|
| |
|
Главная Промышленность Виды управления пневмораспределителя ми От оператора - Кнопкой Механическое Рычагом - с толкателем
Электромагнитное - С роликом Пневматическое без ручного дублирования С ручным дублированием Электро-п невм а ти че с кое Повышением давления Понижением давления Повышением давления J3a Понижением давления Рис. 4.3. Основные виды управления пнев-мораспределителями  i : t Рис. 4.4. Распределители с механическим управлением  Рис. 4.5. Трехлинейный клапаи-иый распределитель без «короткого замыкания» Рис. 4.G. Трехлинейный клапанный распределитель с коротким замыканием»  Как видно из рис. 4.5, трехлинейный клапанный пневмораспределитель образуется комбинацией двух пар клапан-седло. Для двухлинейного распределителя достаточно одной пары, а для четырех- или пятилинейного необходимы четыре пары; обычно четырехлинейные клапанные распределители образуются из двух (нормально открытого и нормально закрытого) трехлинейных распределителей, размещенных в общем корпусе параллельно или соосно. В распределителях клапанных с «коротким замыканием» (рис. 4.6) в момент переключения (перемещения клапанного узла из одного крайнего положения в другое) все каналы (питания, выхода и атмосферный) соединены между собой. Такие распределители 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 клапанчого узла может быть медленным. Распределители с цилиндрическим золотником наряду с клапанными щироко применяют в промышленности вследствие простой и технологичной конструкции, широким функциональным возможностям н удобной компоновке. Распределители этого типа в качестве распределительного элемента имеют цилиндрический золотник, перемещающийся вдоль оси в корпусе или во втулках, помещенных в корпусе. Проточки (пояски) золотника в разных фиксированных положениях сообщают или запирают разные проточки (отверстия) корпуса (втулок). Основная проблема при конструировании - уплотнение золотника - решается путем использования эластичных уплотнений или малого зазора. Эластичные уплотнения работают в тяжелых условиях, так как при каждом ходе золотника проходят кромки прогочек или отверстий, и тем пе менее они должны удовлетворять требованиям герметичности в течение длительного срока службы, измеряеьгаго миллионами и даже десятками миллионов циклов. Поэтому в распределителях с эластичными уплотнениями применяют уплотнения повышенной точности или особой конструкции, используя при этом специальные способы их установки. Распределители с малым зазором требуют изготовления прецизионной пары. Эластичные уплотнения можно устанавливать в корпусе или на золотнике. Обычно применяют такие конструкции, в которых зазор между корпусом и золотником уплотняется за счет не столько предварительного натяга уплотнитель-ного кольца, сколько его прижатия к уплотнительным поверхностям под действием давления воздуха. Поэтому при проходе кольцевой канавки на уплотняемой цилиндрической поверхности возможно выдавливание уплотнительного кольца из своего гнезда. Чтобы избежать этого, в конструкциях распределителей с кольцевыми проточками применяют уплотнительные кольца и посадочные места такой геометрической формы, которая исключает выдавливание кольца. Вместо кольцевой проточки, например, во втулке, по.мещенной в корпус, по окружности делают ряд отверстий небольшого диаметра или ряд продольных пазов на торцах втулок или на золотнике, суммарное сеченне которых обеспечивает необходимый проход, а взаимное расположение позволяет сохранить по окружности часть цилиндрической поверхности, которая обеспечивает нормальное перемещение уплотнительных колец. Примеры конструкций уплотнительных устройств приведены на рис. 4.7. На рис. 4.8 показана конструкция пятилинейного пневмораспределителя с цилиндрическим золотником и пневматическим управлением. Золотник уплотнен специальными Т-образными уплотнениями, которые монтируют с помощью набора втулок. Две крайние втулки являются направляющими и имеют дроссели в виде отверстий малого диа.метра для создания воздушной подушки в целях демпфирования ударов в конце хода золотника. Обозначение присоединительных отверстий: I - питание; 2 и 4 - выходы (к пневмоцилиндрам); Зи 5 - выходы в атмосферу. Обозначение управляющего отверстия содержит две цифры, указывающие сообщаемые при подаче управляющего сигнала присоединительные отверстия. На основе цилиндрического золотника легко получить распределители с различными функциональными схемами и модификациями по способу монтажа. Так, трехпозиционные пятилинейные распределители с закры-ты.м центром (в нейтральной позиции все пневмолинии закрыты) получаются наи-    Рис. 4.7. Примеры конструкций уплотнительных узлов более просто; для реализации этой же схемы с клапанным распределением требуются два трехлинейных и два двухлинейных распределителя. Трехлинейный распределитель с цилиндрическим золотником без каких-либо изменений в конструкции может быть нормально открытым или нормально закрытым; для изменения схемы достаточно поменять местами трубопроводы питания и выхлопа. Пяти-лииейные распределители с цилиндрическим золотником обеспечивают раздельный выхлоп каждой полости пневмоцилиндра, что позволяет применять весьма простые дроссельные устройства. Для получения четырехлинейного распределителя из пятилинейного достаточно объединить выхлопные линии. В распределителях с плоским золотником (рис. 4.9) потоки сжатого воздуха распределяются парой плоский золотник-плита, причем отверстия для прохода воздуха выведены на плоскую,тщательно обработанную поверхность плиты, по которой перемещается золотник с канавкой, попарно сообщающей между собой упомянутые отверстия. Золотник перемещается относительно плоскости с отвер-cтия;и с помощью привода, наиболее часто - пневматического, хотя для распределителей малых размеров используют ручное, механическое и другие виды управления. При пневматическом приводе давление управления действует на порщне-вое или плунжерное устройство. Обозначение распределите.