德國FESTO氣缸zui容易出現的常規的問題有哪幾個
德國FESTO氣缸定位和正反轉都能夠實現控制,在定程度上,電缸可以根據需要隨意進行運動;由于氣體的可壓縮性和運動時產生的慣性,即使換向閥與磁性開關之間配合地再好也不能做到氣缸的準確定位,柔韌性也就無從談起了。
在技術方面,本人認為電動和氣動各有所長,電動執行器的優勢主要包括:
(1)結構緊湊,體積小巧。比起氣動執行器,電動執行器結構相對簡單,個基本的電子系統包括執行器,三位置DPDT開關、熔斷器和些電線,易于裝配。
(2)電動執行器的驅動源很靈活,般車載電源即可滿足需要,而氣動執行器需要氣源和壓縮驅動裝置。
(3)電動執行器沒有“漏氣"的危險,可靠性高,而空氣的可壓縮性使得氣動執行器的穩定性稍差。
(4)不需要對各種氣動管線進行安裝和維護。
(5)可以無需動力即保持負載,而氣動執行器需要持續不斷的壓力供給。
(6)由于不需要額外的壓力裝置,電動執行器更加安靜。通常,如果氣動執行器在大負載的情況下,要加裝消音器。
(7)電動執行器在控制的精度方面更勝籌。
(8)氣動裝置中的通常需要把電信號轉化為氣信號,然后再轉化為電信號,傳遞速度較慢,不宜用于元件數過多的復雜回路。
德國FESTO氣缸優勢則在于以下4個方面:
(1)負載大,可以適應高力矩輸出的應用(不過,現在的電動執行器已經逐漸達到目前的氣動負載水平了)。
(2)動作迅速、反應快。
(3)工作環境適應性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射和振動等惡劣工作環境中,比液壓、電子、電氣控制更*。
(4)行程受阻或閥桿被扎住時電機容易受損。
購買和應用成本比較
從總體上來講,電伺服驅動比氣動伺服驅動要貴,但也要因具體要求及場合而定。有些小功率的直流電機構成電動滑臺(電伺服系統)實際上比氣動伺服系統要便宜。
如:當負載為1.5kg、工作行程為80mm、速度在2~170mm/s之間、精度為?0.1mm、加速度2.5m/s2等工況條件時,FESTO公司采用小型電動滑臺、控制器、馬達電纜、控制電纜、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統,其價格就比氣動伺服系統便宜25%。同樣,對于帶活塞桿電缸也是如此。需要說明的是如果采用交流電機的話,所組成的電伺服系統的價格要比氣動伺服系統高出40%左右。
從購買和應用成本來看,目前氣缸還是具有比較明顯的優勢的。對于氣動系統來說,控制系統及執行機構都非常簡單,每個氣缸只需配置個電磁閥就可完成氣路的切換,進行運動控制,氣缸發生故障的概率也比較小,維護簡單方便,成本也低。
而對于電動執行器來說,雖然電能的獲得比較簡單,能量成本較低,但購買及應用成本較高,不僅需要配置電機,還需要套機械傳動機構以及相應的驅動元件。同時使用電動執行器需要很多保護措施,錯誤的電路連接、電壓的波動及負載的超載都會對電驅動器造成損壞,因此需要在電路及機械上加裝保護系統,增加了很多額外的費用支出。另外,由于電動執行器驅動單元的參數化設置較多,且集成度高,所以其旦發生故障,就要更換整個元件。而且當系統需要的驅動力增加時,也要成套更換元件才能實現。因此綜合比較可以看出氣缸在購買及維護成本上有較大優勢。
能源效率比較
我們研究的結果表明,在往復運動周期較短(小于1min)的水平往復運動中,電動執行器的運行能耗通常低于氣缸的運行能耗,即更節能。而在往復運動周期較長(大于1min)時,氣缸竟然變得更節能。這是由于終端停止時電動執行器的控制器通常需要消耗約10W的電力,而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,般低于1W,即終端停止時間越長,對氣缸越有利;其次電機在連續旋轉條件下的額定效率可達90%以上,但在直線往復運動(絲杠轉換)中的臺形加減速旋轉條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復運動時,夾持工件的保持動作要求不斷供給電流給電動執行器以克服重力,而氣缸只需關閉電磁閥即可,耗電極少。因此在豎直往復運動時電動執行器相比氣缸的能耗優勢不是很大。
由上可見,電機本身效率很高,但在往復直線運動中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,電動執行器未必定比氣缸節能,具體比較取決于實際的工作條件,即安裝方向、往復運動周期和負載率等。
應用場合比較
氣動系統和電動系統并不互相排斥。相反,這只是個要求不同的問題。氣動驅動器的優勢顯而易見,當面臨諸如灰塵、油脂、水或清潔劑等惡劣的環境條件時,氣動驅動器就顯得較適應惡劣環境,而且非常堅固耐用。氣動驅動器容易安裝,能提供典型的抓取功能,價格便宜且操作方便。
在作用力快速增(zeng)大(da)且需要定(ding)(ding)位(wei)的(de)(de)(de)情況下,帶伺(si)服(fu)馬達的(de)(de)(de)電(dian)驅動(dong)器具有優勢(shi)。對于要求、同步運轉、可調(diao)節和規定(ding)(ding)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)位(wei)編程的(de)(de)(de)應用場合,電(dian)驅動(dong)器是的(de)(de)(de)選擇,帶閉(bi)環定(ding)(ding)位(wei)控制(zhi)器的(de)(de)(de)伺(si)服(fu)或步進馬達所(suo)組成的(de)(de)(de)電(dian)驅動(dong)系統能(neng)夠補充氣動(dong)系統的(de)(de)(de)不足之處。
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