Logo Mitsubishi
TĐH quá trình sản xuất

Chúng ta hãy tìm hiểu sâu hơn

Khi phát triển một van khí nén mới, giải pháp không chắc chắn hóa ra là tốt nhất. Nên qua đây, các tác giả, nhà phát triển Christophe Champouillon và Wolf Gerecke sẽ báo cáo lý do tại sao các đơn vị van AV03 có thể đáp ứng nhu cầu của các thiết bị truyền động và mang lại lợi ích cho khách hàng.

Khi phát triển một van khí nén mới, giải pháp không chắc chắn hóa ra là tốt nhất. Nên qua đây, các tác giả, nhà phát triển Christophe Champouillon và Wolf Gerecke sẽ báo cáo lý do tại sao các đơn vị van AV03 có thể đáp ứng nhu cầu của các thiết bị truyền động và mang lại lợi ích cho khách hàng.

Các sản phẩm hiện nay trên thị trường trong lúc này trở nên giống tương tự nhau. Đó là lý do tại sao mục tiêu của chúng tôi là chế tạo các van mới ngoài vấn đề cạnh tranh. Chúng ta đã thấy sự đổi mới và cải tiến trong hai khu vực chính: quy mô và năng lực tích hợp. Rõ ràng điều này là một công việc không đơn giản.

Sử dụng không gian có sẵn trong kiểu dáng hoàn hảo

Ngay cả trong khi soạn thảo các chi tiết kỹ thuật, chúng tôi chú trọng đến việc chế tạo van khí nén mới thậm chí còn nhỏ gọn hơn. Một số yêu cầu rất rõ ràng được thiết lập ngay từ đầu. Một khách hàng đã chấp nhận chuẩn chiều cao tối đa 53 mm. Đó là bởi vì các đơn vị van sẵn sàng cho tích hợp trực tiếp vào đầu khoan chuyển động của máy chế biến gỗ. Do đó hình dạng tổng thể của đơn vị van chủ yếu xác định từ chiều cao tối đa. Đồng thời, rõ ràng là chúng tôi sẽ yêu cầu tốc độ dòng chảy ít nhất 200 lít mỗi phút để tích hợp mục mới này vào dòng sản phẩm của chúng tôi. Thách thức cơ bản là như vậy, để đáp ứng hai mục tiêu: tốc độ dòng chảy cao và kích thước nhỏ gọn.

Hình: Thiết kế đường chéo của AV03 làm giảm khối lượng tổng thể của van.

Hai nhóm phát triển đã được giao dự án, một trong đó là Bonneville, Pháp, và một là ở thị trấn Schwieberdingen, Đức. Khi phát triển xung quanh ý tưởng kỹ thuật cho các van, họ trình bày nhiều giải pháp theo hướng thông thường. Nhưng qua các cuộc họp ban đầu chúng tôi thấy rằng cách tiếp cận thông thường không cải thiện đáng kể so với các sản phẩm hiện có. Chiều cao tối đa nhất định không thể được đáp ứng. Sau đó, các đồng nghiệp người Pháp đặt ra câu hỏi quyết định: “Chúng ta có thể không tận dụng tốt hơn các không gian có sẵn bằng cách đặt các van chính theo đường chéo?”.

Hoài nghi thắng thế lúc đầu, bởi vì chúng tôi cho rằng vị trí sai lệch này sẽ gây ra những khó khăn trong sản xuất, khi giao tiếp với các thành phần khác – hoặc cả hai. Một cuộc kiểm tra chi tiết cho thấy những nghi ngờ là không có cơ sở. Điều này đã cho chúng tôi có cách tiếp cận cơ bản để giải quyết vấn đề. Chúng tôi giảm kích thước hơn nữa bằng cách sử dụng van điều khiển, được phát triển đầu tiên trong Schwieberdingen. Nó nhỏ gọn và có thể được tích hợp ngay vào hộp van.

Nhựa có độ bền cao

Đã có thể đặt các van chính theo đường chéo bởi vì chúng tôi sử dụng nhựa trong van trong hơn ba mươi năm. Các vật liệu này làm cho vĩ độ thiết kế của chúng tôi lớn hơn nhiều so với khi gia công kim loại. Nhiều cải tiến trong chất dẻo, cho độ bền lớn hơn, và có thể sản xuất các thành phần phức tạp nhưng rất nhẹ. Các thành phần ngày nay thực hiện các chức năng tương tự nhưng nhỏ hơn so với một vài năm trước đây.