тьных отверстий то же, что и на рис. 4.8. Среди крановых распределительных элементов наибольшее распространение получил плоский поворотный золотник (рис. 4.10). Обычно крановые распределители имеют ручное управление. Клапагшые и золотниковые распределители применяют с различным управлением: ручным, механическим, пневматическим, электромагнитным или элек-тропневыатическим. Причем обычно различные виды управления достигают установкой разных видов приводов иа базовую модель распределителей при максимальной возможной унификации деталей. Выбор и расчет пиевмораспределителей. Наибольшую сложность прп проектировании пневматических систем представляет выбор распределителей с требуемыми расходными характеристиками и быстродействием.  Рис. 4.8. Пятилинейный расиределнтель с цилиндрическим золотником и эластичными уплотнениями  2 5 4? W Рис. 4.9. Четырехлинейный распределитель с плоским золотником Рис. 4.10. Четырехлинейнып крановый распределитель Определение требуемой расходной характеристики распределителя - сложная задача, так как необходимо учесть (применительно к пневмоприводу возвратно-поступательного действия) размер цилиндра, внешнюю нагрузку, перемещаемую массу, закон изменения скорости перемещения и его время, а также сопротивление подводящей и выхлопной пневмолиний, в которые входит распределитель. Эту задачу решают методами динамического анализа и синтеза, которые достаточно полно изложены в справочном пособии [1]. Для приближенного выбора требуемой пропускной способности распределителя, управляющего работой пневмоцилиндра при постоянном коэффициепте нагрузки на штоке и минимальном сопротивлении потоку в трубопроводах и их соединениях, можно воспользоваться формулой К I27FSP где Kv- пропускная способность распределителя, мч; F- площадь поршня, м-; S- ход поршня, м; - заданное время перемещения поршня, с; р - абсолютное рабочее давление, МПа; Ар - перепад давления на распределителе, МПа. Предполагается, что площадь поршня выбрана из условия X = PlpF = 0,5, где X - безразмерная нагрузка на штоке; Р - постоянная сила сопротивления перемещению поршня. Значение Др для определения Kv рекомендуется выбирать из следующих соображений: в большинстве случаев следует принимать Ар = 0,03 МПа; если уменьигсние размера и массы имеет первостепенное значение, можно увеличить Лр до 0,08 МПа, а когда Kv выбирают с запасом - уменьшить до 0,015 МПа. Обычно пропускную способность распределителя выбирают с некоторым запасом, особенно прп высоких средних скоростях перемещения поршня, когда требуется его торможение а конце хода, и при длинных трубопроводах. Расходные характеристики распределителей отечественных конструкций приведены в табл. 4.3, где кроме пропускной способности Кь " эффективной Таблица 4.3 Расходная характеристика пневмораспределителей
площади f указана длина эквивалентных трубопроводов Lj, удобная для определения общей расходной характеристики цепи последовательно соединенных эле.ментов [1]. Расходные характеристики, приведенные в табл. 4.3, получены во ВНИИГидроприводе экспериментально путем проливки водой и продувки сжатым воздухом. Задача определения вре.мени срабатывания на практике возникает чаще всего применительно к распределителям с пневматическим, электромагнитным и электропневматическим управлением; при ручном, ножном и механическом управлении время срабатывания зависит ог скорости воздействия на механизм управления. Наибольщий интерес представляет определение времени срабатывания распределителей с пневматическим управление.м, так как они могут приводиться в действие пневматическими сигналами от распределителей малого проходного сечения (называемых в этом разделе управляющими устройствами) с ручным, ножным, механическим, пневматическим н электромагнитным управлением, причем распределители с электропневматическим управлением удобно рассматривать как распределители с пневматическим управлением и встроенны.м управляющим устройством, имеющим электромагнитное управление. Расчет времени срабатывания пневмораспределителей приведен в гл. 11. Экспериментальные данные ВНИИГидропривода о времени срабатывания для некоторых типов пневмораспределителей приведены в табл. 4.4 и 4.5. Г<1блг1ца 4.4 Время срабатывания распределителей с электрическим и электропневматическим управлением
Таблица 4.5 Время срабатывания распределителей с пневматическим управлением
Примечание. Время измеряли при следующих условиях: 1) давление питания управляющего устройства равно давлению питания распределителя; 2) внутренний диаметр трубопровода в линии управления rf., - 4 мм; 3) в качестве управляющего устройства для МВ76-21 использован П-ЭПК, для остальных - МВ76-21, управляемый от П-ЭПК. 4.2. ПНЕВМОКЛАПАНЫ ОБРАТНЫЕ Обратные пневмоклапаны предназначены для пропускания сжатого воздуха только в одно.м направлении. По исполнению запорного элемента пнев.моклапаны выпускают с конусным, плоским и сферическим элементами (рис. 4.11, а, б, в). Обратные пневмоклапаны с конусным и сферическим запорными элементами обеспечивают меньшее гидравлическое сопротивление потоку сжатого воздуха, но более трудоемки в изготовлении по сравнению с пневмоклапанами с плоским 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
