11.4. Выбор пневмораспределителей
Выбор пневмораспределителя по промышленным каталогам осуществляют на основе предварительного расчета требуемого расхода воздуха Qt , который должен обеспечить распределитель.
Методика выбора определяется формой представления в каталоге расходной характеристики пневмораспределителя.
1. В промышленном каталоге в качестве расходной характеристики пневмораспределителя
приведена величина номинального объемного расхода QH.
Если распределитель будет эксплуатироваться при манометрическом давлении на входе 6 бар (абсолютном 7 бар) и давлении на выходе 5 бар (абсолютном 6 бар), то по каталогу подбирают распределитель, у которого значение номинального расхода равно требуемому значению Qt либо незначительно превышает его.
Если предполагается работа с другими значениями давлений, то по каталогу подбирают распределитель, номинальный расход которого не меньше величины
где Q к — указанный в каталоге номинальный расход выбираемого распределителя (QK= QH), л/мин;
Q тр — требуемый расход, л/мин;
р тр1 — абсолютное значение требуемого давления на входе, бар;
р тp2 — абсолютное значение требуемого давления на выходе, бар;
Число 2,45 в числителе представляет собой расчетный коэффициент [бар], полученный по формуле
где
—
стандартные значения давлений, при
которых продувают распределители.
2. В промышленном каталоге расходная характеристика пневмораспределителя задана пропускной способностью Kv или CV.
По известным значениям требуемого расхода QT и давлений сжатого воздуха на входе ртр1 и выходе ртр2 определяем пропускную способность Kv [м3/ч], которую должен иметь распределитель, по формуле
где С — коэффициент, значение которого (табл. XI) зависит от размерностей параметров,
входящих
в данную формулу (размерность С обратно
пропорциональна размерности параметра
).
Табл. XI. Значения коэффициента С
Размерность |
Размерность p тр |
||
бар |
МПа |
кгс/см2 |
|
м3/ч |
28,9 |
289,0 |
28,3 |
м3/мин |
0,481 |
4,810 |
0,472 |
л/мин |
481 |
4810 |
472 |
Исходя из вычисленного значения Kv по каталогу подбирают распределитель, значение пропускной способности которого не меньше расчетного.
Пропускную способность Kv цепи, состоящей из п распределителей (проточных устройств), каждый из которых характеризуется пропускной способностью Kvi (i=1, 2,3, ..., n), определяют по следующим формулам:
Kv = Kv1 + Kv2 + ... + Kvn — при параллельном соединении;
111 1
—
при
последовательном соединении.
Между
параметрами пропускной способности Kv
и CV
имеют место следующие соотношения:
Cv = 1,17Kv,
где Kv — пропускная способность в м3/ч;
CV — пропускная способность в американских галлонах в минуту.
CV = 0,97 Kv,
где Kv — пропускная способность в м3/ч;
Cv — пропускная способность в английских галлонах в минуту.
Обычно пропускную способность пневмораспределителя выбирают с некоторым запасом, особенно для пневмоцилиндров с торможением в конце хода, которое необходимо при высоких скоростях движения поршня, а также при больших значениях длин соединительных трубопроводов между распределителем и цилиндром.
3. В промышленном каталоге расходная характеристика пневмораспределителя задана
серией графиков, отражающих зависимость расхода от перепада давления при различных значениях давления на входе (рис. VI).
Рис. VI. Пример расходно-перепадной характеристики распределителя
На горизонтальной оси графика отмечается точка, соответствующая значению расхода QT. Из этой точки проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, построенной для требуемого значения давления на входе распределителя/?г Перпендикуляр, опущенный из полученной точки пересечения на вертикальную шкалу, определяет значение давления на выходе р2.
Пример. Транспортный пневмоцилиндр с диаметром поршня D = 32 мм должен совершать рабочий ход длиной L = 200 мм за время t = 0,4 с. Подобрать пневматический распределитель для управления цилиндром при условии, что манометрическое давление питаниярм = 6 бар" (рис. VII).
Рис. VII. Схема для выбора распределителя
По известной формуле (см. приложение 11.3) определяем расход воздуха, потребляемого пневмоцилиндром при прямом ходе:
где v - скорость движения поршня. В рассматриваемом примере v = L/t = 0,2 / 0,4 = 0,5 м/с.
Поскольку потери давления в распределителях обычно составляют 0,2 - 0,8 бар, то примем значение абсолютного давления p2 = 6,5 бар.
Таким образом, требуется распределитель, обеспечивающий расход воздуха Qтр =160 л/мин при значении абсолютного давления питания 7 бар и перепаде давления на нем в 0,5 бар.
