что такое бистабильный пневмораспределитель

Управление пневмораспределителями: основные типы и способы передачи сигнала

Конструкция любого распределителя предполагает наличие специальных управляющих отверстий, на которые подается сигнал, приводящий к изменению положения заслонки. На схемах такие разъемы обычно обозначаются двузначным цифровым кодом, обозначающим условный номер входного и выходного канала, которые они соединяют.

Моностабильные и бистабильные распределители

По способу возвращения золотника или клапана в исходное положение все устройства, имеющие две рабочие позиции, подразделяются на моностабильные и бистабильные.

Моностабильные распределители иначе называют устройствами с односторонним управлением, поскольку сигнал, приводящий их в движение, приходит только с одной стороны, а обратно они возвращаются автоматически при помощи пружины.

Бистабильные (двусторонние) распределители получают управляющий сигнал с двух сторон и остаются в последнем занятом положении до того момента, пока не получат противоположный импульс. Возможность фиксации в любой из двух допустимых позиций позволяет использовать распределители данного типа для подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр. Однако необходимо учитывать, что поддержание рабочего положения такого распределителя происходит только за счет силы трения и поэтому он требует монтажа в строго горизонтальном положении. Исключение составляют только модели с «металлическим уплотнением», конечные положения которых фиксируются при помощи специальных упоров.

Трехпозиционные распределители имеют двухстороннее управление, но при отсутствии с обеих сторон управляющего сигнала занимают среднее положение при помощи пружин.

Прямое и косвенное управление

Прямым управлением называют такой способ передачи сигнала, когда усилие, приложенное к кнопке, ролику или толкателю вызывает движение золотника или клапана.

При косвенном способе управления (иногда его еще называют непрямым или пилотным управлением) импульс от внешнего устройства поступает на специальный пилотный клапан, который расположен в управляющем разъеме распределителя, и который при помощи сжатого воздуха воздействует на золотник.

Способ передачи управляющего сигнала

Ручное управление позволяет оператору воздействовать на распределение потока сжатого воздуха напрямую, приложив собственную силу. В исходное положение устройства ручного управления могут возвращаться либо повторным воздействием (тумблер, рычаг, ключ в замке), либо при помощи пружины (кнопка, педаль).

Механическое управление позволяет передать движение любого внешнего механизма в качестве сигнала для смены положения золотника или клапана. К механическим средствам управления относятся толкатель, ролик и ломающийся рычаг. Данные устройства обычно возвращаются в исходное положение автоматически, при помощи пружины.

Пневматическое управление подразумевает поступление в управляющее отверстие распределителя сжатого воздуха, который воздействует либо непосредственно на золотник или связанный с ним поршень, либо запускает работу пилотного клапана. В нормальное положение золотник приводится либо при помощи механической пружины, либо подачей управляющего давления с противоположной стороны. В некоторых случаях используется совместный пружинный и пневматический возврат, что обеспечивает более стабильные характеристики и повышенную надежность переключения.

Электромагнитное управление позволяет преобразовывать электрический сигнал в движение специального металлического якоря, который толкает золотник или заслонку клапана. В некоторых случаях такие системы управления имеют возможность ручного дублирования сигнала.

Источник

Пневмораспределители

Типы пневмораспределителей

В зависимости от конструктивных и эксплуатационных параметров различают несколько типов пневмораспределителей.

По конструкции запорно-регулирующего элемента:

Наибольшее распространение получили распределители с цилиндрическим золотником.

По числу положений:

По количеству стабильных состояний:

По нормальному состоянию:

По типу управления:

Устройство и обозначение пневмораспределей

Основными элементами конструкции золотникового пневмораспределителя являются корпус, в котором выполнены каналы и золотник, установленный в корпусе. На золотнике выполнены шейки, позволяющие соединять выбранные каналы между собой.

Перемещаясь в корпусе, золотник изменяет схему соединения каналов пневмораспределителя.

В зависимости от числа подводимых к распределителю линий (или отводимых от него) различают двух-, трех-, четырех-, пятилинейные пневмораспределители.

По числу положений золотника, то есть по количеству вариантов коммутации линий, различают двух-, и трехпозиционные пневмораспределители.

Количество позиций указывает в обозначении пневмораспределителя, через дробь, дефис или пробел. Например обозначение 5 2 означает, что пневмораспределитель пятилинейный двухпозиционный.

