Прямое управление цилиндром одностороннего действия

Цилиндр одностороннего действия с диаметром поршня 25 мм зажимает заготовку при нажатии на кнопку. Пока кнопка нажата, цилиндр удерживает заготовку.

Для управления цилиндром одностороннего действия требуется 3/2-распределитель. Поскольку цилиндр имеет небольшие размеры, им можно управлять непосредственно 3/2-распределителем, который включается кнопкой, а выключается возвратной пружиной. ■

Так как цилиндр является единственным исполнительным устройством в данной схеме, он обозначается 1.0. Распределитель, заставляющий шток цилиндра выдвигаться, обозначается 1.1.

Непрямое управление цилиндром одностороннего действия

Шток цилиндра с большим диаметром поршня должен выдвигаться при нажатии на кнопку распределителя. Распределитель расположен далеко от цилиндра. При отпускании кнопки шток цилиндра должен втянуться.

Сигнал в пневмолинии 12(Z) сохраняется, пока нажата кнопка распределителя 1.2. Это - пример непрямого управления цилиндром. Если кнопку отпустить, пружина вернет 3/2-распределитель 1.2 в исходное положение. Сигнал, переключающий управляющий распределитель 1.1, исчезнет.

См. часть А, п.5.1 и 5.4 учебника ТР201.

Принципиальная схема: клапан двух давлений

Задача

Шток цилиндра двустороннего действия выдвигается при нажатии на кнопки двух 3/2-распределителей. Если отпустить хотя бы одну из кнопок, шток цилиндра втягивается в исходное положение.

Решение

Выходы двух 3/2-распределителей подключены ко входам клапана двух давлений. Если нажать на одну из кнопок, на входе X или Y клапана 1.6 появится сигнал, который будет блокирован благодаря конструкции клапана. Если одновременно нажать на обе кнопки, на выходе А клапана двух давлений появится сигнал, который, пройдя по линии 14(Z), переключит управляющий 5/2-распределитель 1.1, преодолев силу возвратной пружины. Шток цилиндра выдвинется. Если теперь отпустить любую из кнопок, клапан двух давлений сбросит сигнал из линии 14(Z) в атмосферу через тот 3/2-распределитель, кнопка которого будет отпущена. Шток цилиндра втянется.

См. часть А, п.5.8 учебника ТР201.

Принципиальная схема: перекидной клапан

Задача

Шток цилиндра двустороннего действия должен выдвинуться при нажатии на одну из кнопок. Если обе кнопки отпущены, шток цилиндра втягивается.

Выходы 3/2-распределителей с управлением от кнопки подключены ко входам перекидного клапана 1.6. При нажатии на одну из кнопок на входе X или Y появляется сигнал, вызывающий появление сигнала на выходе А, который поступает на вход 14(Z) управляющего 5/2-распределителя. Шток цилиндра выдвигается. Если обе кнопки отпустить, сигнал с выхода перекидного клапана исчезнет, т.к. вход 14(Z) будет соединен с атмосферой через один из выключенных 3/2-распределителей. Шток цилиндра втянется.

См. часть А, п.5.10 учебника ТР101.

Название

Схема с памятью: бистабильный 5/2-распределитель ■

Задана

Шток цилиндра двустороннего действия должен выдвигаться при включении пневмокнопки (3/2-распределителя с управлением от кнопки). Шток должен оставаться в выдвинутом положении до тех пор, пока не будет нажата кнопка другого 3/2-распределителя и обязательно отпущена первая кнопка, после он втянется в исходное положение. Исходное положение должно сохраняться до подачи нового стартового сигнала. Скорость движения поршня цилиндра должна регулироваться в обоих направлениях.

Бистабильный 5/2-распределитель, имеющий двустороннее управление, обладает свойством памяти. Особенности данной схемы:

• Распределитель остается в позиции последнего переключения до тех пор, пока на него не поступит новый управляющий сигнал, противоположный последнему.

• Управляющие сигналы от пневмокнопок на этот распределитель могут быть кратковременными, в виде короткого импульса.

• Дроссели с обратным клапаном обеспечивают независимую регулировку скорости движения поршня в обоих направлениях.

• Дроссели с обратным клапаном установлены таким образом, что дросселируется вытекающий из полостей цилиндра воздух, а поступает воздух в полости цилиндра через обратные клапаны практически без сопротивления.

