
- •1. Структура пневматических приводов
- •2. Физические основы функционирования пневмосистем
- •2.1 Основные параметры газа
- •2.2 Основные физические свойства газов
- •2.3. Основные газовые законы
- •2.4. Течение газа
- •2.4.1. Расход
- •2.4.2. Уравнение Бернулли
- •2.4.3. Режимы течения
- •3. Энергообеспечивающая подсистема
- •3.1. Производство и подготовка сжатого воздуха
- •3.2.1. Объемные компрессоры
- •3.2.2. Динамические компрессоры
- •3.3. Устройства очистки и осушки сжатого воздуха
- •3.4 Ресиверы
- •3.5. Трубопроводы. Соединения трубопроводов
- •3.6. Блоки подготовки воздуха
- •4. Исполнительная подсистема
- •4.1. Пневматические цилиндры
- •4.1.1. Пневмоцилиндры одностороннего действия
- •4.1.3. Позиционирование пневмоцилиндров
- •4.1.4. Бесштоковые пневмоцилиндры
- •4.1.5. Защита штока пневмоцилиндра от проворота
- •4.1.6. Монтаж пневмоцилиндров
- •4.2. Поворотные пневматические двигатели
- •4.4. Специальные пневматические исполнительные устройства
- •4.4.1. Цанговые зажимы
- •4.4.2. Пневматические захваты
- •4.4.3. Вакуумные захваты
- •5. Направляющая и регулирующая подсистема
- •5.1. Пневматические распределители
- •5.1.1. Моностабильные пневмораспределители
- •5.1.2. Бистабилькые пневмораспределители
- •5.1.3. Монтаж пневмораспределителей
- •5.1.4. Определение параметров пневмораспределителей
- •5.2. Запорные элементы
- •5.3. Устройства регулирования расхода
- •5.4. Устройства регулирования давления
- •6. Информационная подсистема
- •6.1. Пневматические путевые выключатели
- •6.2. Струйные датчики положения
- •6.5. Счетчики импульсов
- •7. Логико-вычислительная подсистема
- •7.1. Основные логические функции
- •7.2. Логические пневмоклапаны
- •7.3. Пневмоклапаны выдержки времени
- •7.4. Реализация функции запоминания сигнала в пневматических системах
- •8. Пневматические приводы технологического оборудования
- •8.1. Циклические пневмосистемы хода
- •8.1.1. Формы представления хода технологического процесса
- •8.1.2. Методы проектирования пневматических сау
- •8.1.3. Переключающие регистры
- •8.1.4. Реализация сервисных функций в пневматических системах
- •8.2. Пневмогидравлические приводы
- •8.3. Системы позиционирования
- •9. Релейно-контактные системы управления
- •9.1. Устройства ввода электрических сигналов
- •9.1.2. Электромеханические путевые (концевые) выключатели
- •9.1.3. Бесконтактные путевые выключатели
- •9.2. Устройства обработки электрических сигналов
- •9.3. Устройства преобразования сигналов
- •9.3.1. Электропневматические преобразователи
- •9.3.2. Пневмоэлектрические преобразователи (реле давления)
- •9.4. Реализация логических функций в релейно-контактных системах управления
- •9.5. Реализация функции запоминания сигнала в релейно-контактных системах управления
- •9.6. Правила построения релейно-контактных схем
- •9.7. Проектирование релейно-контактных систем управления
- •9.8. Переключающие регистры
- •9.9. Реализация сервисных функций в релейно-контактных системах управления
- •9.10. Электропневматические приводы с управлением от промышленных логических контроллеров
- •10. Эксплуатация пневматических приводов
- •10.1. Техническое обслуживание пневматических приводов
- •10.2. Поиск и устранение неисправностей
- •10.3. Требования безопасности
- •11.1. Основные газовые законы Закон Бойля — Мариотта
- •II. 2. Расчет внутреннего диаметра трубопроводов
- •11.4. Выбор пневмораспределителей
5.1.2. Бистабилькые пневмораспределители
Двухпозиционные пневмораспределители, которые после снятия управляющего внешнего воздействия остаются в позиции, определяемой этим воздействием, называют бистабильными (с памятью позиции последнего переключения). Возврат их в исходную позицию осуществляется после подачи противоположного по значению управляющего сигнала. В качестве примера рассмотрим отсечный нормально закрытый 3/2-пневморасп-ределитель с ручным управлением (рис. 5.24), предназначенный для подачи сжатого воздуха в пневмосистему и сброса из нее.