Принцип работы золотниковых пневмораспределителей

Рассмотрим основные схемы пневмораспределителей, попробуем разобраться, как они работают и для чего предназначены.

Пнемораcпределитель 2 2 с ручным управлением

Принципиальная схема двухлинейного двухпозиционного распределителя, показана на рисунке.

Пнемораспределитель схемы 2 2 позволяет при необходимости перекрыть линию, его можно использовать для отсечения части пневмосхемы или отдельных исполнительных элементов, например, пневмомотров.

Пнемораспределитель 3 2 с механическим управлением

Для управления пневмоцилиндром одностороннего действия удобно использовать трехлинейный двухпозиционный пневмораспределитель.

Широкое распространение получили, пневмораспределители 3/2 с роликовым толкателем. Они позволяют подать пневматический сигнал, при прохождении штока цилиндра через контрольную точку.

При отсутствии входного сигнала золотник рассматриваемого пневмораспределетиля возвращается в исходное положение, то есть у него есть только одно стабильное состояние, поэтому его называют моностабильным.

Пнеморасределитель 4 2 с пневмоуправлением

Для управления двухпозиционным распределителем трех линий недостаточно, так как необходимо два выхода, для подачи воздуха в поршневую и штоковую полость пневмоцилиндра.

Схема пневмораспределителя 4 2 показана на рисунке.

Линии сброса воздуха в пневмораспределителе 4 2 объединены в один канал, на выходе которого, как правило, устанавливают глушитель.

Существуют пневмораспределители 4-2 и с другими типами управления, например с электроуправлением.

Пнемораспределитель 5 2 с электромагнитным управлением

В пневматическом распределителе, в отличие от гидравлического слива не нужна, сжатый воздух можно сбрасывать в атмосферу. По этой причине вместо схемы 4 2 в пневматике чаще используют схему 5 2, в которой имеются две раздельные линии для сброса сжатого воздуха.

В рассматриваемом примере управление осуществляется с помощью электромагнитов.

При исчезновении входного сигнала золотник не меняет положение. Получается, что при отсутствии сигнала золотник пневморасределителя может находится в либо в левом в правом положении, поэтому его называют бистабильным.

Пнемораcпределитель 5 3

Распределитель схемы 5 2 не позволяет остановить пневмоцилиндр в промежуточном положении. Если добавить еще одну позицию золотника, в которой он перекроет линию давления и линии, соединенные с полостями пневмоцилиндра, то шток цилиндра можно будет остановить в нужной позиции.

Получается, что для этих целей необходим пневмораспределитель 5 3, схема которого показана на рисунке.

В левом положении золотник соединяет канал Р (давление) с выходом А, выход В с атмосферой R. В центральном положении линии Р, А, В заперты. В правом положении золотник соединяет канал Р с выходом В, выход А с атмосферой R.

Центрирование золотника осуществляется с помощью пружин.

Характеристики пневмораспределителя

Выбор пневмораспределителя должен основываться на его характеристиках. Рассмотрим основные параметры, которые следует учитывать при подборе пневматического распределителя.

Чем больше присоединительный и условный диаметры пневмораспределителя тем больший расход сможет пропустить через себя распределитель при заданном значении потреь давления.

Таблица с рекомендациями по подбору пневмораспределителей для управления цилиндрами различных диаметров представлены в таблице.

Источник

Пневматические распределители Festo

Пневмораспределители используются в пневматических системах для управления потоками сжатого воздуха: они изменяют направление движения воздуха, распределяют его по каналам, обеспечивают пуск и остановку исполнительных механизмов пневмосистемы. Регулирование воздушных потоков выполняется посредством изменений схем соединения каналов устройства с присоединительными штуцерами (входными и выходными). Пневматическое распределение осуществляется механическим, пневматическим, электрическим и комбинированным способом управления. Все виды управления, кроме механического, используют в тех случаях, когда работой распределителей нужно управлять дистанционно.

Технические характеристики распределительных устройств разных моделей отличаются между собой способами регулирования, позициями переключения, пропускной способностью, количеством каналов. У пневмораспределителя может быть много модификаций — одну и ту же модель можно укомплектовать различными управляющими компонентами.

С целью регулирования некоторых устройств пневмоаппаратуры, например, цилиндров одностороннего действия, используют распределители, которые способны коммутировать линии питания, потребителей и выхлоп.

Для выполнения более сложных задач регулирования пневматических устройств применяются многопозиционные распределители с более широкими возможностями.

