Manual de instruire în automatizarea pneumatică. Diagrame supapelor cu bobină Schema hidraulică a distribuitorului

Un semnal, a cărui valoare este determinată de numărul de ieșire al decodorului, este transmis codificatorului, iar codul convertit este instalat la ieșirile sale.

Un exemplu de utilizare a criptoarelor este, de asemenea, un dispozitiv pentru introducerea codurilor binare într-un dispozitiv digital de la o tastatură. La apăsarea unei taste, pe o anumită magistrală de intrare a codificatorului apare un 1 logic (magistrala este excitată) și la ieșiri este setat un cod binar corespunzător semnului (litera, numărul etc.) imprimat pe tastă.

3.5.2. Distribuitori și întrerupătoare

Distribuitori. Un nod care distribuie secvenţial semnalele care sosesc la intrare la ieşiri se numeşte distribuitor.

În fig. Figura 3.25 prezintă o diagramă funcțională a unui distribuitor care conține un contor și un decodor. Fiecare impuls de la intrarea contor crește numărul înregistrat în el cu unul. Datorită acestui fapt, 1 logic apare alternativ la ieșirile decodorului.

Distribuitorii sunt folosiți pentru a rezolva diverse probleme. În special, semnalele de la ieșirile distribuitorului pot fi utilizate pentru a porni și opri dispozitivele alternativ și pentru a obține mostre de semnal la intervale regulate. În acest din urmă caz, eșantioanele sunt formate folosind un comutator controlat de 1 logic de la una dintre ieșirile distribuitorului și, pe durata funcționării acestuia, conectează sursa de semnal la linie.

Comutatoare. Un comutator este un dispozitiv care comută circuite. În fig. Figura 3.26 prezintă o diagramă a unui comutator care vă permite să conectați o sursă de informații digitale D la

canale diferite (y 1, y 2, y 3). Informațiile vor curge pe canal

elementului AND a cărui permisiune este furnizată sub forma unui 1 logic de la una dintre intrările de adresă A 1, A 2, A 3. Comutarea considerată se face pe un singur cip care conține

Orez. 3.25. Funcţional conţinând trei elemente în corpul I.

diagrama distribuitorului

Comutatorul (Fig. 3.26) vă permite să vă conectați

deschide un canal către diferite surse de informare

(D 1, D 2, D 3). Selectarea unei surse conectate

(intrare comutator) se realizează în mod similar

selectând un canal în diagrama anterioară.

O problema asemanatoare cu cea rezolvata

comutator (Fig. 3.26), efectuează multiplexarea

Sor-switch, în care alegerea intrării în funcție de ea

numărul (adresa) se realizează folosind digital

semnal digital (cod digital).

Orez. 3.26. Schemepro-

În fig. 3.27 prezintă diagrama funcţională

Comutator 100%.

multiplexor maxi. Conține conjuncții,

la care sunt potrivite autobuze de informare şi un disjunctor. Acest multiplexor are opt intrări de informații (D 0 ... D 7) și trei intrări de adresă (A 1 ... A 3). Intrările de adresă primesc un cod digital cu trei elemente, al cărui număr total de combinații este de 23, adică opt. Este firesc să presupunem că codul 111 ar trebui să asigure o conexiune între ieșirea y și intrarea D 7 (1112 = 710), codul 110 - cu intrarea D 6 (1102 = 610), etc., codul 000 - cu intrarea D 0.

La fel ca în diagrama din fig. 3.26, fiecare intrare este conectată la ieșire printr-un conector specific. Cu toate acestea, în acest caz, comutarea este efectuată dacă există trei unități logice de activare pe conector (de la trei intrări de adresă). Pentru a le obține, trebuie să conectați intrările conjunctorului corespunzător direct la acele intrări de adresă pe care există unele pentru un anumit cod și prin invertoare - la cele șapte intrări pe care există zerouri. Astfel de conexiuni sunt realizate în diagramă (Fig. 3.26).

Da, pe al doilea de sus Orez. 3.27. Circuit comutator-multiplexor

Conectorul primește direct un semnal de la intrarea A 1 și prin invertoare - de la intrările A 2 și A 3, care cu codul de adresă 001 vor furniza trei logic1 pe acest conector, adică. conexiune la ieșirea intrării multiplexorului D 1. Intrările conectorului inferior sunt conectate direct la intrările de adresă, care, cu un cod de adresă de 111, va asigura o conexiune la ieșirea multiplexor a intrării de informații D 7.

Industria autohtonă produce mai multe tipuri de multiplexoare cu microcircuite. În fig. Figura 3.28 prezintă o imagine convențională a unui multiplexor

Orez. 3.28. Imagine condiționată(cip din seria K155), având efect de multiplexorșapte intrări de informații, trei ad-

intrări externe pentru cod cu greutăți 4, 2, 1, intrare gating A și două ieșiri - directe și inverse. Dacă există un 1 logic la intrarea A, multiplexorul este blocat: ieșirea directă este setată la 0 logic, indiferent de potențialele de la intrările de informații. Prezența unei intrări de tip gate vă permite să creșteți numărul de intrări de informații comutate.

3.5.3. Comparator digital

Un comparator digital este proiectat pentru a determina egalitatea numerelor binare.

Două numere sunt egale dacă cifrele din aceleași cifre sunt egale (a i = b i, unde a i este o cifră din a i-a cifră a unui număr; b i este o cifră din aceeași cifră a altui număr).

Egalitatea a i = b i apare atunci când a i = 1, b i = 1 sau când a i = 0, b i = 0. Prin urmare, funcția logică care exprimă această egalitate este egală cu unu dacă produsul acestor cifre sau produsul valorilor lor inverse ​este egal cu unu : y = a i b i + a i b i . Rețineți că funcția scrisă este funcția „Echivalență”.

a1 b1 a1 b1 ... an bn a n bn = y,

unde negația laturii stângi (când partea dreaptă se schimbă y în y) se face în același scop.

Circuitul care implementează această expresie este prezentat în Fig. 3.29, a. Dacă este necesar ca, dacă codurile sunt egale, ieșirea comparatorului să fie logic 1, atunci un invertor trebuie conectat la ieșirea circuitului.

