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Una prueba en banco a 7 bar hace que casi cualquier actuador parezca decisivo. Mueva la misma unidad a una planta donde el cabezal baja a 4 bar durante el turno de la mañana y una válvula de mariposa que debería girar 90 grados se detiene en 84. Nada ha fallado. El suministro simplemente cayó por debajo de la presión que el cálculo del par asumió silenciosamente, y esa brecha entre el aire del banco de pruebas y el aire de la planta es donde comienzan la mayoría de los argumentos sobre la puesta en servicio.
La respuesta práctica: hacer funcionar actuadores de válvulas neumáticas de uso general entre 2 y 8 barras, aproximadamente entre 29 y 116 psi, y tratar 5,5 bar (aproximadamente 80 psi) como un punto de referencia en lugar de un objetivo. Las unidades de doble efecto normalmente chocarán en algún lugar dentro de esa ventana. Las unidades de retorno por resorte necesitan la mitad superior para comprimir el paquete de resorte y solo el borde inferior para comenzar a moverse. Por debajo del mínimo, el trazo permanece incompleto; por encima del máximo, la vida útil del sello se acorta y los topes absorben impactos para los que nunca fueron dimensionados.
Contenido
- 1 De dónde proviene realmente la ventana de 2 a 8 barras
- 2 Su mínimo real lo establece la válvula, no el actuador
- 3 Los actuadores con retorno por resorte llevan dos cifras de presión.
- 4 ¿Qué sucede en cada extremo del rango?
- 5 La calidad del aire, la tubería y la caída del regulador son parte de las especificaciones de presión.
- 6 Adaptación de la presión de suministro a una válvula real en cuatro pasos
- 7 Cuando la presión de suministro cae, planifique la anulación manual
- 8 Preguntas comunes sobre la presión de funcionamiento neumática
- 8.1 P1. ¿A qué rango de presión se debe operar un actuador neumático?
- 8.2 P2. ¿Cuál es la presión de aire mínima para un actuador de retorno por resorte?
- 8.3 P3. ¿Una mayor presión de aire aumenta el par del actuador?
- 8.4 P4. ¿Por qué mi actuador se detiene antes de completar una carrera de 90 grados?
- 8.5 P5. ¿Puedo hacer funcionar un actuador neumático por encima de 8 bar?
- 8.6 P6. ¿Qué calidad de aire necesitan los actuadores neumáticos?
De dónde proviene realmente la ventana de 2 a 8 barras
Los actuadores de piñón y cremallera y de yugo escocés convierten la presión del aire en fuerza del pistón y luego convierten esa fuerza en torque a través del radio del piñón. Por lo tanto, el par de salida sigue la presión manométrica casi linealmente. A 4 bar se ve aproximadamente el 70 por ciento del par publicado a 5,5 bar; a 7 bar, aproximadamente el 125 por ciento. Esa relación de línea recta es exactamente la razón por la que una cifra, 5,5 bar, se convirtió en el punto de clasificación común para las tablas de torque de catálogo en toda la industria.
Las barras muestran la duración de trabajo habitual. El punto nominal detrás de la mayoría de las cifras de par publicadas es 5,5 bar.
Las calificaciones corporales son un número separado y, a menudo, se malinterpretan. La mayoría de las carrocerías de aluminio de uso general se someten a pruebas de prueba muy por encima del rango de trabajo, pero el servicio continuo generalmente tiene un límite de 8 bar. La presión de prueba demuestra que la carcasa no explotará; la presión nominal le indica lo que los sellos, cojinetes y topes tolerarán turno tras turno, año tras año.