Варианты конструкций

По своей конструкции, цели использования и функциональным возможностям распределители делятся на моностабильные и бистабильные. Первый вид устройств при снятии управляющего сигнала автоматически возвращается в свое исходное положение. Они имеют одно постоянное, строго определенное положение. Бистабильные пневмораспределители при отсутствии импульса управления остаются в том положении, в котором находились. Такими устройствами можно управлять при помощи кратковременных сигналов.

Также по своим конструктивным особенностям все распределители разделяются на устройства клапанного и золотникового исполнения.

Где применяются клапанные и золотниковые распределители

Для выполнения задач распределения потоков воздуха с небольшим расходом применяются устройства клапанного исполнения. Золотниковые распределители применяются для управления при большом расходе сжатого воздуха.

Виды распределителей

Пневмораспределители выполняются с возможностью многократного использования и быстрой монтажной установкой. Ниже представлен краткий обзор вариантов основных конструкций пневматических распределителей компании Festo:

Распределители с механическим и ручным управлением. Тип конструкции с плоским поворотным золотником. Устройства способны выполнять задачи распределения направлений фильтрованного очищенного воздуха в пневматических и вакуумных системах, включая ручное прямое управление пневматическими приводами. Устанавливаются на передней лицевой панели шкафов управления. Выполняются со сквозными монтажными отверстиями, оснащены присоединительной резьбой.

Распределители с электрическим или пневматическим управлением. Используются для управления сложными объектами на производственных линиях. Используются в качестве одиночных распределителей или в составе блочных конструкций. Имеют компактный золотниковый тип конструкции в металлическом корпусе. Отличаются высокой производительностью и большим ресурсом работы (до 50 млн. переключений), хорошей пропускной способностью, универсальностью.

Пропорциональные распределители и регуляторы. С их помощью можно гибко регулировать скорость пневматических цилиндров. Применяются в операциях сборки и перемещения — например, для плавного перемещения хрупких объектов. Имеют большой ресурс работы, отличаются быстродействием и компактностью.

К преимуществам всех типов пневматических распределителей можно отнести надежность и долговечность, а также возможность управлять процессом дистанционно.

Источник

Пневматическое и гидравлическое оборудование. Приводные системы.

Продукция

Подготовка сжатого воздуха

Пневмораспределители

Клапаны/ Фильтры

Пневмодроссели

Пневматические цилиндры/приводы

Резьбовые соединения / трубки

Контрольно-измерительная аппаратура

Вакуумное оборудование

Оборудование для смазки и обдува

Гидравлическое оборудование

Запорная арматура / шаровые краны

Электромеханический привод

Обратные клапаны

Пневмораспределители

Направляющая и регулирующая подсистема.

Функциональное назначение пневматических элементов, образующих направляющую и регулирующую под­систему пневмопривода, заключается в управлении энергией сжатого воздуха, поступающего от источника (ком ­прессорной станции) к потребителю (исполнительным механизмам).

В направляющих и регулирующих устройствах воздействие на поток сжатого воздуха осуществляется по­средством подвижных запорно-регулирующих элементов (ЗРЭ ). Назначение запорно-регулирующего элемен­та, вне зависимости от конструктивного исполнения, состоит в изменении величины проходного сечения кана­ла, через который движется воздушный поток; при этом данное изменение может быть как дискретным (канал закрыт — канал открыт), так и плавно-непрерывным. Дискретный режим работы характерен для направляю­щей и запорной аппаратуры, а в регулирующей аппаратуре запорно-регулирующий элемент постоянно нахо­дится в «плавающем » режиме.

Рис. 1. Принцип действия аппаратов клапанного и золотникового типов

В аппаратуре клапанного типа запорно-регулирующий элемент перемещается вдоль осевой линии потока. Достоинства такого конструктивного решения очевидны: обеспечение полной герметичности при отсечении одной пневмолинии от другой, пониженная чувствительность к воздействию загрязнителей, возможность рабо­ты без смазки, а также высокое быстродействие (незначительное перемещение ЗРЭ приводит к существенно­му изменению площади проходного сечения).

К недостаткам аппаратуры клапанного типа можно отнести необходимость приложения значитель­ных усилий для перемещения ЗРЭ, что связано с необходимостью преодоления сил, возникающих от давле­ния сжатого воздуха на ЗРЭ, или сил сопротивления пружин, прижимающих ЗРЭ к седлу клапана.