O imagine convențională a unui comparator digital este prezentată în Fig. 3.29, b.

Distribuitorul P-40 al acestei modificări este destinat utilizării în sisteme hidraulice de mașini, echipamente, tractoare și echipamente speciale în locurile în care sunt necesare operațiuni pe termen lung. Proiectat pentru debit nominal de ulei până la 40 litri pe minut, presiune maximă până la 25 MPa (250 bar).

Distribuitorul hidraulic este controlat mecanic de mânere care sunt fixate în trei poziții condiționate: „Ridicare”, „Neutr”, „Coborâre”. Vă rugăm să rețineți că mânerele nu revin automat în poziția neutră (dezactivarea operației se face manual prin readucerea mânerului în poziția de mijloc).




Distribuitor hidraulic R-40conceput pentru a schimba direcția de curgere, a limita presiunea fluidului de lucru în liniile hidraulice, a descărca pompa în poziția neutră a bobinelor.

Se foloseste in sisteme hidraulice de diverse tipuri de utilaje, printre care: excavatoare, masini de gaurit, incarcatoare, automacarale, masini agricole, constructii, drumuri, utilaje municipale, prese, despicatoare de lemne etc. cu un debit de pana la 40 l. /min. (sisteme hidraulice cu pompe NSh-8/10/14/16, 310.12, precum și 310.28 și NSh-32 cu turație limitată).

P Oferim supape hidraulice importate(Uniunea Europeană). Calitate înaltă garantată și durată lungă de viață.

Oferă o gamă largă de piese de schimb pentru echipamente speciale și componente hidraulice. Majoritatea articolelor sunt întotdeauna în stoc. Preturi rezonabile, sistem flexibil de reduceri. La cumpărare, oferim cumpărătorului consiliere profesională cu privire la utilizarea pieselor de schimb achiziționate și alte sfaturi.

capitolul 4

Distribuitori

4.1. Principalele tipuri de distribuitori
Distribuitoarele sunt dispozitive concepute pentru a porni, opri și schimba direcția fluxului de aer comprimat. Simbolul distribuitorului oferă informații despre numărul de linii (canale) pentru trecerea aerului, numărul de poziții de comutare și tipul de control. Această imagine, totuși, nu oferă o idee despre designul distribuitorului, ci indică doar funcționalitatea acestuia.

In spate poziţie pace poziția de comutare a distribuitorului este asumată cu un dispozitiv de retur cu acțiune automată, de exemplu un arc, care este ocupat de părțile mobile ale distribuitorului, dacă nu se află sub influența unui semnal de comandă. Original poziţie numită poziție de comutare pe care o iau părțile mobile ale distribuitorului după montarea acestuia pe instalație și includerea surselor de energie (alimentare cu aer comprimat și (sau) curent electric) și de la care începe execuția programului (secvența) de comutare prescris. .

Designul distribuitorului are un impact semnificativ asupra caracteristicilor sale, cum ar fi durata de viață, timpul de comutare, forța de comutare, metoda de control, tipurile de conexiuni la conducte și dimensiuni.


După designul lor, distribuitorii cu elemente de închidere se disting:

Tip supapă (scaun):

Minge,

În formă de disc (plat);

Tip bobină:

Cu tambur cilindric,

Cu o bobină plată,

Cu bobină de capăt.


Distribuitoare tip supapă (scaun).

În aceste distribuitoare, pasajele de aer comprimat sunt deschise și închise prin intermediul unor elemente de blocare cu bile, disc, disc sau conice care interacționează cu scaunele de formă adecvată. Etanșarea suprafeței de contact a elementului de blocare cu scaunul se realizează de obicei prin utilizarea materialelor elastice la punctul de contact. Distribuitoarele de supape (scaun) nu au aproape piese supuse uzurii (fără perechi de frecare), deci au o durată de viață lungă. În plus, sunt, de asemenea, insensibili la murdărie și pot funcționa în condiții dure. Cu toate acestea, pentru a comuta astfel de distribuitoare, este necesară o forță semnificativă pentru a depăși acțiunea arcului de retur sau a presiunii de retur.


Supape cu bobină

În aceste supape, canalele individuale sunt conectate sau separate prin intermediul unor bobine cilindrice, plate sau montate la capăt.


4.2. Supape cu 2/2 căi

Supapa cu 2/2 căi are două linii de alimentare/evacuare a aerului și două poziții de comutare. Este folosit în principal ca distribuitor de închidere (închidere), deoarece implementează doar funcția de blocare sau deschidere a trecerii aerului prin el însuși, fără a putea evacua aer în atmosferă în poziție închisă (spre deosebire de un 3 /2-distribuitor).


4.3. Supape cu 3/2 căi

Supapa cu 3/2 căi poate fi utilizată pentru a porni și opri fluxul de aer. Supapa cu 3/2 căi are trei linii de alimentare/evacuare a aerului și două poziții de comutare. Un port suplimentar de evacuare 3(R) în comparație cu distribuitorul 2/2 vă permite să opriți semnalul la ieșirea distribuitorului, conectându-l la atmosferă. Într-un distribuitor normal închis în poziția sa inițială, supapa cu bilă, sub influența unui arc, blochează fluxul de aer de la conducta de alimentare 1(P) la canalul de evacuare 2(A). Canalul 2(A) este conectat printr-o gaură din împingător și canalul 3(R) la atmosferă.

Orez. 4.1. Supapă cu 3/2 căi, normal închis, cu robinet cu bilă
Sub influența unei forțe externe, împingătorul apasă pe bila supapei, depășind forța arcului de retur și presiunea opusă a aerului comprimat.

În starea de pornire, canalul 2(A) este întrerupt din canalul de evacuare 3(R), arcul de retur este comprimat și bila se îndepărtează de scaun, deschizând fluxul de aer de la canalul de alimentare 1(P) către canalul 2( A), iar la ieșirea distribuitorului apare un semnal pneumatic. Dacă impactul asupra împingătorului este îndepărtat, distribuitorul va reveni la poziția inițială. În acest caz, distribuitorul are control manual sau mecanic. Forța de control necesară pentru comutarea distribuitorului depinde de valoarea presiunii de alimentare, de forța de preîncărcare a arcului și de forțele de frecare din distribuitor. Această forță limitează dimensiunea distribuitorului, deoarece pe măsură ce aria de curgere crește, crește și forța de control. Designul distribuitorului cu etanșare sferică a supapei este foarte simplu și compact.


