Выбор основных элементов пневмопривода

Пневмопривод должен обеспечивать требуемое усилие при заданной временной диаграмме. Исходя из этого разработка структуры пневмопривода должна включать в себя следующие этапы:

• выбор типоразмера пневмоцилиндра в зависимости от усилия;
• выбор управляющего распределителя и других элементов пневмопривода, обеспечивающих расход, необходимый для достижения временных характеристик работы пневмопривода.

Для выбора типоразмера пневмоцилиндра используется следующая таблица:

Выбор управляющего пневмораспределителя включает в себя три этапа:

1.Выбор типоразмера (Ду) пневмораспределителя.

В большинстве практических случаев мы рекомендуем использовать следующую таблицу для выбора типоразмеров управляющих пневмораспределителей и диаметров трубопроводной арматуры в зависимости от типоразмера пневмоцилиндра и режимов его работы.
В скобках даны значения диаметров трубопроводов при их длине более 10 м.

Следует также рассмотреть два предельных случая:

А) при малых скоростях движения штока пневмоцилиндра возможен вариант понижения типоразмеров пневмораспределителя и трубопроводной арматуры с целью уменьшения габаритов и экономических затрат потребителя;

Б) при высоких скоростях движения шока пневмоцилиндра необходимо учесть, что величина расхода воздуха, проходящего через цилиндр, может значительно возрасти, а вследствие этого может понадобиться увеличение условного прохода распределителя, так как он уже не будет удовлетворять поставленным условиям работы.

Пример:
Исходные данные:
Пневмоцилиндр - диаметр 80 мм, скорость выдвижения/втягивания штока 1000 мм/с, давление Р=0,6 МПа.
Пневмораспределитель - условный проход 10 мм, Qраспр.=1794 л/мин (при разности давлений 0,1 МПа, Р=0,6 МПа).
По диаграммам определения расхода находим Qтеор.пц=1900 л/мин.
Qпц=1,4*Qтеор.пц=1,4*1900=2600л/мин.
Полученное значение Qпц> Qраспр, следовательно, необходимо увеличить условный проход распределителя до ближайшего большего типоразмера.
Dу=16 мм, Qраспр=3238 л/мин.

2.Выбор линейности пневмораспределителя.

Количество подводов-отводов воздуха (за исключением каналов управления) определяет линейность распределителя.

В качестве управляющего распределителя в пневмоприводах, в основном, используются трех (подвод, выход, выхлоп), четырех (подвод, два выхода и общий выхлоп) и пяти (подвод, два выхода и два выхлопа) - линейные распределители.

Трехлинейный пневмораспределитель целесообразно применять для управления пневмоцилиндром с пружинным возвратом. Как правило, пневмоцилиндры с пружинным возвратом изготавливаются для малых диаметров (32,40 мм) вследствие необходимости затрачивать дополнительные усилия на сжатие пружины.

Для управления пневмоцилиндрами двухстороннего действия одинаково пригодны и четырех-, и пятилинейные пневмораспределители, их применение зависит от вариантов функционирования пневмоцилиндра.

Пятилинейные пневмраспределители используются в случае, когда в системе требуется различные скорости перемещения штока пневмоцилиндра, что обеспечивается установкой соответствующих дросселей на разные выхлопы распределителя.

При одинаковой скорости выдвижения/втягивания штока пневмоцилиндра целесообразно использовать четырехлинейные пневмораспределители с одним дросселем на общем выхлопе.

3. Выбор вида управления пневмораспределителя.

Управляющие пневмораспределители преимущественно имеют два фиксированных положения распределительного элемента (золотника), обеспечивающих два варианта коммутации входных и выходных линий (двухпозиционные распределители).

Двухпозиционные пневмораспределители с односторонним электропневматическим управлением обеспечивают необходимую коммутацию цепи распределитель-цилиндр при подаче управляющего электромагнитного сигнала и пружинный возврат в исходное положение при снятии этого сигнала.

Двухпозиционные пневмораспределители с двухсторонним электропневманитеским управлением реализуют функцию памяти, т.е. сохранение коммутации каналов при снятии управляющего сигнала. Для переключения каналов необходимо подать сигнал на второй управляющий орган.

Пневмораспределители с электропневматическим управлением изготавливаются в диапазоне условных проходов от 1 до 40 мм и могут применяться для управления пневмоцилиндрами всех типоразмеров.

Двухпозиционные пневмораспределители с ручным (кнопка, тумблер, рычаг) управлением имеет, как правило, ручную фиксацию конечных положений. Такие распределители имеют условный проход 4 или 6 мм и обычно применятся для управления пневмоцилиндрами с диаметром не более 80 мм.
Подобную область применимости имеют и двухпозиционные распределители с механическим (ролик, толкатель) и ножным управлением, как правило, осуществляющие пружинный возврат в исходное состояние.

В отличие от двухпозиционных крановые распределители имеют три фиксированные позиции, обеспечивающие возможность остановки пневмоцилиндра в промежуточном положении с закрытым или открытом центром. Данные распределители изготавливаются с условным проходом 6,10,16 мм и применяются для управления цилиндрами с диаметрами не более 100 мм.

На практике часто возникает необходимость управления пневмоцилидрами с диаметром более 100 мм без использования электричества. В данном случае целесообразно применить комбинацию ручного (ножного, механического) распределителя с условным проходом 4 или 6 мм и распределителя с пневматическим управлением с условным проходом, например, 20 мм или 32 мм. При этом первый распределитель является пилотом, т.е. его выходная линия являются управляющим входам для второго распределителя, выходы которого связаны с полостями пневмоцилидра.

Вверх