Архив метки две кнопки без электричества.

Автор:admin

Как управлять цилиндром?

В тех случаях, когда сжатый воздух подается к исполнительным механизмам непосредственно от пневмораспределителей с механическим или ручным управлением, говорят о прямом управлении (рис. 1).

Рис. 1. Прямое управление пневмоцилиндрами

Пневмораспределители, управляющие исполнительными механизмами, также называют исполнительными.

Пневматическое управление распределителями используют в тех случаях, когда необходимо осуществлять дистанционное управление их работой. Чтобы распределитель был с пневматическим управлением, в конструкцию вводят поршень 1, перемещение которого и приводит в движе­ние запорный элемент 2 (рис. 2).

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

Рассмотрим схему управления пневмоцилиндром одностороннего действия с использованием распредели­теля с пневматическим управлением (рис. 3).

Рис. 3. 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.

Схема несколько видоизменится, если исполнительный пневмораспределитель будет нормально откры­тым (рис. 4).

Рис. 4. Непрямое управление пневмоцилиндром одностороннего действия

(исполнительный распределитель — нормально открытый)

В моностабильных пневмораспределителях возврат запорно-регулирующего элемента в исходное положе­ние может осуществляться не только посредством механических пружин, но и под действием давления сжато­го воздуха (пневматической пружины) (рис. 5).

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

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.

В тех случаях, когда имеются технологические ограничения на величину управляющих сигналов, применяют распределители с пневматическим усилением управляющего сигнала (пилотным уп­равлением) (рис. 6).

Рис. 6. 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.

В тех случаях, когда требуется контролировать какой-либо объект при его движении только в определенном направлении, применяют распределители с управлением от «ломающегося» рычага с роликом (рис. 7).

Рис. 7. Принцип действия «ломающегося» рычага с роликом

Конструкция рычага выполнена таким образом, что он воздействует на толкатель пневмораспределителя только в том случае, если движение штока пневмоцилиндра или другого контролируемого объекта происходит в определенном направлении (рис. 7, а). Пневмораспределитель не срабатывает при движении объекта в противоположном направлении, поскольку рычаг с роликом проворачивается на оси ( «ломается») и не переда­ет управляющее воздействие на толкатель (рис. 7, б).

Управление сложными объектами с пневматическими при­водами базируется преимущественно на электрических и электронных системах, имеющих широкие возможно­сти сбора, обработки информационных и формирования управляющих электрических сигналов, и высокое быстродействие. Независимо от элементной базы управляющих систем (релейно-контактная или мик­ропроцессорная техника), в силовой части привода применяют пневматические распределители с электромаг­нитным управлением. Работа подобных пневмораспределителей основывается на свойстве находящихся под напряжением электромагнитных катушек втягивать расположенный в них якорь.

Запорно-регулирующий элемент в таких аппаратах располагают непосредственно на торцах якоря, который помещается в гильзу, ввинченную в корпус. Снаружи гильза охватывается приводной электромагнитной катуш­кой (рис. 8).

Рис. 8 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).

Пневмораспределители с электромагнитным приводом имеют, как правило, ручное дублирование, исполь­зуемое обычно при пусконаладочных работах или при поиске отказа (если распределитель срабатывает от элемента ручного управления, это свидетельствует о том, что не работает катушка). Включа­ют пневмораспределитель нажатием или проворотом специального устройства (рис, 8, поз.1) механичес­ки поднимающего якорь с седла клапана. После проверки работоспособности распределителя элемент ручного управления необходимо выставить в положение не препятствующее свободному переме­щению якоря.

К моностабильным пневмораспределителям, относится большое число трехпозиционных распределителей. Обычно нормальной для них является средняя позиция, в которую они выставляются посредством двух пружин, центрирующих их запорно-регулирующий элемент. Так, используя 5/3-пневмораспределитель с двусторонним пневматическим управле­нием и закрытой центральной позицией, можно обеспечить останов пневмоцилиндра в любом промежуточном положении (рис. 9).

Рис. 9. 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).

На принципиальных пневмосхемах условному графическому обозначению каждого пневмоустройства при­сваивают буквенно-цифровое позиционное обозначение по ГОСТ 2.704-76) или (в зару­бежных схемах) цифровой индекс, формируемый по определенным правилам (табл.2).

Табл. 2. Цифровая индексация пневматических устройств

Наименование устройства Индекс
Аппаратура подготовки сжатого воздуха  0.1, 0.2, 0.3…
Исполнительные механизмы (ИМ)  1.0, 2.0, 3.0…
Исполнительные распределители  1.1, 2.1, 3.1…
Устройства, подающие сигналы на выдвижение штока цилиндра (после точки — четное число) 1.2, 1.4, 1.6, … (для 1-го ИМ)2.2,2.4,2.6, … (для 2-го ИМ)
Устройства, подающие сигналы на втягивание штока цилиндра (после точки — нечетное число) 1.3, 1.5, 1.7, … (для 1-го ИМ)2.3,2.5,2.7, … (для 2-го ИМ)
Регуляторы скорости и устройства, расположенные между исполнительными механизмами и исполнительными распределителями (будут рассмотрены ниже) 1.01, 1.02, … 2.01,2.02, …

Индексы всех элементов, управляющих исполнительным механиз­мом 1.0, начинаются с цифры 1, управляющих исполнительным механизмом 2.0 — с цифры 2 и т. д. Это означает, что где бы «территориально» на схеме ни располагался элемент, (например, 1.10), он будет нахо­диться в ветви управления соответствующим исполнительным механизмом (в нашем случае — 1.0).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)

 Двухпозиционные пневмораспределители, которые после снятия управляющего внешнего воздействия ос­таются в позиции, определяемой этим воздействием, называют бистабильными (с памятью позиции последне­го переключения). Возврат их в исходную позицию осуществляется после подачи противоположного по значе­нию управляющего сигнала. В качестве примера рассмотрим отсечный нормально закрытый 3/2-пневморасп-ределитель с ручным управлением (рис. 10), предназначенный для подачи сжатого воздуха в пневмосистему и сброса из нее.

Рис. 10. 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.

Для пояснения сказанного рассмотрим, например, две схемы управления воротами с пневматическим при­водом (рис. 11).

Рис. 11. 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.

Бистабильные пневмораспределители способны «запоминать» последний поданный сиг­нал управления. Действительно, и в 4/2-пневмораспределителе с плоским золотником (рис. 23 а), и в 5/2-пневмораспределителе (рис. 23, б) даже после снятия сигнала в линии управления X переключающий элемент остается в крайнем правом положении до тех пор, пока не поступит команда в линию управления Y.

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

Бистабильные 4/2- и 5/2-пневмо-распределители с пневмоуправлением

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.

Бистабильные пневмораспределители с электропневматическим управлением, по существу, представляют собой комбинацию двух пилотных электроуправляемых 3/2-пневмораспределителей 1 и базового распредели­теля 2 с двусторонним пневматическим управлением. Сжатый воздух подводится к пилотным распределите­лям, располагающимся, как правило, на торцах базового распределителя, по специальным каналам 3, выпол­ненным в корпусе последнего и соединенным с каналом питания Р (рис. 24).

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.