În diagramă (Fig. 4.2), distribuitorul 3/2 1.1 controlează mișcarea tijei cilindrului cu simplu efect 1.0. În poziția inițială, canalul de alimentare 1(P) al distribuitorului este blocat, dar atunci când apăsați butonul, distribuitorul comută și canalul de alimentare 1(P) este conectat la canalul 2(A), la care cavitatea cilindrului. este conectat. Aerul comprimat începe să curgă în el, forțând pistonul să se miște, comprimând arcul de retur instalat în cavitatea tijei cilindrului. Dacă butonul este eliberat, atunci sub acțiunea arcului distribuitorul revine în poziția inițială, în care canalul 2(A) este conectat prin canalul 3(R) la atmosferă, eliberând aer din cavitatea pistonului cilindrului. Pistonul cilindrului este retras sub acțiunea arcului de revenire în poziția inițială.


Orez. 4.2. Schema circuitului: comanda cilindrului cu simplu efect


Orez. 4.3. Supapă cu 3/2 căi, normal închis, cu supapă clapetă, în poziţia „OPRIT”.
Distribuitorul 3/2 prezentat în Fig. 4.3, se realizează pe baza unei supape cu clapete (disc). Acest lucru asigură o etanșare simplă și eficientă între elementul de închidere și scaun. Timpul de comutare este scurt, deoarece o astfel de supapă, cu mișcarea sa mică, oferă o zonă mare de curgere. La fel ca supapa cu bilă, această supapă este insensibilă la contaminare și are o durată de viață lungă. Vanele cu 3/2 căi sunt utilizate în sistemele de control cu ​​cilindri cu acțiune simplă sau pentru a furniza semnale de intrare supapelor de control.


Orez. 4.4. Supapă cu 3/2 căi, normal închis, cu supapă clapetă, în poziţia „ON”.
Supapa cu 3/2 căi, în mod normal deschisă, are o trecere deschisă a aerului comprimat de la canalul de alimentare 1(P) la canalul 2(A). În această poziție, canalele 1(P) și 2(A) sunt conectate între ele printr-un canal din elementul de blocare, în timp ce acesta din urmă, ținut de un arc pe scaun, blochează canalul de evacuare 3(R). Când acționează asupra împingătorului, acesta intră mai întâi în contact cu elementul de blocare, blochează canalul de alimentare 1(P), apoi, rupând elementul de blocare de pe scaun împotriva forței arcului, deschide trecerea din canalul 2(A). ) la canalul de evacuare 3(R) . La îndepărtarea impactului de la împingător, mai întâi un arc mai puternic al elementului de blocare, fără a rupe contactul acestuia cu împingătorul, îl așează pe scaun, blocând canalul 3(R), iar apoi arcul împingător își revine în poziția inițială, deschizându-se. trecerea de la canalul de alimentare 1(P) la canalul 2 (A).

Supapele cu 3/2 căi pot fi controlate manual, mecanic sau pneumatic. Tipul de control depinde de cerințele sistemului de control.




Orez. 4.5. Supapă cu 3/2 căi, normal deschis, cu supapă cu clapetă, în poziţia „OPRIT”.


Orez. 4.6.3/2-distribuitor, normal deschis, cu supapă tip poppet, în poziția „Pornit”
Diagrama prezentată folosește un distribuitor 3/2 normal deschis, care, în poziția sa inițială, furnizează aer comprimat în cavitatea cilindrului 1.0 cu acțiune simplă. Prin urmare, tija cilindrului este extinsă în poziția sa inițială. Când acţionează asupra distribuitorului împingător 1.1, volumul de lucru al cilindrului este conectat la atmosferă prin canalele 2(A) şi 3(R). Tija cilindrului 1.0 este retrasă sub acțiunea arcului de revenire.


Orez. 4.7. Schema circuitului: comanda cilindrului cu simplu efect
Tip bobină cu supapă cu 3/2 căi cu control manual pe două fețe

Designul distribuitorului este foarte simplu și compact. Distribuitorul are două poziții fixe - deschis și închis. Când deplasați manual bobina, care arată ca o bucșă pe conductă, canalul de alimentare 1(P) este conectat la canalul de ieșire 2(A). La trecerea înapoi, canalul 2(A) comunică cu atmosfera prin canalul 3(R), aerul comprimat este eliminat din sistem. Un astfel de distribuitor este utilizat pentru a conecta alimentarea cu aer comprimat la sistemul pneumatic.

Orez. 4.8. Supapă cu 3/2 căi, tip bobină, acţionat manual, normal închis
Supapă cu 3/2 căi cu control pneumatic

Distribuitorul are un piston de control și un arc de retur. În poziția de repaus, distribuitorul este în mod normal închis, deoarece canalul de alimentare 1(P) este blocat de un element de închidere a discului, iar canalul de ieșire 2(A) este conectat prin canalul 3(R) la atmosferă. Distribuitorul este comutat de presiunea aerului comprimat care ajunge la intrarea sa 12(Z) aplicată pistonului de comandă. În acest caz, canalul 1(P) este conectat la canalul 2(A). După îndepărtarea presiunii din canalul de comandă 12(Z), distribuitorul revine sub acțiunea arcului de revenire în poziția inițială (poziția de repaus). Supapa deconectează canalele 1(P) și 2(A). Canalul de ieșire 2(A) este conectat prin canalul 3(R) la atmosferă. Supapa cu 3/2 căi cu comandă pneumatică unidirecțională și arc de retur este proiectată ca normal închisă și normal deschisă.




Orez. 4.9. Vana 3/2 cai, comandata pneumatic si retur cu arc, in pozitia "OPRIT".


Orez. 4.10. Vana 3/2 cai, comandata pneumatic si retur cu arc, in pozitie "ON".

