Пневматический распределитель что это
Пневмораспределители
Типы пневмораспределителей
В зависимости от конструктивных и эксплуатационных параметров различают несколько типов пневмораспределителей.
По конструкции запорно-регулирующего элемента:
Наибольшее распространение получили распределители с цилиндрическим золотником.
По числу положений:
По количеству стабильных состояний:
По нормальному состоянию:
По типу управления:
Устройство и обозначение пневмораспределей
Основными элементами конструкции золотникового пневмораспределителя являются корпус, в котором выполнены каналы и золотник, установленный в корпусе. На золотнике выполнены шейки, позволяющие соединять выбранные каналы между собой.
Перемещаясь в корпусе, золотник изменяет схему соединения каналов пневмораспределителя.
В зависимости от числа подводимых к распределителю линий (или отводимых от него) различают двух-, трех-, четырех-, пятилинейные пневмораспределители.
По числу положений золотника, то есть по количеству вариантов коммутации линий, различают двух-, и трехпозиционные пневмораспределители.
Количество позиций указывает в обозначении пневмораспределителя, через дробь, дефис или пробел. Например обозначение 5 2 означает, что пневмораспределитель пятилинейный двухпозиционный.
Переместить золотник распределителя влево | Переместить золотник распределителя вправо |
Принцип работы золотниковых пневмораспределителей
Рассмотрим основные схемы пневмораспределителей, попробуем разобраться, как они работают и для чего предназначены.
Пнемораcпределитель 2 2 с ручным управлением
Принципиальная схема двухлинейного двухпозиционного распределителя, показана на рисунке.
Пнемораспределитель схемы 2 2 позволяет при необходимости перекрыть линию, его можно использовать для отсечения части пневмосхемы или отдельных исполнительных элементов, например, пневмомотров.
Пнемораспределитель 3 2 с механическим управлением
Для управления пневмоцилиндром одностороннего действия удобно использовать трехлинейный двухпозиционный пневмораспределитель.
Широкое распространение получили, пневмораспределители 3/2 с роликовым толкателем. Они позволяют подать пневматический сигнал, при прохождении штока цилиндра через контрольную точку.
При отсутствии входного сигнала золотник рассматриваемого пневмораспределетиля возвращается в исходное положение, то есть у него есть только одно стабильное состояние, поэтому его называют моностабильным.
Пнеморасределитель 4 2 с пневмоуправлением
Для управления двухпозиционным распределителем трех линий недостаточно, так как необходимо два выхода, для подачи воздуха в поршневую и штоковую полость пневмоцилиндра.
Схема пневмораспределителя 4 2 показана на рисунке.
Линии сброса воздуха в пневмораспределителе 4 2 объединены в один канал, на выходе которого, как правило, устанавливают глушитель.
Существуют пневмораспределители 4-2 и с другими типами управления, например с электроуправлением.
Пнемораспределитель 5 2 с электромагнитным управлением
В пневматическом распределителе, в отличие от гидравлического слива не нужна, сжатый воздух можно сбрасывать в атмосферу. По этой причине вместо схемы 4 2 в пневматике чаще используют схему 5 2, в которой имеются две раздельные линии для сброса сжатого воздуха.
В рассматриваемом примере управление осуществляется с помощью электромагнитов.
При исчезновении входного сигнала золотник не меняет положение. Получается, что при отсутствии сигнала золотник пневморасределителя может находится в либо в левом в правом положении, поэтому его называют бистабильным.
Пнемораcпределитель 5 3
Распределитель схемы 5 2 не позволяет остановить пневмоцилиндр в промежуточном положении. Если добавить еще одну позицию золотника, в которой он перекроет линию давления и линии, соединенные с полостями пневмоцилиндра, то шток цилиндра можно будет остановить в нужной позиции.
Получается, что для этих целей необходим пневмораспределитель 5 3, схема которого показана на рисунке.
В левом положении золотник соединяет канал Р (давление) с выходом А, выход В с атмосферой R. В центральном положении линии Р, А, В заперты. В правом положении золотник соединяет канал Р с выходом В, выход А с атмосферой R.
Центрирование золотника осуществляется с помощью пружин.
Характеристики пневмораспределителя
Выбор пневмораспределителя должен основываться на его характеристиках. Рассмотрим основные параметры, которые следует учитывать при подборе пневматического распределителя.
Чем больше присоединительный и условный диаметры пневмораспределителя тем больший расход сможет пропустить через себя распределитель при заданном значении потреь давления.
