SMC Pneumatik LLC МЕЖДУНАРОДНЫЕ КУРСЫ ПНЕВМОАВТОМАТИКА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Издано ООО “ЭС ЭМ СИ ПНЕВМАТИК” Санкт-Петербург 2013 ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ Íàñòîÿùåå ó÷åáíîå ïîñîáèå ñîñòàâëåíî íà îñíîâå àíãëèéñêîãî èçäàíèÿ «Ïíåâìàòè÷åñêàÿ òåõíîëîãèÿ», îïóáëèêîâàííîãî êîìïàíèåé SMC Pneumatics (UK) Ltd (Pneumatic Technology. International Training/Published by SMC Pneumatics (UK) Ltd. Reprint 1996, 96 pages). Ïðè èçäàíèè íà ðóññêîì ÿçûêå ó÷åáíîå ïîñîáèå áûëî äîïîëíåíî ðàçäåëîì «Âàêóóìíûå òåõíîëîãèè». Ïðè ïåðåèçäàíèè â 2013 ãîäó ó÷åáíîå ïîñîáèå ñóùåñòâåííî ïåðåðàáîòàíî.  ïîñîáèè èçëîæåíû îñíîâû ïðîìûøëåííîé ïíåâìîàâòîìàòèêè. Îñîáûé èíòåðåñ êíèãà ïðåäñòàâëÿåò äëÿ òåõ, êòî òîëüêî ñîáèðàåòñÿ èçó÷àòü ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû.  ïîñîáèè â äîñòóïíîé ôîðìå èçëîæåíû îñíîâû ôóíêöèîíèðîâàíèÿ è óñòðîéñòâà ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì, à òàêæå ïðèâåäåíû êîíñòðóêöèè îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ è îïèñàíèÿ ïðèíöèïà èõ ðàáîòû.  ïðåäëàãàåìîì ïîñîáèè ñîäåðæèòñÿ ïîëåçíàÿ èíôîðìàöèÿ äëÿ èíæåíåðîâ-ïðàêòèêîâ, êîòîðûå, âîçìîæíî, áîëåå ïîëíî ïîçíàêîìÿòñÿ ñ ñîâðåìåííûì ïíåâìàòè÷åñêèì îáîðóäîâàíèåì. Êíèãà ìîæåò òàêæå ïðåäñòàâëÿòü èíòåðåñ äëÿ ëþáîçíàòåëüíûõ íåïðîôåññèîíàëîâ, æåëàþùèõ ïðîñòî ïîëó÷èòü ïðåäñòàâëåíèå î òîì, êàê ðàáîòàþò ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû.  ïðåäñòàâëåííûõ ìàòåðèàëàõ ñîäåðæèòñÿ ìíîãî ïîëåçíûõ ñâåäåíèé: êîýôôèöèåíòû ïåðåñ÷åòà è ðàçëè÷íûå òàáëèöû äàííûõ, óñëîâíûå ãðàôè÷åñêèå îáîçíà÷åíèÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, îñíîâíûå ïðèíöèïèàëüíûå ïíåâìàòè÷åñêèå ñõåìû ñ ïîäðîáíûì îáúÿñíåíèåì èõ ðàáîòû, îñíîâ ïîñòðîåíèÿ, íàçíà÷åíèÿ è ïðèìåíåíèÿ. © Âñå ïðàâà íà äàííóþ ïóáëèêàöèþ çàðåãèñòðèðîâàíû. Íè îäíà èç åå ÷àñòåé íå ïîäëåæèò âîñïðîèçâåäåíèþ, õðàíåíèþ â èíôîðìàöèîííîïîèñêîâûõ ñèñòåìàõ èëè ïåðåäà÷å â ëþáîé ôîðìå, à èìåííî: ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîííûõ, ìåõàíè÷åñêèõ, ôîòîãðàôè÷åñêèõ èëè èíûõ çàïèñûâàþùèõ ñèñòåì, áåç ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ àâòîðîâ. ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ 1. ÂÂÅÄÅÍÈÅ ........................................................................................ 9 ÃÄÅ ÏÐÈÌÅÍßÅÒÑß ÏÍÅÂÌÀÒÈÊÀ ................................................. 9 ÏÐÅÈÌÓÙÅÑÒÂÀ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ ..........................................10 Äîñòóïíîñòü .................................................................................10 Ïðîñòîòà õðàíåíèÿ ........................................................................11 Ïðîñòîòà êîíñòðóêöèè è óïðàâëåíèÿ ...............................................11 Âîçìîæíîñòü îáåñïå÷åíèÿ ðàçëè÷íûõ âèäîâ äâèæåíèÿ .......................11 Ýêîíîìè÷íîñòü .............................................................................11 Íàäåæíîñòü è äîëãîâå÷íîñòü .........................................................11 Óñòîé÷èâîñòü ê âíåøíèì âîçäåéñòâèÿì ............................................11 Ýêîëîãè÷åñêàÿ ÷èñòîòà...................................................................11 Áåçîïàñíîñòü ................................................................................11 2. ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÀß ÑÈÑÒÅÌÀ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß ................................13 ÏÎÄÑÈÑÒÅÌÀ ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ ....................14 ÏÎÄÑÈÑÒÅÌÀ ÏÎÒÐÅÁËÅÍÈß ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ ......................15 3. ÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÅ ÎÑÍÎÂÛ ÏÍÅÂÌÀÒÈÊÈ .........................................16 ÅÄÈÍÈÖÛ ÈÇÌÅÐÅÍÈß .................................................................16 Åäèíèöû èçìåðåíèÿ, íå îòíîñÿùèåñÿ ê ìåòðè÷åñêîé ñèñòåìå ..............17 Äàâëåíèå......................................................................................18 ÑÂÎÉÑÒÂÀ ÃÀÇΠ...........................................................................19 Èçîòåðìè÷åñêèé ïðîöåññ (Çàêîí Áîéëÿ - Ìàðèîòòà) ..........................19 Èçîáàðè÷åñêèé ïðîöåññ (Çàêîí Ãåé-Ëþññàêà) ...................................20 Èçîõîðè÷åñêèé ïðîöåññ (Çàêîí Øàðëÿ) ...........................................21 Óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ ãàçà (Óðàâíåíèå Ìåíäåëååâà-Êëàïåéðîíà) .........21 Àäèàáàòè÷åñêèé (èçîýíòðîïè÷åñêèé) ïðîöåññ ....................................22 Ðàñõîä .........................................................................................23 Íîðìàëüíûé îáúåì .......................................................................24 Óðàâíåíèå Áåðíóëëè...............................................................24 Âëàæíîñòü âîçäóõà........................................................................25 Îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü .....................................................26 Äàâëåíèå è ðàñõîä ........................................................................28 Êàê ïîëüçîâàòüñÿ ãðàôèêîì ....................................................29 Ôîðìóëû äëÿ òî÷íîãî ðàñ÷åòà................................................30 4 ПНЕВМОАВТОМАТИКА 4. ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÎ È ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ..........32 ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÛ ..............................................................................32 ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÛ Ñ ÂÎÇÂÐÀÒÍÎ-ÏÎÑÒÓÏÀÒÅËÜÍÛÌ ÄÂÈÆÅÍÈÅÌ ÐÀÁÎ×ÅÃÎ ÎÐÃÀÍÀ .........................................................................33 Îäíîñòóïåí÷àòûé ïîðøíåâîé êîìïðåññîð .........................................33 Äâóõñòóïåí÷àòûé ïîðøíåâîé êîìïðåññîð .........................................34 Ìåìáðàííûé êîìïðåññîð ...............................................................34 Ðîòîðíûå êîìïðåññîðû ..................................................................35 Ïëàñòèí÷àòûé êîìïðåññîð .....................................................35 Âèíòîâîé êîìïðåññîð .............................................................36 Ðàáî÷èå ïàðàìåòðû êîìïðåññîðà .....................................................37 Îáúåìíûé ÊÏÄ .....................................................................37 Òåïëîâûå ïîòåðè è îáùèé ÊÏÄ ..............................................37 ÂÑÏÎÌÎÃÀÒÅËÜÍÎÅ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐΠ.............39 Ðåñèâåð .......................................................................................39 Îïðåäåëåíèå ðàçìåðîâ ðåñèâåðà ...............................................39 Âõîäíîé ôèëüòð ...........................................................................40 ÓÄÀËÅÍÈÅ ÂËÀÃÈ ÈÇ ÂÎÇÄÓÕÀ ....................................................40 Îõëàäèòåëè ..................................................................................40 Âîçäóøíîå îõëàæäåíèå ...........................................................41 Âîäÿíîå îõëàæäåíèå ...............................................................41 Îñóøèòåëè âîçäóõà .......................................................................42 Àáñîðáöèîííàÿ îñóøêà ...........................................................42 Àäñîðáöèîííàÿ îñóøêà ...........................................................43 Îñóøêà îõëàæäåíèåì (êîíäåíñàöèîííàÿ) .................................44 Ìàãèñòðàëüíûé ôèëüòð .................................................................45 ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÂÎÇÄÓÕÀ ...........................................................46 Ëèíåéíàÿ ìàãèñòðàëü.....................................................................47 Êîëüöåâàÿ ìàãèñòðàëü ...................................................................47 Îòâîäû ........................................................................................48 Àâòîìàòè÷åñêèå êîíäåíñàòîîòâîä÷èêè ..............................................48 Îïðåäåëåíèå ðàçìåðîâ òðóáîïðîâîäîâ .............................................50 Ìàòåðèàëû äëÿ òðóáîïðîâîäîâ .......................................................52 Ñòàíäàðòíàÿ ãàçîâàÿ òðóáà ..................................................52 Òðóáû èç íåðæàâåþùåé ñòàëè.................................................53 Ìåäíûå òðóáû ......................................................................53 Ðåçèíîâûå òðóáû (“âîçäóøíûå øëàíãè”) .................................54 Ïëàñòìàññîâûå òðóáîïðîâîäû ................................................54 Ôèòèíãè â ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ .....................................55 5. ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÂÎÇÄÓÕÀ .................................................................57 ÔÈËÜÒÐÀÖÈß..................................................................................57 Ñòàíäàðòíûé ôèëüòð ...........................................................57 Ôèëüòðû òîíêîé î÷èñòêè (ìèêðîôèëüòðû) ............................59 Ôèëüòðû ñâåðõòîíêîé î÷èñòêè ..............................................60 Содержание 5 Âûáîð ôèëüòðà .....................................................................60 ÊÀ×ÅÑÒÂÎ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ .....................................................60 Ñòåïåíü ôèëüòðàöèè......................................................................60 ÐÅÃÓËÈÐÎÂÊÀ ÄÀÂËÅÍÈß .............................................................65 Ñòàíäàðòíûé ðåãóëÿòîð .................................................................66 Ðåãóëÿòîð íåïðÿìîãî äåéñòâèÿ (ñ ïèëîòíûì óïðàâëåíèåì) .................69 Ôèëüòð-ðåãóëÿòîð .........................................................................70 Õàðàêòåðèñòèêè ...................................................................70 Îïðåäåëåíèå ðàçìåðîâ ðåãóëÿòîðîâ è ôèëüòðîâ ................................71 ÑÌÀÇÊÀ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈß ...........................72 Ïðîïîðöèîíàëüíûå ìàñëîðàñïûëèòåëè .............................................72 ÁËÎÊÈ ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÈ ÂÎÇÄÓÕÀ (ÔÐÌ) .........................................74 Ðàçìåðû è ìîíòàæ.................................................................75 6. ÈÑÏÎËÍÈÒÅËÜÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ...............................................76 ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÖÈËÈÍÄÐÛ ...................................................76 Öèëèíäð îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ..................................................76 Öèëèíäð äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ....................................................77 Óñòðîéñòâî öèëèíäðà ............................................................78 Äåìïôèðîâàíèå ......................................................................78 Ñïåöèàëüíûå ýëåìåíòû êîíñòðóêöèè öèëèíäðîâ................................79 Äâóõñòîðîííèé øòîê .............................................................79 Çàùèùåííûé îò ïðîâîðà÷èâàíèÿ øòîê ....................................80 Ñäâîåííûé øòîê ....................................................................81 Ïëîñêèé öèëèíäð ...................................................................81 Òàíäåì-öèëèíäð .....................................................................81 Ìíîãîïîçèöèîííûé öèëèíäð ....................................................82 Ìîíòàæ öèëèíäðîâ .......................................................................83 Øàðîâûå øàðíèðû .................................................................83 Óñòîé÷èâîñòü ê ïðîäîëüíîìó èçãèáó .......................................84 ÐÀÁÎ×ÈÅ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÖÈËÈÍÄÐÀ ..85 Ðàáî÷åå óñèëèå .............................................................................85 Òåîðåòè÷åñêîå óñèëèå .............................................................85 Òðåáóåìîå óñèëèå ...................................................................87 Êîýôôèöèåíò íàãðóçêè ..................................................................88 Ðåãóëèðîâàíèå ñêîðîñòè .................................................................90 Ðàñõîä ñæàòîãî âîçäóõà è åãî ïîòðåáëåíèå .......................................91 ÏÎÂÎÐÎÒÍÛÅ ÏÐÈÂÎÄÛ ...............................................................95 Ïîðøíåâîé ïðèâîä .................................................................95 Øèáåðíûé ïðèâîä ..................................................................95 Îïðåäåëåíèå ðàçìåðîâ ïîâîðîòíûõ ïðèâîäîâ....................................96 Âðàùàþùèé ìîìåíò è èíåðöèÿ ...............................................96 ÑÏÅÖÈÀËÜÍÛÅ ÈÑÏÎËÍÈÒÅËÜÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ......................99 Ñòîïîðíûé öèëèíäð ......................................................................99 Áåñøòîêîâûå öèëèíäðû .................................................................99 6 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ñ ìàãíèòíîé ìóôòîé, áåç íàïðàâëÿþùåé ................................99 Ñ ìàãíèòíîé ìóôòîé è íàïðàâëÿþùèìè ............................... 