Пневматические компоненты безопасности: Ключевые применения и руководство по соответствию

С внедрением автоматизированных систем строительство машин стало ещё более сложным. Это заставило проектировщиков уделять больше времени внедрению новых стандартов безопасности. Хороший пример этого — пересмотр ISO 13849 в 2006 году, который означал, что все строители машин теперь должны были рассматривать компоненты, связанные с безопасностью, как часть своего процесса проектирования.

Одним конкретным аспектом, который должен быть принят во внимание, является безопасность пневматических систем. Эти системы широко используются во многих разных отраслях, поэтому критически важно гарантировать, что они спроектированы и построены с учётом безопасности.

Есть несколько ключевых компонентов, которые должны быть включены в любую пневматическую систему для обеспечения её безопасности. В этой статье мы рассмотрим пять из них.

Пять ключевых функций безопасности в пневматической системе

1. Защита от непланируемых запусков машины.

Одна из критических функций безопасности, которая должна присутствовать в любой пневматической или автоматизированной системе — защита от случайного включения машин. Это может быть опасной ситуацией, потому что если машина выключена и затем снова включена без надлежащих процедур безопасности, это может вызвать серьезные травмы любому в окружении.

Есть несколько способов достичь этого, но один из самых распространённых — использование клапанов безопасности и выключателей.

Эти клапаны спроектированы для блокировки потока воздуха к актуаторам, что предотвращает запуск машины. С другой стороны, выключатели используются для обнаружения потери воздушного давления. Это обычно индикация того, что что-то пошло не так с системой, и выключатели затем отключат питание машины.

Некоторые машины имеют встроенную электронику, чья специфическая функция — автоматически предотвращать непланируемые запуски. Однако всё ещё есть продукты, требующие ПЛК безопасности или внешнего безопасного реле для выполнения тех же функций и соответствия минимальным сертификациям безопасности.

2. Защита от сброса или выпуск воздушного давления.

Сброс или выпуск воздушного давления — это функция безопасности, используемая для выпуска давления из системы в чрезвычайной ситуации. Это важно, потому что если давление накапливается слишком сильно, оно может вызвать отказ системы, приводящий к серьезным травмам.

Большинство сбросов и выпусков воздушного давления часто происходят одновременно с непланируемым запуском машины. Именно поэтому современные компоненты безопасности обычно комбинируют две функции.

Есть два основных способа защититься от этой проблемы: использование выпускного клапана и использование клапана сброса.

Выпускной клапан выпускает давление постепенно, предотвращая резкий отказ системы. С другой стороны, клапан сброса используется для выпуска давления сразу полностью.

Машины, основанные на новых технологиях, начинают включать датчики позиции и клапаны мягкого пуска для управления непланируемыми запусками и сбросами давления.

 3. Удержание, блокировка и остановка.

Способность останавливать, блокировать и останавливать рабочее оборудование — другая критическая функция безопасности, которую пневматические системы нуждаются. Это важно, потому что если что-то пойдёт не так с машиной, она должна иметь возможность быть остановленной быстро для предотвращения дальнейшего ущерба или травмы.

Для этого большинство пневматических систем используют различные клапаны, такие как обратные клапаны, клапаны предохранительные и соленоидные клапаны.

• Обратные клапаны используются для предотвращения потока в одном направлении. Они обычно используются для удержания актуаторов на месте при потере системного давления.
• Клапаны предохранительные используются для выпуска давления, если оно становится слишком высоким, предотвращая отказ системы.
• Соленоидные клапаны используются для контроля потока воздуха, позволяя системе включаться и выключаться по необходимости.

Механический тормоз или замок может потребоваться установить на штоке поршня цилиндра в некоторых сложных приложениях. Это обычно делается в приложениях, где есть потребность в высоких удерживающих силах или где машина должна иметь возможность быстро останавливаться.

Кроме того, некоторые современные машины имеют дополнительные компоненты безопасности, способные мониторить позицию оборудования или его компонентов. Это позволяет системе знать, когда что-то не на месте, и реагировать соответственно.

4. Реверсирование движения цилиндра.

В некоторых случаях необходимо иметь возможность изменить направление движущихся частей машины. Это обычно делается по причинам безопасности, например, если что-то блокирует путь машины. Если игнорировать, это может вызвать отказ машины, приводящий к серьезной травме любого в окружении машины.

Самый распространённый способ достичь этого — использование реверсивного клапана. Этот клапан используется для изменения направления воздушного потока, что затем меняет направление оборудования.

Однако некоторые сложные приложения могут потребовать пропорциональный клапан, позволяющий более точный контроль над воздушным потоком. Это важно, потому что это позволяет оператору медленно менять направление оборудования, что часто необходимо для деликатных ситуаций.

Пружинно-возвратные соленоидные клапаны также могут выполнить эту функцию безопасности. Эти клапаны используются для изменения направления воздушного потока, но они также способны возвращаться к своей исходной позиции, когда питание выключено.

5. Снижение скорости.

Другая функция безопасности, которая часто необходима — способность снижать скорость оборудования. Это жизненно важная функция безопасности, потому что она позволяет оператору контролировать машину, если что-то пойдёт не так. Например, если кусок оборудования движется слишком быстро и в опасности ударить что-то, оператор может использовать клапан снижения скорости, чтобы замедлить его.

Два основных клапана используются для этой цели: клапаны снижения давления и клапаны контроля потока.

• Клапаны снижения давления используются для снижения воздушного давления, текущего в систему. Это затем снижает скорость оборудования.

• Клапаны контроля потока используются для регулирования количества воздуха, текущего в систему. Это также снижает скорость оборудования, но оно более точное, чем использование клапана снижения давления.

В некоторых случаях оба типа клапанов могут использоваться для достижения желаемого результата. Также стоит отметить, что некоторые машины имеют встроенные устройства снижения скорости, такие как система шкивов.

Примите эти компоненты безопасности серьезно

Функции безопасности важны для любой машины, но они особенно жизненно важны для пневматических систем. Это потому, что пневматические системы часто используются в опасных средах и обычно имеют движущиеся части.

Важно выбирать правильные функции безопасности для вашего приложения и обеспечивать их правильную установку. Принятие этих функциональностей серьезно может привести к более безопасной и эффективной рабочей среде.

Если у вас есть вопросы о пневматической безопасности или нужна помощь в выборе правильных компонентов безопасности для вашей автоматизированной системы, свяжитесь с экспертом в John Henry Foster. Мы — ведущий провайдер надёжных пневматических актуаторов и наша команда будет рада ответить на ваши запросы.