В аппаратуре золотникового типа ЗРЭ перемещается перпендикулярно осевой линии потока. Усилие, обусловленное давлением сжатого воздуха на ЗРЭ (золлтника ), не приводит к ка его смещению т.к. силы давления на торцы золотника уравновешены (золотник разгру­жен). Для перемещения ЗРЭ необходимо преодолеть только силы трения между ним и корпусом.

Для полного открытия рабочего канала золотник необходимо переместить как минимум на величину диаметра канала (на что требуется затратить определенное время). Зазор между золотником и расточкой корпуса является «узким » местом, учитывая возможность засорения за­зора и заклинивания золотника.

Для управления небольшими по величине расхода потоками сжатого воздуха следует использовать преимущественно аппаратуру клапанного типа; а аппаратуру золотнико­вого типа — для управления потоками воздуха с большим расходом.

Пневматические распределители (пневмораспределители ) относятся к направляющей аппаратуре и пред­назначены для управления направлением движения потоков сжатого воздуха. Управление осуществляется путем изменения (при переключении) схемы соединения внутренних каналов распределителя с входным и выходны­ми присоединительными отверстиями. Функциональные возможности распределителей характеризуются ря­дом параметров: количество рабочих каналов, количество позиций переключения, нормальная позиция, способ управления и пропускная способность.

Рис.2. Принцип формирования условного графического обозначения распределителей

На рис.2 подвижной запорный элемент может занимать две дискретные позиции, соответствующие двум состояниям пневмораспределителя: 1) «проход воздуха закрыт»; 2) «проход воздуха открыт». При этом запорный элемент может коммутировать между собой две линии: 1) линию питания (вход ); 2) линию потребителя (выход ). Соответственно данный распределитель можно назвать двухли­нейным и двухпозиционным, что и отражается в его условном графическом обозначении.

Для характеристики возможности распределителей по коммутации каналов, применяют дробное цифровое обозначение, где в числителе указывают количество коммутируемых линий, а в знаменателе — количество возможных позиций. В соответствии с этим принципом аппарат на рис.2 будет называться 2/2-пневмораспределителем.

На принципиальных схемах распределители изображают так, чтобы линии связи (внешние пневматические линии) были подведены к тому квадрату, который обозначает исходную по­зицию распределителя.

В связи с тем что в пневматических приводах, в отличие от гидравлических, не требуется наличие возвратной сливной магистрали, отработавший воздух можно сбрасывать непосредственно в атмосферу.

Рис. 3 Модель и условное графическое обозначение 3/2-пневмораспределителя

Рис.4. Управление пневмоцилиндром одностороннего действия 3/2-пневмораспределителем

Рис. 5.. Управление пневмоцилиндром двустороннего действия 4/2-пневмораспределителем

Четырехлинейный двухпозиционный пневмораспределитель (4 /2-пневмораспределитель) позволяет пооче­редно подавать сжатый воздух из магистрали высокого давления 1 по рабочим каналам 2 или 4 в одну из полостей пневмоцилиндра с одновременным соединением другой с атмосферой 3.

Рис. 6. Управление пневмоцилиндром двустороннего действия 5/2-пневмораспределителем

Хотя 5/2-пневмораспределители имеют более сложное графическое обозначение, они проще по конструк­тивному исполнению, а их функциональные возможности несколько шире, чем у 4/2-пневмораспределителей, что обусловлено наличием не одного, а двух выхлопных каналов 3 и 5, отдельных для каждой рабочей полости цилиндра.

Для решения более сложных задач управления пневмоцилиндрами используют трехпозиционные распре­делители, имеющие более широкие функциональные возможности. Это связано с тем, что такие распре­делители позволяют осуществить не два, а три варианта коммутации пневмолиний.

Приведенная в табл. 1 индексация может быть проставлена на принципиальных пневматических схемах. Этими индексами маркируют присоединительные отверстия в корпусах пневмоаппаратов, что позволяет корректно осуществить монтаж пневмосистем.

Переключение пневмораспределителей из одной позиции в другую осуществляется перемещением их ЗРЭ посредством внешних управляющих воздействий.

Различают сле­дующие виды управления распределителями: ручное, ножное механи-ческое; пневматическое; электрическое; комбинированное.