Если используется каталог, в котором пропускная способность представлена значениями номинального расхода, то необходимо выбирать распределитель с расходом
Пропускная способность Kv распределителя не должна быть меньше значения
Приложение III. Условные графические обозначения элементов пневмоприводов
Табл. XII. Условные графические обозначения на пневматических схемах (ISO 1219, ГОСТ 2.781-96, ГОСТ 2.782-96)
Преобразователи энергии |
||
Компрессор |
|
|
Вакуум-насос |
|
|
Усилитель давления |
|
|
Эжектор |
|
|
Поступательный преобразователь с одним видом рабочей среды |
|
|
Поступательный преобразователь с двумя видами рабочей среды |
|
|
Пневмогидравлический вытеснитель |
|
|
Исполнительные механизмы |
||
Пневмомоторы |
||
Нереверсивный нерегулируемый |
|
|
Нереверсивный регулируемый |
|
|
Реверсивный нерегулируемый |
|
|
Реверсивный регулируемый |
|
|
Поворотные пневмодвигатели |
||
Без демпфирования |
|
|
С демпфированием в конце хода |
|
|
Пневмоцилиндры одностороннего действия |
||
Без указания способа возврата штока |
|
|
С возвратом штока пружиной |
|
|
С выдвижением штока пружиной |
|
|
Телескопический |
|
|
Пневмоцилиндры двустороннего действия |
||
Общее обозначение |
|
|
С постоянным магнитом на поршне |
|
|
С нерегулируемым торможением в конце хода |
|
|
С регулируемым торможением в конце хода |
|
|
С проходным штоком |
|
|
С проходным полым штоком |
|
|
Телескопический |
|
|
Тандем |
|
|
С пневмоприводным фиксатором штока |
|
|
С гибким штоком |
|
|
Бесштоковый с магнитной муфтой |
|
|
Бесштоковый с ленточным уплотнителем |
|
|
|
|
|
Специальные исполнительные механизмы |
||
Захват промышленного робота |
|
|
Вакуумный захват |
|
|
Устройства подготовки сжатого воздуха |
||
Фильтр |
|
|
Влагоотделитель с ручным отводом конденсата |
|
|
Влагоотделитель с автоматическим отводом конденсата |
|
|
Фильтр- влагоотделитель |
|
|
Осушитель |
|
|
Охладитель |
|
|
Нагреватель |
|
|
Маслораспылитель |
|
|
Блок подготовки воздуха |
||
Детальное обозначение |
|
|
Упрощенное обозначение |
|
|
Ресивер |
|
|
Контрольно-измерительные устройства |
||
Манометр |
|
|
Термометр |
|
|
Указатель (индикатор) давления |
|
|
Указатель расхода |
|
|
Расходометр |
|
|
Счетчики импульсов |
||
С ручной установкой нуля и с пневматическим входным сигналом |
|
|
нестандартизованные обозначения: с ручной установкой нуля |
|
|
с пневматической установкой нуля и с пневматическим входным сигналом |
|
|
Реле давления |
|
|
Пневматические распределители |
||
Нормально закрытый 2/2- распределитель |
|
|
Нормально открытый 2/2- распределитель |
|
|
Нормально закрытый 3/2- распределитель |
|
|
Нормально открытый 3/2- распределитель |
|
|
4/2- распределитель |
|
|
5/2- распределитель |
|
|
3/3- распределитель |
|
|
4/3- распределитель |
|
|
5/3- распределитель |
|
|
Дросселирующий распределитель |
|
|
Пневматические клапаны |
||
Обратные |
||
Без пружины |
|
|
С пружиной |
|
|
|
|
|
Пневмозамки |
||
С управлением открытием |
|
|
С управлением закрытием |
|
|
|
|
|
Логические |
||
«ИЛИ» |
|
|
«И» |
|
|
|
|
|
Давления |
||
Предохранительный |
|
|
Редукционный двухлинейный |
|
|
Редукционный трехлинейный |
|
|
|
|
|
Последовательности |
||
Вариант 1 |
|
|
Вариант 2 |
|
|
Быстрого выхлопа |
|
|
Выдержки времени |
||
С задержкой по переднему фронту |
|
|
С задержкой по заднему фронту |
|
|
С задержкой по переднему и заднему фронтам |
|
|
Формирователь импульса |
|
|
Устройства регулирования расхода |
||
Дроссели |
||
Нерегулируемый |
|
|
Регулируемый |
|
|
С обратным клапаном |
|
|
Путевой |
|
|
Выхлопной |
|
|
Устройства управления пневмоаппаратами |
||
Управление мускульной силой |
||
Без уточнения типа |
|
|
Кнопка |
|
|
Рычаг |
|
|
Педаль |
|
|
Поворотная рукоятка |
|
|
Механическое управление |
||
Толкатель (кулачок) |
|
|