При нажатии на пневмокнопку 1.2 в линии управления 14(Z) 5/2-распределителя 1.1 появляется сигнал. 5/2-распределитель переключается, заставляя поршень двигаться вправо, а шток выдвигаться. При отпускании кнопки 1.2 5/2-распределитель с памятью остается во включенном положении, пока не будет подан сигнал от кнопки 1.3 в линию управления 12(Y). Поршень цилиндра пойдет влево, шток втянется. Цилиндр будет оставаться в исходном положении до тех пор, пока снова не будет включена пневмокнопка 1.2.

См. часть А, п.5.12 учебника ТР101.

Название

Схема с клапаном быстрого выхлопа

Задача '

Поршень цилиндра должен двигаться с повышенной скоростью, для чего следует использовать клапан быстрого выхлопа.

Решение

Цилиндр одностороннего действия

При втягивании штока цилиндра под действием возвратной пружины клапан быстрого выхлопа позволяет снизить давление в поршневой полости, препятствующее перемещению. При выдвижении штока клапан быстрого выхлопа не оказывает никакого воздействия.

Цилиндр двустороннего действия

При выдвижении штока цилиндра клапан быстрого выхлопа помогает быстрому выходу воздуха из штоковой полости. При втягивании штока атмосферный канал клапана быстрого выхлопа запирается обратным клапаном.

См. часть А, п.5.14 и часть В, п.4.1 учебника ТР1О1.

Название

Схема с клапаном последовательности давления - '

Задача

Пластмассовые детали маркируются с помощью штампа, приводимого в движение пневмоцилиндром двустороннего действия. При нажатии на пневмокнопку штамп должен опуститься и надавить на деталь. Обратный ход штампа может начаться только после того, как давление штамповки достигнет заданного значения. Значение этого давления должно иметь возможность настройки.

После монтажа работу схемы следует проверить, переключая 5/2-распределитель вручную (с помощью кнопок ручного дублирования).

При нажатии на пневмокнопку 1.2 в управляющей линии 14(Z) 5/2-распределителя 1.1 появляется сигнал, распределитель переключается, шток цилиндра выдвигается. Штамп воздействует на деталь до тех пор, пока давление в поршневой полости цилиндра, поступающее на вход 12 (X) клапана последовательности 1.3, не достигнет заданного значения. Преодолев усилие предварительно затянутой пружины клапана, это давление переключает встроенный 3/2-распределитель, открывая проход сжатого воздуха от питания 1(Р) на выход 2(А). В управляющей линии 12 (Y) 5/2-распределителя появляется сигнал, который при отсутствии сигнала в линии 14(Z) переключит 5/2-распределитель в исходное положение, при котором сжатый воздух поступает на выход 2(В), заставляя шток цилиндра втягиваться. При этом выход 4(А) сообщается с атмосферой, сбрасывая управляющий сигнал с клапана последовательности.

См. часть А, п.5.15 учебника ТР101.

Название

Схема с клапаном выдержки времени

Задача

Цилиндр двустороннего действия используется для склеивания деталей. При нажатии на пневмокнопку шток цилиндра выдвигается и в крайнем положении нажимает на роликовый рычаг концевого выключателя. В этом положении шток должен оставаться 6 секунд до полного склеивания деталей, а затем вернуться в исходное положение. Новый цикл начинается только после полного втягивания штока. Выдвигаться шток должен медленно, а втягиваться быстро, скорости движения в обоих направлениях должны регулироваться.

При монтаже схемы следует с помощью кнопки ручного дублирования

выставить 5/2-распределитель в положение, при котором шток цилиндра

втянут.

Условия старта для выдвижения штока цилиндра:

• Подтверждение о полностью втянутом штоке цилиндра 1.0 (нажат концевой выключатель 1.4)

• Нажатие на пневмокнопку 1.2

Сигнал с выхода А клапана двух давлений 1.6 переключает 5/2-распределитель 1.1. Сжатый воздух от выхода 4(А) поступает в поршневую полость цилиндра, заставляя шток выдвигаться; скорость движения регулируется дросселем с обратным клапаном 1.02 (дросселирование на выходе).