Табл. 1. Индексация (маркировка ) линий (присоединительных отверстий) пневмоаппаратов

Одна и та же базовая модель пневмораспределителя может быть снабжена различными управляющими элементами.

При чтении принципиальных пневматических схем следует иметь в виду, что управляющий сигнал, подава­емый слева, переключает распределитель в позицию, обозначенную в условном графическом обозначении этого аппарата левым квадратом, а сигнал, подаваемый справа, — в позицию, обозначенную правым квадра­том.

Рис. 7 Индексация линий управления пневмораспределителей

Пневмораспределители, которые переключаются в нормальную позицию посредством возвратных пружин, называют моностабильными. Нормаль­ное для данной конструкции состояние – нейтральная (исходная ) позиция.

На рис. 8, представлена конструкция моностабильного нормально закрытого 2/2-пневмораспределителя с меха­ническим управлением.

Рис. 8. Нормально закрытый 2/2-пневмораспределитель с механическим управлением

Рис. 9. Нормально закрытые 3/2-пневмораспределители с механическим управлением

Такое различие находит отражение в условном графическом обозначении пневмораспределителей: если исключена возможность подсоединения к отверстию выхлопа, то треугольник, указыва­ющий на сброс воздуха в атмосферу, примыкает вплотную к обозначению пневмораспределителя; в противном случае он отделяется от последнего вертикальной чертой.

Оба пневмораспределителя срабатывают в два этапа: при движении толкателя в момент его контакта с клапаном перекрывается выполненный в нем канал выхлопа, и только при дальнейшем движении соединяются каналы питания Р и потребителя А.

Рис. 10. Нормально открытый 3/2-пневмораспределитель с механическим управлением

Данная конструкция имеет два дисковых клапана, причем в исходном состоянии верхний отсекает канал выхлопа R, а через открытый нижний воздух протекает из канала питания Р к потребителю через канал А.

Движение толкателя вниз сопровождается двухступенчатым срабатыванием пневмораспределителя. На первой ступени нижний клапан, жестко связанный с толкателем, опускается на подпружиненное седло, пере­крывая подачу сжатого воздуха. Верхний клапан, в свою очередь, остается поджатым к своему седлу вплоть до момента контакта с буртиком толкателя. Только после этого в результате дальнейшего совместного движения толкателя с нижним клапаном и его седлом верхний клапан открывается, и устанавливается соединение потре­бителя с выхлопом (вторая ступень).

Альтернативой сложным по конструктивному исполнению распределителям клапанного типа являются зо­лотниковые распределители.

Принадлежность к классу аппаратов клапанного или золотникового типов не находит отражения в условном графическом обозначении пневматических распределителей, хотя эти типы аппаратуры существенно различа­ются по функциональным возможностям.

Рис. 11. Нормально закрытый 3/2-пневмораспределитель золотникового типа с механическим управлением

Подача сжатого воздуха в каналы Р или R не приводит к возникновению на золотнике усилий, вызывающих его смещение из нормальной позиции, т. к. и в том, и в другом случаях золотник остается гидравлически разгру­женным.

Обычно пневмораспределители, в конструкции которых заложена возможность использования их в качестве нормально от­крытых или нормально закрытых, имеют два альтернативных обозначения на бирке которой производители снабжают каждый аппарат.

Золотниковые распределители, как правило, позволяют пропускать через себя воздух и в обратном направ­лении — из канала А в канал R или (при переключении) Р. Когда на принципиальной пневматической схеме важно отразить данное свойство золотникового распределителя, стрелки на его условном графическом обо­значении, показывающие пути потока воздуха, изображают двусторонними.

Рис. 12. Прямое управление пневмоцилиндрами

Пневмораспределители, управляющие исполнительными механизмами, также называют исполнительными.

Рис.13. Нормально закрытый 3/2-пневмораспределитель с пневматическим управлением

Рис. 14. Непрямое управление пневмоцилиндром одностороннего действия

(исполнительный распределитель — нормально закрытый)

В предложенной схеме пневмораспределитель с ручным управлением (пневмокнопка ) управляет работой пневмоцилиндра путем подачи сигнала на исполнительный распределитель с пневматическим управлением.

Рис. 15. Непрямое управление пневмоцилиндром одностороннего действия

(исполнительный распределитель — нормально открытый)

Рис. 16. 5/2-пневмораспределитель с пневматическим управлением и возвратом

В исходной позиции золотник 2 находится в крайнем левом положении, т. к. на его правый поршень 4 через специальный канал 3, связанный с линией питания, подается сжатый воздух. При поступлении управляющего сигнала в канал Y золотник 2 сместится вправо, поскольку площадь левого поршня 1 значительно больше площади правого поршня 4.