Таблица с рекомендациями по подбору пневмораспределителей для управления цилиндрами различных диаметров представлены в таблице.
Классификация пневматических распределителей
Пневматические распределители предназначены для управления движением потока рабочей среды (сжатого воздуха или любых других газов) за счет открытия одних входных и выходных каналов и перекрытия других. В данной статье рассмотрим, какими бывают пневмораспределители и какие особенности они имеют.
Главными параметрами любого распределителя являются:
1. Количество присоединительных отверстий (линий)
Обычно этот показатель варьируется от 2 до 5, не считая разъема, предназначенного для подачи управляющего сигнала. В зависимости от типа использования данные линии определяются как «вход» (подача воздуха в пневмораспределитель), «выход» (перенаправление в пневматическую систему) и «выхлоп» (сброс в атмосферу).
2. Количество возможных позиций переключения
Различают двухпозиционные и трехпозиционные конфигурации распределителей. Трехпозиционный тип, помимо двух крайних, имеет среднее положение и позволяет осуществлять три варианта коммутации пневмолиний. Применяется только для пятилинейных пневмораспределителей.
3. Нормальная позиция
Параметр указывает, в каком положении находится заслонка в момент, когда отсутствует управляющий сигнал. Нормально открытые распределители (НО) оставляют в этом случае канал свободным, нормально закрытые (НЗ) перекрывают его, а бистабильные меняют положение заслонки каждый раз, когда поступает управляющий сигнал, и остаются в этом положении до следующего импульса.
Трехпозиционные распределители могут дополнительно осуществлять одну из следующих функций: закрытый центр, открытый центр или центр под давлением. Более подробно данные варианты можно рассмотреть на графических схемах.
Обозначения в каталогах производителей
Производители в каталогах продукции чаще всего количество линий и позиций переключения распределителя обозначают цифрами, указанными через дробь. Возможные варианты: 2/2, 3/2, 4/2, 5/2, 5/3.
Например, описание функции распределителя может выглядеть как «3/2 (НО)», что указывает на трехлинейный, двухпозиционный, нормально открытый распределитель.
Присоединение, расходные характеристики
Присоединение пневмораспределителей к системе может производиться двумя способами: резьбовым (трубным) или стыковым.
При выборе распределителя важно учитывать, что размер присоединительных отверстий и размер проходного сечения каждой конкретной модели не могут прямо указывать на ее пропускную способность. Для точного определения данной характеристики применяются специальные расчеты, однако в качестве приблизительной справочной информации можно использовать данные из следующей таблицы.
Конструкция пневмораспределителя
По конструктивному исполнению распределители подразделяются на два основных типа: модели с клапанным управлением и модели с золотниковыми затворами. Кроме того, все распределители принципиально различаются по типу уплотнения, которое может быть либо эластичным, либо металлическим.
В клапанном распределителе поток воздуха перенаправляется при помощи уравновешенного тарельчатого клапана с эластичным уплотнением, который перемещается под прямым углом к прилегающей поверхности седла. Это дает возможность смонтировать один и тот же распределитель как в нормально закрытом, так и в нормально открытом положении.
В конструкции золотникового типа перенаправление рабочей среды происходит при помощи цилиндрического или плоского золотника. К данному типу относятся также крановые модели, управление в которых происходит при помощи металлического диска с отверстиями, обеспечивающего связь между отверстиями в корпусе распределителя при помощи вращения.
Управление пневмораспределителями
Существует несколько различных способов управления пневмосистемой, причем каждая базовая модель распределителя может быть оснащена любым из перечисленных ниже элементов, в зависимости от задач и условий эксплуатации.
Принцип работы пневмораспределителя
Пневмораспределитель – это клапан, который работает внутри пневматической системы (оперирует сжатым воздухом или газом).
СОДЕРЖАНИЕ:
Что такое пневмораспределитель?
Пневматическими системами называются системы, которые используют разницу в давлении газов для своей работы. Они содержат целый ряд разных механизмов в виде централизованной системы по которой распределяется сжатый газ.
Для управления потоками, а именно распределения и направления их движения, используются клапаны и распределители. Они выполняют направляющую и регулирующую функцию с помощью запорно-регулирующих элементов. Тем самым пневмораспределители являются посредником между источником (компрессором) и исполнительным механизмом (например, пневмоприводом).
