de alta precisão, rolamentos/buchas de baixo atrito, revestimento resistente ao desgaste

Carga de 50 kg:

A carga lateral e o atrito desempenham um papel significativo.

A falha ou o travamento do êmbolo devido ao desalinhamento.

6. Equilíbrio entre massa e velocidade de atuação

Para exercer uma força de 50 kg em um curso de 125 mm:

É necessária uma massa de êmbolo maior…

Uma massa maior significa maior inércia e, portanto, menor velocidade.

=> Você enfrentará o problema de ter que escolher entre os seguintes fatores:

Alta força = baixa velocidade de atuação

Resposta rápida = baixa força aplicada

7. Ciclo de trabalho e problemas de aquecimento forçado

Para uso industrial, geralmente são necessários os seguintes itens:

operação de alta frequência

No entanto:

Curso amplo e alta força = grande energia por ciclo

Carcaça tubular => incapacidade de dissipação rápida

=> O resultado geralmente requer:

ciclo de trabalho intermitente (10 a 30%) ou sistema de refrigeração forçada

8. Limitações de fabricação e dimensões da caixa de transporte

Para obter uma força de 50 kg com um curso de 125 mm:

Geralmente, você precisará do seguinte:

uma bobina de grande diâmetro

longa caixa de circuito magnético

No entanto, as restrições são

preço aumenta

O peso aumenta, o espaço de instalação é restrito e a precisão da usinagem melhora.

9. Problema de Eficiência (Questão-chave do Projeto Real)

Durante o funcionamento de um solenóide de curso longo:

a eficiência da conversão de energia elétrica em energia mecânica torna-se baixa

“Quase toda a energia se perde na forma de calor, mas não em força.”

Como resultado, os engenheiros estão se perguntando:

“O solenoide é o dispositivo correto?”

10. Principais Diretrizes no Projeto de um Dispositivo Real

Os engenheiros escolheram o projeto, que combina seus requisitos de 50 kg e um curso de 125 mm para fornecer:

Solenoide com vantagem mecânica

Mecanismo de alavancagem

Conjunto de cremalheira e pinhão

Fecho magnético com assistência por mola

Alternativa: atuador híbrido

solenóide de liberação/travamento

acionamento motorizado ou pneumático da alavanca

Alternativa C: Solenoide de múltiplos estágios

Solenoide de alta potência com curso pequeno

estágio mecânico estendendo a posição do êmbolo

Conclusão

Gerar uma força de 50 kg com um curso de 125 mm em um único solenóide tubular puro é problemático porque

diminuição exponencial da força dependendo do comprimento do curso

valor de força máxima limitado pela saturação magnética

limites na corrente de aquecimento contínuo

baixa eficiência de conversão com curso longo

A estabilidade mecânica é importante.

Aplicação de solenóide tubular industrial para serviço pesado

As aplicações de solenoides tubulares industriais incluem sistemas de automação industrial onde válvulas, comportas e dispositivos de travamento são controlados; eles também regulam dispositivos de triagem e atuadores. Em máquinas de embalagem, os solenoides tubulares são usados para controlar o posicionamento de produtos, a vedação e interruptores mecânicos.

Em máquinas de venda automática, esses solenoides são usados para controlar a dispensação de medicamentos, bem como a função de travamento das máquinas. Os solenoides tubulares são utilizados em fechaduras eletrônicas, equipamentos de controle de acesso e sistemas de segurança. Sua precisão e confiabilidade garantem que esses solenoides sejam adequados para instrumentos de diagnóstico, dosagem de medicamentos e sistemas de automação laboratorial.

Em equipamentos de escritório como impressoras, copiadoras e sistemas de gerenciamento de documentos, os solenoides tubulares são amplamente utilizados. Eles também são empregados na indústria automotiva em sistemas de controle de combustível e transmissão, além de dispositivos de travamento automático. Os solenoides tubulares são ideais para máquinas agrícolas, casas inteligentes, robótica e painéis de controle industrial.

Solenoides tubulares industriais para serviço pesado: vantagens e desvantagens

Vantagens dos solenoides tubulares industriais

Existem muitas vantagens nos solenoides tubulares. Devido ao seu design compacto, os solenoides tubulares industriais apresentam alta força de saída. Além disso, sua construção em circuito fechado os torna altamente eficientes. Eles podem fornecer uma resposta rápida e alcançar movimentos lineares de alta precisão. Ademais, os solenoides tubulares industriais são confiáveis e têm baixo custo de manutenção.

Esses solenoides podem durar milhões de ciclos quando projetados adequadamente. Além disso, os solenoides tubulares industriais podem ser personalizados em termos de tensão, força, comprimento do curso, montagem e nível de proteção ambiental.