В некоторых конструкциях возврат ЗРЭ в исходную позицию осуществляется под действием одновременно и механической, и пневматической пружин. Такое сочетание обеспечивает более высокую стабильность и на­дежность переключения пневмораспределителя.

Рис. 17. 3/2-пневмораспределитель с пневматическим усилением управляющего сигнала

В таких конструкциях (в данном случае это путевой выключатель) усилие переключения прикладывается к небольшому вспомогательному (пилотному ) распределителю 2, функцией которого является подача пневмати­ческого сигнала управления на основной пневмораспределитель 3, непосредственно осуществляющий комму­тацию внешних пневмолиний. Поскольку площадь клапана пилотного распределителя невелика, то усилие, необходимое для переключения последнего, минимально.

Рассмотренная конструкция позволяет трансформировать нормально закрытый пневмораспределитель в нормально открытый. Для этого надо развернуть управляющую головку с роликом 1 на 180° и подавать сжатый воздух в канал R.

Рис. 18. Принцип действия «ломающегося » рычага с роликом

Рис. 19 3/2-пневмораспределитель с электромагнитным управлением и ручным дублированием

Если электромагнитная катушка 7 обесточена, якорь 5 прижат пружиной 4 к седлу клапана 3, перекрывая канал Р, по которому подводится сжатый воздух; выходной канал А соединен с атмосферой через пазы на наружной поверхности якоря. Напряжение на катушку 7 подается через присоединительный элемент — коннек­тор 8, при этом якорь 5, преодолевая усилие пружины 4, поднимается до седла клапана 6, закрывая канал R выхода воздуха в атмосферу и открывая канал, соединенный с отверстием для подведения сжатого воздуха. Сжатый воздух подается в линию потребителя (канал А).

Рис. 20. Использование 5/3-пневмораспределителя для позиционирования пневмоцилиндров

При нажатии на одну из пневмокнопок, например 1.3, шток цилиндра 1.0 начнет перемещаться, а при отпус­кании ее он остановится, поскольку исполнительный распределитель 1.1 займет центральную позицию, в кото­рой все линии перекрыты (при этом точность позиционирования цилиндра будет достаточно низкой).

Табл. 2. Цифровая индексация пневматических устройств

1.2, 1.4, 1.6, … (для 1-го ИМ)

2.2,2.4,2.6, … (для 2-го ИМ)

1.3, 1.5, 1.7, … (для 1-го ИМ)

2.3,2.5,2.7, … (для 2-го ИМ)

В тех случаях, когда невозможно придерживаться правила использования четных и нечетных цифр после точки в зависимости от типа команды (втягивание или выдвижение штока цилиндра), применяют сквозную индексацию.

Бистабильные пневмораспределители (с фиксацией положения)

Рис. 21. Отсечный нормально закрытый 3/2-пневмораспределитель с ручным управлением

Данный распределитель может находиться в одной из двух возможных позиций переключения сколь угодно долго, поскольку в его конструкции отсутствуют элементы, однозначно определяющие положение запорно-регулирующего элемента.

У бистабильных распределителей с пневматическим управлением, входящих в состав пневмопривода, ис­ходная позиция определяется не особенностями конструкции, а связями с элементами, управляющими этими аппаратами.

Рис. 22. Использование бистабильного 5/2-невмораспределителя для управления пневмоцилиндром

Несмотря на то что в схеме «а » исходная позиция бистабильного пневмораспределителя 1.1 обеспечивает втянутое положение штока пневмоцилиндра, а в схеме «б » — выдвинутое, мы имеем дело, по существу, не с двумя схемами, как может показаться на первый взгляд, а с одной и той же, но описывающей различные исход­ные состояния пневмопривода. Очевидно, что после кратковременного нажатия на пневмокнопку 1.2 схема а трансформируется в схему б, а схема б после кратковременного воздействия на кнопку 1.3 — в схему а.

Рис.23. Бистабильные 4/2- и 5/2-пневмо-распределители с пневматическим управлением

Так как площади управляющих поршней в бистабильных пневмораспределителях одинаковы, то в том слу­чае, когда в обоих каналах управления распределителя присутствуют сигналы, он будет устанавливаться в позицию, определяемую сигналом, который пришел первым. Это свойство бистабильных пневмораспределителей часто используют в пневматических системах управления.