Распределители приводятся в движение с помощью специальных сигналов. В качестве управляемых сигналов могут использоваться:
Электромагнитные пневмораспределители управляются с помощью катушек и соленоида. Ток с внешнего источника подается на катушки, а они в свою очередь, с помощью магнитных полей заставляют двигаться шток клапана.
Пневматические пневмораспределители управляются тем же сжатым воздухом. И при определенных условиях его поступление или отсутствие влияет на их работу.
Механические пневмораспределители приводятся в действие механическим усилием, например, с помощью рычага.
Также выпускаются устройства с комбинированным видом управления, когда в конструкции соединяются сразу несколько типов регулирования. В некоторых моделях управление можно осуществлять вручную, например, с помощью кнопки.
Типы пневмораспределителей
Основными характеристиками, по которым определяется тип распределителя, является число линий потоков и число позиций золотника. Именно эти цифры в первую очередь указываются в названии модели.
Первая цифра означает количество линий в устройстве, а вторая количество доступных положений золотника. Например, пневмораспределитель 3/2 означает что в конструкции имеются три линии и два возможных положения золотника, то есть это трехлинейный двухпозиционный распределитель.
Использование знака между цифрами не регламентировано и выбирается непосредственно исполнителем. Наиболее распространёнными моделями в пневматических системах являются клапаны со схемой 3/2 и 5/2.
Под количеством линий подразумевается количество присоединительных отверстий. Каждое из отверстий и их связки предназначено для определенных функций. Основным их предназначением являются впуск (линия питания), выпуск (линия потребителя) среды и выхлоп.
Количество позиций обозначает сколько возможных вариантов переключения позиции золотника имеется в аппарате.
Также по начальному положению золотника относительно линии выделяют два типа:
Нормально-закрытый клапан означает, что в начальном состоянии сечение закрыто. При подаче сигнала, клапан открывается, тем самым открывая сечение линии.
Также устройства могут отличаться по способу возврата в исходное положение после завершения действия.
Существуют следующие виды:
Моностабильные после прекращения сигнала возвращаются в исходную позицию. Это выполняется с помощью возвратной пружины.
Бистабильные распределители остаются в той же позиции, в которой прекратилась подача внешнего сигнала и в исходную позицию не возвращаются. Для возврата их в начальное положение нужно подать обратный сигнал.
Принцип работы и устройство
Основной задачей пневмораспределителя является изменение сечения в пневмопроводе, которое и позволяет регулировать поток. Как было сказано выше это действие выполняют ЗРЭ (запорно-регулирующие элементы).
Существует два вида изменения сечения: дискретный (открыто/закрыто) или же плавно-непрерывный (с регулируемыми параметрами). Такое назначение разделяет аппаратуру на два основных конструкционных типа:
Клапанные пневмораспределители предназначены для дискретного управления потоком. Такой тип регулирующего аппарата обеспечивает быстрое и герметичное закрытие между линиями. Он отлично подойдет для небольших систем с простыми задачами. Седло золотника движется вдоль линии потока. Однако устройство с клапанной конструкцией может иметь коммутацию только с 2-3 выходами.
Золотниковые пневмораспределители созданы для управления более сложными операциями по регулированию потока. Такую аппаратуру можно применять в сечениях с большим расходом и сложной схемой. Золотниковые распределители могут работать в системах с 4-5 линиями, а также в более простых схемах, благодаря своей универсальности. Золотник движется перпендикулярно оси потока.
Каждый из вариантов, в конкретном случае, будет иметь свою особенную конструкцию.
Подписывайтесь на наши обновления:
Устройство пневмораспределителей и графическое обозначение их разновидностей
Пневматические распределители представляют собой элементы, позволяющие осуществлять управление потоком сжатого воздуха в пневмосетях путем перенаправления его из одних каналов в другие, либо полным ограничением доступа. При всем многообразии распределители имеют конечное число конструктивных вариантов, ограниченное количеством присоединяемых линий и возможных позиций заслонки.
Любой пневмораспределитель может иметь от 2 до 5 рабочих линий (по количеству присоединительных отверстий), каждая из которых выполняет одну из трех возможных функций: впуск среды, выпуск среды, выхлоп.
На схемах присоединительные отверстия обычно имеют следующие цифровые обозначения:
1 – Подвод воздуха
2 – Выходное отверстие нормально закрытого распределителя
3 – Выхлоп в нормально закрытом распределителе
4 – Выходное отверстие нормально открытого распределителя
5 – Выхлоп в нормально открытом распределителе
Рассмотрим основные виды пневмораспределителей
2/2 двухлинейный, двухпозиционный, без выхлопа.