100 Ñ íàïðàâëÿþùèìè ýëåìåíòàìè è ìåõàíè÷åñêèì ñöåïëåíèåì ..... 101 Ïíåâìàòè÷åñêàÿ êàðåòêà .............................................................. 101 Öèëèíäð ñ ïóñòîòåëûì øòîêîì ..................................................... 102 Ïîâîðîòíî-ëèíåéíûé ìîäóëü ........................................................ 103 Ïíåâìàòè÷åñêèé çàõâàò ................................................................ 103 7. ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ ...................................... 105 ÔÓÍÊÖÈÈ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ ..................................... 105 Îáîçíà÷åíèå ïîðòîâ ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëåé................................... 105 Ìîíîñòàáèëüíûå è áèñòàáèëüíûå ðàñïðåäåëèòåëè ........................... 107 ÒÈÏÛ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ ........................................................... 107 Êëàïàííûå ðàñïðåäåëèòåëè .......................................................... 108 Çîëîòíèêîâûå ðàñïðåäåëèòåëè ...................................................... 110 Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè ñ öèëèíäðè÷åñêèì çîëîòíèêîì ............ 110 Ýëàñòè÷íûå óïëîòíåíèÿ ...................................................... 110 «Ìåòàëëè÷åñêîå óïëîòíåíèå» ............................................... 110 Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè ñ ïëîñêèì çîëîòíèêîì ....................... 112 Êðàíîâûå ðàñïðåäåëèòåëè .................................................... 112 ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËßÌÈ ............................. 113 Ìåõàíè÷åñêîå óïðàâëåíèå ............................................................ 113 Ìåðû ïðåäîñòîðîæíîñòè ïðè èñïîëüçîâàíèè ðîëèêîâûõ ðû÷àãîâ ............................................................................... 114 Ðó÷íîå óïðàâëåíèå ...................................................................... 114 Ïíåâìàòè÷åñêîå óïðàâëåíèå ......................................................... 115 Íåïðÿìîå óïðàâëåíèå ........................................................... 117 Ýëåêòðîìàãíèòíîå óïðàâëåíèå ...................................................... 117 ÌÎÍÒÀÆ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ ....................................... 119 Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè ñàìîñòîÿòåëüíîãî ìîíòàæà .......................... 119 Êîëëåêòîðû................................................................................ 119 Ïåðåõîäíûå ïëèòû ...................................................................... 120 Ìíîãîìåñòíûå ïåðåõîäíûå ïëèòû ................................................. 120 Ìîäóëüíûé ìîíòàæ ..................................................................... 121 ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÏÀÐÀÌÅÒÐΠÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ ...... 122 Ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü .............................................................. 122 Ïîñëåäîâàòåëüíîå ñîåäèíåíèå äðîññåëåé ................................ 124 Ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü òðóáîïðîâîäîâ ................................ 124 Ðàñïðåäåëèòåëè â êîìáèíàöèè ñ ïíåâìîöèëèíäðàìè ................ 126 ÂÑÏÎÌÎÃÀÒÅËÜÍÛÅ ÊËÀÏÀÍÛ .................................................. 129 Îáðàòíûé êëàïàí ........................................................................ 129 Äðîññåëü ñ îáðàòíûì êëàïàíîì ..................................................... 129 Ëîãè÷åñêèé êëàïàí «ÈËÈ» (÷åëíî÷íûé êëàïàí) ............................. 130 Ëîãè÷åñêèé êëàïàí «È» ............................................................... 130 Êëàïàí áûñòðîãî âûõëîïà ............................................................ 131 Содержание 7 8. ÏÐÈÍÖÈÏÈÀËÜÍÛÅ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÕÅÌÛ ....................... 132 ÂÂÅÄÅÍÈÅ ..................................................................................... 132 ÝËÅÌÅÍÒÀÐÍÛÅ ÔÓÍÊÖÈÈ ........................................................ 132 Óñèëåíèå ïîòîêà ......................................................................... 132 Èíâåðñèÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà ............................................... 133 Ïåðåêëþ÷åíèå ............................................................................ 133 Ôóíêöèÿ ïàìÿòè ......................................................................... 134 ÔÓÍÊÖÈÈ ÂÐÅÌÅÍÈ .................................................................... 135 Çàäåðæêà âêëþ÷åíèÿ ................................................................... 136 Çàäåðæêà âûêëþ÷åíèÿ ................................................................. 136 Èìïóëüñ íà âêëþ÷åíèå ................................................................ 137 Èìïóëüñ íà èñ÷åçàþùèé ñèãíàë .................................................... 137 ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÖÈËÈÍÄÐÎÌ ......................................................... 138 Ðó÷íîå óïðàâëåíèå ...................................................................... 138 Ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ............... 138 Ïðÿìîå óïðàâëåíèå è óïðàâëåíèå ñêîðîñòüþ .......................... 138 Ëîãè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ «È» ...................................................... 139 Ëîãè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ «ÈËÈ» ................................................. 140 Èíâåðòèðîâàíèå: ôóíêöèÿ «ÍÅÒ» ......................................... 141 Ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ........................... 141 Ïðÿìîå óïðàâëåíèå .............................................................. 141 Ôèêñàöèÿ êîíå÷íûõ ïîëîæåíèé ............................................. 142 Îïðåäåëåíèå òåêóùåãî ïîëîæåíèÿ öèëèíäðîâ ................................. 143 Àâòîìàòè÷åñêèé âîçâðàò ..................................................... 143 Ïîâòîðÿþùèåñÿ õîäû........................................................... 145 ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÏÎÑËÅÄÎÂÀÒÅËÜÍÎÑÒÜÞ ÎÏÅÐÀÖÈÉ ................ 146 Êàê îïèñàòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ................................................... 146 Èñïîëüçóåìûå òåðìèíû è îáîçíà÷åíèÿ................................... 146 Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âûïîëíåíèÿ îïåðàöèé ïðè ðàáîòå äâóõ öèëèíäðîâ.................................................................................. 147 Åäèíè÷íûé öèêë/ïîâòîðÿþùèéñÿ öèêë.................................. 148 Ðàçíîíàïðàâëåííûå êîìàíäû ........................................................ 149 Âîçäåéñòâèå ÷åðåç èìïóëüñ ................................................... 149 Ïåðåêëþ÷åíèå øèí ............................................................... 151 9. ÂÀÊÓÓÌÍÛÅ ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ ......................................................... 154 ÍÀÑÎÑÛ È ÝÆÅÊÒÎÐÛ ................................................................ 154 ÂÀÊÓÓÌÍÛÅ ÏÐÈÑÎÑÊÈ ............................................................. 156 ÏÎÄÚÅÌÍÀß ÑÈËÀ ....................................................................... 159 ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎËÎÆÅÍÈß............................................................ 159 ÎÁÎÇÍÀ×ÅÍÈß, ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÛÅ ÄËß ÂÀÊÓÓÌÍÎÃÎ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈß ........................................................................... 160 ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ .................................................................................. 163 Ñèìâîëû .................................................................................... 163 8 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Îáîðóäîâàíèå äëÿ ïîäãîòîâêè âîçäóõà .......................................... 163 Èñïîëíèòåëüíûå óñòðîéñòâà ......................................................... 164 Êëàïàíû .................................................................................... 165 ÏÐÈÍÖÈÏÈÀËÜÍÛÅ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÕÅÌÛ....................... 168 Îñíîâíûå ïðàâèëà ...................................................................... 168 Èñõîäíîå ïîëîæåíèå ................................................................... 168 Êîìïîíîâêà ñõåìû ...................................................................... 170 Èñïîëüçóåìûå òåðìèíû è îáîçíà÷åíèÿ........................................... 171 Îáðàçåö ïðèíöèïèàëüíîé ïíåâìàòè÷åñêîé ñõåìû ............................ 173 ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ..................................................................... 175 1. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Ãèäðàâëè÷åñêèå è ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ ïðåäíàçíà÷åíû ãëàâíûì îáðàçîì äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ðàáî÷èõ ïåðåìåùåíèé â ìàøèíàõ è ìåõàíèçìàõ ïóòåì ïåðåäà÷è, ðàñïðåäåëåíèÿ è ðåãóëèðîâàíèÿ ïîòîêîâ ýíåðãèè æèäêîñòè èëè ãàçà, íàõîäÿùèõñÿ ïîä äàâëåíèåì.  ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ â êà÷åñòâå ýíåðãîíîñèòåëÿ âûñòóïàåò ñæàòûé àòìîñôåðíûé âîçäóõ, ýíåðãèÿ êîòîðîãî ïðåîáðàçóåòñÿ â ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ ïóòåì âîçäåéñòâèÿ íà èõ ïîðøåíü èëè ëîïàñòü. Ýíåðãèÿ ñæàòîãî âîçäóõà íàõîäèò ïðèìåíåíèå â ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ îòðàñëÿõ òåõíèêè. Ïðåäìåòîì ðàññìîòðåíèÿ â äàííîì ïîñîáèè ÿâëÿåòñÿ, ïðåæäå âñåãî, ïðîìûøëåííàÿ ïíåâìîàâòîìàòèêà. Äëÿ ïðàâèëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ è îáåñïå÷åíèÿ ýôôåêòèâíîé ðàáîòû ïíåâìàòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â ñîñòàâå ñóùåñòâóþùèõ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ íåîáõîäèìî èìåòü ÷åòêîå ïðåäñòàâëåíèå îá èõ óñòðîéñòâå è îñíîâíûõ ïðèíöèïàõ ðàáîòû.  ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ñ ýëåêòðîííîé èëè ýëåêòðè÷åñêîé óïðàâëÿþùåé ÷àñòüþ, íå ìåíåå âàæíî çíàòü êîíñòðóêöèþ è îñíîâíûå ôóíêöèè ïíåâìàòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, âõîäÿùèõ â ïíåâìàòè÷åñêóþ ñèëîâóþ ÷àñòü ýòèõ ñèñòåì.  äàííîé êíèãå íàñ áóäóò èíòåðåñîâàòü â îñíîâíîì ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ, èõ ðàáîòà, òèïû, êîíñòðóêöèè è õàðàêòåðèñòèêè îáîðóäîâàíèÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà è ïîäãîòîâêè ñæàòîãî âîçäóõà, ïíåâìàòè÷åñêèå èñïîëíèòåëüíûå óñòðîéñòâà è ðàñïðåäåëèòåëè, ñïîñîáû èõ âçàèìîäåéñòâèÿ, à òàêæå ðàçðàáîòêà ïðèíöèïèàëüíûõ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì. ÃÄÅ ÏÐÈÌÅÍßÅÒÑß ÏÍÅÂÌÀÒÈÊÀ? Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà î÷åíü øèðîêè.  êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîæíî ïðèâåñòè êàê ìàëîìîùíûå ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû íèçêîãî äàâëåíèÿ, ïðèìåíÿåìûå, íàïðèìåð, â îïòè÷åñêîì îáîðóäîâàíèè äëÿ ïðîâåðêè âíóòðèãëàçíîãî äàâëåíèÿ, òàê è ñèñòåìû áîëüøîé ìîùíîñòè äëÿ ñîçäàíèÿ áîëüøèõ óñèëèé, íàïðèìåð, â ïíåâìàòè÷åñêèõ ïðåññàõ èëè ïíåâìàòè÷åñêèõ áóðàõ äëÿ ðàáîòû ñ áåòîíîì. 