Su mínimo real lo establece la válvula, no el actuador
Una hoja de datos del actuador le indica qué par produce a una presión determinada. No puede decirle qué necesita su válvula. El par de apertura, el par de funcionamiento y el par de reasentamiento son tres valores diferentes, y el mayor de ellos gobierna la selección. La práctica de ingeniería común aplica un factor de seguridad de 1,3 a 1,5 además del par de válvula medido para cubrir la deriva de temperatura, los asientos secos y los sellos envejecidos.
| Presión de suministro | Par relativo | Qué significa en el sitio |
|---|---|---|
| 2 barras (29 psi) | alrededor del 36% | Marginales. Sólo viable para válvulas de bajo par con un generoso factor de seguridad. |
| 3 barras (44 psi) | alrededor del 55% | Piso típico para una unidad de retorno por resorte que alcanza su carrera completa. |
| 4 bares (58 psi) | alrededor del 73% | Común en plantas más viejas. Verifique el margen antes de aprobar la línea. |
| 5,5 barras (80 psi) | 100% | El punto de calificación publicado. Úselo como punto de referencia de comparación. |
| 7 bares (102 psi) | alrededor del 127% | Margen saludable. Observe la carga final en válvulas de carrera rápida. |
| 8 barras (116 psi) | alrededor del 145% | Límite superior para la mayoría de las unidades de uso general. |
Si no está familiarizado con la aritmética, vale la pena dedicar veinte minutos a El cálculo del par detrás del tamaño del actuador. antes de que las válvulas lleguen al sitio, porque cambiar el tamaño después es costoso.
Los actuadores con retorno por resorte llevan dos cifras de presión.
Una unidad de doble efecto tiene un mínimo: cualquier presión produce el par requerido. Una unidad de retorno por resorte tiene dos, y mezclarlas es uno de los errores de especificación más comunes. La primera es la presión a la que el paquete de resortes comienza a moverse, a menudo alrededor de 2 bar. La segunda, y la que pertenece a la hoja de datos que le entrega al cliente, es la presión necesaria para completar el recorrido completo contra el resorte con la carga nominal adjunta.
Debido a que los resortes consumen torque durante todo el recorrido, las variantes con retorno por resorte en nuestro Gama de actuadores neumáticos serie 10 se especifican con ambas cifras por separado en lugar de una sola línea de "presión de funcionamiento". Cuando el suministro oscila entre los dos números, el actuador se moverá pero es posible que no finalice la carrera, y ese es exactamente el comportamiento que los operadores describen como una válvula que "se cierra a medias".
¿Qué sucede en cada extremo del rango?
- Por debajo de 2 barras: la fuerza del pistón ya no supera la fricción del asiento más la carga del resorte. Las carreras se acortan, la retroalimentación de posición se desvía y el solenoide puede vibrar a medida que colapsa la presión piloto.
- Entre 2 y 3 barras: Las unidades de doble efecto a menudo todavía funcionan, mientras que las unidades de retorno por resorte frecuentemente no. Esta es la banda de ambigüedad en la que una válvula puede pasar una prueba de banco y fallar en servicio.
- 5,5 a 6 bares: el punto óptimo de funcionamiento normal. Margen de torsión adecuado con cargas de impacto y sello modestas.
- Por encima de 8 barras: extrusión del sello, desgaste acelerado del labio e impactos duros en los topes. Un movimiento más rápido también aumenta el riesgo de golpe de ariete en las líneas de líquido.
- Por encima de 10 bares: fuera de la clasificación de la mayoría de las carrocerías de aluminio de uso general, independientemente de lo que sugiera una prueba de prueba.
La calidad del aire, la tubería y la caída del regulador son parte de las especificaciones de presión.
El manómetro del compresor no es la presión que ve el actuador. Cada metro de tubo, cada codo, cada elemento filtrante y cada válvula solenoide elimina un poco, y un regulador cae por debajo de su punto de ajuste exactamente cuando un segundo actuador se activa y la demanda aumenta. La norma ISO 8573-1 proporciona el vocabulario del aire mismo: clases de partículas, agua y aceite. Un objetivo industrial práctico es una filtración de alrededor de 40 micrómetros, un punto de rocío lo suficientemente bajo como para evitar la condensación en el cilindro y una pequeña cantidad de neblina de aceite sólo si los sellos fueron diseñados para ello.
