Siłowniki obrotowe pneumatyczne ADA | Pneumatig

Pneumatyczne siłowniki obrotowe ADA zamieniają ruch dwóch tłoków na obrót wałka wyjściowego i służą przede wszystkim do automatyzacji zaworów ćwierćobrotowych. Wszystkie sześć wariantów widocznych w tej kategorii działa dwustronnie: sprężone powietrze wykonuje ruch w obu kierunkach. Kąt roboczy wynosi 90°, a zewnętrzna regulacja ograniczników pozwala skorygować położenia końcowe w zakresie ±5°. Nie są to napędy do ruchu ciągłego ani siłowniki 180°, 270° lub 360°.

Jak działa dwustronny napęd obrotowy ADA?

Po podaniu ciśnienia do jednej komory dwa przeciwległe tłoki przesuwają się i obracają zazębiony z nimi wałek. Zasilenie drugiej komory odwraca kierunek ruchu. Taka konstrukcja daje ruch 0–90° właściwy dla zaworu kulowego lub przepustnicy. Regulacja ±5° służy do zestrojenia położeń otwarcia i zamknięcia; nie jest funkcją pozycjonowania w dowolnym kącie.

Seria jest wyposażona w mechaniczne ograniczniki ruchu, lecz dokumentacja ADA nie podaje zintegrowanej amortyzacji pneumatycznej. Przy dużej bezwładności zespołu, krótkim czasie przesterowania lub ciężkim osprzęcie trzeba ograniczyć prędkość i sprawdzić energię dojazdu do końca ruchu. Nie należy zakładać, że sam ogranicznik przejmie bez skutków każde uderzenie dynamiczne.

Jakie momenty i kołnierze są dostępne?

Moment należy czytać razem z ciśnieniem, przy którym został określony. Wartości w konfiguratorze kategorii są wartościami maksymalnymi kart wariantów, a nie momentem dostępnym przy każdym zasilaniu:

• ADA10: kołnierz ISO 5211 F03; moment, ciśnienie dopuszczalne i przyłącze trzeba potwierdzić dla dokładnego wykonania;
• ADA20: 26 Nm przy 8 bar, kołnierz ISO 5211 F04;
• ADA40: 54 Nm przy 8 bar, kołnierz ISO 5211 F05;
• ADA80: 103 Nm przy 8 bar, kołnierze ISO 5211 F05 i F07;
• ADA130: 157 Nm przy 8 bar, kołnierze ISO 5211 F05 i F07;
• ADA200: 234 Nm przy 8 bar, kołnierze ISO 5211 F07 i F10.

Gdy ciśnienie podczas ruchu jest niższe od wartości odniesienia, dostępny moment również jest niższy. Do obliczeń przyjmij ciśnienie dynamiczne przy napędzie po uwzględnieniu spadków w zaworze rozdzielającym, przewodach i złączach. Nie zastępuj go ciśnieniem ustawionym przy sprężarce ani maksymalnym ciśnieniem dopuszczalnym komponentu.

Jak dobrać napęd do zaworu lub przepustnicy?

Punktem wyjścia jest moment wymagany przez armaturę w najtrudniejszych przewidywanych warunkach. Potrzebne są moment rozruchowy, moment podczas ruchu i moment domknięcia, a także ciśnienie różnicowe, temperatura, medium oraz wpływ osadu i starzenia uszczelnień. Zapas dobieraj według dokumentacji zaworu i wymagań aplikacji; jeden stały współczynnik nie pasuje do wszystkich konstrukcji i mediów. Trzeba również sprawdzić, czy maksymalny moment wybranego napędu nie przekracza dopuszczalnego momentu wałka armatury.

Kołnierz ISO 5211 porządkuje wymiary połączenia napędu z armaturą, ale zgodne oznaczenie F03, F05 czy F07 nie potwierdza kompletnej zamienności. Sprawdź również kształt i wymiar wałka, wysokość montażową, potrzebę wspornika i sprzęgła, kierunek obrotu oraz ustawienie położeń krańcowych. Przy doborze do przepustnicy typu WAFER wymagany moment trzeba odczytać dla konkretnego DN, materiału uszczelnienia i warunków procesu.

Sterowanie, prędkość i zachowanie po zaniku powietrza

Napęd dwustronnego działania wymaga naprzemiennego zasilania dwóch komór. Do typowego sterowania otwórz–zamknij dobiera się odpowiednią funkcję zaworu pneumatycznego, zwykle 5/2, oraz przepływ pozwalający osiągnąć wymagany czas ruchu bez nadmiernego uderzenia na końcu skoku. Prędkość można korygować przez kontrolę odpływu z komór, ale nastawę trzeba sprawdzić z rzeczywistym obciążeniem i ciśnieniem.

ADA nie ma sprężyny powrotnej. Po utracie zasilania nie należy więc zakładać automatycznego przejścia do pozycji bezpiecznej. Także rozdzielacz 5/3 z zamkniętym środkiem nie jest sam w sobie mechaniczną blokadą położenia, ponieważ ściśliwość powietrza i przecieki mogą pozwolić na ruch pod wpływem momentu zewnętrznego. Jeżeli instalacja wymaga fail-safe, odpowietrzenia awaryjnego albo gwarantowanego położenia po zaniku energii, funkcję bezpieczeństwa trzeba zaprojektować dla całego zespołu napęd–zawór–sterowanie.

Obciążenia zewnętrzne i praca poza armaturą

Karty ADA podają moment wyjściowy, wymiary oraz kołnierze, ale nie publikują dopuszczalnych obciążeń promieniowych i osiowych wałka. Dlatego ciężkiego ramienia, stołu indeksującego lub elementu o dużej bezwładności nie należy mocować bezpośrednio do napędu na podstawie samego momentu. Takie zastosowanie wymaga osobnego łożyskowania obciążenia oraz potwierdzenia dopuszczalnych sił, energii i częstotliwości cyklu. Jeśli potrzebny jest inny rodzaj ruchu, zacznij od szerszej kategorii siłowników pneumatycznych.

Co podać do prawidłowego doboru?

• typ, producent, model i DN armatury;
• wymagany moment otwarcia, ruchu i domknięcia wraz z warunkami, dla których go wyznaczono;
• minimalne ciśnienie dostępne przy napędzie podczas ruchu oraz wymagany czas przesterowania;
• kąt, kierunek obrotu i wymagane położenie po zaniku powietrza lub zasilania elektrycznego;
• kołnierz ISO 5211, wymiar wałka zaworu oraz rysunek wspornika lub sprzęgła;
• temperaturę otoczenia, medium, ciśnienie różnicowe, zapylenie, korozję i częstotliwość cyklu;
• wymagania strefy zagrożonej wybuchem, jeżeli dotyczą instalacji.

Karty wariantów zawierają oznaczenie ATEX. Przed zastosowaniem w strefie zagrożonej wybuchem trzeba jednak sprawdzić aktualną deklarację lub certyfikat, pełne oznaczenie dostarczanego wykonania, dopuszczalną temperaturę oraz zgodność pozostałych elementów zespołu. Samo oznaczenie w karcie produktu nie zastępuje oceny całej instalacji.