Предотвращение наматывания начинается с соединения неподвижной и вращающейся частей. При качании на ограниченный угол можно подобрать прокладку и направляющие, соответствующие движению. При повторном вращении в одну сторону пневматическое вращающееся соединение передаёт воздух из неподвижной линии во вращающийся узел, не заставляя пересекающий эту границу шланг накапливать скручивание.
Представьте оснастку, у которой после нескольких поворотов шланги наматываются на вал. Расправить их во время остановки недостаточно: после запуска проблема возвращается. Более длинный или мягкий шланг может отсрочить наматывание, но при вращении в одну сторону относительный угол между неподвижным и подвижным концами продолжает расти.
Почему шланги затягиваются с каждым оборотом?
Источник воздуха обычно закреплён на станине, а цилиндры, захваты или продувочные сопла могут находиться на поворотном столе. Если один конец шланга неподвижен, а другой вращается, шланг воспринимает их относительное движение. Без подходящего вращающегося соединения или направляющей он может скручиваться, наматываться на вал либо затягиваться к соседним деталям.
Это не только вопрос аккуратности. Фитинги могут испытывать боковую нагрузку, а шланги — перегибаться, истираться или защемляться. Возможны утечки, ограничение потока и нестабильная работа. Объединение шлангов в пучок упорядочивает трассу, но не устраняет относительное вращение их концов.
Повороты с остановками тоже могут наматывать шланг. Например, четыре поворота по 90° в одну сторону дают полный оборот. Пауза не раскручивает шланг. Проверяйте, возвращается ли механизм к исходному углу, а не только останавливается ли он между перемещениями.
Подберите подачу воздуха под движение механизма
| Движение | Что проверить сначала | Возможное решение |
|---|---|---|
| Ограниченный угол возвратно-поворотное движение | Возвращается ли механизм в исходное положение за каждый цикл? Не натягивается, не перегибается и не трётся ли шланг в крайних положениях? | Выберите трубку для данного режима движения и соблюдайте требования к радиусу изгиба, запасу длины и направляющим. Если угол, частота циклов или свободное место этого не позволяют, рассмотрите вращающееся соединение. |
| В одном направлении повороты с остановками | Продолжается ли каждый поворот в ту же сторону? Увеличивается ли суммарный угол? | Используйте пневматическое вращающееся соединение, рассчитанное на прерывистый режим. Оно воспринимает относительное вращение внутри узла. Укажите частоту вращения во время движения, частоту пусков и длительность остановок. |
| Непрерывное вращение в одну сторону | Каковы рабочая частота вращения, длительность непрерывной работы, давление и температура? | Выбирайте соединение, явно подходящее для этих условий непрерывной работы. Одного значения максимальной частоты вращения недостаточно для подтверждения длительного непрерывного режима. |
Для линейных возвратно-поступательных механизмов и многоосевых роботов оценивайте кабельные цепи, пакеты шлангов и другие направляющие по ходу и траектории. В статье рассматривается подача воздуха между неподвижной станиной и одной осью вращения.
Как пневматическое вращающееся соединение предотвращает наматывание?
Оно создаёт уплотнённый воздушный тракт между неподвижной подающей линией и вращающимся оборудованием. Неподвижная сторона подключается к источнику воздуха, вращающаяся — к исполнительным механизмам на подвижном узле. При относительном вращении сторон воздух проходит по внутренним каналам. Передача среды между неподвижными и вращающимися частями — основная функция такого соединения.
Шланг напрямую пересекает границу вращения
При повторном вращении в одну сторону шланг, соединяющий неподвижную и вращающуюся части, всё сильнее скручивается или наматывается на вал.
Вращающееся соединение связывает неподвижные и вращающиеся линии
Разведите линии по обеим сторонам отдельно. Шлангам на вращающейся стороне по-прежнему нужны крепление, направляющие и свободное пространство.
Путь воздуха в анимации длительностью 22 секунды
- Неподвижный вход: Линия на станине подключается к неподвижной стороне соединения.
- Передача внутри узла: Воздух по соответствующему каналу поступает на вращающуюся сторону.
- Вращающийся выход: Выходные шланги поворачиваются вместе с оснасткой и подают воздух для выполнения необходимых пневматических функций.
Видео показывает принцип работы 10-канального пневматического вращающегося соединения BP-10P-0001. Десять каналов могут обслуживать отдельные воздушные контуры; их назначение определяется пневмосхемой и расположением распределителей.
Анимация принципа работы с английской озвучкой. Оснастка показана для пояснения; монтажные размеры приведены на актуальном чертеже, доступном на странице изделия.
Вращающееся соединение передаёт воздух, но не приводит стол в движение и не управляет цилиндрами. Привод, распределители и исполнительные механизмы выбираются по функциям машины. Нагрузки от шлангов должны восприниматься отдельными опорами.