Hình: Mô phỏng sức căng trong hộp van (đỏ = độ căng lớn, màu xanh = độ căng thấp)


Một ví dụ điển hình của việc này là tấm cơ sở. Có thể so sánh mô hình trong quá khứ được kết nối với nhau bằng hai thanh liên kết để phân phối lực. Giảm trọng lượng và kích thước của van, chúng tôi nghĩ đến việc sử dụng một thanh liên kết duy nhất. Chúng tôi phải tìm một loại vật liệu đáp ứng được điều kiện ổn định và kín gió, ngay cả khi chỉ có một thanh liên kết được sử dụng. Nhựa không chỉ cung cấp đồ bền lớn; nó dễ dàng đáp ứng sự phức tạp của hình dạng yêu cầu. Theo một số nghiên cứu và các mô hình làm việc, chúng tôi đã chọn một độ bền cao là sợi thủy tinh gia cố poliamit mà hầu như không thay đổi hình dạng khi chịu áp lực cao. Như vậy chúng ta giảm khối lượng chỉ bằng cách sử dụng nhựa có trọng lượng nhẹ. Chúng tôi cũng sử dụng ít vật liệu, vì AV03 hầu như không có không gian trống. Khi so sánh với các mô hình có sẵn trên thị trường, điều này sẽ tiết kiệm 45% trong tổng khối lượng và 55% trọng lượng.

Đó là một thiết kế trí tuệ và nhỏ gọn – phù hợp với tiêu chuẩn an toàn IP65 – cho phép AV03 được sử dụng với thiết bị truyền động, mà không cần có vỏ ngoài. Điều này loại trừ tổn thất dây chuyền lên đến 20%. Và bên trong thiết bị chuyển mạch, đơn vị van của chúng tôi tiêu thụ ít không gian và tạo một cấu trúc tổng thể nhỏ hơn.

Tốc độ dòng chảy tối đa

Ngay cả trong giai đoạn phát triển, chúng tôi sử dụng các mô hình CAD để phân tích dòng chảy. Điều này cho phép chúng tôi tối ưu hóa đường kính bên trong và cấu trúc hình học của các cạnh. Điểm mấu chốt là tìm giải pháp hoàn hảo giữa tốc độ dòng chảy và khả năng sản xuất được. Ở đây chúng tôi cũng có thuận lợi từ vị trí nằm chéo của van chính. Chúng tôi đã có thể san bằng ra góc từ cổng vào của ống bên ngoài, do đó giảm thiểu tổn thất áp suất. Sử dụng nguyên mẫu, để có thể kiểm tra tốc độ dòng chảy của 300 lít mỗi phút. Chúng tôi đo hiệu quả của van tại 7 lít mỗi phút, chảy qua một khoang với khối lượng của một cm khối. Giá trị năng suất đạt được lớn hơn so với các sản phẩm tương đương 40%.

Khả năng tích hợp tuyệt vời

Ngày nay, khách hàng mong đợi một hệ thống van để tích hợp dễ dàng vào hệ thống của mình, và trên hết, vào cấu trúc liên kết của các trường bus. Cấu trúc đằng sau AV03 làm cho nó có thể liên kết các AV03 không chỉ sử dụng kết nối đa cực nhưng cũng với giao diện trường bus có thể bao gồm tích hợp các mô-đun I/O. Có khả năng kết nối trực tiếp cảm biến đến thiết bị điện tử của van nghĩa là trình cài đặt sẽ phải đặt cáp dẫn ít hơn đến các thiết bị chuyển mạch. Các đồng nghiệp của chúng tôi ở Laatzen đã thay đổi kích thước của các mô-đun trường bus để phù hợp với van. Hoàn toàn theo tinh thần của cơ sở mô-đun cho các thành phần khí nén, chúng tôi đã cung cấp sự thích nghi và bổ sung. Bắt đầu với van thứ hai, người dùng có thể tăng số lượng của họ trong một bước duy nhất, đạt đến 40 van đơn hoặc 64 van tác động kép.

Hình: Một hệ thống van bao gồm các AV03, giao diện bus, và mô-đun I/O.

Một phát triển mới xa hơn cho AV03 gắn với các đèn LED báo hiệu trên các mô-đun I/O, cho thấy những yếu tố đầu vào và đầu ra đang hoạt động tại bất kỳ thời điểm nào. Để giữ và giấu các dây cáp từ các đèn LED, do kích thước cực kỳ nhỏ gọn của mô-đun, chúng tôi quyết định đặt các đèn LED ở vị trí khác nhau. Chúng tôi đã đặt ống dẫn sóng quang học trong một vòng xung quanh các cổng kết nối. Bề mặt sáng rộng làm cho họ rất có thể nhìn thấy.

Các AV03 cung cấp cho khách hàng một van nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng. Đồng thời nó có thể được tích hợp dễ dàng vào các hệ thống mới hoặc hiện tại.
Ông Wolf Gerecke, quản lý sản phẩm và phát triển van
Ông Christophe Champouillon phát triển van, Bonneville, Pháp, tập đoàn Bosch Rexroth AG.

VIDEO

Quảng cáo

Quảng cáo

Share This
IA VIETNAM - Đăng ký nhận tạp chí miễn phí

Điền thông tin của bạn và gửi về cho chúng tôi, IA Vietnam sẽ tư vấn và gửi cho bạn. Cảm ơn bạn đã hợp tác cùng chúng tôi

X
NHẬN TẠP CHÍ