Dos hábitos cierran la mayor parte de esa brecha. Primero, coloque el regulador lo más cerca posible de la válvula y mida el tubo por orificio en lugar de por lo que ya se encuentra en la tienda. En segundo lugar, tome la lectura de puesta en marcha de un manómetro en la entrada del actuador mientras la válvula está en carrera, no en el filtro mientras la línea está inactiva. Una discrepancia de 1 barra entre esos dos puntos es completamente normal.
Adaptación de la presión de suministro a una válvula real en cuatro pasos
- Recopile las cifras de torque de la válvula: apertura, funcionamiento y reinicio, a la temperatura real de la línea.
- Aplique un factor de seguridad de 1,3 a 1,5 al valor más alto.
- Lea la tabla de par del actuador a la presión más baja esperada del cabezal, no a los 5,5 bar nominales, y confirme que el margen sea positivo.
- Verifique el límite superior, la clase de calidad del aire y la pila de accesorios, luego confirme por escrito la presión de carrera completa para la caja de retorno por resorte.
Ese tercer paso es el que salva proyectos. Un actuador elegido con par nominal y operado con un cabezal débil es una válvula que funciona en primavera y se atasca en agosto, cuando la demanda es más alta y la presión es más baja.
Actuador de válvula neumática de cuarto de vuelta Hawks serie 10 Actuador de piñón y cremallera con modelos de doble acción y retorno por resorte, montaje ISO/NAMUR y tablas de torque para dimensionar contra la presión de suministro real. Ver producto → Cuando la presión de suministro cae, planifique la anulación manual
Ningún sistema de aire es perfectamente confiable. Si una línea puede caer por debajo del mínimo de carrera completa durante un pico de demanda o un disparo del compresor, el procedimiento operativo necesita una respuesta, y "esperar por la presión" rara vez es una opción en una válvula de aislamiento crítica. Una caja de cambios desembragable se encuentra entre el actuador y el vástago de la válvula y permite que un técnico accione una palanca, desengrane la transmisión y finalice la carrera con el volante.
El dimensionamiento sigue la misma lógica que el actuador: el volante debe entregar el par de válvula requerido con un esfuerzo de llanta realista, por lo que la relación de la caja de cambios debe verificarse con el mismo margen de 1,3 a 1,5 en lugar de elegirse únicamente por el tamaño de la brida.
Caja de engranajes de giro parcial con desembrague de aluminio serie GD para operación manual de válvula Caja de cambios compacta con desembrague ISO 5211 para válvulas de mariposa, de bola y de macho, que ofrece un par de 180 a 5500 N·m y operación manual cuando el suministro de aire no está disponible. Ver producto → Preguntas comunes sobre la presión de funcionamiento neumática
P1. ¿A qué rango de presión se debe operar un actuador neumático?
La mayoría de los actuadores de válvulas de uso general están diseñados para 2 a 8 bar, siendo 5,5 bar el punto nominal utilizado en las tablas de par publicadas.
P2. ¿Cuál es la presión de aire mínima para un actuador de retorno por resorte?
El movimiento puede comenzar cerca de 2 bar, pero la carrera completa contra el resorte normalmente necesita 3 bar o más en la entrada del actuador.
P3. ¿Una mayor presión de aire aumenta el par del actuador?
Sí, casi linealmente. Aumentar el suministro de 5,5 a 7 bar añade aproximadamente un cuarto más de par, pero también más carga de sellado y tope.
P4. ¿Por qué mi actuador se detiene antes de completar una carrera de 90 grados?
Por lo general, la presión de entrada es inferior a la supuesta o el par de la válvula excede la salida del actuador a esa presión. Verifique el medidor mientras acaricia.
P5. ¿Puedo hacer funcionar un actuador neumático por encima de 8 bar?
No de forma continua en un cuerpo de aluminio estándar. Una presión de prueba más alta es una verificación de seguridad contra explosiones, no una clasificación de funcionamiento.
P6. ¿Qué calidad de aire necesitan los actuadores neumáticos?
Aire filtrado y seco de acuerdo con las clases ISO 8573-1: filtración de alrededor de 40 micras y un punto de rocío lo suficientemente bajo como para evitar que se forme condensación en el cilindro.