Сколько каналов нужно? Определите число контуров, проходящих через границу вращения
Начните с воздушных контуров, которые должны оставаться независимыми. Группировка контуров зажима, разжима, управления установочными пальцами и продувки зависит от расположения распределителей и логики работы. Число цилиндров само по себе не определяет число каналов.
Распределители на неподвижной стороне
Независимо управляемые контуры должны пересекать границу вращения. Например, цилиндру двустороннего действия с неподвижным распределителем обычно нужны отдельные пути от каждой полости цилиндра к распределителю, то есть два независимых канала.
Распределители на вращающейся стороне
Общую подачу воздуха можно передать на вращающуюся сторону и распределить между механизмами через клапанный остров. Это может уменьшить число подающих каналов, но необходимо также предусмотреть электропитание, управляющие сигналы и выхлоп распределителей.
После выбора числа каналов проверьте также давление, частоту вращения и рабочий цикл, расход воздуха и монтажное пространство. При одновременной работе нескольких механизмов расход и перепад давления влияют на отклик; совпадения резьбы порта недостаточно. Если через центр должны проходить вал или кабели, заранее определите необходимость сквозного отверстия.
Пример для десяти каналов и прерывистого вращения: BP-10P-0001
Для оборудования с прерывистым вращением, которому нужны десять независимых контуров сжатого воздуха и не требуется центральное сквозное отверстие.
- Максимальное давление: 1 МПа
- Максимальная частота вращения: 100 об/мин, прерывистое вращение
- Порты: 20 × G1/8, 10 входов + 10 выходов
- В комплекте 10 прямых и 10 угловых фитингов для трубок с наружным диаметром 8 мм
Для непрерывного вращения, гидравлического масла, воды или вакуума требуется отдельный подбор. Эту каталожную конфигурацию нельзя автоматически переносить на такие условия.
Четыре проверки после установки
Перед регулировкой остановите машину, изолируйте источники энергии и сбросьте остаточное давление. Закрепите, выровняйте и подоприте узел по чертежу машины и инструкции соединения. Не подтягивайте соединение в нужное положение шлангами.
- Прокладывайте неподвижные и вращающиеся линии отдельно. Другой шланг или кабель не должен снова напрямую пересекать границу вращения и создавать новый участок наматывания.
- Оставьте пространство для движения. Прокладывайте шланги вместе с вращающейся оснасткой вдали от станины, инструмента, деталей и соседних шлангов. Учитывайте собственный ход исполнительных механизмов.
- Проверьте изгибы и нагрузки. Соблюдайте допустимый радиус изгиба и условия движения трубки. Исключите скручивание, резкие перегибы и боковое натяжение фитингов. Прокладка должна предотвращать передачу скручивания от движения машины на шланг.
- Проверьте полный рабочий цикл. На контролируемой низкой скорости проследите весь ход, все позиции и реверсы. Проверьте, нет ли столкновений и утечек, затем проверьте рабочее давление, время цикла и одновременное потребление воздуха. Один плавный оборот не заменяет проверку полного цикла.
Руководство по монтажу вращающихся соединений →
Частые вопросы о скручивании пневмошлангов
Поможет ли более длинный шланг?
При ограниченном угле полезен подходящий запас длины. При повторном вращении в одну сторону длинный шланг тоже наматывается и может чаще волочиться, цепляться или запутываться. Сначала решите вопрос относительного движения неподвижных и вращающихся частей.
Нужно ли вращающееся соединение, если машина останавливается на каждой позиции?
Проверьте, возвращается ли она к исходному углу. Если каждый поворот продолжается в ту же сторону, суммарный угол растёт и шланги могут наматываться. При ограниченном возвратно-поворотном движении сначала оцените зону движения шланга, направляющие и повторные изгибы.
Может ли поворотный угловой фитинг заменить вращающееся соединение?
Фитинг, который поворачивается для настройки при монтаже, не обязательно является динамическим вращающимся уплотнением. Уточните, разрешает ли производитель вращение во время работы и какие ограничения установлены по частоте вращения, давлению и рабочему циклу.
Десять цилиндров всегда требуют десяти каналов?
Нет. Считайте независимые воздушные контуры, пересекающие границу вращения. Тип цилиндра, расположение распределителей, одновременность работы и общие линии подачи влияют на требуемое число каналов.
Соединение предотвращает любое запутывание шлангов?
Оно обеспечивает передачу воздуха между неподвижной подающей линией и вращающимся оборудованием. Прокладывайте шланги на вращающейся стороне и остальные кабели с учётом хода механизмов, без взаимных помех и повторного пересечения границы вращения.
Где наматываются шланги? Пришлите фото оборудования.
Для начала достаточно фотографии или эскиза пневмолиний. Отметьте неподвижные и вращающиеся части, а также направление вращения. По возможности укажите давление, частоту вращения и функции контуров. Это поможет обсудить подачу воздуха и подобрать подходящую модель.
Дополнительные материалы: Parker: монтаж и безопасное использование шлангов (PDF)