Orez. 4.11. Schema de circuit: comanda indirectă a unui cilindru cu acțiune simplă
Un distribuitor controlat pneumatic poate fi utilizat ca element de intrare pentru controlul indirect al cilindrului. Un semnal de control indirect pentru extinderea tijei cilindrului 1.0 (Fig. 4.11) este furnizat de un distribuitor 3/2 controlat manual 1.2 la supapa de control 1.1, care, atunci când este pornit, extinde tija cilindrului 1.0.
Proiectarea distribuitorului în cauză este realizată astfel încât pentru a transforma un distribuitor normal închis 3/2 într-un distribuitor normal deschis, trebuie doar să inversați (schimbați reciproc) canalele 1(P) și 3(R), și rotiți capul de comandă cu canalul 12(Z) la 180°. O nouă desemnare pentru canalul de control ar trebui, de asemenea, atribuită: 10(Z).

Dacă în sistemul de control indirect discutat mai sus este instalat un distribuitor normal deschis, atunci în poziția inițială tija pistonului va fi extinsă. După apăsarea butonului pneumatic 1.2, tija cilindrului se va retrage.




Orez. 4.12. Schema de circuit: comanda indirectă a unui cilindru cu acțiune simplă
Supapă cu 3/2 căi cu control indirect de la o pârghie cu rolă

Supapele cu o treaptă de pre-boost permit reducerea forței de control. Supapele care au o cascadă de control indirect se numesc supape controlate indirect, iar elementul de control care îndeplinește funcția de etapă de amplificare preliminară se numește supapă pilot (sau bobină pilot). Presiunea de alimentare este furnizată supapei pilot (Fig. 4.14). Dacă apăsați maneta cu rola, supapa pilot se deschide. Aerul comprimat acționează asupra unei diafragme, care mișcă valva principală în jos. În acest caz, are loc un proces de comutare secvențială a distribuitorului 3/2: mai întâi conexiunea canalului 2 (A) cu canalul 3 (R) este întreruptă, iar apoi canalul 1 (P) este conectat la canalul 2 (A) .




Orez. 4.13. Element de control indirect: stânga oprit, dreapta pornit
Distribuitorul revine în poziția inițială după eliberarea pârghiei cu rola. Aceasta închide supapa pilot. Aerul de sub membrană curge prin canalele ghidajului cutiei osiei supapei pilot. Pistonul de control al supapei principale, sub acțiunea arcului de retur, își ia poziția inițială.


Orez. 4.14. Supapă 3/2 cu control indirect prin pârghie cu rolă, normal închis
Designul acestei supape îi permite să fie utilizat atât ca supapă normal închis, cât și ca supapă normal deschis. Este proiectat astfel încât canalul de alimentare 1(P) și canalul de evacuare 3(R) să poată fi schimbate, iar capul de control cu ​​canalul 12(Z) poate fi rotit cu 180°.
Distribuitor controlat prin maneta de rupere cu rola

Distribuitorul controlat cu maneta de rupere este activat numai dacă împingătorul de comutare acționează asupra rolului într-o direcție specifică. Distribuitorul este instalat ca un întrerupător de limită pentru a detecta poziția tijei cilindrului de retragere și retragere. În acest caz, este necesar să se acorde atenție faptului că supapa trebuie să fie orientată în timpul instalării în așa fel încât să fie activată numai în direcția dorită de mișcare.

Designul acestei supape permite, de asemenea, să fie utilizat ca supapă normal închisă sau normal deschisă. Este proiectat astfel încât canalul de alimentare 1(P) și canalul de evacuare 3(R) să poată fi schimbate, iar capul de control cu ​​canalul 12(Z) poate fi rotit cu 180°.


Orez. 4.15. Supapă 3/2 căi cu control indirect prin pârghie cu rolă, normal deschis
4.4. Supape cu 4/2 căi

Supapa cu 4/2 căi are 4 canale de intrare/ieșire a aerului și 2 poziții de comutare.


Orez. 4.16. Vana 4/2 cai cu disc de inchidere, pozitia "OFF"
O supapă cu 4/2 căi îndeplinește aceleași funcții ca o combinație de două supape cu 3/2 căi, dintre care una trebuie să fie normal deschisă, iar cealaltă normal închisă.


Orez. 4.17. Vana 4/2 cai cu disc de inchidere, pozitia "On"
Când ambele împingătoare sunt aplicate simultan, trecerile dintre canalele 1(P) și 2(B) și între canalele 4(A) și 3(R) sunt mai întâi blocate. Pe măsură ce împingătoarele se deplasează mai departe, împreună cu elementele de blocare a supapelor împotriva forței arcurilor, pasajele se deschid între canalele 1(P) și 4(A) și între canalele 2(B) și 3(R).

După îndepărtarea acțiunii de control asupra împingătoarelor, distribuitorul revine în poziția inițială sub acțiunea arcului de retur. Supapele cu 4/2 căi sunt utilizate pentru a controla cilindrii cu dublă acțiune.

Există, de asemenea, supape cu 4/2 căi cu comandă pneumatică unidirecțională și retur cu arc, cu comandă pneumatică cu dublă acțiune și cu control indirect de la o pârghie cu rolă. Bobinele plate sau cilindrice pot fi folosite ca corp de distribuție. În general, supapele cu 4/2 căi îndeplinesc aceleași funcții ca și supapele cu 5/2 căi.


Orez. 4.18. Schema de circuit: comanda directă a unui cilindru cu dublă acțiune
La distribuitoarele cu bobină plată, comutarea canalelor de alimentare/descărcare a aerului se efectuează pe o suprafață plană folosind un element plat de închidere care alunecă de-a lungul acesteia. Elementul de blocare este antrenat de un piston de comandă legat rigid de acesta.


Orez. 4.19. Supapă cu 4/2 căi cu comandă pneumatică pe două fețe și bobină plată

Distribuitorul în cauză are control pneumatic direct în două sensuri. Când presiunea de comandă este îndepărtată, pistonul de comandă împreună cu elementul de închidere rămâne în poziția sa ocupată până când sosește un nou semnal de comandă de la canalul de comandă opus.


