Beskrivning
Push-pull-solenoider används ofta i industriell utrustning för att omvandla elektrisk energi till snabb och kontrollerad linjär mekanisk rörelse. De kan fungera som låsmekanismer, frigöringsanordningar, brytare, grindar, dispensrar, säkerhetsmekanismer, automationsutrustning och många andra elektromekaniska anordningar.
En push-pull-solenoid kan anses vara en ganska enkel anordning, men dess korrekta val är ett viktigt tekniskt problem.
Solenoidens prestanda beror på faktorer som kraft, slaglängd, spänning, arbetscykel, temperatur, driftsfrekvens, tillgängligt utrymme, livslängd och driftsmiljöförhållanden.
Det är därför som OEM-tillverkare och konstruktörer av industriell utrustning bör valet av leverantör av push-pull-solenoider baseras på mycket mer än enbart pris.
Leverantören bör känna till tillämpningen och ge rekommendationer gällande val eller till och med utveckling av den erforderliga solenoiden.
Den här guiden ger en översikt över de viktigaste tekniska och kommersiella övervägandena som bör beaktas vid val av leverantör av push-pull-solenoider.
1. Arbetsprincip för push-pull-solenoid
En push-pull-solenoid är det elektromagnetiska ställdonet som ansvarar för att generera linjär rörelse.
Den elektriska strömmen som passerar genom spolen genererar magnetfältet. Magnetfältet verkar på den rörliga kolven eller ankaret.
Enligt den mekaniska layouten kan rörelsen vara både dragande och tryckande.
Detta förklarar användbarheten av push-pull-solenoider för industriella tillämpningar i de fall det finns behov av att använda ganska enkel och snabb linjär rörelse.
Tekniken används flitigt i tillämpningar som:
- Automatisering av industrin
- Förpackningsmaskiner
- Sorteringsutrustning
Varuautomater ·
- Låssystem
- Säkerhetsmekanismer
- Utrustning för inträdeskontroll
- Textilmaskiner
- Jordbruksmaskiner
- Testutrustning
- Automatisk dispenser
- Industriella styrsystem
Men man bör inte bara välja solenoiden för att dess generiska beskrivning matchar din tillämpning.
De verkliga kraven på kraft och rörelse bör utvärderas.
Den kvalificerade leverantören av push-pull-solenoider kommer att fråga dig om syftet med att använda ställdonet innan hen ger dig rekommendationen.
2. Definition av Industriell applikation
Det första man måste göra är att definiera syftet med solenoidens användning.
Till exempel, kommer det att:
- Slå på? ·
- Låsa upp en låspinne? ·
- Frigöra en fjäderbelastad mekanism?
- "Bruk en grind?"
- Utlösa en strömbrytare? ·
- Använda en mekanisk länkage?
- Placering av små komponenter?
- Utlösa en säkerhetsmekanism?
Olika ändamål kräver olika kraft- och slagvärden.
Ingenjörskonst bör förse leverantören med så mycket information om hela mekanismen som möjligt.
Åtminstone följande bör definieras:
Arbetsspänning: 12 VDC, 24 VDC eller andra.
Slaglängd: Hur långt rör sig kolven?
Kraft: Vilken kraft krävs vid arbetspunkten?
Dra eller tryck: Är den användbara rörelsen dra eller tryck?
Driftscykel: Hur länge är solenoiden aktiverad?
Frekvens: Hur ofta används den per minut eller per timme?
Livslängdskrav: Totalt antal cykler?
Tillgängligt utrymme: Vad är det maximala installationsutrymmet?
Miljö: Vilken temperatur, damm, vibrationer eller fuktighet kommer delen att utsättas för?
Med denna information kommer leverantören av push-pull-solenoider att kunna rekommendera en standardmodell eller förstå att det är nödvändigt att designa den anpassade enheten.
3. Mät tryck-drag-solenoidkraften vid önskat slaglängd
Det finns många egenskaper hos en industriell solenoid, men den viktigaste är kraften.