Рис. 5.24. Отсечный нормально закрытый 3/2-пневмораспределитель с ручным управлением
Данный распределитель может находиться в одной из двух возможных позиций переключения сколь угодно долго, поскольку в его конструкции отсутствуют элементы, однозначно определяющие положение запорно-регулирующего элемента.
У бистабильных распределителей с пневматическим управлением, входящих в состав пневмопривода, исходная позиция определяется не особенностями конструкции, а связями с элементами, управляющими этими аппаратами.
Для пояснения сказанного рассмотрим, например, две схемы управления воротами с пневматическим приводом (рис. 5.25).
Рис. 5.25. Использование бистабильного 5/2-пневмораспределителя для управления пневмоцилиндром
Несмотря на то что в схеме а исходная позиция бистабильного пневмораспределителя 1.1 обеспечивает втянутое положение штока пневмоцилиндра, а в схеме б — выдвинутое, мы имеем дело, по существу, не с двумя схемами, как может показаться на первый взгляд, а с одной и той же, но описывающей различные исходные состояния пневмопривода. Причем эти исходные состояния определяются даже не особенностями схемы, а скорее, «особенностями оператора». Так, оператор, действующий по схеме а, предпочитает работать в режиме «закрыл-открыл», в то время как для его сменщика удобнее режим б — «открыл-закрыл».
Очевидно, что после кратковременного нажатия на пневмокнопку 1.2 схема а трансформируется в схему б, а схема б после кратковременного воздействия на кнопку 1.3 — в схему а.
Можно сказать, что бистабильные пневмораспределители способны запоминать последний поданный сигнал управления. Действительно, и в 4/2-пневмораспределителе с плоским золотником (рис. 5.26, а), и в 5/2-пневмораспределителе (рис. 5.26, б) даже после снятия сигнала в линии управления X переключающий элемент остается в крайнем правом положении до тех пор, пока не поступит команда в линию управления Y.
Рис. 5.26. Бистабильные 4/2- и 5/2-пневмораспределители с пневматическим управлением
Так как площади управляющих поршней в бистабильных пневмораспределителях одинаковы, то в том случае, когда в обоих каналах управления распределителя присутствуют сигналы, он будет устанавливаться в позицию, определяемую сигналом, который пришел первым. Это свойство бистабильных пневмораспредели-телей часто используют в пневматических системах управления.
Если пневмораспределители, у которых органы управления ЗРЭ удерживаются в рабочих позициях силами трения устанавливают на машинах с повышенным уровнем вибрации, то их положение должно быть строго горизонтальным. В противном случае может произойти самопроизвольное переключение ЗРЭ в нижнюю позицию.
Бистабильные пневмораспределители с электропневматическим управлением, по существу, представляют собой комбинацию двух пилотных электроуправляемых 3/2-пневмораспределителей 1 и базового распределителя 2 с двусторонним пневматическим управлением. Сжатый воздух подводится к пилотным распределителям, располагающимся, как правило, на торцах базового распределителя, по специальным каналам 3, выполненным в корпусе последнего и соединенным с каналом питания Р (рис. 5.27).
Рис. 5.27. Бистабильный 5/2-пневмораспределитель с электропневматическим управлением
При подаче напряжения на одну из электромагнитных катушек срабатывает соответствующий пилотный распределитель, пропуская сжатый воздух к торцу ЗРЭ основного распределителя, что приводит к переключению последнего.
Иногда распределители такого типа называют импульсными, поскольку для их срабатывания достаточно подать кратковременный (импульсный) управляющий сигнал.