Если пневмораспределители, у которых органы управления ЗРЭ удерживаются в рабочих позициях силами трения устанавливают на машинах с повышенным уровнем вибрации, то их положение должно быть строго горизонтальным. В противном случае может произойти самопроизвольное переключение ЗРЭ в нижнюю пози­цию.

Рис. 24. Бистабильный 5/2-пневмораспределитель с электропневматическим управлением

При подаче напряжения на одну из электромагнитных катушек срабатывает соответствующий пилотный распределитель, пропуская сжатый воздух к торцу ЗРЭ основного распределителя, что приводит к переключе­нию последнего.

Иногда распределители такого типа называют импульсными, поскольку для их срабатывания достаточно подать кратковременный (импульсный ) управляющий сигнал.

Способы монтажа пневматических распределителей обусловливаются их монтажно-коммуникационными параметрами, т. е. вариантами присоединения внешних пневмолиний, крепления отдельных аппаратов и их компоновки в единую систему.

Монтаж может быть индивидуальным и групповым. При индивидуальном монтаже каждый аппарат крепят и подсоединяют к системе без общих коммуникационных и монтажных деталей, трубопроводов или каналов в корпусных деталях машин, узлов, приспособлений и т. п.

Если места установки пневмораспределителей не регламентированы, то размещают их как можно ближе к исполнительному механизму, что позволяет повысить быстродействие, уменьшить непроизводительные поте­ри сжатого воздуха и суммарную длину трубопроводов. В частности, чем ближе распределитель установлен к пневмоцилиндру двустороннего действия, тем на большее расстояние (от блока подготовки воздуха до пневмораспределителя) прокладывают один трубопровод, а не два (от распределителя к цилиндру).

Пневмораспределители с ручным управлением, приводом которых служат рычаг, рукоятка и т.п., монтируют таким образом, чтобы орган управления: 1) перемещался в направлениях, совпадающих с соответствующими направлениями движения механизма, и в любой позиции был в пределах досягаемости оператора в обычном рабочем положении последнего; 2) не создавал помех своими перемещениями рабочим движениям операто­ра; 3) в связи с особенностями своего расположения не вынуждал оператора совершать какие-либо действия в непосредственной близости от вращающихся или движущихся частей механизмов.

Рис. 26. Пневматические острова

Определение параметров пневмораспределителей

Выбор пневмораспределителя заключается в подборе типоразмера, удовлетворяющего требуемым параметрам: схеме коммутаций потоков, виду управле­ния, способу монтажа, габаритным размеры, пропускной способности (расходные характеристики) и т.п.

Чтобы упростить процедуру подбора пневмораспределителя, производите­ли пневматического оборудования приводят в технической документации данные по их пропускной способности.

В настоящее время применяют три способа задания расходных характеристик.

1. Расходная характеристика выражается величиной объемного расхода Q_H [л/мин], при технических нор­мальных условиях (t = 20°С, рн — 101,3 кПа).

Схема установки для продувки пневмораспределителей с целью определения их пропускной способности (расходной характеристики) представлена на рис. 27.

Рис. 27. Схема установки для определения пропускной способности пневмораспределителей

3. Расходная характеристика представляется в виде графика, отражающего зависимость объемного расхо­да воздуха (при нормальных технических условиях) через пневмораспределитель от перепада давления на нем при определенном давлении на входе, или серией графиков для различных давлений на входе.

Хотя размеры присоединительных отверстий не характеризуют пропускную способность пневмораспреде­лителей, для ориентировочного подбора необходимого типоразмера распределителя можно воспользоваться табл. 3.

Табл. 3. Ориентировочное соотношение номинальных расходов и размеров присоединительных отверстий пневмораспределителей

Завершая рассмотрение пневмораспределителей, необходимо пояснить, почему они отнесены к основным управляющим элементам пневматических САУ. Дело в том, что распределитель как конструктивный элемент присутствует не только в направляющей и регулирующей подсистеме, но и в логико-вычислительной и инфор­мационной подсистемах. При этом он может либо составлять конструктивную часть элемента любой из данных подсистем, либо сам являться таким элементом. Как бы то ни было, понимание принципов действия и устрой­ства распределителей служит основой представления о работе пневматической системы в целом.

Источник