Giới thiệu
Việc lựa chọn van điều tiết xoay phù hợp cho ứng dụng của bạn đòi hỏi phải xem xét cẩn thận một số yếu tố. Chọn van điều tiết có mô-men xoắn không đủ sẽ dẫn đến chuyển động đóng không kiểm soát hoặc gây tiếng ồn. Chọn van có mô-men xoắn quá lớn có thể khiến bộ phận không đóng đúng cách. Kích thước hoặc kiểu lắp đặt không phù hợp có thể tạo ra những phức tạp không cần thiết trong thiết kế.
Các bước sau đây sẽ hướng dẫn bạn trong quá trình lựa chọn van điều tiết xoay.
Trước khi lựa chọn van điều tiết xoay, điều quan trọng là phải hiểu van điều tiết xoay là gì và cách thức hoạt động của nó. Xem thêm Bộ giảm chấn quay là gì?.
Bước 1 — Xác nhận loại chuyển động của bạn
Bước đầu tiên là xác nhận rằng ứng dụng này liên quan đến chuyển động quay. Bộ giảm chấn quay được thiết kế để điều khiển các bộ phận quay hoặc xoay quanh một trục.
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
● nắp đậy và nắp gập
●Cơ chế đóng êm của nắp bồn cầu
● Ngăn đựng găng tay, tay vịn và giá đựng cốc trong ô tô
● Cửa tủ và nắp đồ nội thất
●Vỏ thiết bị và bảng điều khiển
Van tiết lưu xoay thường không phù hợp với chuyển động thẳng như cửa trượt, ngăn kéo hoặc cơ cấu đẩy kéo.
Nếu ứng dụng của bạn chủ yếu chuyển động theo đường thẳng, bộ giảm chấn tuyến tính có thể phù hợp hơn.
Nếu bạn không chắc chắn giải pháp điều khiển chuyển động nào phù hợp với cơ cấu của mình, hãy xemBộ giảm chấn tuyến tính so với bộ giảm chấn quay: Làm thế nào để chọn loại phù hợp?.
Bước 2 — Chọn loại van điều tiết quay phù hợp
Sau khi xác nhận rằng ứng dụng sử dụng chuyển động quay, bước tiếp theo là xác định cấu trúc giảm chấn quay nào phù hợp nhất với cơ chế đó.
Các loại van giảm chấn quay khác nhau phù hợp với các yêu cầu về mô-men xoắn, góc quay, hướng giảm chấn, không gian lắp đặt và bố trí cơ khí khác nhau.
●Van điều tiết cánh quạt
Van điều tiết cánh quạtChúng thường được sử dụng trong các ứng dụng có góc xoay hạn chế và giảm chấn một chiều được kiểm soát, chẳng hạn như nắp bồn cầu, nắp thiết bị và các cơ cấu bản lề khác.
● Bộ giảm chấn đĩa
Bộ giảm chấn đĩaChúng thường được lựa chọn cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng giảm chấn lớn hơn hoặc liên quan đến các bộ phận quay lớn hơn và nặng hơn, chẳng hạn như hệ thống ghế ngồi, thiết bị y tế và các cơ cấu chịu tải cao khác.
Tùy thuộc vào dòng sản phẩm, bộ giảm chấn dạng đĩa có thể cung cấp khả năng giảm chấn một chiều hoặc hai chiều.
● Bộ giảm chấn bánh răng
Bộ giảm chấn bánh răngChúng sử dụng bánh răng ngoài để truyền chuyển động quay và rất phù hợp với các cơ cấu nhỏ gọn đòi hỏi điều khiển tốc độ chính xác và ổn định.
Chúng thường được sử dụng trong nội thất ô tô, các sản phẩm điện tử và các cơ cấu khác có không gian hạn chế.
● Bộ giảm chấn thùng mini
Bộ giảm chấn thùng miniChúng có cấu trúc hình trụ nhỏ gọn và rất hữu ích khi không gian lắp đặt bị hạn chế.
Chúng thường được sử dụng trong các cơ cấu nhỏ của ô tô, đồ nội thất, thiết bị gia dụng và thiết bị điện tử, nơi cần một giải pháp giảm chấn quay nhỏ gọn.
Bốn loại này khác nhau về phạm vi mô-men xoắn, góc quay, hướng giảm chấn, kích thước và ứng dụng phù hợp. Để so sánh chi tiết các thông số kỹ thuật này, xemCác loại van điều tiết quay: Van điều tiết dạng đĩa, dạng bánh răng, dạng hình trụ và dạng cánh quạt được giải thích chi tiết..
Bước 3 — Xác định mô-men xoắn cần thiết
Việc lựa chọn mô-men xoắn giảm chấn phù hợp là một trong những bước quan trọng nhất trong việc lựa chọn bộ giảm chấn quay.