Kraften är också en av de mest missförstådda solenoidegenskaperna.
Kraften hos en solenoid beror på dess kolvposition. Till exempel betyder uttrycket "20 N solenoid" att enheten genererar 20 N kraft endast vid en viss punkt i sitt slag.
Säg att din industriella process kräver:
Slaglängd: 10 mm
Startkraftkrav: 15 N
Slutkraftskrav: 25 N
Om solenoiden bara kan generera en kraft på 25 N i slutet av sitt slag, kommer den inte att kunna starta processen.
Det är därför ingenjörer bör kräva data om kraft kontra slaglängd från leverantören av push-pull-solenoider.
När du jämför leverantörer av push-pull-solenoider, fråga om tillgängligheten av kraftdata för flera kolvpositioner.
Ta även hänsyn till de krafter som produceras av hela mekanismen, inklusive:
- Fjäderstyvhet ·
- Friktion
- Tyngdkraften
Länkgeometri
- Stängning
- Mekaniska spelrum
- Acceleration
förorening
- Dessutom bör en rimlig teknisk marginal beaktas för att kompensera för produktionsvariationer och förändrade driftsförhållanden.
4. Välj rätt slaglängd
Inte längre slaglängd betyder automatiskt bättre prestanda.
Ju längre slaglängd, desto högre krav är det för att få den höga kraften hos en solenoid av en viss storlek och effekt.
Därför bör ingenjörer inte ställa in en större sträcka än vad som krävs.
Om applikationen kräver 5 mm slaglängd kan en konstruktion med en slaglängd på runt 15 mm leda till en ökning av ställdonets storlek, effekt eller kostnad.
Analysera hela mekanismen och ta reda på den minsta tillförlitliga slaglängden.
Den kvalificerade leverantören av push-pull-solenoider kan också ge rekommendationer gällande modifieringar av mekaniska länkage som avsevärt kan förbättra den elektromagnetiska prestandan.
5. Matcha systemet med spänning, ström och effekt
De flesta industriella DC-solenoiderna finns i 12 VDC och 24 VDC spänningar, men andra spolspänningar kan utformas.
Men spänningen är inte det enda att ta hänsyn till.
Dessutom bör ingenjörer beakta följande faktorer:
- Spolmotstånd ·
- Nuvarande förbrukning
- Energiförbrukning
- Strömförsörjnings tillgänglighet
- Spänningstolerans
Inkoppling
- Drivrutinselektronik
- Växlingsmetod
- Det elektriska systemet måste tillhandahålla tillräckligt med energi för att ställdonet ska kunna aktiveras pålitligt.
Men samtidigt leder överskottet av spoleffekt till onödig värmegenerering.
Vänligen informera leverantören av push-pull-solenoiden i förväg om utrustningens ström- och effektbegränsningar.
En kvalificerad leverantör av push-pull-solenoider kan modifiera spollindningen, den magnetiska strukturen eller den mekaniska designen hos ställdonet för att erhålla önskad kraft med begränsad elektrisk energi.
6. Tänk på arbetscykeln
När man väljer en industriell solenoid är arbetscykeln av stor betydelse.
En solenoid som aktiveras i 200 millisekunder var 30:e sekund har helt andra termiska krav jämfört med en som aktiveras i flera minuter.
Till exempel:
PÅ-tid: 2 sek
AV-tid: 8 sek
Total cykeltid: 10 sek.
Arbetscykel: 20 procent
Att berätta för leverantören att solenoiden används "intermittent" ger vanligtvis mindre information än att ange PÅ- och AV-tiderna.
Den höga spoleffekten kan ibland användas för att producera stark kraft för kortvariga applikationer.
Men om samma spole är i drift kontinuerligt kommer den att generera för mycket värme.
När du pratar med leverantören av push-pull-solenoider, ge honom realistiska värsta tänkbara driftsförhållanden.
Maximala cykelförhållanden: Industrimaskiner kan arbeta snabbare än ingenjörer tror i konstruktionens inledande skeden.
7. Termisk prestanda och utvärdering av spoltemperaturen
Värmen påverkar solenoidens prestanda och livslängd.
Den elektriska strömmen som flyter genom spolen skapar värme. En ökning av spoltemperaturen leder till en ökning av spolens elektriska resistans och ytterligare förändringar av strömmen och den elektromagnetiska prestandan.
Övertemperatur uppstår också i sådana komponenter som
- Spolisolering ·
- Anslutningskablage
- Plastdelar
- Fjädrar
- Nära elektronik
- smörjmedel
- Produktens livscykel
Fråga leverantören hur temperaturökningen mäts.
Bra frågor att ställa:
- Vilken omgivningstemperatur antas?
Vad är temperaturökningen i spolen?
- Vilken arbetscykel användes i testerna?
Vilket isoleringssystem användes?
- Vilken är den maximala rekommenderade användningstemperaturen? ·
- Testades solenoiden i luft eller i en kapsling?
En bra leverantör av push-pull-solenoider bör kunna diskutera de termiska begränsningarna och inte bara tillhandahålla spännings- och kraftspecifikationer.
8. Beakta den industriella livslängden
Industriutrustningen kan vara i drift i flera år.
En solenoid som producerar 1 000 operationer per dag kommer att göra cirka 365 000 operationer på ett år.
Den snabba automatiseringen kan producera ännu fler operationer.
Därför bör den förväntade livslängden fastställas innan man väljer ställdon.
Solenoidens hållbarhet beror på:
Roddingmaterial
- Ytbehandling
- Guidedesign
- Mekaniska stopp
- Vårdesign.
- Smörjning
- Handlingshastighet
- Sidlaster
Spoltemperatur
Föroreningar
- Monteringstoleranser
- Fråga leverantören av push-pull-solenoiden om livslängdstesterna har utförts och, i så fall, under vilka förhållanden.
Uttalandet, såsom ”en miljon cykler”, är endast informativt om du känner till belastning, slaglängd, spänning, arbetscykel, frekvens och miljöförhållanden under testet.
Livslängdstester kan krävas för kritisk industriell utrustning för specifika tillämpningar.
9. Analysera svarstid och ställdonshastighet
Push-pull-solenoider kan vara att föredra eftersom de kan ge snabb linjär aktivering.
Den erforderliga svarstiden beror dock på applikationen.
Kraven för en anordning som aktiveras flera gånger i sekunden kommer att skilja sig från kraven för en industriell säkerhetsspärr som aktiveras flera gånger om dagen.
Faktorer som påverkar svarstiden:
- Kolvens vikt
- Stroke
- Spolens effekt
- Ladda
- Vårens kraft
- mekanisk friktion
- Drivkrets
- Matningsspänning
- Om svarstiden är kritisk, bestäm den maximalt acceptabla aktiveringstiden.
En erfaren leverantör kommer att analysera hela det mekaniska och elektriska systemet, inte bara ge en hastighetsuppskattning baserad på obelastade laboratorieförhållanden.
10. Utvärdera ljudet från push-pull-solenoiden och de mekaniska stöteffekterna
En industriell miljö kan vara bullrig, men effekterna av ställdonsbuller bör också beaktas.
Upprepad påverkan av metalldelar kan tyda på mekanisk stress och bidra till slitage.
Dessutom finns det tillämpningar i laboratorier, kontor, medicinsk utrustning, varuautomater eller operatörsstyrda maskiner som har ökade krav på bullergenerering.
Buller kan genereras av följande faktorer:
- Kolvkollision
- Mekaniska ändstopp
- För mycket utrymme
- Våraction
- Anslutningar
- Monteringsstrukturer
- vibrationer
- Om ljudet eller stöten är ett problem, kontakta leverantören av push-pull-solenoiden under utvecklingsprocessen.
"Möjliga metoder för att lösa problemet kan innefatta kontroll av kolvens hastighet, modifiering av mekaniska stopp, justering av spelet, tillämpning av en lämplig dämpningsmekanism och optimering av drivpulser."