10 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ïðèâîäèìûé íèæå ïåðå÷åíü – ýòî âñåãî ëèøü êðàòêàÿ èëëþñòðàöèÿ óíèâåðñàëüíîñòè è ìíîãîîáðàçèÿ âîçìîæíîñòåé ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ, ïðèìåíÿåìûõ â ïîñòîÿííî ðàçâèâàþùåéñÿ ñîâðåìåííîé ïðîìûøëåííîñòè: Óïðàâëåíèå ðàñïðåäåëèòåëüíûìè ñèñòåìàìè äëÿ ëèíèé ïåðåêà÷êè âîçäóõà, âîäû èëè õèìèêàòîâ; Îòêðûòèå è çàêðûòèå ìàññèâíûõ èëè ãîðÿ÷èõ äâåðåé; Ðàçãðóçêà áóíêåðîâ â ñòðîèòåëüíîé, ñòàëåïëàâèëüíîé, ãîðíîäîáûâàþùåé èëè õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè; Òðàìáîâêà è âèáðîîáðàáîòêà ãðóíòà ïðè óêëàäêå áåòîíà è àñôàëüòà; Óïðàâëåíèå ïðîöåññàìè ïîäúåìà è ïåðåìåùåíèÿ â ìàøèíàõ íåïðåðûâíîãî ëèòüÿ; Ïðèñïîñîáëåíèÿ äëÿ ñåâà è äðóãîå íàâåñíîå ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîå îáîðóäîâàíèå; Îêðàñêà ðàñïûëåíèåì; Çàæèì è ïåðåìåùåíèå çàãîòîâîê ïðè îáðàáîòêå äðåâåñèíû è èçãîòîâëåíèè ìåáåëè; Ðàáîòà çàæèìíûõ ïðèñïîñîáëåíèé è ôèêñàòîðîâ â ñáîðî÷íîì ïðîèçâîäñòâå è ìåõàíîîáðàáîòêå; Çàæèì çàãîòîâîê ïðè ñêëåèâàíèè, òåðìîóïëîòíåíèè èëè ñâàðèâàíèè ïëàñòìàññ; Çàæèì çàãîòîâîê ïðè ïàéêå è ñâàðêå; Ðàáî÷èå îïåðàöèè ïðè ãèáêå, âîëî÷åíèþ è ðèõòîâêå; Ìàøèíû äëÿ òî÷å÷íîé ñâàðêè; Êëåïêà; Ïðèâîä ãèëüîòèííûõ íîæíèö; Ìàøèíû äëÿ ðàçëèâà â áóòûëêè, ôàñîâî÷íîå è óïàêîâî÷íîå îáîðóäîâàíèå; Ïðèâîäû è ïèòàòåëè äëÿ äåðåâîîáðàáàòûâàþùèõ ñòàíêîâ; Èñïûòàòåëüíûå ñòåíäû; Ìåòàëëîðåæóùèå ñòàíêè, ïîäà÷à çàãîòîâîê èëè èíñòðóìåíòîâ; Êîíâåéåðíàÿ òðàíñïîðòèðîâêà äåòàëåé èëè ìàòåðèàëà; Ïíåâìàòè÷åñêèå ðîáîòû; Àâòîìàòè÷åñêèå äîçàòîðû; Ñåïàðàöèÿ òîíêîãî ëèñòîâîãî ìàòåðèàëà ñæàòûì âîçäóõîì è ïîäúåì ïðè ïîìîùè âàêóóìà; Çóáîâðà÷åáíûå áîðìàøèíû, è òàê äàëåå ¾ ÏÐÅÈÌÓÙÅÑÒÂÀ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ Íèæå ïðèâîäÿòñÿ íåêîòîðûå íàèáîëåå âàæíûå ñâîéñòâà ñæàòîãî âîçäóõà, êîòîðûå îáóñëîâèëè åãî øèðîêîå ïðîìûøëåííîå èñïîëüçîâàíèå. ÄÎÑÒÓÏÍÎÑÒÜ Àòìîñôåðíûé âîçäóõ ïðèñóòñòâóåò âñþäó íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè. 1. Введение 11 Ïîýòîìó, ãäå áû íè áûë óñòàíîâëåí êîìïðåññîð, èñõîäíûé ìàòåðèàë äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà åñòü âåçäå. Ïðàêòè÷åñêè íà âñåõ çàâîäàõ è ôàáðèêàõ èìåþòñÿ ñòàöèîíàðíûå èñòî÷íèêè ñæàòîãî âîçäóõà íåïîñðåäñòâåííî íà ðàáî÷èõ ìåñòàõ, à äëÿ ðàáîòû â ëþáûõ äðóãèõ óñëîâèÿõ èñïîëüçóþòñÿ ïåðåäâèæíûå êîìïðåññîðû. ÏÐÎÑÒÎÒÀ ÕÐÀÍÅÍÈß Ïðè íåîáõîäèìîñòè ñæàòûé âîçäóõ è, ñîîòâåòñòâåííî, çàïàñåííàÿ â íåì ýíåðãèÿ ìîæåò õðàíèòüñÿ äëèòåëüíî è â áîëüøèõ îáúåìàõ. ÏÐÎÑÒÎÒÀ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈß Ïíåâìàòè÷åñêèå óçëû ïðîñòû ïî êîíñòðóêöèè è ìîãóò áûòü ëåãêî óñòàíîâëåíû íà ëþáîì îáîðóäîâàíèè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ âûñîêîãî óðîâíÿ àâòîìàòèçàöèè ïðè èñïîëüçîâàíèè îòíîñèòåëüíî ïðîñòûõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ. ÂÎÇÌÎÆÍÎÑÒÜ ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈß ÐÀÇËÈ×ÍÛÕ ÂÈÄΠÄÂÈÆÅÍÈß Ñ ïîìîùüþ ñæàòîãî âîçäóõà ìîæíî îáåñïå÷èòü êàê ëèíåéíîå, òàê è âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå ñ íåîáõîäèìîé ðàáî÷åé ñêîðîñòüþ, êîòîðóþ ìîæíî ëåãêî ðåãóëèðîâàòü. ÝÊÎÍÎÌÈ×ÍÎÑÒÜ Çàòðàòû íà ïíåâìàòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå ñðàâíèòåëüíî íèçêè áëàãîäàðÿ âåñüìà óìåðåííîé ñòîèìîñòè óçëîâ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì è ïðîñòîòå èõ ìîíòàæà. Êðîìå òîãî, ïíåâìàòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå ìîæåò ðàáîòàòü â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî ñðîêà, íå òðåáóÿ òåõíè÷åñêîãî îáñëóæèâàíèÿ. ÍÀÄÅÆÍÎÑÒÜ È ÄÎËÃÎÂÅ×ÍÎÑÒÜ Áëàãîäàðÿ ñâîåé íàäåæíîñòè, ïíåâìàòè÷åñêèå õàðàêòåðèçóþòñÿ ïðîäîëæèòåëüíûì ñðîêîì ñëóæáû. ñèñòåìû ÓÑÒÎÉ×ÈÂÎÑÒÜ Ê ÂÍÅØÍÈÌ ÂÎÇÄÅÉÑÒÂÈßÌ Ïíåâìàòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå õîðîøî ðàáîòàåò êàê ïðè âûñîêèõ, òàê è ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, à òàêæå â ñèëüíî çàïûëåííîé è àãðåññèâíîé ñðåäå, òîãäà êàê äðóãàÿ òåõíèêà â ýòèõ óñëîâèÿõ áûñòðî âûõîäèò èç ñòðîÿ. ÝÊÎËÎÃÈ×ÅÑÊÀß ×ÈÑÒÎÒÀ Ïíåâìàòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå óæå ñàìî ïî ñåáå ÿâëÿåòñÿ ýêîëîãè÷åñêè “÷èñòûì”, à ïðè íàäëåæàùåé î÷èñòêå îòðàáîòàííîãî âîçäóõà îíî ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äàæå â ïîìåùåíèÿõ, ê êîòîðûì ïðåäúÿâëÿþòñÿ ïîâûøåííûå òðåáîâàíèÿ ïî ÷èñòîòå. ÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ Ïíåâìàòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå íå ìîæåò ñòàòü èñòî÷íèêîì ïîæàðà äàæå ïðè ðàáîòå â óñëîâèÿõ ïîâûøåííîé ïîæàðîîïàñíîñòè. Êðîìå òîãî, ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû ïðàêòè÷åñêè íå÷óâñòâèòåëüíû ê ïåðåãðóçêàì. 12 ПНЕВМОАВТОМАТИКА  ïåðåãðóæåííîì ñîñòîÿíèè èñïîëíèòåëüíûå ìåõàíèçìû ïðîñòî îñòàíîâÿòñÿ èëè íà÷íóò ðàáîòàòü âõîëîñòóþ. Äëÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ îòñóòñòâóåò îïàñíîñòü ïåðåãðåâà, õàðàêòåðíàÿ äëÿ ýëåêòðîäâèãàòåëåé. 2. ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÀß ÑÈÑÒÅÌÀ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß Â áîëüøèíñòâå ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ â êà÷åñòâå ðàáî÷èõ ýëåìåíòîâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìûõ óñèëèé è ïåðåìåùåíèé ñ öåëüþ ôèêñàöèè, òðàíñïîðòèðîâêè, ôîðìîîáðàçîâàíèÿ è îáðàáîòêè ìàòåðèàëîâ, ñëóæàò ïíåâìàòè÷åñêèå öèëèíäðû, ïîâîðîòíûå èñïîëíèòåëüíûå ìåõàíèçìû è ïíåâìàòè÷åñêèå ìîòîðû. n l Á¿¹¸³¿µÂó¿Â·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ r c j d s e s q h f k g p o i ¿ÃÁ¶²¼¶¾¹¶Â·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ Ðèñ. 2-1. Ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ. Äëÿ ðàáîòû ýòèõ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ, à òàêæå äëÿ óïðàâëåíèÿ èìè òðåáóåòñÿ âñïîìîãàòåëüíîå îáîðóäîâàíèå.  ïåðå÷åíü ýòîãî îáîðóäîâàíèÿ âõîäÿò: ñèñòåìà ïðîèçâîäñòâà è ïîäãîòîâêè ñæàòîãî âîçäóõà è îïðåäåëåííàÿ êîìáèíàöèÿ ðàñïðåäåëèòåëåé è êëàïàíîâ äëÿ óïðàâëåíèÿ äàâëåíèåì è ðàñõîäîì ñæàòîãî âîçäóõà, à òàêæå íàïðàâëåíèåì äâèæåíèÿ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ. Òèïîâàÿ ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ, ïîêàçàííàÿ íà ðèñ. 2.1, ñîñòîèò èç äâóõ îñíîâíûõ ÷àñòåé: Ïîäñèñòåìà ïðîèçâîäñòâà, ïîäãîòîâêè è òðàíñïîðòèðîâêè ñæàòîãî âîçäóõà ê ïîòðåáèòåëþ Ïîäñèñòåìà ïîòðåáëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà 14 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÏÎÄÑÈÑÒÅÌÀ ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ Îñíîâíûìè ðàáî÷èìè ýëåìåíòàìè òàêîé ñèñòåìû ÿâëÿþòñÿ (ñì. ðèñ.2.1): 1. Êîìïðåññîð Êîìïðåññîð ïðåäíàçíà÷åí äëÿ çàáîðà âîçäóõà èç àòìîñôåðû, ñæàòèÿ åãî äî âûñîêîãî äàâëåíèÿ è ïîäà÷è â ïíåâìàòè÷åñêóþ ñèñòåìó. Òàêèì îáðàçîì, êîìïðåññîð ïðåîáðàçóåò ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ â ïíåâìàòè÷åñêóþ. 2. Ýëåêòðîäâèãàòåëü Ýëåêòðîäâèãàòåëü ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè äëÿ êîìïðåññîðà. Îí ïðåîáðàçóåò ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ â ìåõàíè÷åñêóþ. 3. Ðåëå äàâëåíèÿ Ðåëå äàâëåíèÿ óïðàâëÿåò ýëåêòðîäâèãàòåëåì, èçìåðÿÿ ñ ïîìîùüþ ÷óâñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà äàâëåíèå â ðåñèâåðå (ñì. íèæå). Ðåëå íàñòðàèâàåòñÿ êàê íà ìàêñèìàëüíîå äàâëåíèå, ïðè êîòîðîì îíî îòêëþ÷àåò ýëåêòðîäâèãàòåëü, òàê è íà ìèíèìàëüíîå äàâëåíèå, ïðè êîòîðîì ýëåêòðîäâèãàòåëü ñíîâà âêëþ÷àåòñÿ. 4. Îáðàòíûé êëàïàí Îáðàòíûé êëàïàí îáåñïå÷èâàåò ïðîõîä ñæàòîãî âîçäóõà èç êîìïðåññîðà â ðåñèâåð è ïðåäîòâðàùàåò óòå÷êó ñæàòîãî âîçäóõà â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè ïðè îñòàíîâêå êîìïðåññîðà. 5. Ðåñèâåð Ðåñèâåð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðåçåðâóàð äëÿ õðàíåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà. Åãî ðàçìåð çàâèñèò îò ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîìïðåññîðà. ×åì áîëüøå îáúåì ðåçåðâóàðà, òåì áîëüøå èíòåðâàë ìåæäó âêëþ÷åíèÿìè êîìïðåññîðà. 6. Ìàíîìåòð Ìàíîìåòð ñëóæèò äëÿ âèçóàëüíîãî êîíòðîëÿ äàâëåíèÿ â ðåñèâåðå. 7. Àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê Ýòî óñòðîéñòâî ñàìîñòîÿòåëüíî îñóùåñòâëÿåò ñëèâ êîíäåíñàòà, êîòîðûé íàêàïëèâàåòñÿ â ðåñèâåðå. 8. Ïðåäîõðàíèòåëüíûé êëàïàí Ñáðàñûâàåò ÷àñòü ñæàòîãî âîçäóõà èç ðåñèâåðà â îêðóæàþùóþ ñðåäó â ñëó÷àå, åñëè óðîâåíü åãî äàâëåíèÿ ïðåâûøàåò äîïóñòèìóþ âåëè÷èíó. 9. Îñóøèòåëü ðåôðèæåðàòîðíîãî òèïà Ýòîò ýëåìåíò ñèñòåìû îñóùåñòâëÿåò îõëàæäåíèå ñæàòîãî âîçäóõà äî òåìïåðàòóðû, êîòîðàÿ âñåãî íà íåñêîëüêî ãðàäóñîâ âûøå òî÷êè çàìåðçàíèÿ âîäû, è óäàëÿåò èç íåãî òàêèì îáðàçîì ïî÷òè âñþ âëàãó. Òåì ñàìûì ïðåäîòâðàùàåòñÿ ïîñëåäóþùàÿ êîíäåíñàöèÿ âîäû â ìàãèñòðàëüíîì òðóáîïðîâîäå. 10. Ìàãèñòðàëüíûé ôèëüòð Ïîñêîëüêó ýòîò ôèëüòð ðàçìåùàåòñÿ â ìàãèñòðàëüíîì òðóáîïðîâîäå, îí äîëæåí èìåòü ìèíèìàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå, îáåñïå÷èâàÿ ïðè ýòîì óäàëåíèå ìàñëÿíîãî òóìàíà, à òàêæå ïðåïÿòñòâóÿ ïîïàäàíèþ â ìàãèñòðàëü ïûëè è âîäû. 2. Пневматическая система управления 15 ÏÎÄÑÈÑÒÅÌÀ ÏÎÒÐÅÁËÅÍÈß ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ 1.Çàáîð ñæàòîãî âîçäóõà èç ìàãèñòðàëè Ñæàòûé âîçäóõ äëÿ ïîòðåáèòåëåé îòáèðàåòñÿ èç âåðõíåé ÷àñòè ãëàâíîé ìàãèñòðàëè. Ýòî äåëàåòñÿ äëÿ òîãî, ÷òîáû îáðàçîâàâøèéñÿ êîíäåíñàò îñòàâàëñÿ â ìàãèñòðàëè. Âîäà, êîíäåíñèðóþùàÿñÿ â íèæíåé ÷àñòè òðóáîïðîâîäà, èäóùåãî ê ïîòðåáèòåëþ, ñòåêàåò â àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê. 2.Àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê  íèæíåé òî÷êå êàæäîãî òðóáîïðîâîäà äîëæåí áûòü ïðåäóñìîòðåí äðåíàæ. Êîíäåíñàòîîòâîä÷èê èñïîëüçóåòñÿ íàèáîëåå ýôôåêòèâíî, åñëè îí íå ïîçâîëÿåò âîäå çàäåðæèâàòüñÿ â òðóáîïðîâîäå. 3.Áëîê ïîäãîòîâêè ñæàòîãî âîçäóõà Òàêîé áëîê îáåñïå÷èâàåò ïîëó÷åíèå î÷èùåííîãî ñæàòîãî âîçäóõà ñ çàäàííûì óðîâíåì äàâëåíèÿ.  åãî ñîñòàâ ïðè íåîáõîäèìîñòè ìîæåò áûòü âêëþ÷åí ìàñëîðàñïûëèòåëü, êîòîðûé âíîñèò â ïîòîê ñæàòîãî âîçäóõà ìàñëî ñ öåëüþ ñìàçêè óçëîâ ïíåâìàòè÷åñêîé ñèñòåìû, ðàñïîëîæåííûõ íèæå ïî ïîòîêó. 4. Ïíåâìàòè÷åñêèé ðàñïðåäåëèòåëü Ýòî ñïåöèàëèçèðîâàííûé êëàïàí, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ óïðàâëåíèÿ èñïîëíèòåëüíûì óñòðîéñòâîì. Îí ïîäâîäèò ñæàòûé âîçäóõ ê îäíîé ðàáî÷åé ïîëîñòè èñïîëíèòåëüíîãî óñòðîéñòâà, îäíîâðåìåííî ñáðàñûâàÿ âîçäóõ èç äðóãîé, òåì ñàìûì îáåñïå÷èâàÿ äâèæåíèå ìåõàíèçìà. Ïåðåêëþ÷åíèå ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëÿ èçìåíÿåò íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ èñïîëíèòåëüíîãî óñòðîéñòâà. 5. Èñïîëíèòåëüíîå óñòðîéñòâî Èñïîëíèòåëüíîå óñòðîéñòâî ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ñæàòîãî âîçäóõà â ìåõàíè÷åñêóþ ðàáîòó. Íà ðèñóíêå 2.1 ïîêàçàí ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð, îäíàêî íà ïðàêòèêå ýòî ìîæåò áûòü, íàïðèìåð, ïîâîðîòíûé ïðèâîä, çàõâàò èëè ïíåâìàòè÷åñêèé èíñòðóìåíò. 6. Óñòðîéñòâà ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè (ïíåâìàòè÷åñêèå äðîññåëè) Ýòè ýëåìåíòû ïîçâîëÿþò ïëàâíî ðåãóëèðîâàòü ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ. Ìû îáñóäèì âñå ýòè óñòðîéñòâà áîëåå ïîäðîáíî â ðàçäåëàõ 4–7, ïîñëå òîãî, êàê ðàññìîòðèì òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ïíåâìàòèêè, çíàíèå êîòîðûõ íåîáõîäèìî äëÿ ïîíèìàíèÿ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. 3. ÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÅ ÎÑÍÎÂÛ ÏÍÅÂÌÀÒÈÊÈ ÅÄÈÍÈÖÛ ÈÇÌÅÐÅÍÈß Äëÿ òîãî ÷òîáû èñïîëüçîâàòü ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû íà ïðàêòèêå, íåîáõîäèìî ïîíÿòü ôèçè÷åñêèå çàêîíû ïîâåäåíèÿ âîçäóõà êàê ÷àñòíîãî ñëó÷àÿ ãàçîîáðàçíîé ñðåäû â óñëîâèÿõ ñèëüíîãî ñæàòèÿ, à òàêæå óñâîèòü òå ôèçè÷åñêèå ïîíÿòèÿ è åäèíèöû èçìåðåíèÿ, êîòîðûå îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ â ñîâðåìåííîé òåõíèêå.  1960 ãîäó áûë ïðèíÿò ñòàíäàðò, êîòîðûé ïîëó÷èë íàçâàíèå «Ìåæäóíàðîäíàÿ ñèñòåìà åäèíèö (ÑÈ)». Ñ òåõ ïîð íà ñèñòåìó ÑÈ (òàáë.3.1) ïåðåøëè ïî÷òè âñå ñòðàíû. Âìåñòå ñ òåì ÑØÀ, Âåëèêîáðèòàíèÿ è ßïîíèÿ ïî-ïðåæíåìó øèðîêî èñïîëüçóþò ñèñòåìó àíãëèéñêèõ ìåð. Òàáëèöà 3.1. Åäèíèöû ñèñòåìû ÑÈ, ïðèíÿòûå â ïíåâìàòèêå Величина Символ Единица СИ Наименование Масса m кг килограмм Длина S м метр Время t с секунда Температура, абсолютная T К Кельвин 1 радиан Площадь, Сечение A, S м2 квадратный метр Объем V м3 кубический метр Скорость v м/с метр в секунду Угловая скорость с радиан в секунду Ускорение а м/с2 метр за секунду в квадрате Сила F Н Ньютон Момент (Момент силы) М H·м Ньютон на метр Давление p Па Паскаль Примечание 1. ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ 0°C = 273,15 К 2. ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ Угол -1 = кг·м/с2 = Н/м2 17 3. Физические основы пневматики Дж = H·м = кг·м2/с2 Работа, энергия W, A Джоуль Мощность Р Вт Ватт Дж/с Импульс I Н·с Ньютон в секунду = кг·м/с Момент инерции J м2кг килограмм на квадратный метр Äëÿ íàèìåíîâàíèÿ äîëüíûõ è êðàòíûõ åäèíèö, îáðàçîâàííûõ ïóòåì óìíîæåíèÿ ïðåäñòàâëåííûõ âûøå áàçîâûõ âåëè÷èí íà 10 â îïðåäåëåííîé ñòåïåíè, áûëè ââåäåíû ñîîòâåòñòâóþùèå ïðèñòàâêè. Ýòè åäèíèöû ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 3.2. Òàáëèöà 3.2. Ïðèñòàâêè, ââåäåííûå äëÿ íàèìåíîâàíèÿ äîëüíûõ è êðàòíûõ åäèíèö Степень Приставка Обозначение русская международная русское -6 микро micro мк 10-3 милли milli м m 10-2 санти centi с c 10-1 деци deci д d 101 дека deca да da 2 гекто hecto г h 103 кило kilo к k 6 мега Mega М M 10 10 10 международное ÅÄÈÍÈÖÛ ÈÇÌÅÐÅÍÈß, ÍÅ ÎÒÍÎÑßÙÈÅÑß Ê ÌÅÒÐÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÈÑÒÅÌÅ Â ïðåäñòàâëåííîé íèæå òàáëèöå 3.3 äàþòñÿ â ñðàâíåíèè åäèíèöû ìåòðè÷åñêîé (ÑÈ) è àíãëèéñêîé ñèñòåì. Òàáëèöà 3.3. Ñðàâíåíèå ìåòðè÷åñêîé è àíãëèéñêîé ñèñòåì Коэффициенты для пересчета Величина Метрическая единица (М) Английская единица (А) Масса кг г фунт (lb.) унция (oz.) 2,205 0,03527 0,4535 28,3527 Длина м м мм фут (ft.) ярд (yd.) дюйм (i.) 3,281 1,094 0,03937 0,3048 0,914 25,4 А=М(Коэф-т) M=A(Коэф-т) 18 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Температура °С 2 °F 1,8°С+32 (°F-32)/1,8 Площадь, Сечение м см2 кв.фут (sq.ft.) кв.дюйм (sq.inch) 10,76 0,155 0,0929 6,4516 Объем м3 см3 дм3 куб.ярд (cu.yard) куб.дюйм (cu.i) куб.фут (cu.ft.) 1,308 0,06102 0,03531 0,7645 16,388 28,32 Расход норм. м3/мин норм. дм3/мин (норм. л/мин) куб.фут/мин (ANR) куб.фут/мин (ANR) 35,31 0,03531 0,02832 28,32 Сила Н фунт-сила (lbf.) 0,2248 4,4448 Давление бар фунт-сила / кв.дюйм (psi) 14,5 0,06895 ÄÀÂËÅÍÈÅ Íàïîìíèì, ÷òî åäèíèöåé äàâëåíèÿ â ñèñòåìå ÑÈ ÿâëÿåòñÿ Ïàñêàëü (Ïà). 