Как спроектировать корпуса, защищающие от воды и мусора

Я хотел поделиться своим опытом и знаниями о том, как проектировать корпуса, защищающие от воды и мусора. Это неизбежно поднимает вопрос о стандартах NEMA или IP. , но иногда возникает путаница в отношении того, как они работают. Я пишу это, чтобы дать некоторое направление дизайнерам, которые занимаются этой темой. Для простоты я ограничусь NEMA, но принципы точно такие же, если вы используете IP, так что это все равно должно быть актуально для вас.

Прежде чем начать, я хотел бы отметить, что дизайнеры должны четко понимать, чего они пытаются достичь.

Они просто хотят добиться защиты окружающей среды? Или они пытаются выполнить формальное требование для достижения стандарта NEMA (которое могло быть навязано клиентом или менеджером)?

Я видел, как через Protocase прошли тысячи нестандартных корпусов с требованиями к устойчивости к воздействию окружающей среды, и большинству из этих заказов на корпус требуется только защита от окружающей среды. Наши клиенты часто используют стандарты NEMA, чтобы объяснить, что им нужно от их корпусов, например, обеспечивать определенную устойчивость к пыли, грязи или воде, но не обязательно формально соответствовать стандартам NEMA.

Время от времени мы встречаемся с заказчиком, который должен соответствовать формальным требованиям NEMA, что требует тестирования. Хотя Protocase не предлагает тестирование корпусов для проверки требований NEMA, некоторые из наших клиентов будут отправлять свои корпуса на сторонний испытательный центр, чтобы получить официальную сертификацию соответствия требованиям. В этом случае принципы, которые я описываю ниже, остаются теми же.

Понимание классификации NEMA

Документ «Типы корпусов NEMA» введен в действие для продвижения стандартизированных спецификаций продукции для электрических устройств. По сути, роль стандартов NEMA заключается в том, чтобы указать, как должен работать корпус, чтобы соответствовать классификации. В частности, стандарты NEMA касаются следующего:

1. Защита персонала от опасных внутренних частей
2. Защита оборудования внутри корпуса от опасностей окружающей среды

Чего NEMA не делает, так это предписывает, как спроектировать и изготовить корпус в соответствии с техническими характеристиками; Я расскажу об этом в следующем разделе этого блога.

Стандарт NEMA охватывает большое количество типов корпусов. Однако наши клиенты обычно имеют дело со следующим подмножеством распространенных типов:

• NEMA тип 1 – Общее предназначение для использования внутри помещений, обеспечивает защиту от контакта человека с токоведущими частями и от мусора, такого как пыль.
• NEMA тип 2 – Обычно используется в помещении и защищен от капель. Этот тип обеспечивает ту же защиту, что и тип 1, но дополнительно защищает от капель и легких брызг воды.
• NEMA, тип 4, 4X - Этот тип обычно используется как в помещении, так и на открытом воздухе. Он водонепроницаем, пыленепроницаем и устойчив к мокрому снегу. Он обеспечивает ту же защиту, что и тип 1, 2, и защищает от проникновения падающей грязи, дождя, мокрого снега и снега. Он также защищает от повреждений из-за внешнего образования льда, а также от брызг и попадания воды из шланга. Он устойчив к ржавчине («X» в 4X означает коррозионную стойкость).
• NEMA тип 5 – Этот тип корпуса, обычно используемый в помещении, является пыленепроницаемым. Он обеспечивает ту же защиту, что и Тип 2, но с дополнительными прокладками предотвращает доступ оседающей пыли, ворсинок, волокон и летучих частиц.
• NEMA тип 6, 6P – Этот тип может использоваться в помещении или на открытом воздухе и является погружным. Он обеспечивает ту же защиту, что и Тип 4, но Тип 6 добавляет защиту от случайного временного погружения, а Тип 6P добавляет защиту от длительного погружения на ограниченную глубину.

Обратите внимание, что все эти типы защищают персонал от доступа к опасным частям.

Чтобы просмотреть полный список типов корпусов NEMA, нажмите здесь.

В следующем разделе я расскажу о различных семействах корпусов и о том, как они могут защитить от опасностей для окружающей среды, предусмотренных NEMA.

Типы корпусов, отвечающие требованиям NEMA

Корпуса из листового металла на заказ

Этот тип корпуса очень хорошо защищает от пыли, мусора, брызг или капель воды. Корпуса из листового металла могут быть разработаны в соответствии с требованиями NEMA типов 1, 2, 4, 4X и 5. Однако, если ваш корпус требует погружения в воду, это не лучший выбор для вас. Вот несколько рекомендаций:

• NEMA Type 1:мы рекомендуем простой корпус из двух частей, полностью закрывающий верхнюю часть корпуса. (Подойдет L-образный, U-образный или экструдированный корпус).
• NEMA Type 2:мы рекомендуем накладывать фланцы на все открытые швы корпуса, используя прихваточные, точечные или электросварные швы для скрепления швов. В зависимости от суровости окружающей среды могут потребоваться полностью сварные швы. U-образный корпус подойдет лучше всего, так как требуется меньше сварных швов.
• NEMA Type 4,4X:мы рекомендуем полностью сварные швы и использование прокладок. Прокладки рекомендуются для всего, где вода находится рядом с этим корпусом или направлена ​​на него. В большинстве случаев применения этой категории прокладок корпуса достаточно полос из вспененного материала или сплошной прокладки. Герметизация крепежа требуется, как только вы добавляете воду в уравнение, поэтому мы рекомендуем герметизировать крепеж. Герметизация крепежа может быть выполнена разными способами, в том числе:

• • Стратегическое расположение застежек, чтобы они не выступали внутрь корпуса.
  • Сборка с помощью уплотнительных винтов (они продаются в готовом виде и имеют уплотнительное кольцо, встроенное под головку винта. Дополнительную информацию может предоставить ваш менеджер по работе с клиентами).
  • Использование защелки или замка для закрытия корпуса. Петли также популярны в корпусах такого типа.

Чтобы получить тип 4X, выберите устойчивый к коррозии материал, такой как нержавеющая сталь, алюминий или оцинкованный, и следуйте приведенным выше рекомендациям.

• NEMA Type 5:мы рекомендуем фланцы внахлест на всех открытых швах корпуса или полностью сварные швы, в зависимости от окружающей среды. Опять же, U-образный корпус лучше всего подходит для этой конструкции.

Корпуса, изготовленные на заказ с ЧПУ

Если вы ищете корпус, который можно погружать в воду, то это он. Корпус, изготовленный на станке с ЧПУ, может быть разработан в соответствии с NEMA Types 1, 2, 4(X) и 5.  Он также может быть полностью герметичным, а с помощью соответствующих уплотнительных колец или прокладок сделать его водонепроницаемым, достаточным для защиты от глубокого погружения в жидкость и тем самым отвечая требованиям NEMA Type 6(P).

Имейте в виду следующее при проектировании этого типа корпуса для погружения в воду:

• Ограждение должно быть сконструировано таким образом, чтобы свести к минимуму количество швов, которые нужно герметизировать, с меньшим количеством деталей и швов; меньше вероятность попадания воды в корпус.
• Поскольку они подвергаются механической обработке, алюминий, безусловно, является лучшим вариантом. Можно работать с нержавеющей сталью, но стоимость обработки будет намного выше. Другие варианты не обладают достаточной коррозионной стойкостью.
• Если в конструкцию встроено уплотнительное кольцо, держите уплотнительное кольцо внутри отверстий, используемых для сборки корпуса, чтобы предотвратить утечку через крепежные детали.
• Для окончательной сборки рекомендуется применять к винтам равномерный крутящий момент, чтобы обеспечить равномерное сжатие уплотнительного кольца. Размер винта для сборки должен увеличиваться по мере увеличения корпуса.
  • Примечание. При проектировании корпуса учитывайте расстояние между винтами. Если винты находятся слишком далеко друг от друга, это может повлиять на уплотнение, что поставит под угрозу эффективность водонепроницаемости корпуса.

Стандартные литые корпуса (OTS) с доработками на станках с ЧПУ

Мы также предлагаем линейку настраиваемых литых корпусов, которые являются готовыми литыми корпусами (OTS) и настраивают их для вас. Они могут быть водонепроницаемыми при правильном проектировании и уплотнении и очень похожи на наши изготовленные на заказ корпуса с ЧПУ. С минимальными изменениями или вырезами, а также с соответствующими прокладками или уплотнительными кольцами этот тип корпуса может соответствовать NEMA Type 6(P). Этот тип корпуса также легко соответствует требованиям NEMA Types 1, 2, 4(X) и 5.

Однако существует два основных различия между литыми корпусами OTS и изготовленными на заказ корпусами:

• Если вы используете OTS Cast, мы начинаем с готового корпуса, так что вы можете использовать стандартный размер и форму.
• OTS значительно дешевле (это связано с тем, что при производстве литого корпуса OTS не расходуется материал, в то время как изготовленный на заказ корпус изготавливается из цельного блока материала).

Таким образом, если вы можете смириться с ограничениями по размеру и форме, настраиваемый литой корпус — это экономичный выбор.

В этом корпусе, как и в корпусах, изготовленных по индивидуальному заказу, если вы хотите добиться водонепроницаемости, вы должны убедиться, что каждый элемент, который входит в корпус (разъемы, выключатели и т. д.), является надлежащим образом водонепроницаемым и снабжен прокладкой или герметизирован при необходимости.

Как я упоминал выше, Protocase не проводит тестирование NEMA/IP на нашем производственном предприятии, но некоторые клиенты предпочитают отправлять свои корпуса для тестирования в другое место. Чтобы узнать, где можно протестировать корпус, нажмите здесь.

Если это вас интересует и у вас есть какие-либо вопросы о NEMA или типах корпусов, не стесняйтесь задавать их нам по электронной почте [email protected] или оставлять комментарии ниже.

<ч />

Для получения дополнительной информации о наших материалах и услугах посетите: www.protocase.com

Protocase предоставляет совершенно новый опыт инженерам и профессионалам в области дизайна, создавая нестандартные корпуса, панели и детали с непревзойденной скоростью, простотой и обслуживанием.