11. Analys av industriell miljö
En solenoid kan fungera bra i ett laboratorium men kan bete sig annorlunda i en industriell miljö.
En industriell miljö kan utsätta komponenten för:
- Temperaturer, höga eller låga
- Olja
- Luftfuktighet
- vibrationer
- Mekanisk stöt.
- frätande miljö
- Metalliskt skräp
- Beskriv den faktiska driftsmiljön för leverantören.
Om solenoiden är innesluten i maskinen är temperaturreglering viktig. Kolvens rörelse och mekaniska spel bör analyseras vid dammig miljö.
En erfaren leverantör av push-pull-solenoider kan hjälpa till med miljöanalys i designfasen.
Miljöskydd kan uppnås med solenoiden, utrustningens hölje eller båda.
12. Standard VS.: Anpassade push-pull-solenoider
Ibland är det snabbaste sättet att använda standardprodukten.
Fördelar är
- Snabb provleverans
- Kostnad för utvecklingsminskning
- Verktygstillgänglighet
- beprövad produktionsprocess
- Enkelt att byta
- Industriell utrustning har dock specifika mekaniska krav.
När applikationen kräver en anpassad lösning är en anpassad solenoid motiverad:
- Spänning,
- Tvinga/
- Hjärtinfarkt
- Kolv
- Tryckstång
- Springtime
- Fäste för montering
- länkar
- Trådens längd
- Baksidor
- Driftstemperatur.
- ● Driftscykel
- När du utvärderar en leverantör av push-pull-solenoider, fråga om de finns tekniska möjligheter för anpassning.
Anpassning för anpassningens skull är inte en metod som bör användas.
13. Kontrollera leverantörens tillverknings- och kvalitetskontrollkapacitet för push-pull-solenoider
Den bästa prototypen kommer inte att vara användbar om de tillverkade enheterna har inkonsekvenser.
Industriella OEM-köpare bör utföra en analys av tillverkningskvaliteten hos leverantören.
Viktiga funktioner kan vara
- Spolens motstånd
- Lindningens konsistens
- Hjärtinfarkt
- Tvång
- Mätning
- Kolv resa
- Vårens egenskaper
- Isolering
- Elektrisk funktionalitet
- Monteringskvalitet
- Fråga leverantören om kontroll och rapportering av dessa egenskaper.
En professionell leverantör av push-pull-solenoider kommer också att ha en process för ändringskontroll för teknik och material.
Solenoidens prestanda kan påverkas av förändringar i spoltråd, magnetiska material, ytbehandling, fjäderegenskaper eller tillverkningstoleranser.
Ju större produktionsmängden är, desto viktigare är tillverkningskonsistensen.
14. Utveckling och prototyptekniksupport
Ingenjörsstödet kan dramatiskt minska utvecklingstiden.
Det första exemplet på ett nytt industriprojekt kan avslöja en del oväntade problem.
Till exempel:
- Startkraften kan vara för svag.
- Slaglängden är för lång.
- Spoltemperaturen är för hög.
- Kolven kan kollidera med en kraftig stöt.
- Beroende på monteringsposition kan sidobelastning förekomma.
- – Strömförbrukningen överstiger strömförsörjningens begränsning.
- En erfaren leverantör hjälper till med rotorsaksanalysen och tillhandahåller inte bara ytterligare ett prov.
Den ideala utvecklingsprocessen ser ut så här:
Krav → teknisk analys → urval → prototyp → testning → optimering → validering → pilotproduktion → massproduktion.
Att ha snabb teknisk support från leverantören av push-pull-solenoider kan vara mer värdefullt än att ha en bred katalog.
15. Jämför den totala kostnaden, inte bara enhetspriset
Enhetspriset är den parameter som alltid kommer att jämföras av industriella inköpsavdelningar.
Enhetspriset är dock bara en del av den totala kostnaden.