4.5. Supape cu 4/3 căi

Distribuitorul 4/3 are 4 canale de intrare/ieșire a aerului și 3 poziții de comutare. Un exemplu de astfel de distribuitor este un distribuitor cu o supapă plată echipată cu o comandă manuală sau cu pedală. Când rotiți un robinet plat cu caneluri făcute în el, canalele de intrare și de ieșire sunt conectate între ele.


Orez. 4.20. Supapă cu 4/3 căi cu control manual, închis în poziție neutră

Orez. 4.21. Supapă cu 4/3 căi cu control manual, secțiune transversală
Diagrama de proiectare (Fig. 4.21) prezintă un distribuitor 4/3, în care în poziția de mijloc toate canalele sunt blocate și nu sunt conectate între ele. Acest lucru face posibilă oprirea tijei cilindrului cu dublă acțiune în orice poziție de-a lungul direcției de mișcare, deși o astfel de poziție intermediară nu poate fi asigurată cu suficientă precizie. Datorită compresibilității aerului, atunci când sarcina pe tijă se schimbă, pistonul se va opri de fiecare dată în poziții diferite.

Orez. 4.22. Schema de circuit: comanda directă a unui cilindru cu dublă acțiune
4.6. Supape cu 5/2 căi

Supapa cu 5/2 căi are 5 canale de intrare/ieșire a aerului și 2 poziții de comutare.

Este folosit în principal ca element de control al sistemelor de control pneumatice cu cilindri cu dublă acțiune. Un exemplu de astfel de distribuitor este un distribuitor cu o bobină cilindrică ca element de închidere mobil. Comutarea și închiderea canalelor corespunzătoare are loc atunci când bobina este deplasată axial. Spre deosebire de distribuitoarele cu elemente de oprire cu bilă și disc, forța de control din acestea, care acționează asupra capătului bobinei din partea aerului comprimat sau a unui arc de retur, este mică din cauza forțelor de rezistență mici. Pentru a controla o supapă cu un tambur cilindric, pot fi utilizate toate tipurile de control - manual, mecanic, pneumatic sau electric. Pentru a readuce distribuitorul în poziția inițială, se folosesc aceleași tipuri de control.


Orez. 4.23. Supapă cu 5/2 căi cu comandă pneumatică pe două fețe
Mișcarea de control a supapelor cu bobină este mai mare decât cea a supapelor. În plus, rezolvarea problemei de etanșare este complicată în bobinele cilindrice. După cum se spune, o etanșare metal-metal necesită o potrivire exactă a supapei cu bobină la orificiul din corp sau manșon.

Distanța dintre bobină și corp în distribuitorul pneumatic trebuie să fie cât mai mic posibil, altfel sunt posibile scurgeri prea mari. Valoarea reală a jocului radial este în intervalul 0,002...0,004 mm. Pentru a reduce cumva costul producerii perechilor de bobine, spațiul admisibil este ușor crescut, iar bobina sau corpul este echipat cu inele de etanșare dintr-un material elastic. Pe bobină pot fi instalate garnituri sub formă de inele rotunde sau garnituri de cupe, iar inele rotunde în corp. Pentru a evita deteriorarea etanșărilor, canalele de distribuție sunt amplasate în jurul circumferinței manșonului (carcasei) bobinei.


Orez. 4.25. Schema circuitului: comanda indirectă a unui cilindru cu dublă acțiune

Supapele cu 5/2 căi sunt de obicei instalate în sistem în locul supapelor cu 4/2 căi. Distribuitorul 5/2 permite eliminarea aerului din cavitățile de lucru ale cilindrului prin diferite canale de evacuare atunci când tija se extinde și se retrage. Funcțiile de control ale supapelor cu 4/2 și 5/2 căi sunt practic aceleași.


O supapă cu comandă pneumatică în două căi de tip bobină poate fi echipată cu un element de etanșare sub forma unei supape cu clapetă având o cursă de comutare relativ mică. Supapele cu scaun cu clapete situate pe bobină conectează canalul 1(P) la canalul 2(B) sau 4(A). Și supapele situate pe pistoane deschid sau închid canalele de evacuare, respectiv. În plus, distribuitorul în cauză are control manual pe ambele părți.


Orez. 4.25. Vana cu 5/2 cai cu comanda pneumatica cu doua cai si comanda manuala auxiliara, cu element de blocare tip poppet; fluxul de aer este deschis de la canalul 1 la canalul 2
Supapa cu 5/2 căi cu control pneumatic pe două fețe are proprietăți de memorie. Distribuitorul este controlat prin furnizarea alternativă a unui semnal pneumatic pentru a controla canalele 14(Z) și 12(Y). Poziția de comutare este menținută chiar și după eliminarea semnalului de comandă, până când se aplică un semnal de comandă din partea opusă a distribuitorului.


Orez. 4.26. Vana cu 5/2 cai cu comanda pneumatica cu doua cai si comanda manuala auxiliara, cu element de blocare tip poppet; fluxul de aer este deschis de la canalul 1 la canalul 4
4.7. Supape cu 5/3 căi

Distribuitorul 5/3 are cinci canale de intrare/ieșire a aerului de lucru și trei poziții de comutare. Cu ajutorul unor astfel de distribuitoare este posibilă oprirea pistonului unui cilindru cu dublă acțiune în orice loc de-a lungul cursei tijei. În acest caz, în poziția neutră a distribuitorului, pistonul cilindrului se oprește sub influența unei creșteri pe termen scurt a presiunii, iar mișcarea pistonului începe cu eliberarea presiunii în cavitatea corespunzătoare a cilindrului. Dacă nu există semnal de comandă în ambele canale de comandă, bobina este menținută în poziția neutră folosind arcuri de centrare.




Orez. 4.27. Distribuitor 5/3 cu comandă pneumatică pe două fețe; în poziție neutră toate canalele sunt blocate
4.8. Caracteristicile debitului distribuitorului
Atunci când selectează un distribuitor, utilizatorul trebuie să acorde mai întâi atenție pierderii de presiune și fluxului de aer prin distribuitorul pneumatic. Alegerea distribuitorului este determinată de:

Volumul și viteza pistonului cilindrului,

Frecvența de comutare necesară,

Pierderi de presiune admisibile.


Distribuitoarele pneumatice se caracterizează prin debitul lor nominal.

La calcularea debitului se iau în considerare următoarele

variabile:

p1 - ​​presiunea la intrarea distribuitorului (kPa sau bar),

p2 - presiunea la ieșirea distribuitorului (kPa sau bar),

Δр - diferența de presiune (p1 - р2) (kPa sau bar),

T1 - temperatura (K),

qn - debitul nominal (l/min).

Distribuitorul este testat prin trecerea aerului prin el în anumite direcții. În acest caz, se măsoară presiunea aerului de intrare și de evacuare. Prin măsurarea masei de aer care trece prin distribuitor se determină debitul nominal.

Informații despre debitul nominal al distribuitorilor se găsesc și în cataloagele producătorilor.


4.9. Fiabilitatea distribuitorilor

Fiabilitatea controlului sistemului depinde într-o anumită măsură de metoda de fixare a comutatoarelor de limită. Întrerupătoarele de limită trebuie proiectate astfel încât să fie ușor de instalat și conectat. Acest lucru este important pentru a determina cu precizie poziția tijei cilindrului.


Instalarea distribuitoarelor

Pe lângă selecția corectă a tipului de distribuitoare, fiabilitatea sistemului este afectată și de instalarea acestora, care determină caracteristicile de comutare, funcționarea fără probleme și posibilitatea de acces pentru reparații și întreținere. Acest lucru se aplică atât distribuitorilor care furnizează energie la cilindri, cât și distribuitorilor care efectuează funcții de calcul logic sau de informare.

Facilitarea lucrărilor de întreținere și reparații este facilitată de:

Numerotarea elementelor sistemului,

Instalarea indicatoarelor optice,

Disponibilitatea unui set complet de documentație.

Instalarea distribuitoarelor controlate de o pârghie cu rolă

De obicei, distribuitoarele acționate manual utilizate pentru intrarea semnalului sunt montate pe o consolă sau un panou de control. Prin urmare, este convenabil să folosiți capete de control înlocuibile pe corpul designului de bază al distribuitorului. Sunt disponibile o mare varietate de modele de cap de control pentru a se adapta la o mare varietate de opțiuni de intrare a semnalului.


Distribuitorii ca elemente de control (amplificatoare de putere) determină procesele de funcționare ale actuatoarelor pneumatice. Principala cerință pentru supapele de control, care sunt utilizate pentru a controla actuatoarele, este să asigure inversarea rapidă a acestora din urmă atunci când este furnizat un nou semnal de control. Prin urmare, astfel de distribuitoare ar trebui să fie amplasate, dacă este posibil, aproape de actuatoare pentru a reduce lungimea conductelor și, în consecință, timpul de comutare al dispozitivelor în sine. În mod ideal, distribuitorul ar trebui să fie instalat direct pe servomotor, ale cărui mișcări controlează, ca urmare a reducerii numărului de conexiuni intermediare și a lungimii conductelor, iar timpul de instalare a sistemului este redus semnificativ.

Un distribuitor hidraulic este un dispozitiv care servește la schimbarea direcției de curgere a fluidului de lucru într-o acționare hidraulică în prezența unui semnal extern.

Prin comutarea distribuitorului, puteți schimba conexiunea conductelor hidraulice, direcționând fluidul de lucru către unitățile hidraulice selectate.

Tipuri de supape hidraulice

În funcție de tipul de element de închidere și control, se disting supapele și supapele cu bobină.

  • Supape cu bobină
    • Acțiune directă
      • Control manual
      • Control mecanic
      • Control electric
      • Control hidraulic
      • Control pneumatic
    • Acțiune indirectă
  • Supapă
    • Acțiune directă
      • Control manual
      • Control mecanic
      • Control electric
      • Control hidraulic
      • Control pneumatic
    • Acțiune indirectă
      • Control electrohidraulic

Supape cu bobină

Distribuitoarele cu supape oferă o etanșeitate mai bună; sunt capabile să funcționeze la presiuni mai mari decât supapele cu bobină.

Distribuitoarele cu robinet sunt mai compacte, permit închiderea lină a ferestrelor de lucru, ceea ce este important în prezența unor mase inerțiale mari.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra designului, caracteristicilor și principiului de funcționare al supapelor cu bobină, care sunt utilizate pe scară largă.


Numărul de poziții ale supapelor hidraulice

Numărul de opțiuni pentru conectarea liniilor hidraulice cu un distribuitor se numește numărul de poziție. Cele mai răspândite sunt distribuitoarele cu două și trei poziții.

Neutru ei numesc poziția în care bobina este instalată într-o stare inactivă sub influența forțelor conjugate (de exemplu, forța arcului).

Numărul de linii furnizate

Distribuitorii pot varia în ceea ce privește numărul de linii furnizate, cele mai frecvent utilizate sunt distribuitoarele hidraulice cu patru linii, le sunt furnizate 4 linii:

  • p - presiunea
  • t - scurgere
  • a - ieșire a (de exemplu, alimentarea cu fluid în cavitatea pistonului)
  • b - ieșire b (de exemplu, alimentarea cu fluid de lucru la capătul tijei unui cilindr hidraulic)

Proiectarea și principiul de funcționare al distribuitorului hidraulic

Să luăm în considerare proiectarea unui distribuitor cu patru linii și trei poziții blocat în poziția neutră.

Principiul de funcționare al circuitului distribuitor hidraulic 44 este demonstrat în videoclip.

Corpul distribuitorului are canale de alimentare cu lichid. Bobina este instalată într-o gaură perforată în corp.


Bobină distribuitor- o piesă, de regulă cilindrică, pe care sunt realizate curele, caneluri, caneluri necesare pentru separarea sau conectarea diverselor canale realizate în corpul distribuitorului.


În poziția neutră, bobina este ținută de arcuri, moment în care închide linia P. Dacă există un semnal de control, electromagnetul 1 va deplasa bobina spre dreapta. În această poziție, bobina va conecta canalele p și a, t și b. În absența unui semnal de control, arcurile vor readuce bobina în poziția neutră. Dacă există un semnal electric la electromagnetul 2, bobina se va deplasa spre stânga, conectând canalele p și b, t și a.


Metode de control al distribuitoarelor hidraulice

Conform metodei de control, distribuitoarele hidraulice se disting prin control mecanic, manual, electromagnetic și pneumatic hidraulic. GOST 24679-81 indică diametrele nominale ale distribuitoarelor hidraulice- 6, 10, 16, 20, 32 mm. Combinațiile de dimensiuni nominale și metode de control sunt notate în tabelul următor.


Denumirile distribuitoarelor hidraulice

În desemnarea distribuitorului, numărul de linii principale furnizate distribuitorului și poziția sunt indicate prin fracție. De exemplu supapă cu patru căi cu trei poziții va fi desemnat 4/3. Denumirea distribuitorului indică, de asemenea, numărul circuitului (vezi tabelul de mai jos).

Schema hidraulică a distribuitorului

Într-o diagramă hidraulică, un distribuitor hidraulic este indicat printr-o serie de dreptunghiuri, fiecare dintre acestea reprezentând o poziție diferită a distribuitorului.

În fiecare dreptunghi, liniile arată ce canale se va conecta distribuitorul într-o anumită poziție.

Conform GOST 24679-81 sunt produse următoarele diagrame distribuitoare hidraulice.

Schemele de distribuitori 64, 44, 574, 34 sunt printre cele mai comune. Distribuitorul 64 al circuitului în poziție neutră vă permite să descărcați stația de pompare prin trimiterea fluidului de lucru la scurgere.

Variante de bază ale distribuitoarelor conform circuitului hidraulic

Folosind datele prezentate în tabel, putem concluziona că circuitele distribuitoare corespund cu:

  • Distribuitorii Atos 0710, Duplomatic S2, Parker 2C, Caproni 00, Rexrot H corespund schemei 14 conform clasificării rusești
  • Schema 24 corespunde supapelor Atos 0718, Duplomatic S10, Parker 6C, Caproni 05, Rexrot M
  • Schema 34 corespunde supapelor Atos 0713, Duplomatic S3, Parker 4C, Caproni 04, Rexroth J
  • Schema 44 corespunde supapelor Atos 0711, Duplomatic S1, Parker 1C, Caproni 01, Rexroth EB
  • 64 de diagrame corespund distribuitoarelor, Atos 0714, Duplomatic S4, Parker 9C, Caproni 02, Rexroth G etc.
  • Schema 574 corespunde supapelor Atos 0630/2, Duplomatic TA002, Parker 30B, Caproni 11, Rexroth C

Distribuitorul este un dispozitiv conceput pentru a schimba direcția sau a porni și opri curgerea unui mediu de lucru în două sau mai multe linii, în funcție de prezența unei influențe externe de control.

Distribuitoarele sunt elemente ale unui sistem hidraulic care vă permit să schimbați, să deschideți sau să închideți căile de curgere ale fluidului de lucru. Aceasta controlează mișcarea și oprirea elementelor de lucru ale sistemului hidraulic.

Distribuitorii sunt reprezentați pe diagramele instalațiilor hidraulice în conformitate cu GOST 2.781-68.

Simbolurile pozițiilor și canalelor distribuitorilor sunt realizate în conformitate cu cerințele GOST (Tabelul 1), fiind ghidate de următoarele reguli de bază:

Fiecare poziție a elementului mobil al distribuitorului este reprezentată ca un pătrat separat;

Direcțiile și traseele fluxului de fluid de lucru în fiecare poziție sunt indicate prin săgeți;

Intrările și ieșirile blocate sunt indicate printr-o liniuță orizontală;

Liniile hidraulice exterioare, debitul în care este controlat de un distribuitor, sunt indicate în imaginile poziției corespunzătoare sub forma unei linii;

Canalul pentru scurgerea scurgerilor de lichid de lucru este indicat printr-o linie punctată și marcat pe diagrame cu o literă L;

Fiecare poziție a distribuitorului este desemnată separat (simbolul nu este specificat de standarde) în majoritatea cazurilor cu litere A, b, .... de la stânga la dreapta, iar poziția neutră în distribuitorul cu trei poziții este zero (0).

Tabelul 1 Desemnarea pasajelor în canalele de distribuție

Figura 1 Supapă de pornire/oprire cu două linii

În funcție de designul elementului de închidere și control, distribuitoarele sunt împărțite în supape cu bobină (Fig. 1), supape cu supapă (Fig. 2) și supape de margine.

Figura 2 Design și imagine convențională (nu corespunde cu

GOST, dar folosit în unele circuite) distribuitor de tip supapă

Distribuitoarele de tip supapă sunt adesea desemnate în mod convențional pe diagrame cu un scaun (Fig. 2), care nu este prevăzut de standarde. Există, de asemenea, opțiuni pentru astfel de supape cu o poziție neutră (debit de fluid din linie Rîn linie A). Un distribuitor cu două linii și două poziții este utilizat pentru a controla funcționarea cilindrilor hidraulici cu acțiune simplă (Fig. 3). Există și alte posibilități de utilizare a unei supape cu două linii și două poziții (Fig. 4):

Ca supapă de bypass, de exemplu, într-un circuit pentru comutarea de la modul de viteză rapidă la modul de alimentare sau pentru a permite circulația fluidului cu funcționarea pompei cu curgere liberă;

Pentru conectarea și deconectarea diferitelor dispozitive hidraulice;

Pentru a controla motorul hidraulic într-o singură direcție.

Distribuitorul cu trei linii și două poziții (Fig. 5, 6) asigură alimentarea unei linii de lucru A, linie de presiune Rși linii de scurgere T, conectat la rezervorul hidraulic. Acest distribuitor controlează debitul de fluid la comutarea în următoarele poziții:

Neutru: linie Rînchis, linie A conectat la linie T;

Inclus: scurgere prin Tînchis, flux de linie Rîn linie A.

Există, de asemenea, supape de pornire/oprire cu trei căi care sunt deschise în poziție neutră, de ex. permițând curgerea din linie în această poziție Rîn linie A(Fig. 7).

Figura 3 Controlul funcționării unui cilindru hidraulic cu acțiune simplă

Figura 4 Aplicații ale supapei de pornire/oprire cu două linii:

a) circulație în flux liber a lichidului furnizat de pompă;

b) circuit pentru trecerea din modul de trecere rapidă în modul de avans;

c) un circuit care asigură diferite presiuni în sistem.

Figura 5 Supapă de pornire/oprire cu trei linii

Supapa cu patru linii și două poziții (Fig. 8, 9) are două canale de lucru A, ÎN, o presiune Rși o conductă de scurgere conectată la rezervorul hidraulic T:

În poziție neutră: curgere din R V ÎN iar din A V T;

În poziţia pornit: curge din R V A iar din ÎN V T.

Figura 6 Controlul cilindrului hidraulic cu acțiune simplă

a) reprezentarea schematică a distribuitorului, b) vedere în secțiune a distribuitorului

Figura 7 Utilizarea unui distribuitor ca comutare între răcitor și încălzire cu lichid

Figura 8 Distribuitor cu patru linii și două poziții (4/2) cu trei lucrători

curele.

Figura 9 Controlul funcționării unui cilindru hidraulic cu dublă acțiune

a) reprezentarea schematică a distribuitorului, b) vedere în secțiune a distribuitorului

Există și distribuitoare 4/2, care au doar două curele de acționare (Fig. 10). Astfel de dispozitive nu necesită conectarea unei linii pentru a scurge scurgerile de fluid de lucru, deoarece aceste distribuitoare au un canal T, conectat la rezervorul hidraulic, și canale de lucru AȘi ÎN treceți prin capacul de scurgere. Prin urmare, având în vedere că presiunea din linia de scurgere T afectează capacul de scurgere al dispozitivului în fișele tehnice ale distribuitorilor din acest design, presiunea maximă în linie T este întotdeauna setat mai puțin decât pe partea de presiune.

Figura 10 Distribuitor cu patru linii și două poziții (4/2) cu două curele de lucru.

Cele mai simple ca design sunt distribuitoarele de tip bobină 4/2. Aceleași distribuitoare, dar de tip supapă, sunt mai scumpe, deoarece trebuie asamblate din două distribuitoare cu trei linii și două poziții.

Pentru a selecta distribuitorul dorit, sunt importante și pozițiile de tranziție ale bobinei. Prin urmare, ele sunt indicate în imagini simbolice detaliate pe diagrame (Fig. 11). Dar, deoarece nu vorbim de poziții fixe ale distribuitoarelor la comutarea lor, cadrele corespunzătoare pentru poziția intermediară sunt desenate pe imagini cu o linie subțire întreruptă.

A) (numărul de schemă 574A) b)(schema numărul 574)

Figura 11 Pozițiile de tranziție ale unei supape cu patru linii și două poziții. A) imagine condițională: suprapunerea comutării este pozitivă; b) imagine condiționată: suprapunerea comutării este negativă.

Vanele 4/2 cu patru linii și două poziții (Fig. 8-11) sunt utilizate pentru a controla:

Cilindru hidraulic cu dublă acțiune;

Motoare hidraulice reversibile;

Două circuite de comandă (circuite).

În locul unui distribuitor 4/2, poate fi folosit și un distribuitor 5/2 (Fig. 12).

Figura 12 Schema de utilizare a unui distribuitor cu cinci linii și două poziții (5/2).

Figura 13 Supape cu patru căi cu trei poziții (4/3) cu

diferite poziții medii.

Distribuitoarele de tip bobină cu patru căi și trei poziții (4/3) (Fig. 13-18) sunt simple în proiectare, în timp ce distribuitoarele similare de tip supapă sunt complexe și costisitoare.

De exemplu, un distribuitor de tip supapă 4/3 poate fi asamblat din patru distribuitoare separate cu două linii.

Folosind distribuitorul de circuit 64, puteți pune în funcțiune un singur circuit de comandă (Fig. 14-15). Dacă este necesar să includeți mai multe circuite de control în funcțiune, atunci pentru a controla funcționarea fiecăruia dintre ele separat, puteți utiliza și un circuit distribuitor 4/3 64 (Fig. 15 b). În cazurile în care o instalație hidraulică gata de funcționare trebuie să fie comutată în modul de funcționare a pompei cu curgere liberă, această comutare este efectuată de un distribuitor 2/2 (Fig. 17).

Aplicațiile posibile pentru o supapă cu patru linii și trei poziții includ, în primul rând, sarcina de a controla cilindri hidraulici cu dublă acțiune sau motoare hidraulice (oprire, rotație la dreapta, rotație la stânga). În ventilele cu 4/3 direcții sunt specificate pozițiile de tranziție (Fig. 18).

Distribuitorul cu patru linii și trei poziții 4/3 prezentat în Figura 18 are o suprapunere pozitivă în poziția de mijloc. Pozițiile de tranziție stânga și dreapta sunt o combinație de tipuri de suprapunere pozitive și negative.

Desen. 14 Diagrama și pozițiile diagramei distribuitorului numărul 64

Figura 15 Schema care asigură funcționarea cu curgere liberă a pompei (în gol

mod): a) reprezentarea schematică a distribuitorului, b) vedere în secțiune a distribuitorului.

Desen. 16 Diagrama și pozițiile diagramei distribuitorului numărul 44

Figura 17 Exemplu de aplicare a unui circuit de supapă 4/3 căi 44

Caracteristicile problemei de control în curs de rezolvare determină natura poziției medii a distribuitorului. Dispozitivele cu mai multe poziții pot fi proiectate structural sub formă de distribuitoare cu cinci linii (Fig. 19).

Figura 18. Pozițiile intermediare (de tranziție) ale supapei 4/3.

Figura 19 Diagrama unui distribuitor cu cinci linii și trei poziții (5/3).

Figura 20 Spool.

Concluzie: a studiat caracteristicile de proiectare ale supapelor hidraulice; a studiat imaginile schematice ale distribuitoarelor și caracteristicile utilizării acestora în circuitele hidraulice; dobândiți deprinderea de a determina caracteristicile supapelor hidraulice.