Ролик |
|
|
Ролик с «ломающимся» рычагом |
|
|
Пружина |
|
|
Фиксатор |
|
|
Пневматическое управление |
||
Прямое нагружением |
|
|
Прямое разгружением |
|
|
Непрямое нагружением |
|
|
За счет разности площадей |
|
|
Электрическое управление |
||
Электромагнит с одной обмоткой |
|
|
Электромагнит с двумя встречными обмотками |
|
|
Электромагнит с пропорциональным управлением |
|
|
Шаговый электродвигатель |
|
|
Комбинированное управление |
||
Электромагнитное И непрямое пневматическое |
|
|
Электромагнитное ИЛИ непрямое пневматическое |
|
|
Непрямое пневматическое с ручным дублированием |
|
|
Электромагнит и пружина |
|
|
Элементы трубопроводов |
||
Заборник воздуха из атмосферы |
|
|
Место присоединения к источнику сжатого воздуха |
|
|
Линии всасывания, напора, слива |
|
|
Линии управления, отвода конденсата |
|
|
Соединение трубопроводов |
||
Пересечение трубопроводов без соединения |
|
|
Трубопровод гибкий, шланг |
|
|
Место присоединения несоединенное |
|
|
Место присоединения соединенное |
|
|
Общее обозначение разъемного соединения |
|
|
Фланцевое соединение |
|
|
Штуцерное резьбовое соединение |
|
|
Быстроразъемное соединение без запорного элемента |
||
Соединенное |
|
|
Несоединенное |
|
|
Быстроразъемное соединение с запорным элементом |
||
Соединенное |
|
|
Несоединенное |
|
|
Вентиль |
|
|
Вентиль с пневмоприводом |
|
|
Выхлоп без возможности присоединения |
|
|
Выхлоп с возможностью присоединения |
|
|
Пневмоглушитель |
|
|
Струйные датчики положения и усилители сигнала (нестандартизованные обозначения) |
||
Датчик подпора |
|
|
Вилкообразный воздушный барьер |
|
|
С кольцевым соплом |
|
|
С встречным соударением струй |
|
|
Однокаскадный усилитель |
|
|
Дувухкаскадный усилитель |
|
|
Маркировка присоединительных отверстий пневмоустройств |
||
Основное входное отверстие (подвод питания) |
Р |
1 |
Выходные отверстия (подача рабочей среды) |
A,B,C... |
2,4,6… |
Выхлопные отверстия |
R,S,T... |
3,5,7… |
Отверстия каналов управления |
X,Y,Z... |
10,12,14… |
Табл. XIII. Условные графические обозначения на электрических схемах (ISO 1219, ГОСТ 2.755-87, ГОСТ 2.756-76)
Типы контактов |
|
Размыкающий |
|
Замыкающий |
|
Переключающий |
|
Контакты электротехнических устройств |
|
Замыкающий контакт кнопочного выключателя (общее обозначение) |
|
Замыкающий контакт кнопочного выключателя, приводимого в действие нажатием кнопки |
|
Замыкающий контакт кнопочного выключателя с механизмом фиксацией положения |
|
Замыкающий контакт кнопочного выключателя, приводимого в действие вытягиванием кнопки |
|
Замыкающий контакт кнопочного выключателя, , приводимого в действие путем поворота |
|
Переключающийся контакт путевого выключателя |
|
Переключающийся контакт путевого выключателя с управляющим воздействием от толкателя с «ломающимся» рычагом |
|
Переключающийся контакт путевого выключателя, активизированный в исходом состоянии контролируемым объектом |
|
Переключающийся контакт реле давления |
|
Замыкающий и размыкающий контакты реле времени с замедлением при срабатывании |
|
Замыкающий и размыкающий контакты реле времени с замедлением при возврате |
|
Замыкающий и размыкающий контакты реле времени с замедлением при срабатывании и возврате |
|
Воспринимающая часть электромеханических устройств |
|
Катушка |
|
Катушка с одной обмоткой |
|
Катушка с двумя встречными обмотками |
|
Катушка устройства с замедлением при срабатывании (например реле времени) |
|
Катушка устройства с замедлением при отпускании |
|
Катушка устройства с замедлением при срабатывании и отпускании |
|
Бесконтактные путевые выключатели |
|
Геркон |
|
Индуктивный |
|
Емкостной |
|
Оптический |
|
Реле |
|
Электропневматический преобразователь (пневматический распределитель с электромагнитным управлением) |
|
Световой индикатор |
|
