Конструкция пневматических приводов PremiAir

Конструкция пневматических приводов PremiAir была разработана по следующим критериям:

1. Конструкция должна быть адаптирована для конфигурации приводов двойного действия и с возвратной пружиной в одном и том же корпусе;
2. Размеры корпуса каждой модели проводов должны быть минимально возможными, совместимыми с сохранением требуемых характеристик;
3. Приводы должны быть способны на работу в пределах, по меньшей мере, 1 млн. рабочих циклов (открыть-закрыть-открыть) без отказа рабочих элементов.

Конструкционные ограничения

Длина корпуса пневматического привода PremiAir определяется длиной хода поршней, который, в свою очередь, определяется центрирующим диаметром ведущей шестерни. Чем он меньше, тем короче ход поршня. Снижение величины хода поршня также позволяет применять более короткие пружины без превышения допустимых напряжений пружин.

Проектирование пневматических приводов PremiAir, таким образом, сосредоточено на минимизации диаметра ведущей шестерни и обеспечении достаточной прочности пружин.

Диаметр ведущей шестерни

Чем меньше будет диаметр ведущей шестерни, чем меньше будут зубцы шестерни и, следовательно, на зубчатой рейке поршня. Хотя прочность зубцов шестерни может быть увеличена за счет уменьшения их числа и увеличения их размеров, существует минимальный диаметр шестерни, ниже которого прочность зубцов и рейки может быть нарушена.

Зубцы на шестерне и рейке должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие при движении в обоих направлениях во время полного рабочего цикла. Существует ограничение на уменьшение числа зубцов шестерни, кроме того, слишком малое число зубцов влияет на гладкость выходного крутящего момента, работа становится прерывистой, что недопустимо.

При проектировании приводов PremiAir количество зубцов для каждой модели было специально оптимизировано для получения плавного выходного крутящего момента, а также для обеспечения достаточной прочности для сопротивления рабочим напряжениям. Для достижения равновесия между прочностью зубцов и их количеством, компания Keystone разработала форму зубцов с обратной заглушкой, которая дает максимальную прочность зубца на минимальный диаметр шестерни, тем самым снижая ход поршня и уменьшая размер корпуса привода.

Дизайн пружины

Еще одним из основных критериев при разработке привода является исполнение пружины в моделях с пружинным возвратом. Уменьшение размеров корпуса привода требует уменьшения размера пружины. Однако чем меньше пружина, тем больше будут напряжения, обусловленные материалом пружины. Выбор материалов повышенной прочности на растяжение позволяет удерживать напряжения для небольших пружин в допустимых пределах.