Desvantagens dos solenoides tubulares industriais

Os solenoides tubulares têm suas vantagens e desvantagens. À medida que o comprimento do curso aumenta, a força diminui. Além disso, geram calor se operados continuamente. Tensão excessiva e ciclo de trabalho incorreto podem causar superaquecimento, reduzindo assim a vida útil.

Além disso, o curso dos solenoides tubulares geralmente é menor do que o dos atuadores acionados por motor. Portanto, para aplicações com cursos muito longos, outros tipos de atuadores podem ser escolhidos. A força magnética no final do curso é maior do que no início, o que resulta em uma força de saída não uniforme.

Guia de Solução de Problemas de Solenoides Tubulares Industriais

Se o seu solenóide tubular industrial não estiver funcionando, aqui estão algumas maneiras de solucionar o problema:

Primeiramente, é necessário verificar a tensão e a corrente de alimentação. Se a tensão for inferior à necessária, a força magnética não poderá ser gerada. Verifique se há conexões soltas, rupturas ou danos nos fios. Em seguida, o superaquecimento pode ser causado por sobrecarga ou tensão excessiva. Um teste de resistência da bobina pode ser usado para detectar curtos-circuitos ou danos nos enrolamentos.

Em seguida, o êmbolo e o corpo tubular devem ser inspecionados quanto a sinais de sujeira, danos, corrosão e obstrução. O êmbolo pode parar de responder se não se mover suavemente. Isso também pode ser devido a molas defeituosas.

Por último, mas não menos importante, a vibração pode ser causada por desalinhamento, desgaste de componentes ou uma fonte de alimentação instável.

Perguntas frequentes sobre solenoides tubulares industriais

1. O que é um solenóide tubular e por que devo usá-lo em vez do solenóide tradicional de estrutura aberta?

Como o próprio nome indica, um solenóide tubular é montado dentro de uma carcaça metálica cilíndrica que envolve completamente o núcleo e a bobina do solenóide. O design tubular melhora o fluxo magnético e também cria uma blindagem magnética contra interferências externas, além de proteger as partes internas do solenóide contra poeira e outras impurezas. O solenóide de estrutura aberta possui um núcleo exposto em formato de C ou D. Eles são menos dispendiosos, porém geram menos força e não possuem propriedades de blindagem magnética.

2. Você pode explicar os ciclos de trabalho dos solenoides tubulares industriais?

Os ciclos de trabalho industriais padrão são

Intermitente (como 10%, 25%, 50%); o ciclo de trabalho depende do tempo de energização e desengate do solenoide. Isso possibilita gerar maior potência (força) devido ao aquecimento limitado da bobina.

Contínuo (100%). Um solenóide opera sem limitações de tempo de energização, porém possui potência limitada.

Ao escolher o solenóide, você deve levar em consideração o ciclo de trabalho esperado para evitar a queima da bobina.

3. Como posso calcular a força necessária para a aplicação industrial?

A força gerada pelo solenóide tubular varia de acordo com a distância do ponto de energização do êmbolo. Assim, a força gerada é máxima no início do curso e mínima no final. Os fabricantes fornecem gráficos com as características de força-curso para cada modelo específico. É necessário garantir que a força do solenóide escolhido seja suficiente para vencer a carga mecânica em cada ponto do curso.

4. Quais são os tipos de voltagens que você tem?

As solenoides tubulares industriais podem operar com corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA). As de baixa tensão CC incluem 6, 12, 24 e 48 V, enquanto as de alta tensão são 110 e 220 V. Menos comuns são as solenoides tubulares de CA, que possuem retificadores internos às bobinas. Não exceda o valor nominal, pois a sobretensão reduz significativamente a vida útil da solenoide.

5. Em solenoides tubulares, prefere-se o modelo de empurrar ou o de puxar?

A maioria dos solenoides tubulares são solenoides de tração, o que significa que, quando energizados, o êmbolo é puxado para dentro da bobina. Sim, também existem solenoides de compressão adicionando um extensor ou mola ao êmbolo. Alguns modelos operam nos modos de tração e compressão, portanto, consulte a folha de dados para verificar o curso máximo de compressão do êmbolo.

6. Que tipo de proteção ambiental pode ser alcançada com solenoides tubulares industriais?

Os solenoides tubulares básicos não possuem proteção contra o ambiente (classe IP00 – proteção contra sólidos maiores que 12 mm). Utilize as variantes protegidas (IP65, IP67) com anel de vedação, preenchimento com epóxi ou carcaça de aço inoxidável em caso de umidade, poeira e presença de produtos químicos leves no ambiente de trabalho. Observação: A proteção reduz a troca térmica; portanto, reduza a potência se o ciclo de trabalho permanecer inalterado.

