อะไรคือผลกระทบของการเสียดสีตัววาล์วต่อความเร็วตอบสนองของวาล์วควบคุมนิวแมติก

ในระบบควบคุมแบบนิวแมติก วาล์วควบคุมนิวแมติก เป็นองค์ประกอบสำคัญ และประสิทธิภาพของมันเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพการทำงานของทั้งระบบ แรงเสียดทานของตัววาล์วเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของวาล์วควบคุมนิวแมติก และได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากนักวิชาการในประเทศและต่างประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
วาล์วควบคุมแบบนิวแมติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ควบคุมทางอุตสาหกรรมแบบนิวแมติก สายการผลิตที่ซับซ้อนและสายการประกอบการผลิต และสาขาอื่นๆ หน้าที่หลักคือการปรับความดันการไหลของอากาศ อัตราการไหล และทิศทางการไหลในระบบนิวแมติก เพื่อให้มั่นใจว่าแอคชูเอเตอร์หรือกลไกนิวแมติกทำงานได้ตามปกติ จากการวิเคราะห์โครงสร้าง วาล์วควบคุมนิวแมติกประกอบด้วยตัววาล์วและแกนวาล์ว และตำแหน่งสัมพัทธ์ของทั้งสองจะรับรู้ถึงการทำงานของการปิดแบบปกติและแบบเปิดตามปกติ แรงเสียดทานของตัววาล์วหมายถึงความต้านทานที่เกิดขึ้นเมื่อตัววาล์วและเพลาวาล์วสัมผัสกันระหว่างกระบวนการเปิดและปิด อัตราส่วนของมันต่อความดันปกติถือเป็นค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.05 ถึง 0.1 ค่าเฉพาะได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ เช่น วัสดุวาล์ว รูปร่างพื้นผิวการซีล วัสดุการซีล และสถานะการหล่อลื่น
อิทธิพลของการเสียดสีตัววาล์วต่อความเร็วตอบสนองของวาล์วควบคุมนิวแมติกส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในด้านต่อไปนี้:
ขั้นแรก เพิ่มความล่าช้าในการดำเนินการ เมื่อแรงเสียดทานของตัววาล์วเพิ่มขึ้น การเปิดและปิดของวาล์วจะต้องเอาชนะความต้านทานที่มากขึ้น ส่งผลให้การทำงานล่าช้า ในระบบควบคุมแบบนิวแมติก ความเร็วตอบสนองเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่กำหนดประสิทธิภาพของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีการตัดอย่างรวดเร็ว แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นอาจส่งผลให้ไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการตอบสนองอย่างรวดเร็ว
ประการที่สอง ความแม่นยำของตำแหน่งลดลง ประสิทธิภาพการควบคุมตำแหน่งของวาล์วควบคุมนิวแมติกได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงเสียดทาน เมื่อแรงเสียดทานเพิ่มขึ้น ความแม่นยำในการวางตำแหน่งของแกนวาล์วอาจลดลง ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนระหว่างสัญญาณควบคุมและการทำงานจริง ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรและความแม่นยำของระบบ
ประการที่สาม การใช้พลังงานเพิ่มขึ้น เพื่อที่จะเอาชนะแรงเสียดทานของตัววาล์ว ระบบควบคุมแบบนิวแมติกจำเป็นต้องให้พลังงานมากขึ้น ซึ่งไม่เพียงเพิ่มการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังอาจส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานของแอคทูเอเตอร์แบบนิวแมติกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบควบคุมต่อเนื่อง การเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานที่เกิดจากการเสียดสีของตัววาล์วจะเห็นได้ชัดเป็นพิเศษ
ในที่สุดความน่าเชื่อถือของระบบก็ลดลง การเสียดสีที่มากเกินไปของตัววาล์วอาจทำให้เกิดปัญหา เช่น การติดขัดของวาล์วหรือการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทำงานในระยะยาว ซึ่งส่งผลต่อความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง อิทธิพลของแรงเสียดทานของตัววาล์วจะเด่นชัดมากขึ้น
เพื่อลดอิทธิพลของการเสียดสีตัววาล์วต่อความเร็วตอบสนองของวาล์วควบคุมนิวแมติก สามารถใช้มาตรการต่อไปนี้:
ประการแรก การเลือกวัสดุที่เหมาะสม เลือกวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยมเพื่อสร้างวาล์วและเพลาวาล์วเพื่อลดแรงเสียดทาน
ประการที่สอง ปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผล ปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลของพื้นผิวการซีลและลดความหยาบของพื้นผิว ซึ่งจะช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสี
ประการที่สาม เลือกวัสดุปิดผนึกที่เหมาะสม เลือกวัสดุการซีลที่เหมาะสมตามการใช้งานเฉพาะเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างแรงเสียดทานต่ำและประสิทธิภาพการซีลสูง
ประการที่สี่ การหล่อลื่นที่เหมาะสม เพิ่มน้ำมันหล่อลื่นในปริมาณที่เหมาะสมในระหว่างการเปิดและปิดวาล์วเพื่อลดแรงเสียดทาน แต่ต้องควบคุมปริมาณน้ำมันหล่อลื่นเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลมากเกินไป