Схема підключення 2 розподільника. Навчальний посібник пневмоавтоматика

кий сигнал, значення якого визначено номером виходу дешифратора, подається на шифратор, і на його виходах встановлюється перетворений код.

Прикладом використання шифраторів є такжеустройства введення двійкових кодів в цифровий пристрій з клавіатури. При натисканні клавіші на певній вхідний шині шифратора з'являється логічна 1 (шина збуджується) і на виходах встановлюється двійковий код, відповідний нанесеному на клавішу знаку (букві, ціфреіт.д.).

3.5.2. Розподільники і комутатори

Розподільники. Вузол, послідовно розподіляє по виходамсігнали, поступающіенаеговход, називаютраспределітелем.

На рис. 3.25 приведена функціональна схема розподільника, що містить лічильник і дешифратор. Кожен імпульс на вході лічильника збільшує на одиницю зафіксоване в ньому число. Завдяки цьому логічна 1 по черзі з'являється на виходах дешифратора.

Розподільники застосовуються при вирішенні різних завдань. Зокрема, сигналами з виходів розподільника можна здійснювати почергове включення і відключення пристроїв, отримувати вибірки сигналу через рівні проміжки часу. В останньому випадку вибірки формуються за допомогою ключа, керованого логічної 1 з одного з виходів розподільника і на час її дії підключає джерело сигналу до лінії.

Комутатори. Комутатор - пристрій, що здійснює перемикання ланцюгів. На рис. 3.26 зображена схема комутатора, що дозволяє підключити джерело цифрової інформації D до

різних каналах (y 1, y 2, y 3). Інформація надходитиме в той канал,

на елемент І якого подається дозвіл у вигляді логічної 1 з одного з адресних входів А 1, А 2, А 3. Розглянутий комутатор виконаний на одній мікросхемі, содер-

Рис. 3.25. функціональнажащей в корпусі три елементи І.

схема розподільника

Комутатор (рис. 3.26) дозволяє підключати
чать канал y до різних джерел інформації
(D 1, D 2, D 3). Вибір приєднується джерела
(Входу комутатора) здійснюється подібно
вибору каналу в попередній схемі.
Завдання, аналогічну тій, яку вирішує
комутатор (рис. 3.26), виконує мультіплек-
сор-комутатор, в якому вибір входу по його
номером (адресою) здійснюється за допомогою ціф-
рового сигналу (цифрового коду).	Рис. 3.26. Схемапро-
На рис. 3.27 приведена функціональна схе-	стого комутатора
ма мультиплексора. Він містить кон'юнктури,

до яких підходять інформаційні шини, і діз'юнктор. Даний мультиплексор має вісім інформаційних (D 0 ... D 7) і три адресних (А 1 ... А 3) входу. На адресні входи надходить Трьохелементний цифровий код, повне число комбінацій якого дорівнює 23, тобто восьми. Природно припустити, що код 111 повинен забезпечити з'єднання виходу y зі входом D 7 (1112 \u003d 710), код 110 - зі входом D 6 (1102 \u003d 610) і т.д., код 000 - зі входом D 0.

Так само, як в схемі рис. 3.26, кожен вхід підключається до виходу через певний кон'юнктор. Однак в даному випадку комутація здійснюється при наявності на кон'юнктор трьох дозволяють логічних одиниць (з трьох адресних входів). Для їх отримання потрібно входи відповідного кон'юнктор з'єднати безпосередньо з тими адресними входами, на яких при даному коді присутні одиниці, і через інвертори- стемівходамі, на яких знаходяться нулі. Такі з'єднання виконані в схемі (рис. 3.26).

Так, на другий зверхуРис. 3.27. Схема комутатора-мультиплексора

кон'юнктор безпосередньо надходить сигнал з входу A 1 і через інвертори - з входів A 2 і A 3, що при коді адреси 001 забезпечить на цьому кон'юнктор три логіческіе1, тобто подключеніеквиходумультіплексора входу D 1. Входи нижнього кон'юнктор з'єднані з адресними входами безпосередньо, що при коді адреси 111 забезпечить підключення до виходу мультіплексораінформаціонноговходаD 7.

Вітчизняна промисловість випускає кілька типів мікросхемних мультиплексорів. На рис. 3.28 показано умовне зображення мультиплексора

Рис. 3.28. умовне ізоб-(Мікросхема серії К155), що має по- ражение мультиплексорасім інформаційних входів, три ад

вій входу для коду з вагами 4, 2, 1, вхід стробування А і два виходи - прямий і інверсний. При наявності на вході А логічної 1 мультиплексор блокується: на прямому виході встановлюється логічний 0 незалежно від потенціалів на інформаційних входах. Наявність входу стробування дозволяє збільшувати число комутованих інформаційних входів.

3.5.3. цифровий компаратор

Цифровий компаратор призначений для визначення рівності двійкових чисел.

Два числа рівні за однакової кількості цифр в однойменних розрядах (а i \u003d b i, де а i - цифра в i-му розряді одного числа; b i - цифра в тому ж розряді іншого числа).

Рівність а i \u003d bi має місце при а i \u003d 1, bi \u003d 1 або при а i \u003d 0, bi \u003d 0. Тому логічна функція, що виражає це рівність, дорівнює одиниці, якщо одиниці дорівнює добутку е цих цифр або твір їх інверсних значень : y \u003d aibi + aibi. Зауважимо, що записана функція - функція «рівнозначність».

a1 b1 а1 b1 ... an bn a n bn \u003d y,

де заперечення лівої частини (при зміні в правій частині y на у) зроблено для тієї ж мети.

Схема, що реалізує цей вислів, наведена на рис. 3.29, а. Якщо необхідно, щоб при рівності кодів на виході компаратора була логічна 1, то до виходу схеми слід приєднати інвертор.

Умовне зображення цифрового компаратора наведено на рис. 3.29, б.

глава 4

розподільники

4.1. Основні типи розподільників
Розподільники - це пристрої, призначені для пуску, зупинки та зміни напрямку руху потоку стисненого повітря. Умовне позначення розподільника дає інформацію про кількість ліній (каналів) для проходу повітря, зокрема позицій перемикання і вигляді управління. Це зображення, проте, не дає уявлення про конструкцію розподільника, а вказує лише на його функціональні можливості.

за позицію спокою приймається позиція перемикання розподільника з автоматичним зворотним пристроєм, наприклад пружиною, яку займають рухливі частини розподільника, якщо він не знаходиться під впливом сигналу керування. вихідною позицією називається позиція перемикання, яку приймають рухливі частини розподільника після його монтажу на установці і включення джерел енергії (харчування стисненим повітрям і (або) електричним струмом) і з якої починається виконання передбаченої програми (послідовності) перемикань.

Конструкція розподільника робить істотний вплив на такі його характеристики, як термін служби, час перемикання, зусилля перемикання, спосіб управління, види приєднання до трубопроводів і розміри.

За конструктивним виконанням розрізняють розподільники з запірними елементами:

Клапанного (сідельного) типу:

кулькові,

Тарілчасті (плоскі);

Золотникового типу:

З циліндричним золотником,

З плоским золотником,

З торцевих золотником.

Розподільники клапанного (сідельного) типу

У цих розподільниках канали проходу стисненого повітря відкриваються і закриваються за допомогою кулькових, тарілчастих, дискових або конічних запірних елементів, які взаємодіють з сідлами відповідної форми. Ущільнення по площі контакту запірного елемента з сідлом зазвичай досягається за рахунок застосування еластичних матеріалів в місці контакту. У клапанних (сідельних) розподільниках майже немає деталей, схильних до зносу (відсутні пари тертя), тому вони мають великий термін служби. Крім того, вони також нечутливі до забруднень і можуть працювати в несприятливих умовах. Однак для перемикання таких розподільників необхідно значне зусилля, щоб подолати дію поворотної пружини або поворотного тиску.

Розподільники золотникового типу

У цих розподільниках окремі канали з'єднуються або роз'єднуються за допомогою циліндричних, плоских або торцевих золотників.

4.2. 2/2-розподільники

2/2-розподільник має дві лінії підведення / відведення повітря і дві позиції перемикання. В основному він використовується як отсечной (запірний) розподільник, так як реалізує тільки функцію перекриття або відкриття проходу повітря через себе, не маючи можливості в закритому положенні відводити повітря в атмосферу (на відміну від 3/2-розподільника).

4.3. 3/2-розподільники

За допомогою 3/2-розподільника можна включати і вимикати потік повітря. 3/2-розподільник має три лінії підведення / відведення повітря і дві позиції перемикання. Додатковий, в порівнянні з 2/2-розподільником, вихлопної канал 3 (R) дозволяє відключати сигнал на виході розподільника, поєднуючи його з атмосферою. У нормально закритому розподільнику в вихідної позиції кульковий клапан під впливом пружини перекриває протока повітря з лінії живлення 1 (Р) до вихідного каналу 2 (A). Канал 2 (A) з'єднується через отвір в штовхачі і канал 3 (R) з атмосферою.

Рис. 4.1. 3/2-розподільник, нормально закритий, з кульковим запірним елементом
Під дією зовнішньої сили штовхач натискає на кульку клапана, долаючи силу поворотної пружини і протидіє тиск стисненого повітря.

У стані включення канал 2 (A) відсікається від вихлопного каналу 3 (R), стискається поворотна пружина і кулька відходить від сідла, відкриваючи протока повітря від каналу харчування 1 (Р) до каналу 2 (A), і на виході розподільника з'являється пневматичний сигнал . Якщо усунути вплив на штовхач, розподільник повернеться в початкове положення. В даному випадку розподільник має ручне або механічне управління. Необхідну для перемикання розподільника управляє зусилля залежить від значення тиску харчування, сили підтискання пружини і сил тертя в розподільнику. Це зусилля обмежує розміри розподільника, оскільки з ростом прохідного перетину управляє зусилля також зростає. Конструкція розподільника зі сферичним клапанним затвором дуже проста і компактна.

На схемі (рис.4.2) 3/2-розподільник 1.1 управляє переміщенням штока циліндра однобічної дії 1.0. У вихідному положенні канал підведення живлення 1 (Р) розподільника заблокований, але при натисканні на кнопку розподільник перемикається і канал підведення живлення 1 (Р) з'єднується з каналом 2 (A), до якого приєднана порожнину циліндра. У неї починає надходити стиснене повітря, що змушує поршень переміщатися, стискаючи зворотну пружину, встановлену в штоковой порожнини циліндра. Якщо кнопка відпускається, то під дією пружини розподільник повертається у вихідну позицію, при якій канал 2 (A) з'єднується через канал 3 (R) з атмосферою, випускаючи повітря з поршневий порожнини циліндра. Поршень циліндра під дією поворотної пружини втягується, займаючи вихідне положення.

Рис. 4.2. Принципова схема: управління циліндром односторонньої дії


Рис. 4.3. 3/2-розподільник, нормально закритий, з клапаном тарілчастого типу, в позиції "Виключено"
3/2-розподільник, представлений на рис. 4.3, виконаний на базі тарельчатого (дискового) клапана. Це забезпечує просте і ефективне ущільнення між запірним елементом і сідлом. Час перемикання невелика, оскільки такий клапан при невеликому його переміщенні забезпечує велику прохідний перетин. Як і розподільник зі сферичним запірним елементом, такий розподільник нечутливий до забруднень і має тривалий термін служби. 3/2-розподільники використовуються в системах управління з циліндрами односторонньої дії або для вироблення вхідних сигналів керуючих розподільників.

Рис. 4.4. 3/2-розподільник, нормально закритий, з клапаном тарілчастого типу, в позиції "Включено"
У нормально відкритого 3/2-розподільника відкритий прохід стиснутого повітря з каналу харчування 1 (Р) в канал 2 (A). У цьому положенні канали 1 (Р) і 2 (A) з'єднані між собою через канал в запірному елементі, тоді як останній, утримуваний пружиною на сідлі, блокує вихлопної канал 3 (R). При впливі на штовхач він спочатку, вступаючи в контакт з запірним елементом, блокує канал харчування 1 (Р), а потім, відриваючи запірний елемент від сідла проти сили дії пружини, відкриває прохід від каналу 2 (A) до вихлопного каналу 3 (R) . При знятті впливу з штовхача спочатку більш потужна пружина запірного елемента без порушення контакту його з штовхачем садить його на сідло, блокуючи канал 3 (R), а потім пружина штовхача повертає його вісходное положення, відкриваючи прохід від каналу харчування 1 (Р) до каналу 2 (A).

Управління 3/2-розподільниками може бути ручним, механічним або пневматичним. Вид управління залежить від вимог системи управління.

Рис. 4.5. 3/2-розподільник, нормально відкритий, з клапаном тарілчастого типу, в позиції "Виключено"


Рис. 4.6.3 / 2-розподільник, нормально відкритий, з клапаном тарілчастого типу, в позиції "Включено"
На представленій схемі використовується нормально відкритий 3/2-розподільник, який в початковому положенні подає стиснене повітря в порожнину циліндра однобічної дії 1.0. Тому шток циліндра в початковому положенні висунутий. При впливі на штовхач розподільника 1.1 робочий об'єм циліндра через канали 2 (A) і 3 (R) з'єднується з атмосферою. Шток циліндра 1.0 під дією поворотної пружини втягується.


Рис. 4.7. Принципова схема: управління циліндром односторонньої дії
3/2-розподільник золотникового типу з двостороннім ручним керуванням

Конструкція розподільника дуже проста і компактна. Розподільник має дві фіксовані позиції - відкриту і закриту. При зміщенні вручну золотника, що має вигляд втулки на трубопроводі, канал харчування 1 (Р) з'єднується з вихідним каналом 2 (A). При зворотному перемиканні канал 2 (A) повідомляється з атмосферою через канал 3 (R), стиснене повітря видаляється з системи. Такий розподільник використовується для підключення харчування пневмосистеми стисненим повітрям.

Рис. 4.8. 3/2-розподільник золотникового типу з ручним керуванням, нормально закритий
3/2-розподільник з пневматичним управлінням

Розподільник має керуючий поршенек і поворотну пружину. У позиції спокою розподільник нормально закритий, так як канал харчування 1 (Р) блокується дисковим запірним елементом, а вихідний канал 2 (A) з'єднаний за допомогою каналу 3 (R) з атмосферою. Розподільник перемикається надходять на його вхід 12 (Z) тиском стисненого повітря, що додається до керуючого поршеньком. При цьому канал 1 (Р) з'єднується з каналом 2 (A). Після зняття тиску в керуючому каналі 12 (Z) розподільник повертається під дією поворотної пружини в вихідну позицію (позицію спокою). Клапан роз'єднує канали 1 (Р) і 2 (A). Вихідний канал 2 (A) з'єднується через канал 3 (R) з атмосферою. 3/2-розподільник з одностороннім пневматичним управлінням і поворотною пружиною виконується нормально закритим і нормально відкритим.

Рис. 4.9. 3/2-розподільник, з пневматичним управлінням і поворотною пружиною, в позиції "Виключено"


Рис. 4.10. 3/2-розподільник, з пневматичним управлінням і поворотною пружиною, в позиції "Включено"

Рис. 4.11. Принципова схема: непряме управління циліндром односторонньої дії
Розподільник з пневматичним управлінням може застосовуватися в якості вхідного елемента при непрямому управлінні циліндром. Непрямий сигнал управління на висунення штока циліндра 1.0 (рис. 4.11) подається 3/2-розподільником з ручним керуванням 1.2 на керуючий розподільник 1.1, при включенні якого висувається шток циліндра 1.0.
Конструкція даного розподільника виконана таким чином, що для перетворення нормально закритого 3/2-розподільника в розподільник нормально відкритий необхідно лише інверсірованного (взаємно поміняти місцями) канали 1 (Р) і 3 (R), a керуючу головку з каналом 12 (Z) повернути на 180 °. Слід також присвоїти нове позначення каналу управління: 10 (Z).

Якщо нормально відкритий розподільник встановити в розглянуту вище систему непрямого управління, то в вихідної позиції шток поршня виявиться висунутим. Після натискання пневматичної кнопки 1.2 шток циліндра втягнеться.

Рис. 4.12. Принципова схема: непряме управління циліндром односторонньої дії
3/2-розподільник з непрямим управлінням від важеля з роликом

Розподільники з попередніми каскадом посилення дозволяють зменшити зусилля управління. Розподільники, що мають каскад непрямого управління, називають розподільниками з непрямим управлінням, а елемент управління, який здійснює функцію попереднього каскаду посилення, - пілотним клапаном (або пілотним золотником). До пілотного клапану (рис. 4.14) підводиться тиск харчування. Якщо натиснути на важіль з роликом, то відкривається пілотний клапан. Стиснене повітря впливає на мембрану, яка переміщує тарільчасте запірний елемент головного клапана вниз. При цьому відбувається процес послідовного перемикання 3/2-розподільника: спочатку переривається з'єднання каналу 2 (A) з каналом 3 (R), а потім канал 1 (Р) з'єднується з каналом 2 (A).

Рис. 4.13. Елемент непрямого управління: зліва вимкнений, праворуч включений
Повернення розподільника в початкове положення відбувається після відпускання важеля з роликом. Завдяки цьому закривається пілотний клапан. Повітря з-під мембрани випливає через канали направляючої букси штовхача пілотного клапана. Керуючий поршень головного клапана під дією поворотної пружини займає вихідне положення.

Рис. 4.14. 3/2-розподільник з непрямим управлінням від важеля з роликом, нормально закритий
Конструкція цього розподільника дозволяє застосовувати його як в якості нормально закритого, так і в якості нормально відкритого розподільника. Вона виконана таким чином, що канал харчування 1 (Р) і канал вихлопу 3 (R) можна поміняти місцями, а керуюча головка з каналом 12 (Z) може бути повернута на 180 °.
Розподільник з керуванням від ламається важеля з роликом

Розподільник з керуванням від ламається важеля включається тільки в тому випадку, якщо переключающий штовхач впливає на ролик в одному певному напрямку. Розподільник встановлюється в якості кінцевого вимикача для опитування положення втягується і висувається штока циліндра. При цьому необхідно звернути увагу на те, що клапан при монтажі повинен бути зорієнтований таким чином, щоб він включався тільки при бажаному напрямку руху.

Конструкція цього розподільника також дозволяє застосовувати його як в якості нормально закритого, так і в якості нормально відкритого розподільника. Вона виконана таким чином, що канал харчування 1 (Р) і канал вихлопу 3 (R) можна поміняти місцями, а керуюча головка з каналом 12 (Z) може бути повернута на 180 °.


Рис. 4.15. 3/2-розподільник з непрямим управлінням від важеля з роликом, нормально відкритий
4.4. 4/2-розподільники

4/2-розподільник має 4 канали підведення / відведення повітря і 2 позиції перемикання.

Рис. 4.16. 4/2-розподільник з тарілчастим запірним елементом, позиція "Виключено"
4/2-розподільник виконує такі ж функції, як і комбінація двох 3/2-розподільників, один з яких повинен бути нормально відкритим, а інший - нормально закритим.


Рис. 4.17. 4/2-розподільник з тарілчастим запірним елементом, позиція "Включено"
При одночасному впливі на обидва штовхача спочатку перекриваються проходи між каналами 1 (Р) і 2 (B) і між каналами 4 (A) і 3 (R). У міру подальшого переміщення штовхачів вже разом з клапанними запірними елементами проти сили дії пружин відкриваються проходи між каналами 1 (Р) і 4 (A) і між каналами 2 (B) і 3 (R).

Після зняття керуючого впливу на штовхачі розподільник повертається у вихідне положення під дією поворотної пружини. 4/2-розподільники використовуються для управління циліндрами двостороннього дії.

Є також 4/2-розподільники з одностороннім пневматичним управлінням і поворотною пружиною, з двостороннім пневматичним управлінням, з непрямим управлінням від важеля з роликом. Як орган розподілу в них можуть використовуватися плоскі або циліндричні золотники. Як правило, 4/2-розподільники виконують такі ж функції, як і 5/2-розподільники.

Рис. 4.18. Принципова схема: пряме управління циліндром двостороннього дії
У розподільниках з плоским золотником комутація каналів підведення / відведення повітря здійснюється на плоскій поверхні за допомогою ковзає по ній плоского запірного елемента. Запірний елемент приводиться в рух керуючим поршнем, жорстко з'єднаним з ним.

Рис. 4.19. 4/2-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням і плоским золотником

Розглянутий розподільник має пряме двостороннє пневматичне управління. При знятті тиску управління керуючий поршень разом з запірним елементом залишається в зайнятої ним позиції до тих пір, поки новий сигнал керування не надійде з протилежного каналу управління.

4.5. 4/3-розподільники

4/3-розподільник має 4 канали підведення / відведення повітря і 3 позиції перемикання. Прикладом такого розподільника може служити розподільник з плоским краном, оснащеним ручним або ножним (педальним) управлінням. При повороті плоского крана з виконаними в ньому проточками відбувається з'єднання вхідних і вихідних каналів між собою.

Рис. 4.20. 4/3-розподільник з ручним керуванням, в нейтральному положенні закритий

Рис. 4.21. 4/3-розподільник з ручним керуванням, поперечний переріз
На конструктивною схемою (рис. 4.21) показаний 4/3-розподільник, у якого в середній позиції всі канали перекриті і не з'єднуються між собою. Це дозволяє зупиняти шток циліндра двосторонньої дії в будь-якому положенні по ходу його руху, хоча таке проміжне положення не можна забезпечити з достатньою точністю. Через стисливості повітря при зміні навантаження на шток поршень кожен раз буде зупинятися в різних положеннях.

Рис. 4.22. Принципова схема: пряме управління циліндром двостороннього дії
4.6. 5/2-розподільники

5/2-розподільник має 5 каналів підведення / відведення повітря і 2 позиції перемикання.

Він використовується в основному як керуючий елемент пневмосистем управління з циліндрами двостороннього дії. Прикладом такого розподільника може служити розподільник з циліндричним золотником як рухомого запірного елемента. Комутація та перекриття відповідних каналів відбувається при осьовому зміщенні золотника. На відміну від розподільників з кульковими і тарілчастими запірними елементами, що управляє зусилля в них, що діє на торець золотника з боку стисненого повітря або поворотній пружини, невелика через невеликі сил опору. Для управління розподільником з циліндричним золотником можуть застосовуватися всі види управління - ручне, механічне, пневматичне або електричне. Для повернення розподільника в початкове положення використовуються ті ж види управління.


Рис. 4.23. 5/2-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням
Керуючий переміщення у золотникових розподільників більше, ніж у клапанних. Крім того, в циліндричних золотниках ускладнене рішення задачі ущільнення. Як кажуть, ущільнення типу "метал по металу" вимагає точної підгонки циліндричного золотника до отвору в корпусі або гільзі.

Зазор між золотником і корпусом повинен бути в пневматичному розподільнику, по можливості, менше, так як інакше можливі занадто великі витоку. Фактичне значення радіального зазору знаходиться в діапазоні 0,002 ... 0,004 мм. Щоб якось знизити вартість виробництва золотникових пар, допустимий зазор трохи збільшують, а золотник або корпус постачають кільцями ущільнювачів з пружного матеріалу. Ущільнення в вигляді круглих кілець або чашкових манжет можуть встановлюватися на золотник, а круглі кільця ■ в корпус. Щоб уникнути пошкодження ущільнень канали розподільника розташовують по колу золотникової втулки (корпусу).

Рис. 4.25. Принципова схема: непряме управління циліндром двостороннього дії

5/2-розподільники зазвичай встановлюються в систему замість 4/2-розподільників. 5/2-розподільник дозволяє видаляти повітря з робочих порожнин циліндра по різних каналах вихлопу при висуванні і втягування штока. Функції управління 4 / 2- і 5/2-розподільників, в основному, однакові.

Розподільник з двостороннім пневматичним управлінням золотникового типу може бути оснащений ущільнюючим елементом у вигляді тарельчатого сідельного клапана, що має відносно малий хід перемикання. Тарілчасті сідельні клапани, розміщені на золотнику, з'єднують канал 1 (Р) з каналом 2 (B) або 4 (A). А клапани, розміщені на поршеньком, відкривають або закривають відповідно канали вихлопу. Крім того, розглядається розподільник з обох сторін має ручне управління.

Рис. 4.25. 5/2-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням і допоміжним ручним керуванням, з запірним елементом тарельчатого типу; відкритий проток повітря від каналу 1 до каналу 2
5/2-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням має властивість пам'яті. Розподільник управляється шляхом поперемінної подачі пневматичного сигналу в канали управління 14 (Z) і 12 (Y). Позиція перемикання зберігається і після зняття сигналу керування до тих пір, поки не буде подано сигнал управління з протилежного боку розподільника.


Рис. 4.26. 5/2-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням і допоміжним ручним керуванням, з запірним елементом тарельчатого типу; відкритий проток повітря від каналу 1 до каналу 4
4.7. 5/3-розподільники

5/3-розподільник має п'ять робочих каналів підведення / відведення повітря і три позиції перемикання. За допомогою таких розподільників можна зупиняти поршень циліндра двосторонньої дії в будь-якому місці по ходу штока. При цьому в нейтральній позиції розподільника поршень циліндра зупиняється під дією короткочасного підвищення тиску, а рух поршня починається зі скидання тиску у відповідній порожнини циліндра. Якщо сигнал управління відсутній в обох керуючих каналах, то золотник утримується в нейтральній позиції за допомогою центруючих пружин.

Рис. 4.27. 5/3-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням; в нейтральному положенні всі канали перекриті
4.8. Витратні характеристики розподільника
При виборі розподільника користувач насамперед повинен звернути увагу на втрати тиску і витрата повітря, що пропускається пневматичним розподільником. Вибір розподільника визначається:

Об'ємом і швидкістю поршня циліндра,

Необхідною частотою перемикань,

Допустимими втратами тиску.

Пневмораспределители характеризуються їх номінальною витратою.

При розрахунку величини витрати беруться до уваги наступні

змінні:

p1 - \u200b\u200bтиск на вході розподільника (кПа або бар),

р2 - тиск на виході розподільника (кПа або бар),

Δр- перепад тисків (p1 - р2) (кПа або бар),

T1 - температура (К),

qn - номінальний витрата (л / хв).

Розподільник випробовується шляхом прогону через нього повітря в певних напрямках. При цьому вимірюються вхідний і вихідний тиск повітря. За вимірами маси пройшов через розподільник повітря визначають номінальний витрата.

Відомості про номінальній витраті розподільників можна знайти також в каталогах виробників.

4.9. Надійність роботи розподільників

Надійність управління системою в певній мірі залежить від способу кріплення кінцевих вимикачів. Кінцеві вимикачі повинні конструюватися таким чином, щоб забезпечувалися їх проста установка і приєднання. Це важливо для точного визначення положення штока циліндра.

установка розподільників

Крім правильного вибору типу розподільників, на надійність роботи системи впливає і їх монтаж, від якого залежать характеристики перемикання, безаварійна робота і можливість доступу для ремонту і обслуговування. Це відноситься як до розподільникам, що підводять живлення до циліндрів, так і до розподільникам, які виконують логіко-обчислювальні або інформаційні функції.

Полегшення робіт з обслуговування і ремонту сприяють:

Нумерація елементів системи,

Установка оптичних індикаторів,

Наявність повного комплекту документації.

Монтаж розподільників з керуванням від важеля з роликом

Зазвичай розподільники з ручним керуванням, використовувані для введення сигналів, встановлюються на пульті або панелі управління. Тому зручно використовувати змінні керуючі головки на корпусі бaзoвой конструкції розподільника. Для виконання широкого розмаїття варіантів введення сигналів є найрізноманітніші конструкції керуючих головок.

Розподільники в якості керуючих елементів (підсилювачів потужності) визначають робочі процеси пневматичних виконавчих пристроїв. Основною вимогою до керуючих розподільникам, які використовуються для управління виконавчими пристроями, є забезпечення швидкого реверсу останніх при подачі нового керуючого сигналу. Тому такі розподільники повинні розташовуватися, по можливості, поблизу виконавчих пристроїв, щоб скоротити довжину трубопроводів, а отже, і час перемикання самих пристроїв. В ідеальному випадку розподільник повинен встановлюватися безпосередньо на виконавчому пристрої, переміщеннями якого він керує, в результаті чого скорочуються число проміжних з'єднань і довжина трубопроводів, а також значно знижується час монтажу системи.

Гідравлічний розподільник - пристрій, який служить для зміни напрямків потоку робочої рідини в гідроприводі, при наявності зовнішнього сигналу.

Перемикаючи розподільник можна змінювати з'єднання гідравлічних ліній, направляючи робочу рідину до обраних гідравлічним агрегатів.

типи гідророзподільників

Залежно від типу запірно-регулюючого елемента розрізняють клапанні і золотникові розподільники.

• золотникові
  • прямої дії
    • Ручне управління
    • механічне управління
    • Електричне управління
    • гідравлічне управління
    • пневматичне управління
  • непрямої дії
• клапанні
  • прямої дії
    • Ручне управління
    • механічне управління
    • Електричне управління
    • гідравлічне управління
    • пневматичне управління
  • непрямої дії
    • електрогідравлічне управління

золотникові розподільники

Клапанні розподільники забезпечують кращу герметичність, вони здатні працювати при більшому тиску ніж золотникові.

Розподільники з золотником більш компактні, вони дозволяють забезпечити плавне перекриття робочих вікон, що важливо при наявності великих інерційних мас.

Розглянемо докладніше пристрій, характеристики і принцип роботи золотникових розподільників, що набули широкого поширення.

Число положень гідравлічного розподільника

Кількість варіантів варіантів з'єднання гидроліній розподільником називають числом положенні. Найбільшого поширення набули дво- і Трьохпозиційний розподільники.

нейтральним називають положення, при якому золотник встановлюється в неактивному стані під вплив посоятнно діючих сил (наприклад зусилля пружини).

Кількість підводяться ліній

Розподільники можуть відрізнятися за кількістю підводяться ліній, найбільш часто застосовуються чотирьох лінійні гидрораспределители, до них підводиться 4 лінії:

• p - тиск
• t - слив
• a - вихід а (наприклад, підведення рідини в поршневу порожнину)
• b - вихід b (наприклад, підведення робочої рідини в штокову порожнину гідравлічного циліндра)

Пристрій і принцип роботи гидрораспределителя

Розглянемо пристрій четирехліненйного трипозиційного розподільника, замкненого в нейтральному положенні.

Принцип роботи гідравлічного розподільника 44 схеми продемонстровано на відео.

У корпусі розподільника виконані канали для підведення рідини. Золотник встановлюється в отвір, розточене в корпусі.

золотник розподільника - деталь, як правило циліндрична, на якій виконані пояски, канавки, проточки, необхідні для поділу або з'єднання різних каналів, виконаних в корпусі розподільника.

У нейтральному положенні золотник утримується за допомогою пружин, в цей момент він замикає лінію Р. При наявності керуючого сигналу, електромагніт 1 перемістить золотник вправо. У цьому положенні золотник з'єднає канали p і a, t і b. При відсутності керуючого сигналу, пружини повернуть золотник в нейтральне положення. При наявності електричного сигналу на електромагніт 2 золотник переміститься вліво, поєднуючи канали p і b, t і a.

Способи управління гідравлічними розподільниками

За способом управління розрізняють гідравлічні розподільники з механічним, ручним, електромагнітним, гідравлічним пневматичним управлінням. У ГОСТ 24679-81 вказані діаметри умовних проходів гідравлічних розподільників - 6, 10, 16, 20, 32 мм. Сполучення умовних проходів і способів управління відзначені в наступній таблиці.

Позначення гідравлічних розподільників

В позначенні розподільника через дріб вказується кількість основних ліній, що підводяться до розподільника, і позиції. наприклад четирехлінейний трьохпозиційний розподільник буде позначатися 4/3. Також в позначенні розподільника вказується номер схеми (див. Таблицю нижче).

Гідравлічна схема розподільника

На гідравлічної схеми гідравлічний розподільник позначається поруч прямокутників, кожен з яких позначає окрему позицію розподільника.

В кожному прямокутнику лініями показано які канали з'єднає розподільник в даному положенні.

Згідно ГОСТ 24679-81 випускаються наступні схеми гідравлічних розподільників.

Розподільники 64, 44, 574, 34 схеми є одними з найпоширеніших. Розподільник 64 схеми в нейтральному положенні дозволяє розвантажити насосну станцію, відправляючи робочу рідину на злив.

Основні виконання розподільників по гідросхеми

Використовуючи дані, представлені в таблиці, можна зробити висновок про відповідність схем розподільників:

• 14 схемі по Російської класифікації відповідають розподільники Atos 0710, Duplomatic S2, Parker 2C, Caproni 00, Rexrot H
• 24 схемі відповідають розподільники Atos 0718, Duplomatic S10, Parker 6С, Caproni 05, Rexrot M
• 34 схемі відповідають розподільники Atos 0713, Duplomatic S3, Parker 4C, Caproni 04, Rexroth J
• 44 схемі відповідають розподільники Atos 0711, Duplomatic S1, Parker 1C, Caproni 01, Rexroth EB
• 64 схемі відповідають распределітлі, Atos 0714, Duplomatic S4, Parker 9C, Caproni 02, Rexroth G і т.д
• 574 схемі відповідають розподільники Atos 0630/2, Duplomatic TA002, Parker 30B, Caproni 11, Rexroth C

Розподільник Р-40 даної модифікації призначений для використання в гідросистемах верстатів, обладнання, тракторів і спецтехніки в місцях, де потрібне тривале виконання операцій. розраховані на номінальний потоком масла до 40 літрів в хвилину, максимальний тиск до 25МПа (250бар).

Гідравлічний розподільник управляється механічно, ручками, які фіксуються в трьох умовних положеннях: "Підйом", "Нейтральне", "Опускання". Зверніть увагу, що ручки не мають автоматичного повернення в нейтральне положення (відключення операції проводиться вручну поверненням ручки в середнє положення).

Гидрораспределитель Р-40 призначений для зміни напрямку потоку, обмеження тиску робочої рідини в гідролінії, розвантаження насоса в нейтральній позиції золотників.

Застосовується в гідросистемах різних видів техніки, в тому числі: екскаваторах, бурильних машинах, навантажувачах, автокранах, сільськогосподарських машинах, будівельної, дорожньої, комунальної техніки, пресах, дроворуби і ін. З подачею до 40л / хв. (Гідросистеми з насосами НШ-8/10/14/16, 310.12, а також 310.28 і НШ-32 при обмеженні оборотів).

П редлагаем гидрораспределители імпортного виробництва (Європейський Союз). Гарантована висока якість і довгий термін служби.

Пропонує широкий асортимент запасних частин до спецтехніки та гідравлічні компоненти. Завжди в наявності більшість товарних позицій. Прийнятні ціни, гнучка система знижок. При покупці забезпечуємо професійну консультацію покупцеві з приводу використання придбаних запасних частин, інші консультації.

Розподільник - пристрій, призначений для зміни напрямку або пуску і зупинки потоку робочого середовища в двох або більше лініях залежно від наявності зовнішнього керуючого впливу.

Розподільники є елементами гідравлічної системи, що дозволяють змінювати, відкривати чи закривати шляху проходження потоку робочої рідини. Тим самим здійснюється управління переміщенням і зупинкою робочих елементів гідросистеми.

Розподільники зображуються на схемах гідравлічних установок згідно ГОСТ 2.781-68.

Умовні позначення позицій і каналів розподільників виконують відповідно до вимог ГОСТ (табл. 1), при цьому керуються такими основними правилами:

Кожну позицію рухомого елемента розподільника зображують окремим квадратом;

Напрямки та шляхи проходження потоку робочої рідини в кожній позиції позначають стрілками;

Замкнені входи і виходи позначають горизонтальною рискою;

Зовнішні гідролінії, потік в яких управляється розподільником, позначають на зображеннях відповідної позиції у вигляді риси;

Канал для відводу витоків робочої рідини позначають пунктирною лінією і маркують на схемах буквою L;

Кожну позицію розподільника позначають окремо (умовне позначення не обмовляється стандартами) в більшості випадків буквами а, b, .... зліва направо, а нейтральне положення в шорстколистому розподільнику - нулем (0).

Таблиця 1 Позначення проходів в каналах розподільників

Малюнок 1 Двохлінійний двопозиційний розподільник

Залежно від конструктивного виконання запірно-регулюючого елемента розподільники підрозділяються на золотникові (рис. 1), клапанні (рис. 2) і кромочні.

Малюнок 2 Конструктивне виконання і умовне зображення (не відповідає

ГОСТ, але застосовується в деяких схемах) розподільника клапанного типу

Розподільники клапанного типу нерідко умовно позначають на схемах із зображенням сідла (рис. 2), що не передбачено стандартами. Є також варіанти таких клапанів з нейтральним становищем (протока рідини з лінії Рв лінію А). Двохлінійний двопозиційний розподільник застосовується для управління роботою гідроциліндрів односторонньої дії (рис.3). Існують також і інші можливості застосування кількох ліній двохпозиційного розподільника (рис. 4):

Як перепускного клапана, наприклад, в схемі для перемикання з режиму прискореного ходу на режим подачі, або для включення циркуляції рідини з безнапірним режимом роботи насоса;

Для підключення та відключення різних гидроаппаратов;

Для управління гидромотором в одному напрямку.

У трилінійна двопозиційний розподільнику (рис. 5, 6) передбачено підведення робочої лінії А, Напірної лінії Рі лінії зливу Т, Під'єднується до гідробаком. За допомогою цього розподільника здійснюється управління потоком рідини при перемиканні в наступні положення:

Нейтральне: лінія Рзакрита, лінія Аз'єднана з лінією Т;

Включене: слив через Тзакритий, потік з лінії Рв лінію А.

Існують також трилінійні двохпозиційні розподільники, відкриті в нейтральному положенні, тобто пропускають в цьому положенні потік з лінії Рв лінію А(Рис.7).

Малюнок 3 Управління роботою гідроциліндра односторонньої дії

Малюнок 4 Застосування кількох ліній двохпозиційного розподільника:

а) безнапорная циркуляція подається насосом рідини;

б) схема для перемикання з режиму прискореного ходу на режим подачі;

в) схема, що забезпечує різні тиску в системі.

Малюнок 5 Трьохлінійний двопозиційний розподільник

У четирехлінейние двопозиційний розподільнику (рис. 8, 9) є два робочих каналу А, В, Один напірний Рі один зливний, що приєднується до гідробаком, лінія Т:

При нейтральному положенні: потік з Рв Ві із Ав Т;

У включеному положенні: потік з Рв Аі із Вв Т.

Малюнок 6 Управління гідроциліндром односторонньої дії

а) схемне зображення розподільника, б) розподільник в розрізі

Малюнок 7 Застосування розподільника в якості перемикача охолоджувач підігрів рідини

Малюнок 8 четирехлінейние двопозиційний (4/2) розподільник з трьома робочими

пасками.

Малюнок 9 Управління роботою гідроциліндра двосторонньої дії

а) схемне зображення розподільника, б) розподільник в розрізі

Існують також 4/2-розподільники, в яких є тільки два робочих паска (рис. 10). Такі апарати не вимагають підключення лінії для відводу витоків робочої рідини, з огляду на те, що у цих розподільників канал Т, Приєднується до гідробаком, і робочі канали Аі Впроходять через зливну кришку. Тому з огляду на, що тиск в зливний лінії Твпливає на зливну кришку апарату, в технічних паспортах розподільників такої конструкції максимальний тиск в лінії Тзавжди задається меншим, ніж з напірної сторони.

Малюнок 10 четирехлінейние двопозиційний (4/2) розподільник з двома робочими пасками.

Найбільш простими по конструкції є 4/2 - розподільники золотникового типу. Такі ж розподільники, але клапанного типу, дорожче, так як їх доводиться збирати з двох трьохлінійних двохпозиційних розподільників.

Для вибору потрібного розподільника мають значення також перехідні положення золотника. Тому їх вказують в детальних умовних зображеннях на схемах (рис. 11). Але оскільки при цьому мова йде не про фіксовані позиціях розподільників при їх переходах, то відповідні рамки для проміжного становища на зображеннях наносять тонкою штриховою лінією.

а) (Номер схеми 574А) б)(Номер схеми 574)

Малюнок 11 Перехідні положення четирехлінейние двохпозиційного розподільника. а) Умовне зображення: перекриття при перемиканні позитивно; б) Умовне зображення: перекриття при перемиканні негативно.

Четирехлінейние двохпозиційні 4/2-розподільники (рис. 8-11), застосовують для управління:

Гідроциліндром двосторонньої дії;

Реверсивними гідромоторами;

У два ланцюги (контурами) управління.

Замість 4/2-розподільника може бути застосований також і 5/2-розподільник (рис. 12).

Малюнок 12 Схема застосування пятилинейная двохпозиційного (5/2) розподільника.

Малюнок 13 четирехлінейние трипозиційні (4/3) розподільники з

різними середніми положеннями.

Четирехлінейние трипозиційні (4/3) розподільники золотникового типу (рис. 13-18) прості за конструкцією, тоді як аналогічні розподільники клапанного типу складні і дороги.

Наприклад, 4/3 - розподільник в клапанному виконанні може бути зібраний з чотирьох окремих двохлінійних розподільників.

За допомогою розподільника 64 схеми можна включати в роботу тільки один ланцюг управління (рис. 14-15). Якщо необхідно включати в роботу кілька ланцюгів управління, то для управління роботою кожної з них окремо також можна застосувати 4 / 3- розподільник 64 схеми (рис. 15 б). У випадках, коли готову до роботи гідроустановка доводиться перемикати на режим безнапірної роботи насоса, таке перемикання виконується 2/2-розподільником (рис. 17).

До можливих варіантів застосування четирехлінейние трипозиційного розподільника відноситься перш за все завдання управління гідроциліндрами двосторонньої дії або гідромоторами (останов, обертання вправо, обертання вліво). В 4 / 3- розподільниках задаються перехідні положення (рис. 18).

Представлений на малюнку 18 четирехлінейний трьохпозиційний 4/3 - розподільник в середньому положенні має позитивне перекриття. Ліві і праві перехідні положення є комбінацією позитивного і негативного типів перекриття.

Малюнок. 14 Схема і положення розподільника номер схеми 64

Малюнок 15 Схема, що забезпечує Безнапірні роботу насоса (холостий

режим): а) схемне зображення розподільника, б) розподільник в розрізі.

Малюнок. 16 Схема і положення розподільника номер схеми 44

Малюнок 17 Приклад застосування 4/3-розподільника 44 схеми

Особливості розв'язуваної задачі управління визначають характер середнього положення розподільника. Багатопозиційні апарати можуть бути конструктивно виконані у формі пятилинейная розподільників (рис. 19).

Малюнок 18. Проміжні (перехідні) положення 4/3-розподільника.

Малюнок 19 Схема пятилинейная трипозиційного (5/3) розподільника.

Малюнок 20 Золотник.

висновок:вивчили конструктивні особливості гідророзподільників; вивчили схемні зображення розподільників і особливості їх застосування в гідравлічних схемах; отримати навик визначення характеристик гідророзподільників.