日本SMC电磁阀的设计及控制原理分析

日本SMC电磁阀的设计及控制原理分析
日本SMC电磁阀在自动控制单元具体设计中, 需要完成以下两方面设计工作。其一, 参数的设定。弹簧这种控制元件有自己的性能参数, 只有参数合格合理, 弹簧才会发挥作用, 使阀门实现自动控制。针对缓冲弹簧和复位弹簧, 设计人员需要合理确定弹簧参数, 使其满足控制作用需求[3]。在设计中, 主要对弹簧的内外尺寸、弹簧丝直径及螺旋升角进行设计。
日本SMC电磁阀弹簧在应用中, 不仅会发生压缩拉伸, 还会出现旋转, 所以需要确定旋转角度, 针对阀门自动化控制要求, 还要确定弹簧的旋转方向。
日本SMC电磁阀弹簧在发挥作用时, 其本身会接收相关荷载, 如果荷载过大, 会对弹簧间距造成影响, 设计人员还应设计极限荷载, 使其不会影响弹簧圈间距。
日本SMC电磁阀可以对流动介质的流入流出量进行控制, 使其满足管道运输要求, 满足机械需求。在阀门自动化控制研究中, 出现了一种纯自动控制阀门, 该阀门作用优势更加显着, 甚不需要传感设备或外部能量的帮助。其属于无源阀门, 在阀门应用中, 设计人员应基于阀门作用原理, 研究阀门自动调节作用。如此才能设计出有益机械水平提升的阀门。本文主要针对机械自动控制阀门的设计及应用原理进行分析。
1 机械自动化控制阀门的设计
日本SMC电磁阀可以应用在农业灌溉区域, 以阀门为基础, 设计相关的纯机械自动化控制阀门, 还需要掌握阀门控制作用原理。在设计中, 农业中的土壤水分张力变化情况会成为阀门调节控制的判断依据。水分平衡可以使阀门实现自动化控制其阀门结构如图1所示:
在日本SMC电磁阀控制结构中, 控制单元属于核心部分, 其需要作用于缓冲弹簧和复位弹簧, 来实现阀门开启关闭控制。进出水口则是控制单元控制作用的表现点。在正式运行中, 如果土壤水分过少, 控制单元需要下达指令, 使复位弹簧迅速复位, 推动阀芯, 使其远离进水口, 保证阀门的入水情况, 使土壤灌溉要求得到满足。如果土壤水分过多, 缓冲弹簧会接收相关指令, 正式启动, 推动阀芯, 使进水口与阀芯重叠在一起, 如此管道中的水便不能流出口。
2 机械自动化控制阀门的控制原理及控制单元设计
2.1 日本SMC电磁阀而弹簧主要将土壤水分含量作为操作依据。弹簧的操作过程便是阀门自动控制过程, 在控制单元中, 含有湿敏材料, 该材料会直接探测土壤水分含量, 含量不同, 材料表现也不同, 当水含量过多时, 湿敏材料在吸水后, 体积会变大, 这会占用弹簧面积, 对弹簧造成挤压, 所以弹簧会作用于阀芯上, 使其启动[2]。阀芯运行过程中会形成锥形面, 该面在进出水口控制中发挥了重要作用。当进水口被堵塞后, 阀门会自行关闭。缓冲弹簧可对阀门阀芯起到保护作用, 使其不会受到膨胀湿敏材料的破坏。
2.2 自动控制单元设计
日本SMC电磁阀两种弹簧在阀门自动化控制中发挥了主要作用, 所以要将其作为核心元件进行重点设计, 使缓冲弹簧发挥缓冲保护和关闭阀门作用, 使复位弹簧发挥开启作用。