Работа на включение и выключение
Применяется в пневматических двигателях и пневмоинструменте
3/2 (НЗ) трехлинейный, двухпозиционный, нормально закрытый.
Для подачи или выпуска воздуха через выходное отверстие «2»
Применяется в цилиндрах простого действия (толкающего типа), пневматических сигнальных устройствах
3/2 (НО) трехлинейный, двухпозиционный, нормально открытый.
Для подачи или выпуска воздуха через выходное отверстие «2»
Применяется в цилиндрах простого действия, пневматических сигнальных устройствах инверсного типа
4/2 четырехлинейный, двухпозиционный.
Для переключения тока воздуха между выходными отверстиями «2» и «4» с общим выпуском
Применяется в цилиндрах двустороннего действия
5/2 пятилинейный, двухпозиционный.
Для переключения тока воздуха между
выходными отверстиями «2» и «4» с раздельным выпуском
Применяется в цилиндрах двустороннего действия
5/3 закрытый центр пятилинейный, трехпозиционный.
Полностью отсеченное от пневмосистемы среднее положение
Применяется в цилиндрах двустороннего действия с возможностью остановки
5/3 открытый центр пятилинейный, трехпозиционный.
С возможностью выпуска в среднем положении
Применяется в цилиндрах двустороннего действия с возможностью сброса давления
5/3 центр под давлением пятилинейный, трехпозиционный.
С возможностью подачи давления в среднем положении
Применяется в специальных конструкциях, например, стопорных цилиндрах
Пневмораспределители
Пневмораспределители предназначены для изменения направления, пуска, остановки потоков сжатого воздуха в пневматической системе в зависимости от внешнего управляющего воздействия.
Количество линий (каналов):
Пневмораспределители в зависимости от количества магистралей (входящих и отводящих) могут быть двухканальными, трехканальными, четырехканальными, пятиканальными и т.д. Количество линий указывается в числителе дробного цифрового обозначения. Управление пневмоцилиндрами двустороннего действия может осуществляться пневмораспределителями 4/2, на практике наиболее часто прибегают к пневмораспределителям 5/2, то есть имеющим 5 линий (каналов) и 2 положения, так как они проще и вместе с тем богаче с точки зрения конструктивного исполнения. Поступающий в систему сжатый воздух поочередно подается в одну из полостей пневмоцилиндра и одновременно из другой полости производится сброс отработавшего воздуха в атмосферу. У пневмораспределителя типа 5/2 линий выхлопа две (у типа 4/2 одна).
Количество позиций (положений):
Пневмораспределители бывают двухпозиционными, трехпозиционными. К примеру, первая позиция двухпозиционного распределителя такая: питание перекрыто, потребитель связан с выхлопом. Вторая позиция: к потребителю поступает сжатый воздух, а выхлоп перекрыт.
Управление пневмораспределителем:
Управление может быть односторонним и двухсторонним. В первом случае возврат распределительного элемента осуществляется механической или пневматической пружиной (автоматически отобранный воздух подается из магистрали по каналу распределителя). В случае с двусторонним управлением на пневмораспределитель подается два управляющих сигнала.
Конструктивное исполнение распределителя:
Выделяют клапанный и золотниковый типы. Запорно-регулирующий элемент клапанного типа перемещается вдоль осевой линии потока. Существенными достоинствами данной конструкции являются полная герметичность, невысокая требовательность к чистоте рабочей среды, отсутствие необходимости в смазке и быстродействие. Клапанный тип рекомендуется использовать для управления небольшими потоками сжатого воздуха. Золотниковый тип предполагает перемещение запорно-регулирующего элемента перпендикулярно осевой линии потока. Для такого рода перемещения требуется преодолеть лишь силу трения между золотником и корпусом распределителя. Такое конструктивное решение подходит для управления больших по величине потоков воздуха.
Особенности монтажа:
Распределители могут иметь стыковой, трубный и резьбовой способ монтажа.
Расходные характеристики:
К расходным характеристикам относят условный проход, пропускную способность, эффективную площадь проходного сечения, время отклика и мощность электромагнитной катушки (в случае с электромеханическими и электропневматическими распределителями).
Тип распределителя:
«Нормально открытый» тип имеет положение «открыто» при отсутствии управляющего воздействия питания, когда воздух проходит к выходному каналу. «Нормально закрытый» тип распределителя имеет положение «закрыто» при отсутствии управляющего воздействия питания.