當空氣管路彎曲的彎曲半徑小於其最小彎曲半徑、緊貼接頭處彎曲、扭曲,或在作為固定管路安裝時被要求移動時,管路便會發生彎折。 扭結會使管內徑變扁、阻斷流量並削弱管壁強度。本指南將闡述各項成因,並透過我們自身的模型表格,說明管壁厚度與外徑如何決定管子所能承受的彎曲半徑。
快速解答。 所有彎曲處(包括接頭旁的彎曲處)均須維持在管子標示之最小彎曲半徑或以上;避免扭曲和拉扯;在管線移動處使用 捲管;若管子發生捲曲、扭曲或擠壓變形,請予以更換。 在我們的 聚氨酯(PU)管 中,型號 0425、0640、0850 及 1065 的最小彎曲半徑為外徑的 2.5 倍,且當管壁變薄時,該半徑會隨之增加。
為什麼管子會扭結
- 彎曲半徑過小。 SMC 的注意事項指出,若彎曲半徑小於最小值,接頭可能會受損,或管路可能會破裂或被擠壓變形。
- 彎曲處位於接頭處。 同一份文件指出,接頭附近的 彎曲半徑 應至少等於管子的最小彎曲半徑。 從接頭處以銳角伸出的管子,是最常發生管路扭結的起點。
- 管子發生扭曲或拉扯。 SMC 警告,切勿對接頭或管路施加扭轉、拉扯、彎矩載荷、振動及衝擊,否則可能導致管子被擠壓、爆裂或洩漏。
- 該管路雖可移動,但安裝時被視為固定管路。 SMC 指出,除 捲管 以外的管路,均須以固定方式安裝。 若管線必須移動,請使用 捲管 或遵循製造商的移動使用指引。
- 管子太短了。 管子在受壓時長度會發生變化,因此原本拉得很緊的管線,在受壓時可能會被迫彎曲。SMC 要求預留足夠的長度餘裕以因應此情況。
半徑的設定方式:壁厚與直徑
資料表中列出的最小 彎曲半徑 為經測試得出的數值,其大小取決於外徑、壁厚及材質。在我們的 PU 型號表中,彎曲半徑呈現出明確的規律。以相同 8 mm 外徑為例,壁厚越薄,所需的彎曲半徑就越大:
| YN-PU 型號 | 外徑 × 內徑 | 壁厚 | 最小彎曲半徑 |
|---|---|---|---|
| 0850 | 8 × 5 毫米 | 1.5 毫米 | 20 毫米 |
| 0855 | 8 × 5.5 毫米 | 1.25 毫米 | 22 毫米 |
| 0860 | 8 × 6 毫米 | 1.0 毫米 | 25 毫米 |
| 1065 | 10 × 6.5 毫米 | 1.75 毫米 | 25 毫米 |
| 1080 | 10 × 8 毫米 | 1.0 毫米 | 30 毫米 |
PE 管亦是如此:8 × 5、8 × 5.5 及 8 × 6 規格的管徑分別標示為 40、45 及 50 毫米。 若佈線空間狹窄,應選擇相同外徑但壁厚較大的管子,或選擇外徑較小的管子,而非強行將薄壁管彎入彎角。 按尺寸和材質劃分的完整彎曲半徑表請參閱 氣動管路彎曲半徑, 而兩種材料的規格對比則詳見 PU 與 PE 管比較。
如何防止扭結
- 請在設計階段檢查彎曲半徑。 請從資料表中查閱您模型的最小 彎曲半徑,並對照佈線進行檢查,特別是在接頭處。
- 在每個接頭處都應保留一段筆直的管路。 讓管子從接頭處筆直延伸一段短距離後再彎曲。若管子必須立即轉向,請使用彎頭接頭。
- 支撐管線。 用夾子或夾具固定管子,以免其重量導致管子彎曲。切勿讓管子懸掛在接頭上。
- 預留長度。 將管剪得稍長一些,以免因壓力變化而導致管被拉緊(請參閱 如何剪裁塑膠管)。
- 請勿扭轉管。 將其筆直地推入接頭中,並在加壓前將管線沿途的任何扭轉處放平。
- 請為活動部件選用合適的結構設計。 有關活動設備,請參閱 捲曲氣管指南。
- 更換受損的管路。 SMC 的維護清單中將管路扭曲或擠壓列為應更換的理由。出現白化或皺褶的扭曲管路,不應重新投入使用。
有沒有抗扭結的管子?
部分製造商販售被描述為「高度柔韌且抗扭結」的 聚氨酯管;Festo 的 PUN 管便是其中一例。此描述僅指管對彎曲的耐受程度,並不代表可豁免資料表中所列的最小彎曲半徑要求。 請參照上表,比較確切型號的彎曲半徑數值。
氣管扭結常見問題集
為什麼我的氣管總是會扭結?
常見的原因包括彎曲半徑小於最小半徑、接頭處有急彎、扭曲,或是固定管路被移動。請先確認您所用機型的彎曲半徑。
如何避免管子扭結?
彎頭的彎曲半徑應維持在所列之最小半徑或以上;在接頭處預留一段直管;支撐管線,並預留足夠長度,以免管線被拉緊。
管壁較薄是否更容易扭結?
在我們的 PU 和 PE 型號對照表中,對於相同的外部直徑,壁厚較薄的管材具有較大的最小 彎曲半徑。 例如,8 × 6 PU 管的彎曲半徑列為 25 毫米,而 8 × 5 的則為 20 毫米。
能否把已扭結的管子拉直?
彎折處會產生變形並導致強度降低。SMC 將管路扭曲或擠壓列為需更換的理由,因此請將受損段切除或更換整根管路。
對於活動部件,除了直管之外,還能使用什麼來替代呢?
捲管 專為需要伸縮的管線而設計。請參閱 捲式氣管指南。
資料來源與範圍
半徑數據取自 YUANNAI TUBE YN-PU 及 YN-PE 型號表,僅適用於該等型號。佈線建議屬一般性做法。在進行管線佈線前,請先確認您所使用型號的最小 彎曲半徑。
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