Det billiga ställdonet kan bli ganska dyrt om det leder till:
- Produktionsstopp
- Monteringsproblem
- Omdesign av teknik
- Överdrivna inspektioner
- Tidiga misslyckanden
- Garantianspråk
- Fältarbete
- Kundklagomål
- Ersättningskostnad
- Tillförlitlighet är särskilt viktigt om solenoiden är placerad djupt inne i maskinen och dess utbyte är kostsamt.
Analysera leverantören av push-pull-solenoider med teknisk kapacitet, produktkonsekvens, leveransprestanda, kvalitetskontroll, teknisk support och pris.
Det bästa köpbeslutet är det som minskar den totala produktrisken och livslängdskostnaden.
16. Lägg ut detaljerad offertförfrågan
En detaljerad offertförfrågan gör det möjligt för leverantören att ge en korrekt rekommendation och uppskattning.
Vänligen posta inte bara:
"Ge mig en 24V push-pull-solenoid."
Gör följande:
Användningsområde: Automationssystem för industrin;
Funktion: Dra och släpp låsspaken.
Spänning: 24 VDC
Slaglängd: 8 mm
startkraft: 18 N vid 8 mm
Slutkraft: 30 N Tillslagstid: 1s Avslagstid: 4s
Arbetsfrekvens: 12 cykler/min
Omgivningstemperatur: -10 till 60°C
(1 000 000 cykler) Förväntad livslängd
Tillgängligt utrymme: 45 x 30 x 25 mm
Installation: 2-hålsfläns
Årsvolym: 80 000 enheter
Inkludera när det är möjligt mekaniska ritningar, CAD-filer, foton, videor eller lastinformation.
Den information som tillhandahålls gör det möjligt för leverantören av push-pull-solenoider att analysera den specifika applikationen istället för att göra gissningar baserat på den generiska beskrivningen.
17. Checklista för slutgiltigt leverantörsval
Följande är de saker att kontrollera innan man fattar ett köpbeslut för industriell produktion:
- Drar solenoiden tillräckligt vid nödvändigt slag?
- Stämmer spänningen överens med det industriella styrsystemet?
- Är den nuvarande förbrukningen acceptabel
- Är arbetscykeln väldefinierad?
- Har temperaturökningen utvärderats?
- Är konstruktionen kompatibel med den erforderliga livslängden?
- Är maskinens svarstid acceptabel?
- Är driftsmiljön inom solenoidens kapacitet?
- Kan de mekaniska och elektriska parametrarna anpassas?
- Kan leverantören stödja prototyper och tekniska förändringar?
- Är den totala kostnaden acceptabel under produktens livslängd?
18. Slutsatser
Att välja rätt push-pull-solenoid för industriell utrustning handlar om mycket mer än en jämförelse av spänning, storlek och pris.
Kraften bör mätas vid det faktiska arbetsslaget. Driftscykel och temperatur är inte oberoende av varandra. Spolen måste justeras till den tillgängliga effekten. Den mekaniska konstruktionen måste matcha den förväntade livslängden. Hela ställdonet måste fungera under verkliga industriella förhållanden.
Rätt leverantör av push-pull-solenoider kommer att vara en teknisk partner såväl som komponenttillverkaren.
Samarbeta med leverantören i ett tidigt skede av OEM-projektet. Definiera kraft, slaglängd, spänning, arbetscykel, temperatur, livslängd samt miljö- och installationskrav. Validera den valda solenoiden i den verkliga maskinen.
Rätt leverantör av push-pull-solenoider tillhandahåller tekniska data, stödjer prototyptestning, identifierar potentiella problem i applikationen, tillhandahåller korrekt anpassning och säkerställer produktens tillverkningskvalitet i massproduktion.
Genom att analysera teknisk kapacitet och tillverkningstillförlitlighet kommer industriella köpare att minska utvecklingsrisker, öka utrustningens prestanda och uppnå en pålitlig långsiktig leveranslösning.
