气动软管和管道的基本功能是将加压空气传送到致动器,阀门,工具和其他装置。但是市场上有无数类型和尺寸的油管和软管,因此工程师应考虑一些重要因素来为特定的任务选择合适的因素。
从建设开始。用于空气应用的管道可以由单一材料挤压或内部增强,通常使用纺织纤维,以获得更高的强度。气动软管一般由内胎、一层或多层加强编织或螺旋缠绕纤维和外部保护层组成。从广义上讲,软管比油管更坚固,但成本更高。
空气供应和应用为必要的产品性能设定了基线。流量要求有助于确定软管或油管的尺寸。油管通常由外径和壁厚指定,而软管则由内径指定。无论如何,选择过小的内径“阻流”,会导致压力损失、效率低下和流体流速过高,从而缩短使用寿命。另一方面,太大的直径,导致高于必要的重量,尺寸和成本。
还确保产品低于所述最大工作压力下方。制造商通常通过在75°F处测量爆破压力来速率管道,然后通过适当的安全系数(通常为3:1或4:1)来确定最大工作压力。请记住,发布的突发压力额定值仅用于制造测试目的,并且绝不表明产品可以安全地处理压力尖峰或以其他方式操作以上的最大工作压力。另请注意,有些产品在没有崩溃的情况下处理真空到大约28℃。
热塑性管材由几种常见材料制成。但是制造商提供了无数不同的聚合物配方来满足特定的需求。在气动应用中使用的典型管材包括:聚氨酯管材坚固,灵活,扭结和
耐磨性,它耐受燃料和油的接触。它通常用于气动驱动和逻辑系统,机器人和真空设备,以及各种半导体制造,医疗和实验室应用。
尼龙管是坚韧的,光和尺寸稳定的。它可以配制用于更高压力的气动性,用于在紧的空间,高弯曲疲劳性和低吸水中进行布线的灵活性。
聚乙烯管常用于低压气动和气动控制。它具有广泛的耐化学品和溶剂,良好的灵活性和相对较低的成本。HDPE管采用半刚性版本,能够抵抗切割和物理损伤,比聚乙烯管具有更高的破裂压力。
聚氯乙烯(PVC)管轻,通常比尼龙和聚乙烯更灵活,具有良好的耐化学性,可以反复消毒。它适用于低压医疗应用,并可配制成符合FDA与食品和药品接触的规范。PVC管通常是透明的,因此非常适合在需要可见流动指示的地方。
聚丙烯管可配制用于食品接触应用,抵抗化学攻击并承受紫外线辐射在户外应用中。
工程师应该权衡每种材料的特性、优缺点。一个重要的因素是通过管道输送的流体的相容性。例如在空气系统的情况下,空气润滑器的油,以及压缩机吸入的烟雾或其他物质,可能会影响内管。同样,记住外部环境暴露。软管和油管组件可能受到化学物质、臭氧、紫外线辐射、盐水、空气污染物和其他物质的攻击,导致降解和过早失效。
外部机械影响也可以加速软管和管道故障。负载牢记包括过度弯曲,扭曲,扭结,拉伸和侧载,振动。还可以防止磨料磨损,钩住或弯曲超过最小弯曲半径,所有这些都会导致过早失效。更换并丢弃切割,磨损或以其他方式损坏的任何软管或管。
选择管道时需要考虑的两个常见物理特性是柔韧性和扭结电阻。这些通常是主观的,最好比较样本而不是依靠制造商的文献。另一个物理属性是颜色。根据化合物,管道在各种颜色和清晰的颜色中有很多颜色。
并且不要在装配内部和外部忽略在管材材料上的温度和热量的影响。始终在最小和最高温度范围内运行。特别地,请注意,升高的温度会影响工作压力,特别是由于管材材料达到其上温限制。例如,一个版本的尼龙管,0.25英寸。ID在75°F处具有1,250psi的额定突发压力,但在200°F下仅为600 psi。
许多配件可用于构建气动管道和软管组件,以连接到配合组件。这些包括倒钩,推动,锻造,卷曲和可重复使用的版本;他们进来塑料,黄铜,钢,不锈钢等材料。首先,设计师应确保配件和管道或软管彼此兼容,而不是每个配件设计适用于各种类型的管或软管。配件的其他重要考虑因素包括压力保持能力,易于安装,尺寸和重量,耐腐蚀性,以及成本。
管材被挤压成直线长度并存储在卷轴上,但它也可以被塑造成弹簧一样的线圈。这使得油管可以根据需要大幅伸缩,然后收缩到紧凑的配置,以便在偏僻的地方存储。“尾部”,即从连续油管段两端延伸出来的短而直的油管,有利于联轴器的连接。卷管直径、管材直径、壁厚和材料的类型都会影响收缩性。更小、更紧的线圈比更大的线圈产生更大的回缩力;聚氨酯和尼龙一般具有更好的材料记忆特性。这往往会让产品更容易崩溃。
除标准产品外,还有许多变化。这可以包括用于特殊属性的产品,如高强度,耐磨性或与特定化学物质相容;具有阻燃性,焊接抗力和导电性或非导电性等特性;共挤出产品,将两种材料的性质结合在一个管中;并且在单个组件或管中粘合在一起的多个管,或者形成为肘部和弯曲。
最后,软管和管材有时必须符合FDA、DoT、UL和ISO等机构的规定或标准。当出现有关产品符合性的问题时,专家总是建议向知名制造商的应用工程师寻求建议。
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