7. Qual tipo de mecanismo de devolução selecionar?

O solenóide tubular precisa ter algum mecanismo de retorno em caso de desenergização. Os seguintes mecanismos de retorno são possíveis para solenóides tubulares:

Gravidade (o solenoide deve ser instalado na vertical).

Mola externa (a mais popular, indicando o comprimento livre e a constante elástica).

Retorno da carga induzida (empurrão do sistema mecânico).

Em alguns modelos, a mola de retorno está incluída no próprio solenoide. Nesse caso, o mecanismo de retorno estará ausente e o solenoide manterá a última posição.

8. Quais são as opções de montagem?

Opções de montagem padrão para solenoides industriais:

Bucha frontal roscada com porca sextavada (para montagem do solenoide no painel ou suporte).

Flanges de montagem perpendiculares ou paralelas ao corpo com furo roscado.

Através de furos ou pinos traseiros.

Suportes personalizados com quantidade mínima de pedido.

O atrito e a força de retorno podem depender da direção de montagem, especialmente para cursos de grande comprimento.

Como evitar erros comuns na seleção de uma válvula solenoide tubular industrial

A seleção inadequada de um solenóide tubular leva à ineficiência e à falha prematura desses atuadores. Normalmente, os engenheiros negligenciam o curso necessário e verificam apenas a tensão nominal ao selecionar os solenóides. Na verdade, a pressão no comprimento do curso operacional deve ser medida.
O ciclo de trabalho é um dos aspectos mais frequentemente negligenciados na seleção de solenoides industriais. Um solenoide tubular projetado para uso intermitente superaquece quando utilizado continuamente. Além disso, os engenheiros muitas vezes não consideram o fator ambiental. Umidade, altas temperaturas, vibrações e poeira afetam o desempenho do solenoide e exigem proteção específica.
A montagem das solenoides tubulares industriais deve ser feita corretamente. Engenheiros às vezes negligenciam os requisitos de espaço e o alinhamento mecânico, o que reduz o consumo de energia e diminui a eficiência. Numa etapa anterior, o comprimento do cabo, o tipo de conexão e a interface elétrica devem ser determinados.
Os requisitos do ciclo de vida são outro fator que os engenheiros geralmente negligenciam. Para alcançar alta eficiência com uma longa vida útil, os engenheiros tendem a escolher produtos que não são capazes de suportar milhões de ciclos.

Como escolher uma válvula solenoide tubular industrial

A seleção de solenoides tubulares industriais exige que se leve em consideração certos fatores elétricos, mecânicos e ambientais.
1. Verifique o tipo de movimento
Primeiramente, é necessário determinar se o sistema funciona por pressão, tração ou ambos. Isso define o projeto adequado do êmbolo e do circuito magnético.
2. Defina a força necessária.
Isso significa calcular a força necessária para realizar o trabalho desejado, além da margem de atrito e das margens de segurança.
3. Estabeleça o comprimento da braçada
Determine o comprimento real do curso necessário e meça a força onde ela é aplicada, pois as características da força variam dependendo do comprimento do curso.
4. Selecione a voltagem e a potência.
As tensões padrão incluem 6V, 12V, 24V e 48V CC e, menos comumente, 110V e 220V CA. A tensão disponível determina o projeto e a eficiência da bobina.
5. Considere o ciclo de trabalho
Será um regime de operação intermitente ou contínuo? O gerenciamento térmico deve ser levado em consideração em aplicações de operação contínua.
6. Considere as condições ambientais.
Faixa de temperatura, umidade, proteção contra poeira, vibrações, impermeabilização, etc.
7. Considere as limitações de instalação
Há espaço disponível para montagem e fixação, bem como para a disposição dos cabos e conectores utilizados.
8. Estime a vida útil do solenoide.
Preveja o número total de ciclos operacionais necessários durante o período de vida útil do dispositivo. Aplicações de alto desempenho exigem tratamento especial durante o processo de projeto e fabricação.
9. Faça solicitações de personalização.
Os produtos especializados incluem comprimento de curso personalizado, características de força, conjunto de cabos, suportes de montagem, recursos de impermeabilização, etc.
10. Cooperar com um fabricante especializado de solenoides industriais
Uma empresa desse tipo oferecerá consultoria profissional, testes de desempenho, prototipagem e serviços de otimização da produção. Como resultado, garantirá alto desempenho, maior vida útil e operações de baixo custo. Para atingir esses objetivos, os compradores devem considerar suas necessidades e limitações antes de escolher.