19. Vanliga frågor om leverantörer av push-pull-solenoider
1. Vad gör en push-pull-solenoid?
En push-pull-solenoid är ett elektromagnetiskt ställdon som omvandlar elektrisk energi till mekanisk linjär rörelse. Beroende på konstruktion och montering kan rörelsen användas för att trycka och dra ett mekaniskt element.
2. Hur väljer jag en leverantör av push-pull-solenoider?
Välj en leverantör av push-pull-solenoider med rätt teknisk kompetens, kraft- och slaglängdsdata, spoldesign, termisk prestanda, livslängd, tillverkningskvalitet, anpassningsmöjligheter, prototypstöd och produktionskapacitet.
3. Vilken information behöver jag lämna till leverantören?
Spänning, tillgänglig ström, slaglängd, kraft vid slagpositionen, PÅ/AV-tid, arbetscykel, driftsfrekvens, tillgängliga dimensioner, temperaturområde, förväntad livslängd, miljöförhållanden, monteringskrav och årlig kvantitet.
4. Hur beräknar jag den kraft som behövs för en solenoid?
Först, uppskatta den mekaniska belastningen. Lägg sedan till fjädermotståndet, friktionen, gravitationen, länkgeometrin, accelerationen och andra resistiva krafter. Lägg till den tekniska marginalen. Beräkna sedan den erforderliga kraften vid slaget.
5. Varför ändras kraften hos push-pull-solenoiden med slaglängden?
Solenoidens kraft definieras av magnetkretsen och luftgapet mellan de magnetiska komponenterna. Med kolvens ändrade position ändras magnetkretsen, och därmed ändras kraften.
6. Kan jag köra push-pull-solenoiden kontinuerligt?
Möjligheten beror på konstruktionen. Vissa konstruktioner är lämpliga för kontinuerlig drift, och andra för intermittent drift. För kontinuerlig drift måste du ta hänsyn till spolens effekt, värmeavledning, omgivningstemperatur, isolering och kraftkrav.
7. Ska man använda en 12V eller 24V industriell solenoid?
Ingen av spänningarna är bättre prestandamässigt. Spänningsvalet beror på utrustningens effektarkitektur, tillgänglig ström, styrelektronik, ledningar, kraftkrav och andra systembegränsningar. De flesta industriella styrsystem använder 24 VDC, men applikationen avgör den slutliga spänningen.
8. Kan en push-pull-solenoid anpassas?
Ja. Leverantören kan eventuellt anpassa spänning, spolmotstånd, kraft, slaglängd, kolvgeometri, fjädrar, monteringsfästen, kablar, kontakter och dimensioner. Anpassning är möjlig men beror på tekniska krav och produktionskvantitet.
9. Vad är den förväntade livslängden för den industriella push-pull-solenoiden?
Livslängden beror på belastning, slaglängd, driftsfrekvens, stöt, temperatur, mekanisk uppriktning, ytbehandling, smörjning och andra parametrar. Köparen bör begära att livslängdsdata testas enligt den specifika tillämpningen, inte de allmänna livslängdspåståendena.
10. Varför är arbetscykeln viktig för val av solenoid?
Spoltemperaturen beror på arbetscykeln. Den kraftfulla solenoiden som är konstruerad för korta pulser kan överhettas om den aktiveras för länge. De exakta PÅ- och AV-tiderna gör det möjligt för leverantören att välja rätt spoldesign.
11. Standard eller specialmagnet? Vilken ska man välja?
Välj standardprodukten om den uppfyller kraven på kraft, slaglängd, spänning, storlek, arbetscykel och livslängd. Anpassning: Om standardprodukten inte uppfyller de mekaniska, elektriska, miljömässiga eller kommersiella kraven, överväg anpassning.
12. Vad man kan förvänta sig av en tillverkare av push-pull-solenoider
Tekniskt stöd, dokumenterade prestandadata, prototypkapacitet, tillverkningsprocess, kvalitetskontroll, anpassningserfarenhet, kapacitet för livslängdstestning, förändringskontroll och förmåga att stödja framtida produktionsvolymer.