В крайнем выдвинутом положении шток нажимает на рычаг концевого выключателя 1.3, который посылает сигнал на нормально закрытый клапан выдержки времени 1.5. Клапан откроется, пропуская сжатый воздух на выход 2(А), только после истечения времени, настраиваемого с помощью дросселя. Спустя 6 секунд после нажатия на концевой выключатель 1.3, на вход 12(Y) 5/2-распределителя поступит сигнал, который вернет его в исходное положение. Сжатый воздух начнет поступать в штоковуо полость цилиндра, а скорость движения поршня будет определяться настройкой дросселя с обратным клапаном 1.01. Как только шток сойдет с концевого выключателя 1.3, входной сигнал на клапане выдержки времени исчезнет. Шток в крайнем втянутом положении нажмет на концевой выключатель 1.4. Для старта нового цикла достаточно нажать на пневмокнопку 1.2.

См. часть А, п.5.17 учебника ТР101.

Название

Схема с последовательным перемещением двух исполнительных устройств

Схема с последовательным перемещением двух исполнительных устройств имеет следующие особенности:

■ При нажатии на кнопку 3/2-распределителя выдвигается шток цилиндра 1.0 « Для начала цикла требуется подтверждение, что шток цилиндра 2.0

полностью втянулся

• Перемещение происходит в следующей последовательности: А+ В+ А- 8-

• В исходном положении нажаты концевые выключатели 2.3 и 1.4

' ■ На 5/2-распределителях 1.1 и 2.1 нет одновременного присутствия двух управляющих сигналов

См. часть А, п.6.2 учебника ТР101.

Незвание

Схема с совпадающими сигналами

В схеме необходимо определить места появления совпадающих сигналов на управляющие 5/2-распределители 1.1 и 2.1, препятствующих их нормальному переключению.

Для решения этой проблемы можно заменить концевые выключатели, вызывающие совпадающие сигналы, концевыми выключателями с ломающимся рычагом.

Примечание: ознакомьтесь с диаграммой управления (шаговой диаграммой) на фолии.

См. часть А, п.6.3 учебника ТР101.

Название

Диаграмма управления: совпадающие сигналы

Задача

Рассматривая принципиальную схему и диаграмму управления (шаговую диаграмму), можно отметить два шага в цикле, когда появляются совпадающие сигналы.

Решение

На распределителе 1.1 совпадающие сигналы (одновременно на оба входа) появляются на первом шаге, поскольку нажаты одновременно концевые выключатели 1.3 и 1.4. Один из этих сигналов можно сделать кратковременным, заменив выключатель 1.3 выключателем с ломающимся рычагом. К началу цикла такой выключатель будет отключен.

На третьем шаге, когда полностью выдвинется шток цилиндра 2.0, аналогичная проблема будет иметь место на распределителе 2.1, на который одновременно будут поступать сигналы с концевых выключателей 2.2 и 2.3. Здесь проблема решается так же: заменой выключателя 2.2 на выключатель с ломающимся рычагом, который будет кратковременно включен только на шаге 2.

Если используется данный метод решения проблемы совпадающих сигналов, правильной будет схема, в которой концевые выключатели 1.3 и 2.2 имеют ломающийся рычаг.

См. часть А, п.6.3 учебника ТР101.

Название

Принципиальная схема:

решение с концевыми выключателями, имеющими ломающийся рычаг

Концевые выключатели 1.3 и 2.2, имеющие ломающийся рычаг, срабатывают' только при подходе к ним штока в направлении, обозначенном стрелкой. Недостатком данного способа решения проблемы совпадающих сигналов является то, что такие концевые выключатели должны располагаться не в крайних положениях штока, а несколько раньше по ходу его движения, чтобы обеспечить кратковременность их сигналов. Поэтому крайние положения штока будут определяться не совсем точно.

См. часть А, п.6.3 учебника ТР101.

Название

Принципиальная схема: решение с переключающимся клапаном (триггером)

Введение

Если для решения проблемы совпадающих сигналов нельзя использовать концевые выключатели с ломающимся рычагом, применяют триггер -дополнительный распределитель 0.3 с двусторонним управлением (с памятью).

Проблема заключается в сигналах, поступающих с концевых выключателей 1 .з и 2.2. Альтернативное решение по сокращению длительности их действия заключается в подаче питания на эти выключатели только на тех шагах цикла, когда их сигналы небходимы.

Из анализа шаговой диаграммы видно, что сигнал с выключателя 1.3 необходим только на начальном шаге - для старта, а сигнал с выключателя 2.2 - только на шагах 2 и 3. Эти сигналы могут быть кратковременными, когда нет противоположных сигналов.

Использование переключающего клапана, по очереди подающего питание в пневмолинии S1 и S2, предотвращает появление совпадающих сигналов на распределителях 1.1 и 2.1.

См. часть А, п.6.5 учебника ТР101.