Nếu mô-men xoắn giảm chấn quá thấp, bộ phận có thể vẫn chuyển động quá nhanh hoặc tạo ra lực tác động quá mức ở cuối hành trình. Nếu mô-men xoắn quá cao, cơ cấu có thể bị cứng hoặc không hoạt động như mong muốn.
Mô-men xoắn cần thiết phụ thuộc vào các yếu tố như:
● Khối lượng của bộ phận chuyển động
● vị trí trọng tâm của nó
● Khoảng cách giữa tâm trọng lực và điểm tựa
● góc mở
● tốc độ di chuyển mong muốn
Tính toán mô-men xoắn cơ bản
Đối với nắp hoặc tấm có trọng lượng phân bố đều và trọng tâm nằm xấp xỉ ở giữa điểm tựa và mép ngoài, mômen xoắn tải tĩnh tối đa có thể được ước tính bằng công thức sau:
T = M × g × L ÷ 2
Ở đâu:
●T= mô-men xoắn tải (N·m)
●M= khối lượng của bộ phận chuyển động (kg)
●g= gia tốc trọng trường, xấp xỉ 9,8 m/s²
●L= Tổng khoảng cách từ điểm tựa đến mép ngoài (m)
Ví dụ
Giả sử một cái nắp có các đặc điểm sau:
●Khối lượng:1,5 kg
●Chiều dài từ điểm xoay đến mép ngoài:0,4 m
Mômen xoắn tải tĩnh tối đa ước tính là:
T = 1,5 × 9,8 × 0,4 ÷ 2
T ≈ 2,94 N·m
Giá trị này cung cấp điểm khởi đầu để lựa chọn mô-men xoắn giảm chấn phù hợp.
Nếu trọng tâm không nằm ở giữa chi tiết, hãy sử dụng khoảng cách thực tế từ điểm tựa đến trọng tâm thay vì một nửa chiều dài tổng thể.
Mômen xoắn tải cũng có thể thay đổi theo góc mở. Trong nhiều ứng dụng nắp bản lề, mômen xoắn trọng lực đạt giá trị cao nhất khi nắp gần vị trí nằm ngang và giảm dần khi nắp di chuyển về phía vị trí thẳng đứng.
Do đó, việc lựa chọn van điều tiết cuối cùng cũng cần xem xét tốc độ đóng/mở mong muốn, nhiệt độ hoạt động, hình dạng lắp đặt và đặc tính mô-men xoắn của van điều tiết đã chọn.
Đối với các ứng dụng quan trọng, hãy thử nghiệm mô hình đã chọn trong cơ cấu thực tế trước khi hoàn thiện thiết kế.
Bước 4 — Chọn hướng giảm chấn
Sau khi xác định mô-men xoắn cần thiết, hãy xác nhận xem ứng dụng cần giảm chấn theo một hướng quay hay cả hai hướng.
Giảm chấn một chiều
Van tiết lưu quay một chiều chủ yếu tạo lực cản theo một hướng, trong khi hướng ngược lại có lực cản rất nhỏ hoặc giảm đi.
Tính năng này hữu ích khi chỉ cần điều khiển một phần của chuyển động. Ví dụ, nắp có thể cần đóng chậm trong khi mở dễ dàng hơn.
Giảm chấn hai chiều
Bộ giảm chấn quay hai chiều cung cấp lực cản giảm chấn theo cả hai hướng quay.
Loại này phù hợp với các cơ cấu cần điều khiển cả chuyển động mở và đóng.
Hướng giảm chấn chính xác phụ thuộc vào chuyển động dự định của cơ cấu. Hãy xác nhận yêu cầu này trước khi chọn một mẫu giảm chấn cụ thể.
Bước 5 — Kiểm tra các yêu cầu cài đặt
Sau khi xác nhận loại giảm chấn, mô-men xoắn và hướng giảm chấn, hãy kiểm tra xem giảm chấn đã chọn có thể được tích hợp đúng cách vào cơ cấu hay không.
●Hướng dẫn cài đặt
Hướng lắp đặt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất giảm chấn tùy thuộc vào thiết kế của van điều tiết. Một số van điều tiết xoay có thể được lắp đặt theo chiều ngang, chiều dọc hoặc theo một góc, nhưng hướng lắp đặt cho phép luôn phải được xác nhận trong thông số kỹ thuật của mẫu sản phẩm đã chọn.
●Lắp đặt và truyền chuyển động
Bộ giảm chấn phải được kết nối cơ học với bộ phận chuyển động để chuyển động quay được truyền tải chính xác.
Tùy thuộc vào loại sản phẩm, điều này có thể đạt được thông qua trục, bánh răng, kết nối trực tiếp hoặc cấu trúc truyền động cơ khí khác.
