Aktuator Pneumatik Scotch Yoke

Pegas kembali (kerja tunggal) atau kerja ganda

500–100.000 Nm di seluruh ukuran model

Rotasi seperempat putaran 90°

ISO 5211 (pemasangan), NAMUR (pemasangan solenoid)

Silinder tunggal, piston ganda; mekanisme scotch yoke mengubah gerakan linier piston menjadi keluaran putar 90°

Kartrid pegas di dalam silinder (model pegas kembali); beberapa set pegas tersedia; atau kerja ganda tanpa pegas

Flensa ISO 5211 langsung ke badan katup atau braket; antarmuka NAMUR untuk solenoid dan aksesori

Torsi Variabel Adalah Keunggulan Sebenarnya dari Scotch Yoke

Aktuator rak-dan-pinion menghasilkan torsi konstan di seluruh langkah 90°. Aktuator scotch yoke menghasilkan torsi variabel — dan variabilitas itulah alasan mereka ada.

Katup seperempat putaran membutuhkan lebih banyak torsi untuk melepaskan bola atau cakram daripada untuk menjaga rotasi. Torsi pembukaan pada posisi duduk melebihi torsi berjalan di tengah langkah sebesar 30–50% pada katup kupu-kupu dan bola yang umum. Pada katup besar bertekanan tinggi, perbedaan itu semakin besar. Katup bola 24 inci Kelas 300 mungkin membutuhkan 15.000 Nm untuk keluar dari dudukan tetapi hanya 8.000 Nm torsi berjalan di tengah langkah.

Geometri scotch yoke mengatasi hal ini. Lengan yoke mengubah gaya piston menjadi momen rotasi — dan rasio konversi itu berubah di seluruh langkah. Pada posisi pembukaan awal (rotasi 0–10°), geometri lengan yoke menghasilkan pengali torsi yang lebih tinggi. Gaya piston diperkuat menjadi lebih banyak gaya rotasi di awal langkah, tepat di mana katup paling membutuhkannya. Di tengah langkah, pengali turun, sesuai dengan kebutuhan torsi berjalan yang lebih rendah. Profil torsi sesuai dengan kurva permintaan torsi katup.

Aktuator Lebih Kecil pada Katup Besar

Karena scotch yoke memberikan torsi pembukaan yang lebih tinggi per unit pasokan udara, Anda dapat menentukan aktuator yang lebih kecil untuk katup yang sama. Atau menjalankan tekanan pasokan yang lebih rendah. Atau keduanya. Pada katup kupu-kupu 36 inci untuk layanan air, aktuator scotch yoke pada 80 psi mungkin menghasilkan torsi pembukaan yang memadai di mana aktuator rak-dan-pinion membutuhkan 100 psi untuk memberikan gaya awal yang sama. Perbedaan tekanan itu penting di pabrik di mana header udara instrumen berjalan pada 80 psi dan meningkatkan ke 100 psi membutuhkan regulator booster khusus di setiap katup.

Gerakan Lebih Halus Memperpanjang Umur Dudukan

Aktuator rak-dan-pinion menerapkan gaya secara tiba-tiba ketika katup terlepas dari dudukan. Keluaran torsi konstan berarti aktuator memberikan torsi penuh pada saat katup mulai bergerak — kejutan mekanis yang menghantam dudukan setiap siklus.

Scotch yoke mulai perlahan. Akselerasi piston meningkat melalui tengah langkah. Cakram katup terangkat dari dudukan secara bertahap daripada terlepas dengan cepat. Pada katup seperempat putaran besar bertekanan tinggi, gerakan pembukaan yang lebih halus itu mengurangi gaya benturan pada cincin dudukan. Umur dudukan bertambah. Interval perawatan memanjang. Pada katup yang sering bersiklus — katup isolasi otomatis pada proses batch — perbedaan umur dudukan itu bertambah selama ribuan siklus.

Tentukan Scotch Yoke Saat Permintaan Torsi Tinggi

Aktuator scotch yoke adalah pilihan yang tepat pada katup seperempat putaran besar (kupu-kupu 8–48 inci, bola 8–24 inci) di mana torsi dudukan melebihi apa yang diberikan rak-dan-pinion pada tekanan pasokan yang wajar. Pada katup yang lebih kecil di mana kebutuhan torsi sedang, rak-dan-pinion lebih sederhana dan lebih murah. Jangan terlalu menentukan spesifikasi — kompleksitas dan biaya scotch yoke hanya dibenarkan ketika karakteristik torsi variabel memecahkan masalah nyata.

A: Biaya dan kompleksitas. Mekanisme scotch yoke memiliki lebih banyak bagian bergerak daripada rak-dan-pinion — lengan yoke, slot, dan pin menambah biaya pemesinan dan perakitan. Pada katup di mana torsi konstan memadai, rak-dan-pinion melakukan pekerjaan dengan biaya lebih murah. Scotch yoke mendapatkan premi pada katup besar dengan torsi pembukaan tinggi.

A: Ini mengubah metode penentuan ukuran. Anda menentukan ukuran berdasarkan torsi pembukaan di awal langkah, bukan torsi konstan. Hitung kebutuhan torsi dudukan/pembukaan katup, lalu verifikasi bahwa torsi scotch yoke pada posisi pembukaan melebihi kebutuhan itu dengan margin keamanan Anda. Kurva torsi dipublikasikan dalam lembar data pabrikan untuk setiap ukuran model.

J: 80 psi itu standar. Lebih tinggi dari aktuator diafragma karena bore piston lebih kecil dari area diafragma. Aktuator scotch yoke bisa tahan hingga 120 psi pada model torsi tinggi—seal piston yang menangani tekanan tersebut. Jika header udara pabrik Anda berjalan di 60 psi, tentukan ukuran aktuator yang lebih besar untuk mengompensasi.

J: Bisa, tapi tidak ideal untuk throttling presisi. Output torsi yang bervariasi berarti positioner melihat kondisi gaya yang...