Направляющая пневмоаппаратура (пневмораспределители)
Направляющая пневмоаппаратура предназначена для изменения направления потока сжатого воздуха путем полного открытия или закрытия рабочего проходного сечения.
К этой группе пневмоустройств относятся пневмораспределители, обратные пневмоклапаны, пневмоклапаны быстрого выхлопа, последовательности, выдержки времени, логические (ИЛИ; И).
Пневмораспределители предназначены для изменения направления или пуска и останова потоков сжатого воздуха в двух или более внешних пневмолиниях в зависимости от внешнего управляющего воздействия. Под внешними пневмолиниями понимают воздухопроводы и каналы для течения воздуха (в том числе и отверстия для связи с атмосферой), соединяемые в определенных сочетаниях при различных положениях распределительного органа.
Число внешних линий определяет линейность пневмораспределителя. Применяют в основном двух-, трех-, четырех- и пятилинейные пневмораспределители. Пневмораспределители для специальных целей, а также крановые применяют и с большим числом линий.
По числу фиксированных положений распределительного органа различают двух-, трех- и многопозиционные пневмораспределители. Последний тип (за исключением крановых пневмораспределителей) применяют редко и его относят к специальным. Наибольшее применение получили двух позиционные пневмораспределители, распределительный орган которых может занимать одно из двух крайних положений. Распределительный орган трехпозиционных пневмораспределителей при отсутствии управляющего воздействия занимает среднее положение. Иногда используют пневмораспределители, состоящие из двух двухпозиционных пневмораспределителей. Такие распределители относятся к четырехпозиционным, хотя могут выполнять функции трехпозиционных, если не используется одна позиция.
Двухпозиционные пневмораспределители могут иметь одностороннее и двустороннее управление (трехпозиционные — только двустороннее). Под односторонним понимают такой вид управления, при котором для переключения распределительного элемента управляющее воздействие прикладывается только к одному чувствительному элементу и в одном направлении, а возврат в исходное положение происходит после снятия управляющего воздействия под действием сил механической или пневматической пружины. При двустороннем управлении, чтобы распределительный элемент привести в заданное состояние, необходимо управляющее воздействие приложить к соответствующему чувствительному элементу (если их два) или изменить направление действия.
Рис. Схема пятилинейного двухпозиционного пневмораспределителя с односторонним управлением
Управляющее отверстие обозначается двумя цифрами. Вторая цифра указывает отверстие, которое будет соединено с отверстием 1 при подаче единичного сигнала к управляющему отверстию.
К двух- и трехлинейным пневмораспределителям с односторонним управлением относятся «нормально закрытые» (при отсутствии управляющего воздействия питание «закрыто», т. е. сжатый воздух не проходит к выходному каналу пневмораспределителя) и «нормально открытые» (при отсутствии управляющего воздействия питание «открыто»).
Двухпозиционные пневмораспределители с двусторонним управлением можно использовать как устройства памяти.
Число внешних линий и позиций, а также характер управления (одностороннее или двустороннее) определяют схему исполнения пневмораспределителя.
Крановые пневмораспределители применяют также со специальными схемами исполнений по числу позиций и линейности, в частности трехпозиционный шестилинейный пневмораспределитель — для последовательного управления двумя пневмоцилиндрами (рис. а), шестипозиционный восьмилинейный пневмораспределитель (шестипозиционный пневмопереключатель, рис. б) — для обеспечения подачи давления поочередно к каждому из шести выходных каналов, при этом остальные выходные каналы соединяются с атмосферой.
Важным функциональным признаком распределителей является вид управления. Схема классификации основных видов управления приведена в таблице ниже.
| Виды управления пневмораспределителями | ||||
|---|---|---|---|---|
| От оператора | Механическое | Электромагнитное | Пневматическое | Электропневматическое |
|
|
|
|
|
Известны также механическое управление с малым усилием (рычаг управляет вспомогательным клапаном, приводящим в действие обычный механизм пневматического управления ) и механическое бесконтактное управление, достигаемое обычно механическим воздействием на струю сжатого воздуха.
Наиболее широкое распространение в промышленной практике получили следующие конструкции распределительных устройств: клапанные, с цилиндрическим золотником, с плоским золотником и крановые.
Рис. Принцип клапанного пневмораспределения без «короткого замыкания» ясен из рисунка
Обозначение присоединительных отверстий: 1 — вход (питание); 2 — выход (к потребителю); 3 — выход в атмосферу. Обозначение управляющего отверстия содержит две цифры, указывающие сообщаемые при подаче управляющего сигнала присоединительные отверстия; цифра 0 показывает, что присоединительное отверстие перекрыто. В исходном положении, обеспечиваемом двумя возвратными пружинами, выходное отверстие 2 через полый толкатель сообщено с выходом в атмосферу. При подаче управляющего сигнала к отверстию 12 вначале выходное отверстие 2 разобщается с отверстием 3 , а затем сообщается с входным отверстием.
Как видно из рисунка, трехлинейный клапанный пневмораспределитель образуется комбинацией двух пар клапан - седло. Для двухлинейного пневмораспределителя достаточно одной пары, а для четырех- или пятилинейного необходимы четыре пары; обычно четырехлинейные клапанные пневмораспределители образуются из двух (нормально открытого и нормально закрытого) трехлинейных пневмораспределителей, размещенных в общем корпусе параллельно или соосно.
Рис. В пневмораспределителях клапанных с «коротким замыканием»
в момент переключения (перемещения клапанного узла из одного крайнего положения в другое) все каналы (питания, выхода и атмосферный) соединены между собой. Такие пневмораспределители несколько проще, но при их переключении возникает колебание давления, возможно появление ложных сигналов в системе управления, увеличивается расход воздуха. Кроме того, такая схема не применима при ручном и механическом управлении, когда перемещение клапанного узла может быть медленным.
Из справочника «Пневматические устройства и системы в машиностроении» под ред. Е.В.ГЕРЦ