Việc lắp đặt cũng cần tránh sự lệch trục quá mức, tải trọng hướng tâm, tải trọng hướng trục hoặc va đập có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc tuổi thọ của bộ giảm chấn.
●Kiểu lắp đặt
Các loại van điều tiết xoay khác nhau sử dụng các phương pháp lắp đặt khác nhau, chẳng hạn như kiểu lắp chèn, mặt bích, nhúng, gắn trục hoặc truyền động bằng bánh răng.
Hãy xác nhận rằng kiểu lắp đặt tương thích với cấu trúc và phương pháp lắp ráp hiện có của sản phẩm.
●Không gian lắp đặt và góc xoay
Hãy đảm bảo có đủ không gian cho thân van điều tiết, các chi tiết lắp đặt và phạm vi chuyển động đầy đủ cần thiết cho cơ cấu.
Cũng cần xác nhận rằng mẫu đã chọn hỗ trợ góc quay yêu cầu mà không vượt quá phạm vi hoạt động quy định.
Bước 6 — Xem xét các điều kiện môi trường
Môi trường hoạt động có thể ảnh hưởng đến cả hiệu suất giảm chấn và độ bền của sản phẩm. Trước khi lựa chọn van điều tiết quay, hãy xác nhận các điều kiện mà van sẽ phải chịu trong quá trình sử dụng thực tế.
●Nhiệt độ hoạt động
Nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng giảm chấn và do đó làm thay đổi mô-men xoắn giảm chấn.
Nếu ứng dụng sẽ phải chịu sự thay đổi nhiệt độ đáng kể, hãy xác nhận rằng mô hình đã chọn phù hợp với phạm vi nhiệt độ hoạt động dự kiến và cung cấp hiệu suất giảm chấn chấp nhận được trong các điều kiện đó.
●Tần suất sử dụng và tuổi thọ
Hãy xem xét tần suất hoạt động của cơ cấu trong suốt thời gian sử dụng dự kiến.
Các ứng dụng có chu kỳ đóng mở thường xuyên có thể yêu cầu độ bền cao hơn so với các sản phẩm chỉ được vận hành thỉnh thoảng. Nếu tuổi thọ chu kỳ là yếu tố quan trọng, hãy xác nhận thông số kỹ thuật độ bền của mẫu sản phẩm đã chọn.
●Tiếp xúc với độ ẩm, bụi và hóa chất
Các ứng dụng tiếp xúc với độ ẩm, bụi bẩn, chất tẩy rửa, hóa chất hoặc các điều kiện môi trường khác có thể yêu cầu các vật liệu, phương pháp làm kín hoặc cấu trúc chống ăn mòn đặc thù.
Cần kiểm tra lại các yêu cầu này so với thông số kỹ thuật của van điều tiết đã chọn.
●Yêu cầu về quy định và vật liệu
Nếu sản phẩm cuối cùng phải đáp ứng các yêu cầu cụ thể về quy định hoặc tuân thủ vật liệu, hãy xác nhận rằng bộ giảm chấn và vật liệu được chọn đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng dự định và thị trường mục tiêu.
Tùy thuộc vào dòng sản phẩm và yêu cầu của dự án, có thể có các tùy chọn vật liệu tuân thủ tiêu chuẩn RoHS hoặc vật liệu chuyên dụng.
Danh sách kiểm tra lựa chọn van điều tiết xoay
Trước khi chọn van điều tiết xoay, hãy xác nhận những điều sau:
● Chuyển động này là chuyển động quay chứ không phải chuyển động thẳng?
●Cấu trúc giảm chấn quay nào phù hợp nhất với cơ cấu này?
●Cần mô-men xoắn giảm chấn bao nhiêu?
●Cần sử dụng giảm chấn một chiều hay hai chiều?
●Cần góc quay bao nhiêu?
●Không gian lắp đặt có đủ không?
● Bộ giảm chấn sẽ được kết nối với cơ cấu như thế nào?
●Nó sẽ hoạt động ở nhiệt độ và trong điều kiện môi trường như thế nào?
●Có yêu cầu cụ thể nào về độ bền, vật liệu hoặc sự tuân thủ không?
●Mẫu sản phẩm đã chọn đã được thử nghiệm trong cơ cấu thực tế chưa?
Việc xem xét đồng thời các yếu tố này sẽ cho kết quả đáng tin cậy hơn so với việc chỉ chọn bộ giảm chấn dựa trên mô-men xoắn.
Tìm bộ giảm chấn quay phù hợp
Bạn cần trợ giúp trong việc lựa chọn mô hình phù hợp cho ứng dụng của mình?
Bạn đã biết mô-men xoắn cần thiết, loại giảm chấn và thông số kỹ thuật lắp đặt chưa?
Thời gian đăng bài: 18/04/2023