1 Ïà = 1 Í/ì2 (Íüþòîí íà êâ. ìåòð) Ýòà âåëè÷èíà ÷ðåçâû÷àéíî ìàëà, ïîýòîìó, âî èçáåæàíèå ãðîìîçäêèõ ÷èñåë, áûëî ðåøåíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå ïðàêòè÷åñêîé åäèíèöû áàð, êîòîðûé ñîñòàâëÿåò 105 Ïà. 100000 Ïà = 100 êÏà = 1 áàð Ýòà âåëè÷èíà ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè ñîîòâåòñòâóåò ñòàðîé ìåòðè÷åñêîé åäèíèöå – êãñ/ñì2, äî ñèõ ïîð ïðèìåíÿåìîé íà ïðàêòèêå (1 êãñ/ñì2 = 0,980665 áàðà). ¾¶³½±Ã¹»± .1B L1B .1B L1B L1B L1B ¶Ã¶¿Á¿¼¿´¹Ð L1B NCBS Q¸²ÌÿȾ¿¶µ±³¼¶¾¹¶ Q²Â¿¼Ïþ¿¶µ±³¼¶¾¹¶ ¥¹¸¹»± .1B ±»ÄĽ¾±Ð öƾ¿¼¿´¹Ð ¤Á¿³¶¾Í¾¿Á½±¼Í¾¿´¿ ±Ã½¿ÂŶÁ¾¿´¿µ±³¼¶¾¹Ð 1BCT ± .1B .1B 5PSS NCBS ^ý¿ÂŶÁ¾¿¶ µ±³¼¶¾¹¶ ²Â¿¼Ïþ̺ ³±»ÄĽ Ðèñ. 3.4. Ðàçëè÷íûå ñèñòåìû îòñ÷åòà âåëè÷èíû äàâëåíèÿ  ôèçèêå èñïîëüçóåòñÿ àáñîëþòíîå äàâëåíèå, êîòîðîå îòñ÷èòûâàåòñÿ 3. Физические основы пневматики 19 îò íóëÿ (ïîëíîãî âàêóóìà).  ïíåâìàòèêå îáû÷íî ïðèìåíÿåòñÿ èçáûòî÷íîå äàâëåíèå, äëÿ êîòîðîãî íà÷àëîì îòñ÷åòà ÿâëÿåòñÿ àòìîñôåðíîå äàâëåíèå. Èìåííî òàêîå äàâëåíèå ïîêàçûâàåò ìàíîìåòð, ïîýòîìó èçáûòî÷íîå äàâëåíèå ÷àñòî íàçûâàþò ìàíîìåòðè÷åñêèì. Òàêèì îáðàçîì, ìàíîìåòðè÷åñêîå äàâëåíèå îòëè÷àåòñÿ îò àáñîëþòíîãî íà âåëè÷èíó àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ. Âàêóóìíûå òåõíîëîãèè îïåðèðóþò ñ äàâëåíèåì íèæå àòìîñôåðíîãî (âàêóóììåòðè÷åñêîå äàâëåíèå). Íà ðèñ. 3.4 ïîêàçàíû ðàçëè÷íûå ñèñòåìû îòñ÷åòà âåëè÷èíû äàâëåíèÿ íà ïðèìåðå, â êîòîðîì òî÷êîé îòñ÷åòà ñëóæèò ñòàíäàðòíîå àòìîñôåðíîå äàâëåíèå â 1,013 áàð. Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî äàííîå çíà÷åíèå íå ðàâíî 1 áàð, õîòÿ äëÿ îáû÷íûõ ðàñ÷åòîâ â ïíåâìàòèêå ýòîé ðàçíèöåé íåðåäêî ïðåíåáðåãàþò. ÑÂÎÉÑÒÂÀ ÃÀÇΠÈÇÎÒÅÐÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ. ÇÀÊÎÍ ÁÎÉËß–ÌÀÐÈÎÒÒÀ Èçîòåðìè÷åñêèé ïðîöåññ ïðîòåêàåò ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå. Ïðîöåññ îïèñûâàåòñÿ çàêîíîì Áîéëÿ–Ìàðèîòòà: äëÿ äàííîé ìàññû ãàçà ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå ïðîèçâåäåíèå äàâëåíèÿ ãàçà íà åãî îáúåì åñòü âåëè÷èíà ïîñòîÿííàÿ: p·V = const ïðè T = const è m = const Èíà÷å ãîâîðÿ, åñëè ãàç ïåðåõîäèò èç ñîñòîÿíèÿ (1) â ñîñòîÿíèå (2), p181 = p282 èëè p2 = p181 82 Ïðèìåð: Åñëè ãàç, çàíèìàþùèé îáúåì V1 = 1ì3 ïðè àáñîëþòíîì äàâëåíèè, ðàâíîì 1 áàð (100 000 Ïà), áóäåò ñæèìàòüñÿ èçîòåðìè÷åñêè, ò.å. ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå, äî îáúåìà V2 = 0,5 ì3, òî À¿ÏË3 p2À¿Ï¿ Ë3 5 Q 5 7 Îòíîøåíèå V1/V2 íàçûâàåòñÿ “ñòåïåíüþ ñæàòèÿ”, êîòîðîå èìååò îáîçíà÷åíèå cr (îò àíãëèéñêîãî “compression ratio”). Íàïðèìåð, ïðè ìàíîìåòðè÷åñêîì äàâëåíèè, ðàâíîì 4 áàð, äàííîå îòíîøåíèå ðàâíî V1 = V2 4+1,013 = 4,95 1,013 20 ПНЕВМОАВТОМАТИКА 7Q QY7 ' ' 7Q 7Q QY7 QY7 Ðèñ.3.5. Èëëþñòðàöèÿ çàêîíà Áîéëÿ–Ìàðèîòòà Ðåàëüíûé ïðîöåññ ïðèáëèæàåòñÿ ê èçîòåðìè÷åñêîìó, êîãäà èìååò ìåñòî èíòåíñèâíûé òåïëîîáìåí ìåæäó ãàçîì è îêðóæàþùåé ñðåäîé.  ýòîì ñëó÷àå ðàçîãðåâ ãàçà ïðè ñæàòèè ñîïðîâîæäàåòñÿ ðàññåèâàíèåì âûäåëåííîãî òåïëà â îêðóæàþùåì ïðîñòðàíñòâå, à îõëàæäåíèå ãàçà ïðè ðàçðåæåíèè ñîïðîâîæäàåòñÿ «ïîäïèòêîé» òåïëîì èç îêðóæàþùåãî ïðîñòðàíñòâà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî òåìïåðàòóðà ãàçà îñòàåòñÿ íåèçìåííîé.  òàêèõ ñëó÷àÿõ ïðèìåíåíèå çàêîíà Áîéëÿ–Ìàðèîòòà íà ïðàêòèêå ÿâëÿåòñÿ âïîëíå êîððåêòíûì. Ñëåäóåò, îäíàêî, èìåòü â âèäó, ÷òî ïðîöåññû â ïíåâìîñèñòåìàõ íå âñåãäà áûâàþò áëèçêè ê èçîòåðìè÷åñêèì. Ïðè áûñòðîì ïðîòåêàíèè èëè ïðè îãðàíè÷åííîì òåïëîîáìåíå ðåàëüíûå ïðîöåññû ìîãóò îêàçàòüñÿ áëèæå ê àäèàáàòè÷åñêèì (ñì. íèæå). ÈÇÎÁÀÐÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ. ÇÀÊÎÍ ÃÅÉ-ËÞÑÑÀÊÀ Èçîáàðè÷åñêèé ïðîöåññ ïðîòåêàåò ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè. Ïðîöåññ îïèñûâàåòñÿ çàêîíîì Ãåé-Ëþññàêà: ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè îáúåì ïîñòîÿííîé ìàññû ãàçà ïðîïîðöèîíàëåí àáñîëþòíîé òåìïåðàòóðå: V/T = const ïðè p = const è m = const Ïîñêîëüêó (2) èìååì: V = const, ïðè ïåðåõîäå îò ñîñòîÿíèÿ (1) ê ñîñòîÿíèþ T V1 T1 V162 ÐÍÍÑÁÄÑÐÑÁÄÌÌÍ82 = V2 T2 T1 Ïðèìåð: V1 = 100 ë, t1 = 0°C, t2 = 25°C, V2 – ? Ïðè ðàñ÷åòàõ äîëæíà èñïîëüçîâàòüñÿ àáñîëþòíàÿ òåìïåðàòóðà, âûðàæåííàÿ â Êåëüâèíàõ (K): T(K) = t (°C) + 273 21 3. Физические основы пневматики Òàêèì îáðàçîì, T1 = 0 + 273 = 273 K T2 = 20 + 273 = 293 K Q Q Ñëåäîâàòåëüíî, 100 V2Ê= V2Ê - 7 5 ÈÇÎÕÎÐÈ×ÅÑÊÈÉ ÏÐÎÖÅÑÑ. ÇÀÊÎÍ ØÀÐËß Èçîõîðè÷åñêèé ïðîöåññ ïðîòåêàåò ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå. Îí îïèñûâàåòñÿ çàêîíîì Øàðëÿ: äàâëåíèå ãàçà ôèêñèðîâàííîé ìàññû è ôèêñèðîâàííîãî îáúåìà ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíî àáñîëþòíîé òåìïåðàòóðå ãàçà, ò.å. 7 7 Q p/T = const ïðè V = const è m = const Ñîîòâåòñòâåííî, ïðè ïåðåõîäå èç ñîñòîÿíèÿ (1) â ñîñòîÿíèå (2) èìååì : 5 P1 P2 T2 ÐÊÄÃÍÁ¿ÑÄÊÛÌÍRR T1 T2 T1 ÓÐÀÂÍÅÍÈÅ ÑÎÑÒÎßÍÈß ÃÀÇÀ (ÓÐÀÂÍÅÍÈÅ ÌÅÍÄÅËÅÅÂÀ–ÊËÀÏÅÉÐÎÍÀ) Îáúåäèíèâ ïðåäûäóùèå ñîîòíîøåíèÿ, ïîëó÷àåì îáùåå óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ ãàçà (óðàâíåíèå Êëàïåéðîíà): p181 p282 = = const T1 T2 Ýòà êîíñòàíòà ðàçëè÷íà äëÿ ðàçíûõ ãàçîâ. Äëÿ êàæäîãî êîíêðåòíîãî ãàçà îíà çàâèñèò îò åãî ìàññû. Êîíñòàíòà áûëà îïðåäåëåíà Ìåíäåëååâûì, â ðåçóëüòàòå ÷åãî óðàâíåíèå, íàçâàííîå èìåíàìè Ìåíäåëååâà è Êëàïåéðîíà, ïðèîáðåëî âèä: R8 O4 m ÇÊÇR846 T P P ãäå R = 8,314 Äæ/(ìîëü·K) – óíèâåðñàëüíàÿ ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ, – ìîëÿðíàÿ ìàññà (ìàññà îäíîãî ìîëÿ), 22 ПНЕВМОАВТОМАТИКА m – ìàññà âñåãî ãàçà. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî äëÿ âîçäóõà = 0,029 êã/ìîëü, ïîëó÷àåì çàïèñü óðàâíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ äëÿ âîçäóõà: p · V = m · Rg · T, ãäå Rg – ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ, êîòîðàÿ äëÿ âîçäóõà ñîñòàâëÿåò 287 Äæ/ (êã·Ê). Äàííûé çàêîí ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâ ðàñ÷åòîâ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè èëè ïîäáîðå ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ, êîãäà íåîáõîäèìî ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå èçìåíåíèÿ âñåõ òðåõ ïàðàìåòðîâ ãàçà. ÀÄÈÀÁÀÒÈ×ÅÑÊÈÉ (ÈÇÎÝÍÒÐÎÏÈ×ÅÑÊÈÉ) ÏÐÎÖÅÑÑ Ðàññìîòðåííûå âûøå çàêîíû ïðåäïîëàãàþò ìåäëåííîå ïðîòåêàíèå ïðîöåññîâ â ñèñòåìå. Òàê, ñêîðîñòü èçîòåðìè÷åñêîãî ïðîöåññà ñóùåñòâåííî Qx7D íèæå, ÷åì ñêîðîñòü òåïëîîáìåíà, ïîýòîìó ñèñòåìà óñïåâàåò ñáðîñèòü èçáûòî÷íîå òåïëî, ëèáî ïðèíÿòü åãî èçâíå, ÷òî è ïîçâîëÿåò òåìïåðàòóðå Q îñòàâàòüñÿ ïîñòîÿííîé.  ýòîì ñëó÷àå èçìåíÿþòñÿ Qx7LD òîëüêî äâà ïàðàìåòðà – äàâëåíèå è îáúåì. Íà ïðàêòèêå æå áîëüøèíñòâî ïðîöåññîâ, òàêèõ êàê, 7 íàïðèìåð, ïîñòóïëåíèå âîçäóõà â ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð, ïðîòåêàþò íàñòîëüêî áûñòðî, ÷òî èíòåíñèâíîñòü òåïëîîáìåíà ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé îêàçûâàåòñÿ íåäîñòàòî÷íîé äëÿ ïîääåðæàíèÿ òåìïåðàòóðû íà íåèçìåííîì óðîâíå. Òîãäà íàðÿäó ñ äàâëåíèåì è îáúåìîì èçìåíÿåòñÿ è òåìïåðàòóðà.  ïðåäåëüíîì ñëó÷àå òåïëîîáìåí íàñòîëüêî ñëàáî âëèÿåò íà ïàðàìåòðû ïðîöåññà, ÷òî èì ìîæíî âîîáùå ïðåíåáðå÷ü. Ïðîöåññ, èäóùèé áåç òåïëîîáìåíà ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé, íàçûâàåòñÿ “àäèàáàòè÷åñêèì” èëè «èçîýíòðîïè÷åñêèì» è îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì: p·V = const, ïðè m = const, ãäå (ãàììà) – ïîêàçàòåëü àäèàáàòû, êîòîðûé çàâèñèò îò ãàçà. Äëÿ âîçäóõà = 1,4. Íåðåäêî ìîæíî âñòðåòèòü îáîçíà÷åíèå ïîêàçàòåëÿ àäèàáàòû “k”. Ïðè ïåðåõîäå îò ñîñòîÿíèÿ (1) ê ñîñòîÿíèþ (2) óðàâíåíèå àäèàáàòè÷åñêîãî ïðîöåññà ïðèîáðåòàåò âèä: p1V1 = p2V2 Òàêèì îáðàçîì, â àäèàáàòè÷åñêîì ïðîöåññå èçìåíÿþòñÿ ñðàçó òðè 3. Физические основы пневматики 23 ïàðàìåòðà ãàçà. Òàê, ïðè ñæàòèè ãàç íàãðåâàåòñÿ, è äàâëåíèå íàðàñòàåò áûñòðåå, ÷åì â èçîòåðìè÷åñêîì ïðîöåññå, à ïðè ðàñøèðåíèè ïðîèñõîäèò îõëàæäåíèå ãàçà, è ïàäåíèå äàâëåíèÿ ïðîèñõîäèò áûñòðåå.  ðåàëüíûõ ïðîöåññàõ òðóäíî ïîëó÷èòü èäåàëüíûé òåïëîîáìåí, êàê â èçîòåðìè÷åñêîì ïðîöåññå, è èäåàëüíóþ òåïëîèçîëÿöèþ, õàðàêòåðíóþ äëÿ àäèàáàòè÷åñêîãî ïðîöåññà. Ïî ðîëè òåïëîîáìåíà ðåàëüíûå ïðîöåññû ëåæàò ãäå-òî â ïðîìåæóòêå ìåæäó äâóìÿ êðàéíèìè ñëó÷àÿìè – èçîòåðìè÷åñêèì è àäèàáàòè÷åñêèì. Ýòè ïðîöåññû íàçûâàþòñÿ ïîëèòðîïíûìè, è îíè îïèñûâàþòñÿ óðàâíåíèåì: p1V1n = p2V2n, ãäå n – ïîêàçàòåëü ïîëèòðîïû. Ñðàâíèâàÿ óðàâíåíèå ïîëèòðîïíîãî ïðîöåññà ñ çàêîíîì ÁîéëÿÌàðèîòòà, ëåãêî óâèäåòü, ÷òî äëÿ èçîòåðìè÷åñêîãî ïðîöåññà n=1. Ñîîòâåòñòâåííî, äëÿ àäèàáàòè÷åñêîãî ïðîöåññà n=. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ðåàëüíûõ ïðîöåññîâ 1n.  ìåäëåííûõ ïðîöåññàõ ñî çíà÷èòåëüíûì òåïëîîáìåíîì n1, à â áûñòðûõ ïðîöåññàõ ñî ñëàáûì òåïëîîáìåíîì n. À êàêèìè ñëåäóåò ñ÷èòàòü ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå â ïíåâìàòè÷åñêèõ ïðèâîäàõ?  ðàáîòå [1] ðåêîìåíäóåòñÿ äëÿ ðàñ÷åòà ïíåâìîöèëèíäðîâ ïðèíèìàòü n=(1.25¾1.35). Íåðåäêî äëÿ ïðåäâàðèòåëüíûõ îöåíîê, íå òðåáóþùèõ âûñîêîé òî÷íîñòè, ïðîöåññ ïðèíèìàþò èçîòåðìè÷åñêèì (n=1), ò.ê. ýòî îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíóþ ïðîñòîòó âû÷èñëåíèé. Åñòü è òàêîé ïîäõîä: åñëè ïîêàçàòåëü ïîëèòðîïû íåèçâåñòåí, äåëàþò ðàñ÷åò äëÿ äâóõ êðàéíèõ ñëó÷àåâ – èçîòåðìè÷åñêîãî (n=1) è àäèàáàòè÷åñêîãî (n=1.4), ïîëó÷àÿ äâà ðåçóëüòàòà è ïîíèìàÿ, ÷òî èñòèííûé ðåçóëüòàò íàõîäèòñÿ âíóòðè äèàïàçîíà ìåæäó íèìè. ÐÀÑÕÎÄ Îñíîâíîé åäèíèöåé ðàñõîäà “Q” â ïíåâìàòèêå ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíà, ðàâíàÿ íîðìàëüíîìó êóáè÷åñêîìó ìåòðó â ñåêóíäó (íîðì.ì3/ñ). Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî êóáè÷åñêèé ìåòð – ìåðà îáúåìà, â ïíåâìàòèêå åå èñïîëüçóþò äëÿ èçìåðåíèÿ êîëè÷åñòâà âîçäóõà. Ïîñêîëüêó â îäíîì è òîì æå îáúåìå ïðè ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ ìîæåò íàõîäèòüñÿ ðàçíîå êîëè÷åñòâî âîçäóõà, òî ýòè óñëîâèÿ ñòàíäàðòèçîâàíû è íàçûâàþòñÿ «íîðìàëüíûìè» (ñì. íèæå). Òàêèì îáðàçîì, ïðè «íîðìàëüíûõ» óñëîâèÿõ êóáè÷åñêèé ìåòð ñîäåðæèò ñîâåðøåííî êîíêðåòíóþ ìàññó âîçäóõà, è «íîðì.ì3/ñ» – ýòî ôàêòè÷åñêè åäèíèöà èçìåðåíèÿ ìàññîâîãî ðàñõîäà. Èíîãäà â òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè ñëîâî «íîðìàëüíûé» îïóñêàþò, íî âñå ðàâíî èìåþò â âèäó èìåííî ýòè óñëîâèÿ, åñëè íå ïðèâîäèòñÿ ñïåöèàëüíûõ îãîâîðîê.  ìåæäóíàðîäíûõ îáîçíà÷åíèÿõ âìåñòî «íîðìàëüíûé» ïèøóò 24 ПНЕВМОАВТОМАТИКА «ANR» ïîñëå åäèíèöû èçìåðåíèÿ. Äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì íîðìàëüíûé êóáîìåòð â ñåêóíäó – âåëè÷èíà ñëèøêîì áîëüøàÿ, è ðàñõîä âûðàæàþò â íîðìàëüíûõ ëèòðàõ â ìèíóòó (íîðì.ë/ìèí) èëè, ÷òî òî æå ñàìîå, â íîðìàëüíûõ êóáè÷åñêèõ äåöèìåòðàõ â ìèíóòó (íîðì.äì3/ìèí).  àíãëèéñêîé ñèñòåìå ìåð îáùåïðèíÿòîé åäèíèöåé äëÿ èçìåðåíèÿ ðàñõîäà ÿâëÿåòñÿ “ñòàíäàðòíûé êóáè÷åñêèé ôóò â ìèíóòó” (scfm). ÍÎÐÌÀËÜÍÛÉ ÎÁÚÅÌ Êàê óïîìèíàëîñü âûøå, â ïíåâìàòèêå ïðèíÿòî èçìåðÿòü êîëè÷åñòâî ñæàòîãî âîçäóõà îáúåìíûìè åäèíèöàìè – ëèòðàìè, êóáè÷åñêèìè ìåòðàìè èëè ôóòàìè. «Íîðìàëüíûì îáúåìîì» íàçûâàåòñÿ îáúåì, êîòîðûé çàíÿëî áû èçìåðÿåìîå êîëè÷åñòâî ñæàòîãî âîçäóõà, åñëè ïðèâåñòè åãî ê íîðìàëüíûì óñëîâèÿì.  ñîîòâåòñòâèè ñ ìåæäóíàðîäíûì ñòàíäàðòîì ISO 8778, íîðìàëüíûìè óñëîâèÿìè ÿâëÿþòñÿ [2]: àáñîëþòíîå äàâëåíèå 100 000 Ïà (1 áàð), òåìïåðàòóðà 20°C, îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà 65%. Ðàññ÷èòàåì ìàññó âîçäóõà, çàíèìàþùóþ îáúåì 1 ì3 ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ. Ïîäñòàâèâ óêàçàííûå â ñòàíäàðòå çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ â óðàâíåíèå Ìåíäåëååâà–Êëàïåéðîíà, ïîëó÷àåì: 105O = Òàêèì îáðàçîì, â îäíîì íîðìàëüíîì êóáè÷åñêîì ìåòðå ñîäåðæèòñÿ 1,19 êã âîçäóõà. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî íà ðàçíûõ ýòàïàõ ðàçâèòèÿ ïíåâìàòèêè è â ðàçíûõ èñòî÷íèêàõ ñëîæèëèñü íåêîòîðûå ðàçëè÷èÿ â ïîíèìàíèè «íîðìàëüíûõ óñëîâèé» (ANR). Îáû÷íî, âî èçáåæàíèå âîçìîæíûõ îøèáîê, â òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè ïðè óïîìèíàíèè (ANR) äàåòñÿ ðàçúÿñíåíèå, êàêèå çíà÷åíèÿ äàâëåíèÿ, òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè ïîäðàçóìåâàþòñÿ ïîä ïîíÿòèåì «íîðìàëüíûå óñëîâèÿ». ÓÐÀÂÍÅÍÈÅ ÁÅÐÍÓËËÈ Óðàâíåíèå Áåðíóëëè ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç ôîðì çàïèñè çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, îòíîñÿùåéñÿ ê äâèæåíèþ æèäêîñòè. Òåîðåìà Áåðíóëëè ãëàñèò: «Ñóììà ïüåçîìåòðè÷åñêîãî íàïîðà (ò.å. äàâëåíèÿ) è ñêîðîñòíîãî íàïîðà ñîõðàíÿåò ñâîþ âåëè÷èíó âäîëü òðàåêòîðèè äâèæåíèÿ». Òàêèì îáðàçîì, åñëè æèäêîñòü ïðîòåêàåò â ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâëåíèè ïî òðóáå ïåðåìåííîãî ñå÷åíèÿ, òî äàâëåíèå æèäêîñòè âûøå òàì, ãäå ñå÷åíèå áîëüøå, ñîîòâåòñòâåííî, ïðè óìåíüøåíèè ñå÷åíèÿ 25 3. Физические основы пневматики äàâëåíèå ñíèæàåòñÿ (ðèñ.3.6).  ïðîñòåéøåé ôîðìå óðàâíåíèå Áåðíóëëè èìååò âèä: 1 1 p1 + UX12 = p2 + UX22 2 2 Q Q c d 7 7 ãäå ð1, v1 è ð2, v2 – ñîîòâåòñòâåííî äàâëåíèå è ñêîðîñòü â òî÷êàõ 1 è qÇÐiÊÊÝÐÑÏ¿ÕǾ 2, ÉÆ¿ÉÍÌÒbÄÏÌÒÊÊÇ – ïëîòíîñòü æèäêîñòè. Äàâëåíèå ÿâëÿåòñÿ âûðàæåíèåì ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ïîòîêà, 1 ñêîðîñòíîé íàïîð ( Uv2) âûðàæàåò êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ. Ñóììà 2 äâóõ ýòèõ ôîðì ýíåðãèè îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé â ñèëó çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè. Ïðè ñóæåíèè êàíàëà ñêîðîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî, ðàñòåò ñêîðîñòíîé íàïîð, ò.å. êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ. Äàâëåíèå (ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ) ïðè ýòîì äîëæíî ñíèæàòüñÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ñóììàðíàÿ ýíåðãèÿ îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé. Óðàâíåíèå Áåðíóëëè â ïðèâåäåííîé âûøå ôîðìå ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ òàêæå äëÿ ãàçîâ ïðè óìåðåííûõ äîçâóêîâûõ ñêîðîñòÿõ ïîòîêà. Îíî ïîçâîëÿåò îáúÿñíèòü ïðèíöèï äåéñòâèÿ âàêóóìíîãî ýæåêòîðà, ãäå ðàçðåæåíèå ñîçäàåòñÿ ïóòåì óñêîðåíèÿ ïîòîêà ñæàòîãî âîçäóõà, à òàêæå ïðèíöèï Q-êîìïåíñàöèè â ðåãóëÿòîðàõ äàâëåíèÿ, ïîçâîëÿþùåé óëó÷øèòü õàðàêòåðèñòèêè ýòèõ óñòðîéñòâ. ÂËÀÆÍÎÑÒÜ ÂÎÇÄÓÕÀ  àòìîñôåðíîì âîçäóõå âñåãäà ïðèñóòñòâóåò îïðåäåëåííîå êîëè÷åñòâî âîäÿíîãî ïàðà, ò.å. âîäû, ðàñòâîðåííîé â âîçäóõå íà ìîëåêóëÿðíîì óðîâíå. Ìåðîé ñîäåðæàíèÿ âîäÿíîãî ïàðà ÿâëÿåòñÿ àáñîëþòíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà, ò.å. êîëè÷åñòâî âîäÿíîãî ïàðà â åäèíèöå îáúåìà (ìàññû) âîçäóõà. Àáñîëþòíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà èìååò ìàêñèìóì, ïðè êîòîðîì âîçäóõ íàñûùåí âëàãîé. Âåëè÷èíà ýòîãî ìàêñèìóìà (èíûìè ñëîâàìè, ïîðîãà íàñûùåíèÿ) ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû: ÷åì òåïëåå âîçäóõ, òåì áîëüøå âëàãè îí ñïîñîáåí óäåðæèâàòü â ñâîåì ñîñòàâå. Ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû àòìîñôåðíîãî âîçäóõà åãî àáñîëþòíàÿ âëàæíîñòü íå èçìåíÿåòñÿ, â òî âðåìÿ êàê ïîðîã íàñûùåíèÿ ñíèæàåòñÿ.  êîíöå êîíöîâ ïîðîã íàñûùåíèÿ ìîæåò ñíèçèòüñÿ íàñòîëüêî, ÷òî ñòàíåò ðàâíûì ôàêòè÷åñêîé àáñîëþòíîé âëàæíîñòè âîçäóõà. Òàêèì îáðàçîì, îõëàæäàÿ âîçäóõ, ìîæíî äîñòè÷ü òàêîãî çíà÷åíèÿ åãî òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðîì âîçäóõ îêàçûâàåòñÿ ïðåäåëüíî íàñûùåííûì âëàãîé. Òàêàÿ òåìïåðàòóðà íàçûâàåòñÿ òî÷êîé ðîñû. Åñëè òåìïåðàòóðà âîçäóõà áóäåò ïîíèæàòüñÿ íèæå òî÷êè ðîñû, âëàãà áîëüøå íå ñìîæåò óäåðæèâàòüñÿ â 26 ПНЕВМОАВТОМАТИКА âîçäóõå â ïðåæíåì êîëè÷åñòâå, è ÷àñòü åå íà÷íåò êîíäåíñèðîâàòüñÿ, ò.å âûïàäàòü â âèäå êàïåëü. Ôàêòè÷åñêîå êîëè÷åñòâî âîäû, êîòîðîå ìîæåò óäåðæèâàòüñÿ â ïîñòîÿííîì îáúåìå âîçäóõà, çàâèñèò òîëüêî îò òåìïåðàòóðû. Ïðè äàííîé òåìïåðàòóðå 1 ì3 ñæàòîãî âîçäóõà ìîæåò óäåðæèâàòü òàêîå æå êîëè÷åñòâî âîäÿíîãî ïàðà, êîòîðîå ñîäåðæèòñÿ â 1 ì3 àòìîñôåðíîãî âîçäóõà.  ïðåäñòàâëåííîé íèæå òàáëèöå 3.7 ïîêàçàíî ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âîäû, êîòîðîå ìîæåò ñîäåðæàòüñÿ â âîçäóõå (â ãðàììàõ íà êóáè÷åñêèé ìåòð) â øèðîêîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò -40°Ñ äî +40°Ñ. Ïðèâåäåííàÿ òàáëèöà äàåò òî÷íûå çíà÷åíèÿ äëÿ âñåãî òåìïåðàòóðíîãî äèàïàçîíà, â êîòîðîì ðàáîòàåò ïðîìûøëåííàÿ ïíåâìîàâòîìàòèêà. Ïåðâàÿ ïîëîâèíà òàáëèöû îòíîñèòñÿ ê òåìïåðàòóðàì âûøå íóëÿ, âòîðàÿ ïîëîâèíà – ê òåìïåðàòóðàì íèæå íóëÿ. Òàáëèöà 3.7. Ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âîäû â 1 ì3 Температура, °С 0 5 10 г/м3 (атмосферный воздух) 4,98 6,86 9,51 15 20 25 30 35 40 13,04 17,69 23,76 31,64 41,83 54,11 Температура, °С 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 г/м3 (атмосферный воздух) 4,98 3,42 2,37 1,61 1,08 0,7 0,45 0,29 0,18 ÎÒÍÎÑÈÒÅËÜÍÀß ÂËÀÆÍÎÑÒÜ Ñîîòíîøåíèå ìåæäó ôàêòè÷åñêèì ñîäåðæàíèåì âîäû è ìàêñèìàëüíî âîçìîæíûì åå ñîäåðæàíèåì (â ñîñòîÿíèè íàñûùåíèÿ) íàçûâàåòñÿ îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòüþ âîçäóõà è óêàçûâàåòñÿ â ïðîöåíòàõ: oÑÌÍÐÇÑÄÊÛÌ¿¾ÁÊ¿ÅÌÍÐÑÛ u¿ÉÑÇÖÄÐÉÍÄÐÍÃÄÏÅ¿ÌÇÄÁÍÃÚ rÍÃÄÏÅ¿ÌÇÄÁÍÃÚÁÐÍÐÑ;ÌÇÇÌ¿ÐÚØÄÌǾ v Ïðèìåð 1: Òåìïåðàòóðà 25°Ñ, îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü 65%. Ñêîëüêî âîäû ñîäåðæèòñÿ â 1 ì3? Êîëè÷åñòâî âëàãè ïðè 25°Ñ ðàâíî 23,76 ã/ì3 (ñì. òàáë. 3.7). Òîãäà îïðåäåëÿåìîå êîëè÷åñòâî âîäû ðàâíî 23,76 ã/ì3·0,65 = 15,44 ã/ì3. Ïðè ñæàòèè âîçäóõà åãî ñïîñîáíîñòü óäåðæèâàòü âëàãó â âèäå ïàðà ñíèæàåòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè òåìïåðàòóðà íå âîçðàñòåò, âîäà ìîæåò íà÷àòü êîíäåíñèðîâàòüñÿ. Ïðèìåð 2: 10 ì3 àòìîñôåðíîãî âîçäóõà ïðè 15°Ñ è 65% îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè ñæèìàåòñÿ äî ìàíîìåòðè÷åñêîãî äàâëåíèÿ 6 áàð. Äîïóñòèìîå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû îãðàíè÷åíî çíà÷åíèåì 25°Ñ. Ñêîëüêî âîäû ñêîíäåíñèðóåòñÿ? Èç òàáëèöû 3.7: ïðè òåìïåðàòóðå 15°Ñ â âîçäóõå ìîæåò ñîäåðæàòüñÿ ìàêñèìóì 13,04 ã/ì3 , ñëåäîâàòåëüíî 10 ì3 ñîäåðæàò 13,04 ã/ì3 ·10 ì3 = 130,4 ã. 27 3. Физические основы пневматики Ïðè îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè 65% âîçäóõ áóäåò ñîäåðæàòü 130,4 ã · 0,65 = 84,9 ã (à) âëàãè. Óìåíüøåííûé îáúåì ñæàòîãî âîçäóõà ïðè äàâëåíèè 6 áàð ìîæíî ïîäñ÷èòàòü: p181 = p282 p1 8281 p2 À¿Ï Ë3Ë3 À¿Ï Ïîëüçóÿñü òàáëèöåé 3.7, îïðåäåëÿåì, ÷òî 1,44 ì3 âîçäóõà ïðè 25°Ñ ìîæåò óäåðæèâàòü ìàêñèìóì 23,76 ã · 1,44 = 34,2 ã (b) âëàãè. Êîëè÷åñòâî êîíäåíñàòà ðàâíÿåòñÿ ðàçíîñòè ìåæäó îáùèì êîëè÷åñòâîì âîäû, ñîäåðæàùèìñÿ â àòìîñôåðíîì âîçäóõå (à) è êîëè÷åñòâîì âîäû, êîòîðîå ìîæåò âîáðàòü â ñåáÿ ñæàòûé âîçäóõ (b), à èìåííî: 84,9 - 34,2 = 50,6 ã âîäû âûïàäåò â âèäå êîíäåíñàòà. Âî èçáåæàíèå âðåäíîãî âîçäåéñòâèÿ, êîòîðîå ìîæåò îêàçàòü êîíäåíñàò íà ñîñòîÿíèå ìàãèñòðàëè è ðàáîòó ïíåâìàòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, åãî íåîáõîäèìî óäàëèòü, ïðåæäå ÷åì ñæàòûé âîçäóõ áóäåò íàïðàâëåí ê ïîòðåáèòåëþ. Á±½½)0½ k Ðèñ. 3.8. Ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âîäû â êóáîìåòðå âîçäóõà â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò -30°Ñ äî +80°Ñ. t$ 28 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ðèñ.3.8 èëëþñòðèðóåò çàâèñèìîñòü ìàêñèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà âîäû â êóáîìåòðå âîçäóõà îò èçìåíåíèÿ åãî òåìïåðàòóðû. Æèðíàÿ ëèíèÿ îòíîñèòñÿ ê îáúåìó âîçäóõà ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè è ñîîòâåòñòâóþùåé òåìïåðàòóðå. Òîíêàÿ ëèíèÿ ïîêàçûâàåò êîëè÷åñòâî âîäû, ïðèõîäÿùååñÿ íà íîðìàëüíûé êóáè÷åñêèé ìåòð, ò.å. íà 1.19 êã âîçäóõà. Ðàñõîä âîçäóõà îáû÷íî âûðàæàåòñÿ ÷åðåç íîðìàëüíûé îáúåì, áëàãîäàðÿ ÷åìó íåò íåîáõîäèìîñòè âûïîëíÿòü äîïîëíèòåëüíûå ðàñ÷åòû. ÄÀÂËÅÍÈÅ È ÐÀÑÕÎÄ Äëÿ ïíåâìàòèêè âåñüìà âàæíûì ÿâëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèå ìåæäó äàâëåíèåì è ðàñõîäîì. Ïðè îòñóòñòâèè ðàñõîäà, êîãäà ðàáî÷àÿ ñðåäà íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ, äàâëåíèå îäèíàêîâî â ëþáîé òî÷êå ñèñòåìû. Åñëè æå èìååò ìåñòî ïåðåìåùåíèå ñðåäû, òî äàâëåíèå áóäåò ìåíÿòüñÿ îò òî÷êè ê òî÷êå. Ýòà ðàçíèöà äàâëåíèé íàçûâàåòñÿ “ïåðåïàäîì äàâëåíèÿ”. Ïåðåïàä äàâëåíèÿ çàâèñèò îò òðåõ âåëè÷èí: ïåðâîíà÷àëüíîãî äàâëåíèÿ ðàñõîäà ñîïðîòèâëåíèÿ ïîòîêó ñî ñòîðîíû òðóáîïðîâîäà èëè èíîãî ýëåìåíòà, ÷åðåç êîòîðûé ïðîèñõîäèò ïðîòåêàíèå. Äëÿ õàðàêòåðèñòèêè ñîïðîòèâëåíèÿ ïîòîêó âîçäóõà íå ñóùåñòâóåò êàêîé-ëèáî ñïåöèàëüíîé åäèíèöû (êàê, íàïðèìåð, â ýëåêòðè÷åñòâå, ãäå òàêîâîé ÿâëÿåòñÿ Îì ()).  ïíåâìàòèêå èñïîëüçóåòñÿ âåëè÷èíà, îáðàòíàÿ ñîïðîòèâëåíèþ – ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü (ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå S, êîýôôèöèåíòû kv èëè Cv). Ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå S âûðàæàåòñÿ â ìì2 è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïëîùàäü îòâåðñòèÿ â òîíêîé ïëàñòèíêå (äèàôðàãìå), ñîçäàþùåãî òî æå ñàìîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó äàâëåíèåì è ðàñõîäîì, êàê è ýëåìåíò ïíåâìàòè÷åñêîé ñèñòåìû, õàðàêòåðèñòèêîé êîòîðîãî îíî ÿâëÿåòñÿ. Ýòî ñîîòíîøåíèå, ïî ñóòè ñâîåãî îïðåäåëåíèÿ, ÿâëÿåòñÿ òàêèì æå, êàê è â ýëåêòðè÷åñòâå, ãäå “ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ ðàâíî ñèëå òîêà, ïîìíîæåííîé íà ñîïðîòèâëåíèå”. Äëÿ ïíåâìàòèêè ýòî ìîæåò áûòü èçëîæåíî ñëåäóþùèì îáðàçîì: “ïàäåíèå (ïåðåïàä) äàâëåíèÿ ðàâíî ðàñõîäó, ïîäåëåííîìó íà ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü”. Îäíàêî, åñëè ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ýëåêòðè÷åñêèìè åäèíèöàìè ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíû, ñîîòíîøåíèÿ ôèçè÷åñêèõ åäèíèö, õàðàêòåðèçóþùèõ ïîòîê ñæàòîãî âîçäóõà, î÷åíü ñëîæíû è íèêîãäà íå ñâîäÿòñÿ ê ïðîñòîé ïðîïîðöèîíàëüíîñòè.  òî âðåìÿ, êàê äëÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â 1 À (îäèí àìïåð) ïðè ïðîõîæäåíèè ÷åðåç ñîïðîòèâëåíèå â 1 Îì èìååò ìåñòî ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ â 1 Âîëüò, íåçàâèñèìî îò òîãî, íà êàêîì óðîâíå ýòî ïðîèñõîäèò: ñî 100 äî 99 Âîëüò èëè ñ 4 äî 3 Âîëüò, – òî ïåðåïàä äàâëåíèÿ íà îäíîì è òîì æå ó÷àñòêå è ïðè îäíîì è òîì æå íîðìàëüíîì îáúåìíîì ðàñõîäå áóäåò çàâèñåòü îò èñõîäíîãî äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû. 29 3. Физические основы пневматики Ïðè÷èíà – ñæèìàåìîñòü âîçäóõà. ×òîáû íàãëÿäíî ïðåäñòàâèòü âçàèìîñâÿçü âñåõ óïîìÿíóòûõ ïàðàìåòðîâ ìåæäó ñîáîé íàì ïîòðåáóåòñÿ ãðàôèê, ïðåäñòàâëåííûé íà ðèñ. 3.9. 4½½ Q ± ¹±À±¸¿¾¸³Ä»¿³¿º »¿Á¿ÂùÀ¿Ã¿»± 2O ¼½¹¾ 2 ¼½¹¾ Ðèñ. 3.9. Ñîîòíîøåíèå ìåæäó äàâëåíèåì è ðàñõîäîì äëÿ äèàôðàãìû ñ ýêâèâàëåíòíûì ñå÷åíèåì, ðàâíûì 1 ìì2 Çàòåíåííûé òðåóãîëüíèê â ïðàâîì íèæíåì óãëó î÷åð÷èâàåò äèàïàçîí “çâóêîâîé ñêîðîñòè ïîòîêà”. Êàê òîëüêî ñêîðîñòü ïîòîêà âîçäóõà äîñòèãíåò âåëè÷èíû, ðàâíîé ñêîðîñòè çâóêà, åå äàëüíåéøåå óâåëè÷åíèå ñòàíîâèòñÿ íåâîçìîæíûì, íåâçèðàÿ íà èçìåíåíèå ðàçíîñòè äàâëåíèé íà âõîäå è âûõîäå. Êàê âèäíî èç ãðàôèêà, â ïðåäåëàõ ýòîãî òðåóãîëüíèêà âñå êðèâûå ðåçêî óõîäÿò âåðòèêàëüíî âíèç. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî âåëè÷èíà ðàñõîäà áîëüøå íå çàâèñèò îò ïåðåïàäà äàâëåíèÿ, à çàâèñèò òîëüêî îò âåëè÷èíû âõîäíîãî äàâëåíèÿ. ÊÀÊ ÏÎËÜÇÎÂÀÒÜÑß ÃÐÀÔÈÊÎÌ Íà øêàëå ñëåâà (ñì. ðèñ. 3.9) íàíåñåíû çíà÷åíèÿ âõîäíîãî è âûõîäíîãî äàâëåíèé. Íà óðîâíå ïåðâîé âåðòèêàëüíîé ëèíèè ñëåâà, êîãäà âõîäíîå è âûõîäíîå äàâëåíèÿ îäèíàêîâû, ðàñõîä ðàâåí íóëþ. Ðÿä êðèâûõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ âõîäíîìó äàâëåíèþ îò 1 äî 10 áàð, ïîêàçûâàþò, êàê ñíèæàåòñÿ âûõîäíîå äàâëåíèå ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ 30 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ðàñõîäà. Ïðèìåð 1: Äàâëåíèå íà âõîäå ñîñòàâëÿåò 6 áàð. Ïðè ïàäåíèè äàâëåíèÿ íà îäèí áàð âûõîäíîå äàâëåíèå ñîñòàâèò 5 áàð. Äâèãàÿñü ïî êðèâîé “6”, äîõîäèì äî òî÷êè åå ïåðåñå÷åíèÿ ñ ãîðèçîíòàëüíîé ëèíèåé, ñîîòâåòñòâóþùåé äàâëåíèþ “5”. Îò ýòîé òî÷êè ñïóñêàåìñÿ âåðòèêàëüíî âíèç äî øêàëû ðàñõîäà (òîíêàÿ ëèíèÿ) è îïðåäåëÿåì âåëè÷èíó ðàñõîäà – â íàøåì ñëó÷àå îêîëî 55 ë/ìèí. Çíà÷åíèå 54,44 ë/ìèí, ïðîñòàâëåííîå ïîä ýòîé ëèíèåé, ÿâëÿåòñÿ òî÷íûì, ïîäñ÷èòàííûì ïî ôîðìóëå, ïðèâåäåííîé íèæå. Ýòè çíà÷åíèÿ äàâëåíèé íà âõîäå è âûõîäå îïðåäåëÿþò òàê íàçûâàåìûé “íîðìàëüíûé îáúåìíûé ðàñõîä Qn” – ïàðàìåòð, êîòîðûé óêàçûâàåòñÿ â êàòàëîãàõ êàê õàðàêòåðèñòèêà ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëåé. Îáúåìíûé ðàñõîä âåëè÷èíîé 54,44 ë/ìèí õàðàêòåðèçóåò ýëåìåíò ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ (êëàïàí, àðìàòóðà, òðóáà è ò. ï.) ñ ýêâèâàëåíòíûì ñå÷åíèåì S, ðàâíûì 1 ìì2. Åñëè, íàïðèìåð, âåëè÷èíà S ñîñòàâëÿåò 4,5 ìì2, ðàñõîä áóäåò â 4,5 ðàçà âûøå è ñîñòàâèò 4,5 · 54,44 ë/ìèí = 245 ë/ìèí. Ïðèìåð 2: Èìååòñÿ ïíåâìîýëåìåíò ñ ýêâèâàëåíòíûì ñå÷åíèåì S = 12 ìì2, ðàáî÷èì äàâëåíèåì 7 áàð è ðàñõîäîì âîçäóõà 600 ë/ìèí. Êàêèì áóäåò äàâëåíèå íà âûõîäå? Ðàñõîä 600 ë/ìèí ÷åðåç îòâåðñòèå äèàôðàãìû ñå÷åíèåì S=12 ìì2 ñîîòâåòñòâóåò ðàñõîäó 600/12= 50 ë/ìèí ïðè ýêâèâàëåíòíîì ñå÷åíèè, ðàâíîì 1 ìì2. Ýòî ïðåîáðàçîâàíèå íåîáõîäèìî ñäåëàòü äëÿ òîãî, ÷òîáû ìîæíî áûëî âîñïîëüçîâàòüñÿ ãðàôèêîì íà ðèñ. 3.9. Ïîñëå ýòîãî áóäåì äâèãàòüñÿ ïî êðèâîé, íà÷èíàþùåéñÿ â òî÷êå 7 áàð, äî òåõ ïîð, ïîêà îíà íå ïåðåñå÷åòñÿ ñ âåðòèêàëüíîé ëèíèåé, ñîîòâåòñòâóþùåé ðàñõîäó 50 ë/ìèí. Ãîðèçîíòàëüíàÿ ëèíèÿ, ïðîâåäåííàÿ èç òî÷êè ïåðåñå÷åíèÿ äî øêàëû äàâëåíèÿ, óêàæåò íàì âåëè÷èíó äàâëåíèÿ 6,3 áàð. ÔÎÐÌÓËÛ ÄËß ÒÎ×ÍÎÃÎ ÐÀÑ×ÅÒÀ: Åñëè ïîòðåáóåòñÿ îïðåäåëèòü áîëåå òî÷íîå çíà÷åíèå, ÷åì òî, êîòîðîå äàåò ãðàôèê, ðàñõîä ìîæíî ïîäñ÷èòàòü ñ ïîìîùüþ îäíîé èç äâóõ ïðèâåäåííûõ íèæå ôîðìóë. Äàæå ïðè áåãëîì âçãëÿäå íà ãðàôèê (ñì. ðèñ. 3.9) ñòàíîâèòñÿ ÿñíî, ÷òî ôîðìóëû äëÿ äèàïàçîíîâ çâóêîâîé è äîçâóêîâîé ñêîðîñòè ïîòîêà äîëæíû áûòü ðàçëè÷íûìè. Ïåðåõîä îò äîçâóêîâîé ê çâóêîâîé ñêîðîñòè ïðîèñõîäèò â òîò ìîìåíò, êîãäà îòíîøåíèå àáñîëþòíîãî äàâëåíèÿ íà âõîäå ê àáñîëþòíîìó äàâëåíèþ íà âûõîäå îêàæåòñÿ ðàâíûì âåëè÷èíå 1,896: Äîçâóêîâàÿ ñêîðîñòü ïîòîêà: p1 + 1,013 < 1,896·(ð2 + 1,013) Çâóêîâàÿ ñêîðîñòü ïîòîêà: p1 + 1,013 1,896·(ð2 + 1,013) Îáúåìíûé ðàñõîä Q äëÿ äèàïàçîíà äîçâóêîâîé ñêîðîñòè ïîòîêà 3. Физические основы пневматики 31 ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå: 3U (p2 R1 - p2) (ë/ìèí), à äëÿ äèàïàçîíà çâóêîâîé ñêîðîñòè ïîòîêà: 3U R1 ÊËÇÌ ãäå S âûðàæàåòñÿ â ìì2, à ð â áàðàõ; âåëè÷èíà 22,2 ÿâëÿåòñÿ êîíñòàíòîé ñ ðàçìåðíîñòüþ äì3/60 Íñ, êîòîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò êîëè÷åñòâó ëèòðîâ, ïðèõîäÿùåìóñÿ íà êàæäûå 60 ñåêóíä è íà åäèíèöó ñèëû (îïðåäåëÿåòñÿ òåêóùèì äàâëåíèåì). Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû íå áóäóò ðàáîòàòü óäîâëåòâîðèòåëüíî ïðè çâóêîâîé ñêîðîñòè ïîòîêà, òàê êàê, íàïðèìåð, ïðè äàâëåíèè ïèòàíèÿ 6 áàð ðàáî÷åå äàâëåíèå â ñèñòåìå íå ïðåâûñèò 2,7 áàð. Ïðèìåð: Ðàññ÷èòàåì ïî ôîðìóëå âåëè÷èíó ðàñõîäà èç ïðèìåðà 2 ïðè âõîäíîì äàâëåíèè 7 áàð, îáùåì ýêâèâàëåíòíîì ñå÷åíèè ïîòîêà 12 ìì2 äëÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ è òðóá, à òàêæå ðàñ÷åòíîì ðàáî÷åì äàâëåíèè 6,3 áàð. 3ÊËÇÌ Î÷åâèäíî, ÷òî äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ ãðàôèê îáëàäàåò âïîëíå äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ. 4. ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÎ È ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÛ Êîìïðåññîð ïðåîáðàçóåò ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ ýëåêòðîäâèãàòåëÿ èëè äâèãàòåëÿ âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ â ïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ ñæàòîãî âîçäóõà. Âîçäóøíûå êîìïðåññîðû ðàçäåëÿþòñÿ íà äâå îñíîâíûå ãðóïïû: äèíàìè÷åñêèå è îáúåìíûå.  äèíàìè÷åñêèõ êîìïðåññîðàõ ïîòîê ðàçãîíÿåòñÿ äî âûñîêîé ñêîðîñòè ñ ïîìîùüþ ëîïàòîê, óñòàíîâëåííûõ íà áûñòðîâðàùàþùåìñÿ ðîòîðå, à çàòåì òîðìîçèòñÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ïîòîêà ïåðåõîäèò â ïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ äàâëåíèÿ.  îáúåìíûõ êîìïðåññîðàõ îñóùåñòâëÿåòñÿ çàõâàò íåêîòîðîãî êîëè÷åñòâà âîçäóõà è åãî èçîëÿöèÿ â çàìêíóòîì îáúåìå, çàòåì ýòîò îáúåì ìåõàíè÷åñêè ñîêðàùàåòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîâûøåíèþ äàâëåíèÿ âîçäóõà. «¬ ¡¢¢¡¬ $¡£ ¢£¤ £­¬ ¡¨¡ ¡©¬ ¡¬ ¡£¡¬ ¢£¨£¬ £¬ Ðèñ. 4.1. Îñíîâíûå òèïû êîìïðåññîðîâ, ïðèìåíÿåìûõ â ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ Îáúåìíûå êîìïðåññîðû ðàñïðîñòðàíåíû ñóùåñòâåííî øèðå, ïîýòîìó ðàññìîòðèì èõ áîëåå äåòàëüíî. Ìíîãîîáðàçèå òèïîâ îáúåìíûõ 4. Производство и распределение сжатого воздуха 33 êîìïðåññîðîâ ñâÿçàíî ñ ðàçëè÷íûìè ìåõàíèçìàìè ñîêðàùåíèÿ çàìêíóòîãî îáúåìà âîçäóõà. Ñðåäè íèõ âûäåëÿþò äâå îñíîâíûå êàòåãîðèè: êîìïðåññîðû ñ âîçâðàòíî-ïîñòóïàòåëüíûì äâèæåíèåì ðàáî÷åãî îðãàíà è êîìïðåññîðû ñ âðàùàòåëüíûì äâèæåíèåì ðàáî÷åãî îðãàíà (ðîòîðíûå). Îñíîâíûå òèïû êîìïðåññîðîâ âíóòðè ýòèõ êàòåãîðèé ïîêàçàíû íà ðèñ. 4.1. ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÛ Ñ ÂÎÇÂÐÀÒÍÎ-ÏÎÑÒÓÏÀÒÅËÜÍÛÌ ÄÂÈÆÅÍÈÅÌ ÐÀÁÎ×ÅÃÎ ÎÐÃÀÍÀ ÎÄÍÎÑÒÓÏÅÍ×ÀÒÛÉ ÏÎÐØÍÅÂÎÉ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐ Ðèñ. 4.2. Îäíîñòóïåí÷àòûé ïîðøíåâîé êîìïðåññîð Ïîðøíåâîé êîìïðåññîð – îäèí èç ñàìûõ ðàñïðîñòðàíåííûõ òèïîâ êîìïðåññîðîâ. Íåñìîòðÿ íà ñèëüíûå ïóëüñàöèè äàâëåíèÿ íà âûõîäå, øóìíîñòü è çàãðÿçíåíèå ñæàòîãî âîçäóõà ìàñëîì, îí ïîëüçóåòñÿ ïîïóëÿðíîñòüþ áëàãîäàðÿ ðàçóìíîé ñòîèìîñòè, ïðîñòîòå êîíñòðóêöèè è ïðèíöèïà äåéñòâèÿ. Ïðè äâèæåíèè ïîðøíÿ âíèç (ñì.ðèñ.4.2) ñâîáîäíûé îáúåì â öèëèíäðå íàä ïîðøíåì óâåëè÷èâàåòñÿ, ñîçäàåòñÿ ðàçðåæåíèå, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçäóõ ïîñòóïàåò â öèëèíäð ÷åðåç âïóñêíîé êëàïàí. Äîéäÿ äî êîíöà õîäà, ïîðøåíü íà÷èíàåò ïåðåìåùàòüñÿ ââåðõ, ïðè ýòîì âïóñêíîé êëàïàí çàêðûâàåòñÿ, è âîçäóõ íà÷èíàåò ñæèìàòüñÿ. Ïîä äåéñòâèåì ñæàòîãî âîçäóõà âûïóñêíîé êëàïàí îòêðûâàåòñÿ, è âîçäóõ ïîñòóïàåò â ëèíèþ íàãíåòàíèÿ. Îáû÷íî ñæàòûé âîçäóõ, âûõîäÿùèé èç ïîðøíåâîãî êîìïðåññîðà, íàïðàâëÿåòñÿ ïðåæäå âñåãî â ðåñèâåð. Îäíîñòóïåí÷àòûå êîìïðåññîðû ñæèìàþò âîçäóõ äî íåîáõîäèìîãî äàâëåíèÿ çà îäèí õîä ïîðøíÿ (ñì.ðèñ.4.2), îáû÷íî îíè èñïîëüçóþòñÿ â ñèñòåìàõ, ðàáîòàþùèõ â äèàïàçîíå äàâëåíèé îò 3 äî 7 áàð. 34 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÄÂÓÕÑÒÓÏÅÍ×ÀÒÛÉ ÏÎÐØÍÅÂÎÉ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐ Â îäíîñòóïåí÷àòîì êîìïðåññîðå ïðè ñæàòèè âîçäóõà äî äàâëåíèé ñâûøå 6 áàð âûäåëÿåòñÿ áîëüøîå êîëè÷åñòâî òåïëà, ÷òî ñóùåñòâåííî ñíèæàåò ÊÏÄ êîìïðåññîðà. Ïîýòîìó â ïðîìûøëåííûõ ñèñòåìàõ íåðåäêî ïðèìåíÿþòñÿ äâóõñòóïåí÷àòûå êîìïðåññîðû (ðèñ.4.3). Âîçäóõ, çàáèðàåìûé ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè, ñæèìàåòñÿ äî íåîáõîäèìîé âåëè÷èíû äàâëåíèÿ â äâà ýòàïà. Åñëè êîíå÷íîå äàâëåíèå ñîñòàâëÿåò 7 áàð, òî íà ïåðâîì ýòàïå âîçäóõ îáû÷íî ñæèìàåòñÿ ïðèìåðíî äî 3 áàð, ïîñëå ÷åãî îí ïîäâåðãàåòñÿ îõëàæäåíèþ. Çàòåì âîçäóõ ïîñòóïàåò â öèëèíäð âòîðîé ñòóïåíè, ãäå ñæèìàåòñÿ äî 7 áàð. Îáúåì öèëèíäðîâ âòîðîé ñòóïåíè ìåíüøå, ÷åì îáúåì öèëèíäðîâ ïåðâîé, ïîñêîëüêó â íèõ ïîñòóïàåò óæå ñæàòûé âîçäóõ, è îäíî è òî æå êîëè÷åñòâî âîçäóõà çàíèìàåò ìåíüøèé îáúåì. Ƽ±µ¹Ã¶¼Í ÌÀÄ» ÀÄ» Ðèñ. 4.3. Äâóõñòóïåí÷àòûé ïîðøíåâîé êîìïðåññîð Ïðîéäÿ ÷åðåç ïðîìåæóòî÷íûé îõëàäèòåëü, ñæàòûé âîçäóõ ïîñòóïàåò â öèëèíäð âòîðîé ñòóïåíè â ñèëüíî îõëàæäåííîì âèäå, áëàãîäàðÿ ÷åìó ÊÏÄ äâóõñòóïåí÷àòîãî êîìïðåññîðà îêàçûâàåòñÿ çíà÷èòåëüíî âûøå, ÷åì ÊÏÄ îäíîñòóïåí÷àòîãî êîìïðåññîðà.  ñâÿçè ñî ñâîéñòâîì âîçäóõà íàãðåâàòüñÿ ïðè ñæàòèè, êîíå÷íàÿ òåìïåðàòóðà âîçäóõà íà âûõîäå êîìïðåññîðà ìîæåò äîñòèãàòü 120°Ñ. ÌÅÌÁÐÀÍÍÛÉ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐ Ìåìáðàííûå êîìïðåññîðû (ðèñ.4.4) âûðàáàòûâàþò ñæàòûé âîçäóõ â äèàïàçîíå äàâëåíèé 3–5 áàð. Äëÿ èõ ðàáîòû íå òðåáóåòñÿ ñìàçêà, ïîýòîìó òàêèå êîìïðåññîðû ïðèìåíÿþòñÿ â ïèùåâîé, ôàðìàöåâòè÷åñêîé è äðóãèõ àíàëîãè÷íûõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè.  ìåìáðàííîì êîìïðåññîðå èçìåíåíèå îáúåìà ðàáî÷åé êàìåðû ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ ïîëîæåíèÿ äèàôðàãìû (ìåìáðàíû). Ýòî 4. Производство и распределение сжатого воздуха 35 ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü âïóñê âîçäóõà ïðè ñìåùåíèè äèàôðàãìû âíèç è ñæàòèå âîçäóõà ïðè åå ñìåùåíèè ââåðõ. ÀÄ» ÌÀÄ» Ðèñ. 4.4. Ìåìáðàííûé êîìïðåññîð Ìàëîãàáàðèòíûå ìåìáðàííûå êîìïðåññîðû ñ ýëåêòðîäâèãàòåëåì ìîùíîñòüþ 1 êÂò ìîãóò áûòü ïåðåíîñíûìè è èñïîëüçîâàòüñÿ, íàïðèìåð, äëÿ îêðàñêè ðàñïûëåíèåì. ÐÎÒÎÐÍÛÅ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÛ ÏËÀÑÒÈÍ×ÀÒÛÉ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐ ÌÀÄ» ÀÄ» Ðèñ. 4.5. Ïëàñòèí÷àòûé êîìïðåññîð  äàííîì òèïå êîìïðåññîðà (ðèñ. 4.5) ðîòîð óñòàíîâëåí ñ ýêñöåíòðèñèòåòîì.  ðàäèàëüíûõ ïàçàõ ðîòîðà ðàçìåùåíû ïîäâèæíûå ïëàñòèíû, êîòîðûå âðàùàþòñÿ âìåñòå ñ ðîòîðîì è îäíîâðåìåííî ñîâåðøàþò âîçâðàòíî-ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå â ïàçàõ. Ïðè âðàùåíèè ðîòîðà ïëàñòèíû ïðèæèìàþòñÿ ê ñòåíêå ñòàòîðà çà ñ÷åò âîçäåéñòâèÿ öåíòðîáåæíûõ ñèë, à ïðîñòðàíñòâî, çàêëþ÷åííîå ìåæäó äâóìÿ 36 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ñîñåäíèìè ïëàñòèíàìè, óìåíüøàåòñÿ ïî ìåðå èõ ïåðåìåùåíèÿ îò ìåñòà âïóñêà âîçäóõà äî ìåñòà åãî âûïóñêà, áëàãîäàðÿ ÷åìó è ïðîèñõîäèò ñæàòèå. Ñìàçêà è ãåðìåòèçàöèÿ êîìïðåññîðà îáåñïå÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò âïðûñêèâàíèÿ æèäêîé ñìàçêè â ïîòîê âîçäóõà â çîíå âñàñûâàíèÿ. Ìàñëî ñëóæèò òàêæå îõëàäèòåëåì, îãðàíè÷èâàÿ ðîñò òåìïåðàòóðû âîçäóõà íà âûõîäå. ÂÈÍÒÎÂÎÉ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐ Â âèíòîâîì êîìïðåññîðå (ðèñ. 4.6) äâà ñïèðàëüíûõ ðîòîðà, íàõîäÿùèåñÿ â çàöåïëåíèè, âðàùàþòñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ. Ñâîáîäíîå ïðîñòðàíñòâî ìåæäó íèìè óìåíüøàåòñÿ ïî ìåðå ïåðåìåùåíèÿ â îñåâîì íàïðàâëåíèè, áëàãîäàðÿ ÷åìó è ïðîèñõîäèò ñæàòèå âîçäóõà, çàêëþ÷åííîãî ìåæäó ðîòîðàìè (ñì.ðèñ. 4.6). Âïðûñêèâàåìîå â êîìïðåññîð ìàñëî îáåñïå÷èâàåò åãî ñìàçêó è íåîáõîäèìóþ ãåðìåòèçàöèþ îáúåìà, íàõîäÿùåãîñÿ ìåæäó âðàùàþùèìèñÿ âèíòàìè. Îòâîä ìàñëà èç ñæàòîãî âîçäóõà îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè ïîìîùè ìàñëîîòäåëèòåëÿ. Á¹³¿µ ÌÀÄ» ÀÄ» Ðèñ.4.6. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà âèíòîâîãî êîìïðåññîðà Êîìïðåññîðû äàííîãî òèïà îáåñïå÷èâàþò íåïðåðûâíóþ ïîäà÷ó ñæàòîãî âîçäóõà ñ ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ ñâûøå 400 ì3/ìèí ïðè äàâëåíèè äî 10 áàð.  îòëè÷èå îò ïëàñòèí÷àòîãî, âèíòîâîé êîìïðåññîð îáåñïå÷èâàåò ïîñòîÿííóþ ïîäà÷ó ñæàòîãî âîçäóõà áåç ïóëüñàöèé óðîâíÿ âûõîäíîãî äàâëåíèÿ. Íåñìîòðÿ íà âîçðàñòàþùèé èíòåðåñ ê ïëàñòèí÷àòûì è, ãëàâíûì îáðàçîì, âèíòîâûì êîìïðåññîðàì, â ïðîìûøëåííîñòè ïî-ïðåæíåìó ÷àñòî èñïîëüçóþòñÿ ïîðøíåâûå êîìïðåññîðû, ââèäó èõ îòíîñèòåëüíî íèçêîé ñòîèìîñòè. 4. Производство и распределение сжатого воздуха 37 ÐÀÁÎ×ÈÅ ÏÀÐÀÌÅÒÐÛ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐÀ Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü êîìïðåññîðà îïðåäåëÿåòñÿ ÷åðåç íîðìàëüíûé îáúåìíûé ðàñõîä è âûðàæàåòñÿ â íîðì.ì3/ñ, íîðì.ì3/ìèí, íîðì.ì3/ ÷àñ, íîðì.äì3/ñ èëè íîðì.ë/ìèí. Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü êîìïðåññîðà ìîæåò áûòü òàêæå îõàðàêòåðèçîâàíà âåëè÷èíîé âûòåñíÿåìîãî îáúåìà, èëè “òåîðåòè÷åñêèì âõîäíûì îáúåìîì” (òåîðåòè÷åñêàÿ âåëè÷èíà). Äëÿ ïîðøíåâîãî êîìïðåññîðà ðàñ÷åò åãî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì: Q (ë/ìèí) = ïëîùàäü ïîðøíÿ â äì2 · äëèíà õîäà â äì · êîëè÷åñòâî öèëèíäðîâ ïåðâîé ñòóïåíè · îá/ìèí. Ïðè íàëè÷èè äâóõñòóïåí÷àòîãî êîìïðåññîðà ñëåäóåò ïðèíèìàòü â ðàñ÷åò òîëüêî öèëèíäð ïåðâîé ñòóïåíè. Îáúåìíûé ðàñõîä âîçäóõà íà âûõîäå èç êîìïðåññîðà âñåãäà áóäåò ìåíüøå âñëåäñòâèå îáúåìíûõ è òåìïåðàòóðíûõ ïîòåðü. Ïåðâûé âèä ïîòåðü - îáúåìíûõ - ÿâëÿåòñÿ íåèçáåæíûì, ïîñêîëüêó íåâîçìîæíî îñóùåñòâèòü ïîëíûé âûïóñê ñæàòîãî âîçäóõà èç öèëèíäðà â êîíöå õîäà ñæàòèÿ, òàê êàê â öèëèíäðå âñåãäà îñòàåòñÿ íåêîå íåâûòåñíåííîå êîëè÷åñòâî âîçäóõà, êîòîðîå íàçûâàåòñÿ “ìåðòâûì îáúåìîì”. Òåìïåðàòóðíûå èëè òåïëîâûå ïîòåðè âîçíèêàþò âñëåäñòâèå òîãî, ÷òî â ïðîöåññå ñæàòèÿ âîçäóõ íàãðåâàåòñÿ äî î÷åíü âûñîêîé òåìïåðàòóðû. Ñëåäîâàòåëüíî, åãî îáúåì ñíà÷àëà óâåëè÷èâàåòñÿ, à ïîòîì óìåíüøàåòñÿ ïðè îõëàæäåíèè äî òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû (ñì. Çàêîí Øàðëÿ, ðàçäåë 3). ÎÁÚÅÌÍÛÉ ÊÏÄ Îáúåìíûé ÊÏÄ – ýòî îòíîøåíèå ôàêòè÷åñêîãî êîëè÷åñòâà âîçäóõà íà âûõîäå, âûðàæåííîãî â íîðìàëüíûõ îáúåìíûõ åäèíèöàõ, ê òåîðåòè÷åñêîìó âõîäíîìó îáúåìó. Îáúåìíûé ÊÏÄ, êàê ïðàâèëî, âûðàæàåòñÿ â ïðîöåíòàõ. Âåëè÷èíà ÊÏÄ çàâèñèò îò ãàáàðèòîâ êîìïðåññîðà, åãî òèïà è êîíñòðóêòèâíîãî èñïîëíåíèÿ, êîëè÷åñòâà ñòóïåíåé è âûõîäíîãî äàâëåíèÿ. Îáúåìíûé ÊÏÄ äâóõñòóïåí÷àòîãî êîìïðåññîðà ìåíüøå, ÷åì îáúåìíûé ÊÏÄ îäíîñòóïåí÷àòîãî, ïîñêîëüêó è öèëèíäð ïåðâîé, è öèëèíäð âòîðîé ñòóïåíè èìåþò ñâîè ìåðòâûå îáúåìû. ÒÅÏËÎÂÛÅ ÏÎÒÅÐÈ È ÎÁÙÈÉ ÊÏÄ Êðîìå ïîòåðü, îïèñàííûõ âûøå, íà ðàáîòó êîìïðåññîðà âëèÿþò òåìïåðàòóðíûå ôàêòîðû. Îíè îòðèöàòåëüíî ñêàçûâàþòñÿ íà ýôôåêòèâíîñòè ïðîöåññà ñæàòèÿ âîçäóõà, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ òàêîé âåëè÷èíîé, êàê îáùèé ÊÏÄ – îòíîøåíèå ýíåðãèè ñæàòîãî âîçäóõà 38 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ê çàòðà÷åííîé ýíåðãèè. Òåïëîâûå ïîòåðè ñíèæàþò îáùèé ÊÏÄ êîìïðåññîðà â çàâèñèìîñòè îò åãî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è íàãðóçêè. Êîìïðåññîð, ðàáîòàþùèé ñ ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòüþ, àêêóìóëèðóåò â ñåáå áîëüøîå êîëè÷åñòâî òåïëà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî åãî îáùèé ÊÏÄ ïàäàåò.  äâóõñòóïåí÷àòîì êîìïðåññîðå ñòåïåíü ñæàòèÿ â êàæäîé èç ñòóïåíåé áóäåò ìåíüøå, ïðè ýòîì âîçäóõ, ñæàòûé ÷àñòè÷íî â öèëèíäðå ïåðâîé ñòóïåíè, ïåðåä ñæàòèåì äî êîíå÷íîãî äàâëåíèÿ â öèëèíäðå âòîðîé ñòóïåíè îõëàæäàåòñÿ â ïðîìåæóòî÷íîì îõëàäèòåëå. Ïðèìåð: Åñëè âîçäóõ, çàñàñûâàåìûé â öèëèíäð ïåðâîé ñòóïåíè èç àòìîñôåðû, ñæèìàåòñÿ äî îäíîé òðåòè ñâîåãî îáúåìà, òî àáñîëþòíîå äàâëåíèå âîçäóõà íà âûõîäå áóäåò ñîñòàâëÿòü 3 áàð. Êîëè÷åñòâî òåïëà, âûäåëÿåìîãî ïðè äàííîé ñðàâíèòåëüíî íåâûñîêîé ñòåïåíè ñæàòèÿ, áóäåò ìàëûì. Äàëåå ñæàòûé âîçäóõ ÷åðåç ïðîìåæóòî÷íûé îõëàäèòåëü ïîñòóïàåò ê öèëèíäðó âòîðîé ñòóïåíè, ãäå åãî îáúåì åùå ðàç óìåíüøàåòñÿ – ñíîâà äî îäíîé òðåòè. Òàêèì îáðàçîì, êîíå÷íîå äàâëåíèå ñîñòàâèò 9 áàð àáñîëþòíîãî äàâëåíèÿ.  îäíîñòóïåí÷àòîì êîìïðåññîðå êîëè÷åñòâî òåïëà, âûäåëÿåìîãî ïðè ñæàòèè òîãî æå ñàìîãî îáúåìà âîçäóõà îò äàâëåíèÿ, ðàâíîãî àòìîñôåðíîìó, äî 9 áàð àáñîëþòíîãî äàâëåíèÿ, áóäåò íàìíîãî âûøå, è îáùèé ÊÏÄ áóäåò ñóùåñòâåííî ñíèæåí. Íà ãðàôèêå (ðèñ. 4.7) ñðàâíèâàåòñÿ îáùèé ÊÏÄ îäíîñòóïåí÷àòûõ è äâóõñòóïåí÷àòûõ êîìïðåññîðîâ ïðè ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèÿõ âûõîäíîãî äàâëåíèÿ. µ¾¿ÂÃÄÀ¶¾È±Ã̺ ³ÄÆÂÃÄÀ¶¾È±Ã̺ ²Ê¹º ÌÆ¿µ¾¿¶µ±³¼¶¾¹¶ ± Ðèñ. 4.7. Ãðàôèê îáùåãî ÊÏÄ Äëÿ ìàëûõ âûõîäíûõ äàâëåíèé ïðåäïî÷òèòåëüíåå èñïîëüçîâàíèå îäíîñòóïåí÷àòûõ êîìïðåññîðîâ, ïîñêîëüêó èõ îáúåìíûé ÊÏÄ âûøå. Ïðè áîëåå âûñîêèõ çíà÷åíèÿõ âûõîäíîãî äàâëåíèÿ òåïëîâûå ïîòåðè ïðîÿâëÿþò ñåáÿ âñå áîëåå âåñîìî, è â ýòîì ñëó÷àå ïðåäïî÷òèòåëüíåå äâóõñòóïåí÷àòûå êîìïðåññîðû, èìåþùèå áîëåå íèçêèå òåïëîâûå ïîòåðè. Ïîòðåáëÿåìàÿ ìîùíîñòü ÿâëÿåòñÿ ìåðîé äëÿ îïðåäåëåíèÿ îáùåãî ÊÏÄ è ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ ïðè îöåíêå çàòðàò íà ïðîèçâîäñòâî ñæàòîãî âîçäóõà.  ñðåäíåì ìîæíî ïðèíÿòü, ÷òî äëÿ ïðîèçâîäñòâà 120 – 150 ë/ ìèí ñæàòîãî âîçäóõà (0,12–0,15 íîðì.ì3/ìèí) ñ ðàáî÷èì äàâëåíèåì 7 áàð òðåáóåòñÿ 1,0 êÂò ýëåêòðîýíåðãèè. 4. Производство и распределение сжатого воздуха 39 Äëÿ ïîëó÷åíèÿ òî÷íûõ çíà÷åíèé íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü òèï è ðàçìåðû êîìïðåññîðà. ÂÑÏÎÌÎÃÀÒÅËÜÍÎÅ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ ÊÎÌÏÐÅÑÑÎÐΠÐÅÑÈÂÅÐ Ðåñèâåð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èçãîòîâëåííóþ èç ñâàðåííûõ ñòàëüíûõ ëèñòîâ åìêîñòü, ñïîñîáíóþ âûäåðæèâàòü çíà÷èòåëüíîå âíóòðåííåå äàâëåíèå. Ðåñèâåð ñëóæèò àêêóìóëÿòîðîì ñæàòîãî âîçäóõà, â êîòîðîì ñãëàæèâàþòñÿ ïóëüñàöèè âîçäóøíîãî ïîòîêà. Ãëàâíûì íàçíà÷åíèåì ðåñèâåðà ÿâëÿåòñÿ íàêîïëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áåñïåðåáîéíîé ïîäà÷è åãî â ïíåâìîñèñòåìó äàæå â òîò ìîìåíò, êîãäà ïîòðåáëÿåìîå êîëè÷åñòâî âîçäóõà ïðåâûøàåò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü êîìïðåññîðà. Ðåñèâåð òàêæå ïîçâîëÿåò ñâåñòè ê ìèíèìóìó ñìåíó ðåæèìîâ ðàáîòû êîìïðåññîðà. Êðîìå òîãî, ðåñèâåð îáåñïå÷èâàåò äîïîëíèòåëüíîå îõëàæäåíèå ñæàòîãî âîçäóõà, ïîñòóïàþùåãî èç îõëàäèòåëÿ. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ìàñëî è âëàãà, ñîäåðæàùèåñÿ â âîçäóõå, êîíäåíñèðóþòñÿ ïðåæäå, ÷åì îí ïîñòóïèò ê ïîòðåáèòåëþ. Ó÷èòûâàÿ ýòî îáñòîÿòåëüñòâî, ðåêîìåíäóåòñÿ ðàçìåùàòü ðåñèâåð â ïðîõëàäíîì ìåñòå. Ðåñèâåð äîëæåí áûòü îáîðóäîâàí ïðåäîõðàíèòåëüíûì êëàïàíîì, ìàíîìåòðîì, äðåíàæíûì óñòðîéñòâîì è ñìîòðîâûìè ëþêàìè äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ êîíòðîëÿ, à òàêæå ÷èñòêè âíóòðåííåé ïîëîñòè ðåñèâåðà. ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÐÀÇÌÅÐΠÐÅÑÈÂÅÐÀ Ðàçìåðû ðåñèâåðà äëÿ àêêóìóëÿöèè ñæàòîãî âîçäóõà îïðåäåëÿþòñÿ èñõîäÿ èç ïðîèçâîäèòåëüíîñòè êîìïðåññîðà è ðàçìåðîâ ñèñòåìû â öåëîì. Êðîìå òîãî, îíè çàâèñÿò îò ðåæèìîâ ïîòðåáëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà (ÿâëÿåòñÿ ëè ïîòðåáíîñòü â íåì îòíîñèòåëüíî ïîñòîÿííîé èëè îíà âñå âðåìÿ ìåíÿåòñÿ). Äëÿ ïèòàíèÿ çàâîäñêèõ ñèñòåì ñæàòîãî âîçäóõà, êàê ïðàâèëî, ïðèìåíÿþòñÿ êîìïðåññîðû ñ ýëåêòðîïðèâîäîì, êîòîðûå âêëþ÷àþòñÿ è âûêëþ÷àþòñÿ ïðè äîñòèæåíèè ñîîòâåòñòâåííî ìèíèìàëüíîãî èëè ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ âûõîäíîãî äàâëåíèÿ. Òàêàÿ ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ íàçûâàåòñÿ “àâòîìàòè÷åñêîé”. Âî èçáåæàíèå ÷àñòûõ ïåðåêëþ÷åíèé òàêàÿ ñèñòåìà òðåáóåò íàëè÷èÿ ðåñèâåðà ñ íåîáõîäèìûì ìèíèìàëüíûì îáúåìîì. Ïåðåäâèæíûå êîìïðåññîðû ñ ïðèâîäîì îò äâèãàòåëÿ âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ ïðè äîñòèæåíèè ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ äàâëåíèÿ íå îòêëþ÷àþòñÿ.  òàêèõ êîìïðåññîðàõ ïðè äîñòèæåíèè ìàêñèìàëüíîãî äàâëåíèÿ ïðèíóäèòåëüíî îòêðûâàþòñÿ âñàñûâàþùèå êëàïàíû, è âîçäóõ áåñïðåïÿòñòâåííî âõîäèò â ðàáî÷èé öèëèíäð êîìïðåññîðà è âûõîäèò èç íåãî, íå ïîäâåðãàÿñü ñæàòèþ.  ýòîì ñëó÷àå òðåáóåòñÿ ñîâñåì íåáîëüøîé 40 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ðåñèâåð. Äëÿ ïðèáëèæåííîé îöåíêè ðàçìåðîâ ðåñèâåðà ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ñëåäóþùèì ïðàâèëîì: Вместимость резервуара ресивера должна быть приблизительно равна объему сжатого воздуха, производимого компрессором за одну минуту. Ïðèìåð: Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü êîìïðåññîðà 18 íîðì.ì3/ìèí (âñàñûâàåìûé àòìîñôåðíûé âîçäóõ) ïðè ñðåäíåì ìàãèñòðàëüíîì äàâëåíèè 7 áàð. Òàêèì îáðàçîì, êîëè÷åñòâî ñæàòîãî âîçäóõà, ïðîèçâîäèìîãî çà ìèíóòó, ñîñòàâèò 18000/7 = 2500 ëèòðîâ (ïðèáëèçèòåëüíî). Âèäèìî, íàèáîëåå ïîäõîäÿùèì äëÿ äàííîé ñèñòåìû ðåñèâåðîì áóäåò íîðìàëèçîâàííûé ðåçåðâóàð åìêîñòüþ 2750 ëèòðîâ. ÂÕÎÄÍÎÉ ÔÈËÜÒÐ Îáû÷íûé ãîðîäñêîé âîçäóõ ìîæåò ñîäåðæàòü â îäíîì êóáè÷åñêîì ìåòðå äî 140 ìèëëèîíîâ òâåðäûõ ÷àñòèö ðàçëè÷íûõ çàãðÿçíèòåëåé, òàêèõ êàê ïûëü, ãðÿçü, ïûëüöà è ïðî÷èå ïðèìåñè. Åñëè òàêîé âîçäóõ ñæàòü äî 7 áàð, òî êîíöåíòðàöèÿ ïðèìåñåé ïðèáëèçèòñÿ ê ìèëëèàðäó ÷àñòèö íà êóáè÷åñêèé ìåòð. Ïîýòîìó âàæíûì óñëîâèåì íàäåæíîé ðàáîòû ëþáîãî êîìïðåññîðà â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî ñðîêà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå â íåì âûñîêîýôôåêòèâíîãî ôèëüòðà äëÿ óäàëåíèÿ çàãðÿçíåíèé, ïðèâîäÿùèõ ê ïîâûøåííîìó èçíîñó öèëèíäðîâ, ïîðøíåâûõ êîëåö è ò.ï. â îñíîâíîì èç-çà ñâîåãî àáðàçèâíîãî âîçäåéñòâèÿ. Âõîäíîé ôèëüòð íå äîëæåí ÿâëÿòüñÿ ôèëüòðîì òîíêîé î÷èñòêè, èíà÷å âñëåäñòâèå âûñîêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ âîçäóøíîìó ïîòîêó ñèëüíî ñíèçèòñÿ ÊÏÄ êîìïðåññîðà. Òàêèì îáðàçîì, î÷åíü ìåëêèå ÷àñòèöû (äî 5 ìêì) èì íå çàäåðæèâàþòñÿ è îñòàþòñÿ â ïîòîêå âîçäóõà. Óñòðîéñòâî çàáîðà âîçäóõà äîëæíî áûòü ñîðèåíòèðîâàíî òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû â êîìïðåññîð ïîñòóïàë êàê ìîæíî áîëåå ÷èñòûé è ñóõîé âîçäóõ, à âõîäíîé òðóáîïðîâîä äîëæåí èìåòü äîñòàòî÷íî áîëüøîé äèàìåòð, ÷òîáû èñêëþ÷èòü ÷ðåçìåðíûå ïîòåðè äàâëåíèÿ. Åñëè â ñèñòåìå ïðèìåíÿåòñÿ ãëóøèòåëü, òî åãî êîíñòðóêöèÿ ìîæåò âêëþ÷àòü â ñåáÿ âîçäóøíûé ôèëüòð, êîòîðûé äîëæåí óñòàíàâëèâàòüñÿ ïåðåä ãëóøèòåëåì. ÓÄÀËÅÍÈÅ ÂËÀÃÈ ÈÇ ÂÎÇÄÓÕÀ ÎÕËÀÄÈÒÅËÈ Ïîñëå îêîí÷àòåëüíîãî ñæàòèÿ âîçäóõ èìååò âûñîêóþ òåìïåðàòóðó. Ïî ìåðå åãî îõëàæäåíèÿ ïðîèñõîäèò êîíäåíñàöèÿ âëàãè, è â âîçäóøíóþ ñèñòåìó ïîñòóïàåò áîëüøîå êîëè÷åñòâî âîäû, êîòîðóþ íåîáõîäèìî 4. Производство и распределение сжатого воздуха 41 óäàëÿòü. Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ñïîñîáîì óäàëåíèÿ áîëüøåé ÷àñòè êîíäåíñàòà ÿâëÿåòñÿ îõëàæäåíèå âîçäóõà íà âûõîäå ñðàçó æå ïîñëå ñæàòèÿ. Îõëàäèòåëè ñæàòîãî âîçäóõà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òåïëîîáìåííèêè ñ âîçäóøíûì èëè âîäÿíûì îõëàæäåíèåì. ÂÎÇÄÓØÍÎÅ ÎÕËÀÆÄÅÍÈÅ Ðèñ. 4.8. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ îõëàäèòåëÿ ñ âîçäóøíûì îõëàæäåíèåì Äàííûé îõëàäèòåëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñèñòåìó òðóáîïðîâîäîâ, ïî êîòîðûì ïðîïóñêàåòñÿ ñæàòûé âîçäóõ. Ñíàðóæè ýòè òðóáîïðîâîäû îõëàæäàþòñÿ ïîòîêîì õîëîäíîãî âîçäóõà, ïîñòóïàþùåãî îò âåíòèëÿòîðà. Òèïîâàÿ êîíñòðóêöèÿ òàêîãî îõëàäèòåëÿ ïîêàçàíà íà ðèñ. 4.8. Òåìïåðàòóðà îõëàæäåííîãî ñæàòîãî âîçäóõà ïðèìåðíî íà 15°Ñ âûøå, ÷åì òåìïåðàòóðà îõëàæäàþùåãî âîçäóõà. ÂÎÄßÍÎÅ ÎÕËÀÆÄÅÍÈÅ Â âîäÿíîì îõëàäèòåëå òàêàÿ æå ñèñòåìà òðóáîïðîâîäîâ ìîíòèðóåòñÿ â ñòàëüíîì êîðïóñå. Ïî òðóáàì ïðîïóñêàþò ñæàòûé âîçäóõ, à â êîðïóñå öèðêóëèðóåò õîëîäíàÿ âîäà. Ïðèíöèïèàëüíîå óñòðîéñòâî òàêîãî âîäÿíîãî îõëàäèòåëÿ ïîêàçàíî íà ðèñ. 4.9. ¿µ³¿µ¿Æ¼±·µ±Ïʶº³¿µÌ ¿µ³¿µ ·±Ã¿´¿ ³¿¸µÄƱ ó¿µ ·±Ã¿´¿ ³¿¸µÄƱ 󿵿Ƽ±·µ±Ïʶº³¿µÌ Ðèñ. 4.9. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ îõëàäèòåëÿ ñ âîäÿíûì îõëàæäåíèåì 42 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îïèñàííàÿ âûøå ñõåìà âîäÿíîãî îõëàäèòåëÿ íå ÿâëÿåòñÿ åäèíñòâåííîé. Òàê, âîäà ìîæåò öèðêóëèðîâàòü ïî ñèñòåìå îðåáðåííûõ òðóá, ïðè ýòîì âîçäóõ ïðîòåêàåò ÷åðåç ïîëîñòü êîðïóñà, îìûâàÿ ðåáðà è òðóáû ñíàðóæè. Òåìïåðàòóðà îõëàæäåííîãî ñæàòîãî âîçäóõà ïðèìåðíî íà 10°Ñ âûøå, ÷åì òåìïåðàòóðà îõëàæäàþùåé âîäû. Äëÿ óäàëåíèÿ íàêîïèâøåãîñÿ â îõëàäèòåëå êîíäåíñàòà ñëóæèò àâòîìàòè÷åñêîå ñëèâíîå óñòðîéñòâî, êîòîðîå ëèáî ìîíòèðóåòñÿ íà êîðïóñå îõëàäèòåëÿ, ëèáî âñòðàèâàåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî â íåãî. Îõëàäèòåëè äîëæíû áûòü îáîðóäîâàíû ïðåäîõðàíèòåëüíûì êëàïàíîì è ìàíîìåòðîì. Ðåêîìåíäóåòñÿ òàêæå ïðåäóñìîòðåòü â êîíñòðóêöèè îõëàäèòåëÿ òåðìîìåòðû äëÿ çàìåðà òåìïåðàòóðû âîçäóõà è âîäû. ÎÑÓØÈÒÅËÈ ÂÎÇÄÓÕÀ Îõëàäèòåëè ñíèæàþò òåìïåðàòóðó ñæàòîãî âîçäóõà äî çíà÷åíèé, íà 10-15°Ñ âûøå òåìïåðàòóðû îõëàæäàþùåé ñðåäû. Ýòî íå èçáàâëÿåò îò âîçìîæíîñòè äàëüíåéøåãî îõëàæäåíèÿ âîçäóõà ïðè ïðîõîæäåíèè ÷åðåç òðóáîïðîâîäû è äðóãèå ýëåìåíòû ïíåâìîñèñòåìû, èìåþùèå áîëåå íèçêóþ, ÷åì âîçäóõ, òåìïåðàòóðó. Åñëè òðóáîïðîâîä âûõîäèò íà óëèöó, òî â çèìíåå âðåìÿ îõëàæäåíèå âîçäóõà ìîæåò îêàçàòüñÿ âåñüìà ñóùåñòâåííûì.  ïíåâìîñèñòåìå, òàêèì îáðàçîì, ìîæåò âûïàäàòü áîëüøîå êîëè÷åñòâî êîíäåíñàòà. ×òîáû èñêëþ÷èòü âûïàäåíèå êîíäåíñàòà â ïíåâìîñèñòåìå, âîçäóõ ïîäâåðãàþò îñóøêå – îïåðàöèè ïî ñíèæåíèþ ñîäåðæàíèÿ âîäÿíîãî ïàðà. Îñóøêà âîçäóõà ïðèíöèïèàëüíî ñâîäèòñÿ ê ñíèæåíèþ òî÷êè ðîñû, òî åñòü òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðîé âîçäóõ ïðåäåëüíî íàñûùåí âëàãîé (âëàæíîñòü 100%). ×åì íèæå òî÷êà ðîñû, òåì ìåíüøåå êîëè÷åñòâî âëàãè îñòàåòñÿ â ñæàòîì âîçäóõå.  ïðîìûøëåííîñòè ïðèìåíÿþòñÿ òðè îñíîâíûõ âèäà îñóøèòåëåé âîçäóõà, êîòîðûå ðàáîòàþò ïî ïðèíöèïó àáñîðáöèè, àäñîðáöèè èëè îõëàæäåíèÿ. ÀÁÑÎÐÁÖÈÎÍÍÀß ÎÑÓØÊÀ Ïðèíöèï äåéñòâèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ïðîïóñêàíèè ïîòîêà ñæàòîãî âîçäóõà ÷åðåç ñïåöèàëüíîå îñóøàþùåå âåùåñòâî (ðèñ.4.10). Èì ìîæåò áûòü îáåçâîæåííûé ìåë èëè õëîðèñòûé ìàãíèé. Ýòè âåùåñòâà ñîõðàíÿþò ïîñëå êîíòàêòà ñ âëàãîé òâåðäîå ñîñòîÿíèå. Åñëè èñïîëüçóþòñÿ õëîðèñòûé ëèòèé èëè õëîðèñòûé êàëüöèé, òî ýòè âåùåñòâà âñòóïàþò ñ âëàãîé â ðåàêöèþ ñ îáðàçîâàíèåì ðàñòâîðà, êîòîðûé âïîñëåäñòâèè ñëèâàþò ÷åðåç äíèùå ðåçåðâóàðà. Îñóøàþùåå âåùåñòâî äîëæíî ÷åðåç ðåãóëÿðíûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè ïîïîëíÿòüñÿ, ïîñêîëüêó ïî ìåðå ðàñõîäîâàíèÿ ñîëåé â ïðîöåññå 4. Производство и распределение сжатого воздуха 43 ðàáîòû îñóøèòåëÿ òî÷êà ðîñû áóäåò ïîâûøàòüñÿ. Òåì íå ìåíåå ìîæåò áûòü äîñòèãíóòî çíà÷åíèå òî÷êè ðîñû 5°Ñ ïðè äàâëåíèè 7 áàð. ó¿µ ¿µ³¿µ Ðèñ. 4.10. Óñòðîéñòâî àáñîðáöèîííîãî îñóøèòåëÿ âîçäóõà Îñíîâíûìè ïðåèìóùåñòâàìè ýòîãî ñïîñîáà îñóøêè ÿâëÿþòñÿ åãî íèçêèå ïåðâîíà÷àëüíûå è ýêñïëóàòàöèîííûå çàòðàòû. Îäíàêî íåîáõîäèìî èìåòü â âèäó, ÷òî òåìïåðàòóðà ñæàòîãî âîçäóõà íà âõîäå â îñóøèòåëü íå äîëæíà ïðåâûøàòü 30°Ñ, êðîìå òîãî, ïðèìåíÿåìûå â îñóøèòåëå õèìèêàòû âûçûâàþò êîððîçèþ ìåòàëëîâ, èç-çà ÷åãî âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü â òùàòåëüíîé ôèëüòðàöèè âîçäóõà ïîñëå îñóøèòåëÿ ñ öåëüþ íåäîïóùåíèÿ ïîïàäàíèÿ â ïíåâìàòè÷åñêóþ ñèñòåìó ýòèõ õèìèêàòîâ â âèäå ìåëêîäèñïåðñíîãî òóìàíà.  îòå÷åñòâåííîé ïðàêòèêå, êàê â ïðîøëîì, òàê è â íàñòîÿùåå âðåìÿ, àáñîðáöèîííàÿ îñóøêà èñïîëüçîâàëàñü ðåäêî, â îñíîâíîì äëÿ îñóøêè íåáîëüøèõ îáúåìîâ âîçäóõà â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ [1]. ÀÄÑÎÐÁÖÈÎÍÍÀß ÎÑÓØÊÀ  âåðòèêàëüíóþ êàìåðó (ðèñ.4.11) ïîìåùàþò ñïåöèàëüíûå õèìèêàòû, òàêèå êàê ñèëèêàãåëü, àêòèâèðîâàííûé ãëèíîçåì èëè ñèíòåòè÷åñêèå öåîëèòû â ãðàíóëàõ. Ïðè ïðîõîæäåíèè ñæàòîãî âîçäóõà ÷åðåç ýòó êàìåðó ãðàíóëû õèìèêàòîâ îñàæäàþò íà ñâîåé ïîâåðõíîñòè ñîäåðæàùóþñÿ â íåì âëàãó (ôèçè÷åñêàÿ àäñîðáöèÿ). Êàê òîëüêî ïîâåðõíîñòü ÷àñòèö ñîðáåíòà íàñûùàåòñÿ âëàãîé, îí ïîäâåðãàåòñÿ ðåãåíåðàöèè ïóòåì íàãðåâà èëè, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 4.11, ïðîäóâêè îñóøåííûì âîçäóõîì. Âëàæíûé ñæàòûé âîçäóõ ïîäàåòñÿ (ñì.ðèñ.4.11) ÷åðåç óïðàâëÿåìûé ðàñïðåäåëèòåëü è ïðîõîäèò ÷åðåç ñóøèëüíóþ êîëîííó 1. Îñóøåííûé âîçäóõ âûòåêàåò ÷åðåç âûõîäíîå îòâåðñòèå. Îò 10 äî 20 ïðîöåíòîâ îñóøåííîãî âîçäóõà ïðîïóñêàåòñÿ ÷åðåç îòâåðñòèå Î2 è êîëîííó 2 â 44 ПНЕВМОАВТОМАТИКА îáðàòíîì íàïðàâëåíèè ñ öåëüþ ïîãëîùåíèÿ âëàãè èç îñóøèòåëÿ äëÿ åãî ðåãåíåðàöèè. Èñïîëüçîâàííûé äëÿ ðåãåíåðàöèè ñîðáåíòà âîçäóõ âûâîäèòñÿ èç ñèñòåìû. Ðàñïðåäåëèòåëü ïðè ïîìîùè òàéìåðà ïåðèîäè÷åñêè ïåðåêëþ÷àåòñÿ, ïîïåðåìåííî ïîäâîäÿ âîçäóõ òî ê îäíîé êîëîííå, òî ê äðóãîé (ñîîòâåòñòâåííî äëÿ îñóøêè âîçäóõà è ðåãåíåðàöèè ñîðáåíòà). Òåì ñàìûì îáåñïå÷èâàåòñÿ íåïðåðûâíàÿ ïîäà÷à ñóõîãî âîçäóõà. ¿¼¿¾¾± Á±²¿È±Ð ¿¼¿¾¾± Á¶´¶¾¶Á±Ç¹¿¾¾±Ð ó¿µ ¿ÂÄɶ¾¾¿´¿ ³¿¸µÄƱ ¿µ³¿µ ³¼±·¾¿´¿³¿¸µÄƱ ÌƼ¿À Ðèñ. 4.11. Óñòðîéñòâî àäñîðáöèîííîãî îñóøèòåëÿ Ïðè ïîìîùè ýòîãî ìåòîäà ìîæíî äîáèòüñÿ î÷åíü íèçêèõ çíà÷åíèé òî÷êè ðîñû – ìèíóñ 40°Ñ è íèæå.  îñóøèòåëü ìîæåò áûòü âñòðîåí öâåòîâîé èíäèêàòîð äëÿ êîíòðîëÿ ñòåïåíè íàñûùåíèÿ àãåíòà.  öåëÿõ ïðåäîòâðàùåíèÿ óíîñà â âîçäóõ ìåëêèõ ÷àñòèö ñîðáåíòà î÷åíü âàæíî îáåñïå÷èòü ìèêðîôèëüòðàöèþ íà âûõîäå èç îñóøèòåëÿ. Ïåðâîíà÷àëüíûå è ýêñïëóàòàöèîííûå çàòðàòû íà äàííóþ êîíñòðóêöèþ ñðàâíèòåëüíî âûñîêèå, à çàòðàòû íà òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå èìåþò âûðàæåííóþ òåíäåíöèþ ê ñíèæåíèþ. ÎÑÓØÊÀ ÎÕËÀÆÄÅÍÈÅÌ (ÊÎÍÄÅÍÑÀÖÈÎÍÍÀß) Îñóøèòåëü ðåôðèæåðàòîðíîãî òèïà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìåõàíè÷åñêèé àãðåãàò, ñîñòîÿùèé èç îõëàæäàþùåãî êîíòóðà è äâóõ òåïëîîáìåííèêîâ (ðèñ.4.12). Âëàæíûé, íàãðåòûé äî âûñîêîé òåìïåðàòóðû âîçäóõ ïîäâåðãàåòñÿ ïðåäâàðèòåëüíîìó îõëàæäåíèþ â ïåðâîì òåïëîîáìåííèêå 1 çà ñ÷åò ïåðåäà÷è ÷àñòè òåïëà îõëàæäåííîìó âîçäóõó, âûõîäÿùåìó èç îñóøèòåëÿ. 4. Производство и распределение сжатого воздуха 45 Äàëåå âîçäóõ îõëàæäàåòñÿ ïî ïðèíöèïó îòâîäà òåïëà â õîëîäèëüíèêå çà ñ÷åò èñïàðåíèÿ ôðåîíà èëè åãî çàìåíèòåëÿ â îõëàæäàþùåì êîíòóðå òåïëîîáìåííèêà 2. Ïðè ýòîì âëàãà è ìàñëÿíûé òóìàí êîíäåíñèðóþòñÿ è àâòîìàòè÷åñêè îòäåëÿþòñÿ îò ïîòîêà âîçäóõà. ¦ ´¿ÁÐȶ´¿³¿¸µÄƱ ¬¦ ÂÄÆ¿´¿³¿¸µÄƱ £¶À¼¿¿²½¶¾¾¹»h³¿¸µÄÆ ¾±³Æ¿µ¶³¿¸µÄƾ±³ÌÆ¿µ¶i £¶À¼¿¿²½¶¾¾¹»h³¿¸µÄÆ ¾±³Æ¿µ¶ÅÁ¶¿¾i ¥Á¶¿¾¿³Ìº¿Æ¼±µ¹Ã¶¼Í ¶¾Ã¹¼ÐÿÁ µ¼ÐÀ¿¸ ¥Á¶¿¾¿³Ìº»¿½ÀÁ¶Â¿Á £¶Á½¿Á¶´Ä¼¹ÁÄÏʹº»¼±À±¾ ¿¸µÄɾ̺Ź¼ÍÃÁ ³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¹ºÂ¼¹³ £¶À¼¿À¶Á¶µ±È± Ðèñ. 4.12. Óñòðîéñòâî îñóøèòåëÿ ðåôðèæåðàòîðíîãî òèïà ×åðåç âîçäóøíûé òåïëîîáìåííèê 1 ïðîõîäèò âîçâðàòíàÿ òðóáà, çàïîëíåííàÿ õîëîäíûì ñóõèì âîçäóõîì, êîòîðàÿ è îòáèðàåò òåïëî èç ïîäâîäèìîãî âîçäóõà, èìåþùåãî áîëåå âûñîêóþ òåìïåðàòóðó. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ïðåäóïðåæäàåòñÿ îáðàçîâàíèå êîíäåíñàòà â çîíå âûïóñêà âîçäóõà, óâåëè÷èâàåòñÿ îáúåì âîçäóõà è ñíèæàåòñÿ åãî îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü. Ïðè ïîìîùè ñîâðåìåííûõ ðåôðèæåðàòîðíûõ îñóøèòåëåé ìîæíî ïîëó÷èòü òî÷êó ðîñû íà âûõîäå 2°Ñ, õîòÿ è 5°Ñ áóäåò äîñòàòî÷íîé äëÿ áîëüøèíñòâà ñëó÷àåâ ïðîìûøëåííîãî èñïîëüçîâàíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà. Òåìïåðàòóðà íà âõîäå ìîæåò äîñòèãàòü 60°Ñ, îäíàêî áîëåå ýêîíîìè÷íûì âàðèàíòîì ÿâëÿåòñÿ ïîäà÷à â îñóøèòåëü ïðåäâàðèòåëüíî îõëàæäåííîãî âîçäóõà. Çàòðàòû íà îñóøêó ñæàòîãî âîçäóõà, êàê ïðàâèëî, ñîñòàâëÿþò 10– 20% îò çàòðàò íà åãî ñæàòèå. ÌÀÃÈÑÒÐÀËÜÍÛÉ ÔÈËÜÒÐ Äëÿ óäàëåíèÿ èç ñæàòîãî âîçäóõà çàãðÿçíåíèé – òâåðäûõ ÷àñòèö, êàïåëü êîíäåíñàòà, âîäÿíîãî è ìàñëÿíîãî òóìàíà – çà ðåñèâåðîì äîëæåí áûòü óñòàíîâëåí ôèëüòð ñ âûñîêîé ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòüþ 46 ПНЕВМОАВТОМАТИКА (ðèñ.4.13). Ýòîò ôèëüòð äîëæåí èìåòü ìèíèìàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïîòîêó ñæàòîãî âîçäóõà è ïðè ýòîì îáåñïå÷èâàòü óäàëåíèå ìåëü÷àéøèõ êàïåëü ìàñëà, ïîïàâøèõ â âîçäóõ èç êîìïðåññîðà, âî èçáåæàíèå îáðàçîâàíèÿ ýìóëüñèè ïðè êîíòàêòå ìàñëà ñ âîäÿíûì êîíäåíñàòîì, ïðèñóòñòâóþùèì â ìàãèñòðàëè. ¢½¶¾¾Ìº »±ÁÃÁ¹µ· ¶Ã±¼¼¹È¶Â»¹º Âñ»±¾ ¢½¿ÃÁ¿³¿¶ ¿»¾¿ ¢¼¹³¾¿º »¼±À±¾ Ðèñ. 4.13. Òèïîâîé ìàãèñòðàëüíûé ôèëüòð  ìàãèñòðàëüíîì ôèëüòðå îòñóòñòâóåò äåôëåêòîð, äëÿ ïðàâèëüíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ êîòîðîãî òðåáóåòñÿ îïðåäåëåííûé ìèíèìàëüíûé ïåðåïàä äàâëåíèÿ, êàê ýòî èìååò ìåñòî â “ñòàíäàðòíîì ôèëüòðå”, î êîòîðîì áóäåò èäòè ðå÷ü ïîçäíåå â ðàçäåëå, ïîñâÿùåííîì ïîäãîòîâêå âîçäóõà. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ðåãóëÿðíîãî ñáðîñà íàêîïèâøåãîñÿ êîíäåíñàòà ïðåäóñìîòðåí àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê, êîòîðûé ëèáî ìîíòèðóåòñÿ íà êîðïóñå ôèëüòðà, ëèáî íåïîñðåäñòâåííî â íåãî âñòðàèâàåòñÿ. Êàê ïðàâèëî, ìàãèñòðàëüíûå ôèëüòðû èìåþò áûñòðîñìåííûé ôèëüòðóþùèé ýëåìåíò. ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÂÎÇÄÓÕÀ Âîçäóøíàÿ ìàãèñòðàëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òðóáîïðîâîäíóþ ðàñïðåäåëèòåëüíóþ ñèñòåìó, ïðåäíàçíà÷åííóþ äëÿ ïîäâîäà âîçäóõà ðàçëè÷íûì ïîòðåáèòåëÿì. Íà ïðàêòèêå ïðèìåíÿþò äâå îñíîâíûå êîíôèãóðàöèè: ëèíåéíàÿ (òóïèêîâàÿ) è êîëüöåâàÿ ìàãèñòðàëü. 4. Производство и распределение сжатого воздуха 47 ËÈÍÅÉÍÀß ÌÀÃÈÑÒÐÀËÜ Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîãî äðåíàæà òðóáîïðîâîä äîëæåí èìåòü íàêëîí âíèç âåëè÷èíîé ïðèìåðíî 1:100 â íàïðàâëåíèè ïîòîêà, à òàêæå íàäåæíóþ ñèñòåìó ñëèâà. Íà îïðåäåëåííûõ ó÷àñòêàõ ìàãèñòðàëü ìîæåò áûòü ñíîâà âûâåäåíà íà ïåðâîíà÷àëüíóþ âûñîòó çà ñ÷åò äâóõ øèðîêèõ èçãèáîâ ïîä ïðÿìûì óãëîì.  íèæíåé òî÷êå óñòàíàâëèâàåòñÿ îòâîä äëÿ äðåíàæà (ðèñ.4.14). Ðèñ. 4.14. Òèïîâàÿ ëèíåéíàÿ ìàãèñòðàëü ÊÎËÜÖÅÂÀß ÌÀÃÈÑÒÐÀËÜ Â ñèñòåìå ñ êîëüöåâîé ìàãèñòðàëüþ (ðèñ.4.15) âîçäóõ ìîæåò ïîäàâàòüñÿ ê òî÷êå íàèáîëüøåãî ïîòðåáëåíèÿ ñ äâóõ ñòîðîí, ÷òî ïîçâîëÿåò ñíèçèòü ïîòåðè äàâëåíèÿ. Îäíàêî, ïðè ýòîì êîíäåíñàò ìîæåò óíîñèòüñÿ â ñèñòåìó â ëþáîì íàïðàâëåíèè, ïîýòîìó çäåñü ñëåäóåò ïðåäóñìîòðåòü äîñòàòî÷íîå êîëè÷åñòâî òî÷åê îòáîðà âîäû ñ óñòðîéñòâàìè àâòîìàòè÷åñêîãî ñëèâà. Ðèñ. 4.15. Òèïîâàÿ êîëüöåâàÿ ìàãèñòðàëü 48 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Äëÿ òîãî ÷òîáû ðàçáèòü âîçäóøíóþ ìàãèñòðàëü íà ñåêöèè, ìîæíî óñòàíîâèòü çàïîðíûå êëàïàíû. Ýòî äàåò âîçìîæíîñòü âðåìåííî îòêëþ÷èòü îò ñèñòåìû ó÷àñòêè, êîòîðûå òðåáóþò òåõíè÷åñêîãî îáñëóæèâàíèÿ èëè ðåìîíòà. ÎÒÂÎÄÛ ¿µ±¿Âñ¶ÃÂг ÃÁIJ¿ÀÁ¿³¿µ¶ B ¿µ±À¿ÂÃÄÀ±¶Ã³ÄÂÃÁ¿ºÂó¿ ±³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¿´¿Â¼¹³± C Ðèñ. 4.16. Îòáîð âîçäóõà (à) è îòâîä êîíäåíñàòà (b) Åñëè â ñèñòåìå íå óñòàíîâëåíû âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûå îõëàäèòåëü è îñóøèòåëü ñæàòîãî âîçäóõà, ðàñïðåäåëèòåëüíûé òðóáîïðîâîä âûñòóïàåò â êà÷åñòâå îõëàæäàþùåé ïîâåðõíîñòè.  ðåçóëüòàòå, êîíäåíñàò âîäû è ìàñëà ñêàïëèâàåòñÿ ïî âñåé åãî äëèíå. Îòâîäíûå òðóáû (îïóñêè) ïîäñîåäèíÿþòñÿ ê âåðõíåé ÷àñòè ìàãèñòðàëè äëÿ òîãî, ÷òîáû âîäà, íàõîäÿùàÿñÿ â ìàãèñòðàëè, ïîïàäàëà íå â íèõ, à â äðåíàæíûå òðóáû, êîòîðûå ïîäñîåäèíÿþòñÿ ê ìàãèñòðàëè â êàæäîé íèæíåé òî÷êå (ðèñ.4.16 à, b). Èç ýòèõ äðåíàæíûõ òðóá íåîáõîäèìî ëèáî ïîñòîÿííî ñëèâàòü êîíäåíñàò, ëèáî ïðåäóñìîòðåòü ñèñòåìó àâòîìàòè÷åñêîãî ñëèâà. Àâòîìàòè÷åñêèå êîíäåíñàòîîòâîä÷èêè òðåáóþò áîëüøèõ ïåðâîíà÷àëüíûõ çàòðàò íà èõ óñòàíîâêó, çàòî âïîñëåäñòâèè îíè áîëåå ýêîíîìè÷íû ïî ñðàâíåíèþ ñ óñòðîéñòâàìè ðó÷íîãî îòâîäà êîíäåíñàòà, òàê êàê â ïîñëåäíåì ñëó÷àå òðóäîçàòðàòû îêàçûâàþòñÿ çíà÷èòåëüíî âûøå. Îòñóòñòâèå ðó÷íîãî èëè àâòîìàòè÷åñêîãî ñëèâà êîíäåíñàòà ìîæåò ñòàòü ïðè÷èíîé çàãðÿçíåíèÿ ìàãèñòðàëè. ÀÂÒÎÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÎÒÂÎÄ×ÈÊÈ Íà ðèñ. 4.17 è 4.18 ïîêàçàíû äâà òèïà àâòîìàòè÷åñêèõ óñòðîéñòâ äëÿ îòâîäà êîíäåíñàòà.  êîíäåíñàòîîòâîä÷èêå ïîïëàâêîâîãî òèïà, ïîêàçàííîì íà ðèñ. 4.17, ïîïëàâîê ïåðåìåùàåòñÿ ïî òðóáêå, êîòîðàÿ ñëóæèò åìó â êà÷åñòâå íàïðàâëÿþùåé. Âíóòðåííÿÿ ïîëîñòü òðóáêè èìååò ñâÿçü ñ àòìîñôåðîé ÷åðåç ôèëüòð, ïðåäîõðàíèòåëüíûé êëàïàí, îòâåðñòèå â ïîäïðóæèíåííîì ïîðøíå è ïîëîñòü, â êîòîðîé õîäèò øòîê ðóêîÿòêè ðó÷íîãî ñëèâà. Êîíäåíñàò ñîáèðàåòñÿ â íèæíåé ÷àñòè êîðïóñà, è, êàê òîëüêî åãî íàêîïèòñÿ äîñòàòî÷íî ìíîãî, ïîïëàâîê ïîäíèìàåòñÿ ñî ñâîåãî ñåäëà.  4. Производство и распределение сжатого воздуха 49 ðåçóëüòàòå äàâëåíèå, ñóùåñòâóþùåå â êîðïóñå, ïåðåäàåòñÿ íà ïîðøåíü, êîòîðûé ñìåùàåòñÿ âïðàâî è îòêðûâàåò ñëèâíîé êëàïàí, ïîçâîëÿÿ âîäå âûëèòüñÿ.  ðåçóëüòàòå ïîïëàâîê îïóñêàåòñÿ è ïåðåêðûâàåò ïîäà÷ó âîçäóõà íà ïîðøåíü. ¢¿À¼¿ ¿À¼±³¿» Á¶µ¿ÆÁ±¾¹Ã¶¼Í¾Ìº »¼±À±¾ ¥¹¼ÍÃÁ ¡ÄȾ¿ºÂ¼¹³ ¢¶µ¼¿ ¼¹³¾¿´¿»¼±À±¾± Ðèñ. 4.17. Àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê ïîïëàâêîâîãî òèïà  ìîìåíò, êîãäà ïîïëàâîê ïåðåêðûâàåò ñîïëî, ïðåäîõðàíèòåëüíûé êëàïàí îãðàíè÷èâàåò äàâëåíèå çà ïîðøíåì. Âåëè÷èíà ýòîãî äàâëåíèÿ, êîòîðàÿ ïðåäâàðèòåëüíî íàñòðàèâàåòñÿ, ïîçâîëÿåò ïîðøíþ íå ðûâêîì, à ïîñòåïåííî âîçâðàùàòüñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå, ïî ìåðå òîãî, êàê âîçäóõ áóäåò âûõîäèòü ÷åðåç ïðåäîõðàíèòåëüíûé êëàïàí. Íà ðèñ. 4.18 ïîêàçàí êîíäåíñàòîîòâîä÷èê ñ ýëåêòðè÷åñêèì ïðèâîäîì, â êîòîðîì ïåðèîäè÷åñêèé ñáðîñ êîíäåíñàòà îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç òàðåëü÷àòûé êëàïàí, ïðèâîäèìûé â äåéñòâèå âðàùàþùèìñÿ êóëà÷êîì. ¢¹¾ÆÁ¿¾¾Ìº 춻ÃÁ¿µ³¹´±Ã¶¼Í ļ±È¿» ¡ÄȾ¿ºÂ¼¹³ Ðèñ. 4.18. Àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê ñ ýëåêòðîïðèâîäîì Ïðåèìóùåñòâî ýòîãî óñòðîéñòâà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî îíî ìîæåò íàäåæíî ðàáîòàòü ïðè ëþáîé îðèåíòàöèè â ïðîñòðàíñòâå è â óñëîâèÿõ ïîâûøåííîé âèáðàöèè, áëàãîäàðÿ ÷åìó åãî ìîæíî óñòàíàâëèâàòü â ïåðåäâèæíûõ êîìïðåññîðàõ, à òàêæå â ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ àâòîáóñîâ èëè ãðóçîâûõ àâòîìîáèëåé. 50 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÐÀÇÌÅÐΠÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄΠÑòîèìîñòü âîçäóøíûõ ìàãèñòðàëåé ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò ïåðâîíà÷àëüíûõ çàòðàò íà ìîíòàæ óñòàíîâîê ñæàòîãî âîçäóõà. Óìåíüøåíèå äèàìåòðà òðóáû õîòÿ è ñíèçèò êàïèòàëüíûå çàòðàòû, íî ïðèâåäåò ê óâåëè÷åíèþ ïîòåðü äàâëåíèÿ â ñèñòåìå è ðîñòó ýêñïëóàòàöèîííûõ ðàñõîäîâ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî çàòðàòû ïðåâûñÿò äîïîëíèòåëüíóþ ñòîèìîñòü, â êîòîðóþ áû âûëèëîñü èñïîëüçîâàíèå òðóá áîëüøåãî äèàìåòðà. Êðîìå òîãî, ïîñêîëüêó òðóäîçàòðàòû ñîñòàâëÿþò áîëüøóþ ÷àñòü îáùèõ ðàñõîäîâ è â òî æå âðåìÿ î÷åíü ìàëî çàâèñÿò îò ðàçìåðîâ òðóá, òî, íàïðèìåð, ñòîèìîñòü ìîíòàæà òðóá äèàìåòðîì 25 ìì ïî÷òè òàêàÿ æå, êàê è äëÿ òðóá äèàìåòðîì 50 ìì. Âìåñòå ñ òåì, ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü òðóá äèàìåòðîì 50 ìì â ÷åòûðå ðàçà áîëüøå, ÷åì ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü òðóá äèàìåòðîì 25 ìì. z z z z z z ¹¾¹Ð µ±³¼¶¾¹Ð ± z z z z 9 'Á» ±½ ²±Á½ µ¼¹¾ÌÃÁÄ²Ì 2 NOT ¿¾ÃÁ¿¼Í¾±Ð ¼¹¾¹Ð ¾ÄÃÁ¶¾¾¹º µ¹±½¶ÃÁÃÁÄ²Ì ½½ Ðèñ. 4.19. Íîìîãðàììà äëÿ îïðåäåëåíèÿ äèàìåòðà ìàãèñòðàëüíîé òðóáû 4. Производство и распределение сжатого воздуха 51 Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî â êîëüöåâîé ìàãèñòðàëè ïîäà÷à ñæàòîãî âîçäóõà ê ëþáîìó êîíêðåòíîìó ïîòðåáèòåëþ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ äâóõ ñòîðîí, ò.å. èç äâóõ òðóáîïðîâîäîâ, ïðè îïðåäåëåíèè ðàçìåðà òðóá ñëåäóåò ïðåíåáðå÷ü ýòîé äâîéíîé ïîäà÷åé è òåîðåòè÷åñêè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî âîçäóõ áóäåò ïîäàâàòüñÿ òîëüêî ïî îäíîé òðóáå. Ðàçìåðû âîçäóøíîé ìàãèñòðàëè è åå îòâîäîâ îïðåäåëÿþòñÿ èñõîäÿ èç îãðàíè÷åíèÿ ñêîðîñòè âîçäóøíîãî ïîòîêà, êîòîðóþ îáû÷íî ðåêîìåíäóåòñÿ çàäàâàòü íå âûøå 6 ì/ñ.  òî æå âðåìÿ ðàáî÷èå êîíòóðû ñ äàâëåíèåì îêîëî 6 áàð è äëèíîé â íåñêîëüêî ìåòðîâ, ìîãóò ðàáîòàòü ïðè ñêîðîñòÿõ âîçäóøíîãî ïîòîêà äî 20 ì/ñ. Âåëè÷èíà ïåðåïàäà äàâëåíèÿ ìåæäó âûõîäîì èç êîìïðåññîðà è êîíöîì îòâîäíîé òðóáû íå äîëæíà ïðåâûøàòü 0,3 áàð. Íåîáõîäèìûé äèàìåòð òðóáû ìîæíî îïðåäåëèòü ïî íîìîãðàììå (ðèñ. 4.19). Êîëåíà, îòâîäû è êëàïàíû ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêàìè äîïîëíèòåëüíîãî àýðîäèíàìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ. Ïðè ðàñ÷åòå îáùåãî ïàäåíèÿ äàâëåíèÿ èõ ìîæíî ó÷åñòü êàê äîïîëíèòåëüíóþ (ýêâèâàëåíòíóþ) äëèíó, ñîçäàþùóþ òàêîå æå ñîïðîòèâëåíèå ïîòîêó.  òàáëèöå 4.20 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ ýêâèâàëåíòíûõ äëèí äëÿ ðàçëè÷íîé òðóáíîé àðìàòóðû, îáû÷íî èñïîëüçóåìîé â ïíåâìàòèêå. Ïðèìåð (à): Òðåáóåòñÿ îïðåäåëèòü ðàçìåð òðóáû, ÷åðåç êîòîðóþ áóäåò ïðîõîäèòü ðàñõîä âîçäóõà 16800 íîðì.ë/ìèí ïðè ìàêñèìàëüíîì ïåðåïàäå äàâëåíèÿ íå áîëåå 0,3 áàð íà 125 ì äëèíû òðóáû. Äâóõñòóïåí÷àòûé êîìïðåññîð âêëþ÷àåòñÿ ïðè äàâëåíèè 8 áàð è îòêëþ÷àåòñÿ ïðè äàâëåíèè 10 áàð. Ñðåäíåå äàâëåíèå ñîñòàâëÿåò 9 áàð. Ïàäåíèå äàâëåíèÿ â 30 êÏà íà 125 ì ñîîòâåòñòâóåò 30 êÏà/125 ì = 0,24 êÏà/ì. Îáðàòèìñÿ ê íîìîãðàììå 4.19: Ïðîâåäåì ëèíèþ îò òî÷êè 9 áàð íà ëèíèè äàâëåíèÿ ÷åðåç òî÷êó, ñîîòâåòñòâóþùóþ çíà÷åíèþ 0,24 êÏà/ì, íà ëèíèè ïåðåïàäîâ äàâëåíèÿ äî ïåðåñå÷åíèÿ ñ êîíòðîëüíîé ëèíèåé â òî÷êå Õ. Ñîåäèíèì òî÷êó Õ ñ òî÷êîé 0,28 ì3í/ñ ïðÿìîé ëèíèåé äî ïåðåñå÷åíèÿ ñ ëèíèåé, íà êîòîðîé îòëîæåíû çíà÷åíèÿ ðàçìåðà òðóáû. Ýòî ïðîèçîéäåò ïðèìåðíî â òî÷êå 61 ìì. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ìèíèìàëüíûé âíóòðåííèé äèàìåòð òðóáû, êîòîðóþ ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ íàøåãî ñëó÷àÿ, ñîñòàâëÿåò 61 ìì. Ïî òàáëèöå îïðåäåëÿåì, ÷òî òðóáà ñ óñëîâíûì ïðîõîäîì 65 ìì (ñì. òàáëèöó 4.21) èìååò ôàêòè÷åñêèé âíóòðåííèé äèàìåòð 68,8 ìì, è òàêàÿ òðóáà áóäåò óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèÿì òåõíè÷åñêîãî çàäàíèÿ. Ïðèìåð (b): Ïðåäïîëîæèì, ÷òî â òðóáó äëèíîé 125 ì â ïðèâåäåííîì âûøå ïðèìåðå (à) áóäóò âðåçàíû ïîñëåäîâàòåëüíî íåñêîëüêî ôèòèíãîâ: äâà êîëåíà, äâà ïðÿìûõ îòâîäà 90°, øåñòü ñòàíäàðòíûõ òðîéíèêîâ, à òàêæå äâà îáðàòíûõ êëàïàíà. Ñïðàøèâàåòñÿ, ïîòðåáóåòñÿ ëè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïåðåïàäà äàâëåíèÿ â 30 êÏà òðóáà áîëüøåãî äèàìåòðà. Ïî òàáëèöå 4.20, ãðàôà “Óñëîâíûé ïðîõîä òðóáû 65 ìì”, îïðåäåëèì ýêâèâàëåíòíóþ äëèíó òðóáû äëÿ ïåðå÷èñëåííûõ 52 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ýëåìåíòîâ: äâà êîëåíà: äâà ïðÿìûõ îòâîäà 90° øåñòü ñòàíäàðòíûé òðîéíèêîâ äâà îáðàòíûõ êëàïàíà Âñåãî 2 2 6 2 · · · · 1,4 0,8 0,7 0,5 ì ì ì ì = = = = = 2.8 1,6 4,2 1,0 9,6 ì ì ì ì ì Ýòè äâåíàäöàòü ýëåìåíòîâ ñîçäàþò àýðîäèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå, ýêâèâàëåíòíîå ïðèìåðíî äîïîëíèòåëüíûì 10 ìåòðàì òðóáû. Òàêèì îáðàçîì, “ýôôåêòèâíàÿ äëèíà” òðóáû ñîñòàâèò 125 + 9,6 135 ì, à äîïóñòèìûé ïåðåïàä ð/ì: 30 êÏà/135 ì = 0,22 êÏà/ì. Îáðàòèìñÿ ñíîâà ê íîìîãðàììå íà ðèñ. 4.19: òî÷êà ïåðåñå÷åíèÿ ñ ëèíèåé ðàçìåðà òðóáû ñîîòâåòñòâóåò ïî÷òè òîìó æå ñàìîìó äèàìåòðó, ÷òî è ðàíüøå. Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ çàäàííûõ óñëîâèé ïîäîéäåò òðóáà ñ óñëîâíûì ïðîõîäîì 65 ìì, èëè ñ ôàêòè÷åñêèì âíóòðåííèì äèàìåòðîì 68,8 ìì. Ïðèìå÷àíèå: Ïðè îïðåäåëåíèè ðàçìåðîâ ìàãèñòðàëè äëÿ âíîâü ñîçäàâàåìûõ ñèñòåì íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü âîçìîæíîñòü ïîñëåäóþùåãî óâåëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà àðìàòóðû. Òàáëèöà 4.20. Ýêâèâàëåíòíàÿ äëèíà òðóáû äëÿ àðìàòóðíûõ ýëåìåíòîâ, èñïîëüçóåìûõ â ìàãèñòðàëüíûõ òðóáîïðîâîäàõ Тип фитинга Условный проход трубы (мм) 15 20 25 30 40 50 65 80 100 125 Колено 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 1,1 1,4 1,8 2,4 3,2 Прямой отвод 90° (длинный) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1,2 1,5 Прямой отвод 90° 1,0 1,2 1,6 1,8 2,2 2,6 3,0 3,9 5,4 7,1 Отвод 180° 0,5 0,6 0,8 1,1 1,2 1,7 2,0 2,6 3,7 4,1 Шаровой клапан 0,8 1,1 1,4 2,0 2,4 3,4 4,0 5,2 7,3 9,4 Обратный клапан 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,9 1,2 Стандартный тройник 0,1 0,2 0,2 0,4 0,4 0,5 0,7 0,9 1,2 1,5 Боковой тройник 0,5 0,7 0,9 1,4 1,6 2,1 2,7 3,7 4,1 6,4 ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄΠÑÒÀÍÄÀÐÒÍÀß ÃÀÇÎÂÀß ÒÐÓÁÀ Ìàãèñòðàëüíûå òðóáîïðîâîäû îáû÷íî ìîíòèðóþòñÿ èç ñòàëüíûõ òðóá èëè òðóá èç êîâêîãî ÷óãóíà. Ýòî ìîãóò áûòü ÷åðíûå èëè 53 4. Производство и распределение сжатого воздуха îöèíêîâàííûå òðóáû, êîòîðûå ìåíüøå ïîäâåðæåíû êîððîçèè. Íà òðóáàõ ìîæåò íàðåçàòüñÿ ðåçüáà äëÿ óñòàíîâêè íåîáõîäèìîé àðìàòóðû. Äëÿ òðóá äèàìåòðîì ñâûøå 80 ìì çà÷àñòóþ áîëåå ýêîíîìè÷íûì, ÷åì íàðåçêà ðåçüáû â òåëå òðóáû áîëüøîãî ñå÷åíèÿ, îêàçûâàåòñÿ ïðèìåíåíèå ïðèâàðíûõ ôëàíöåâ. Íèæå ïðèâåäåíû òåõíè÷åñêèå äàííûå ñòàíäàðòíûõ ãàçîâûõ òðóá, èçãîòîâëåííûõ èç óãëåðîäèñòîé ñòàëè: Òàáëèöà 4.21. Ðàçìåðíûå õàðàêòåðèñòèêè òðóá Условный проход А В Наружный диаметр, мм Толщина, мм Масса, кг/м 6 1/8 10,5 2,0 0,419 8 1/4 13,8 2,3 0,652 10 3/8 17,3 2,3 0,851 15 1/2 21,7 2,8 1,310 20 3/4 27,2 2,8 1,680 25 1 34,0 3,2 2,430 32 1 1/4 42,7 3,5 3,380 40 1 1/2 48,6 3,5 3,890 50 2 60,3 3,65 5,100 65 2 1/2 76,1 3,65 6,510 75 3 88,9 4,05 8,470 100 4 114,3 4,5 12,100 ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄÛ ÈÇ ÍÅÐÆÀÂÅÞÙÅÉ ÑÒÀËÈ Ïðèìåíÿþòñÿ â ïåðâóþ î÷åðåäü äëÿ ïðÿìûõ ìàãèñòðàëåé áîëüøîé ïðîòÿæåííîñòè, êîãäà òðåáóþòñÿ ïðîõîäíûå ñå÷åíèÿ î÷åíü áîëüøîãî äèàìåòðà. ÌÅÄÍÛÅ ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄÛ Òàì, ãäå òðåáóåòñÿ ïîâûøåííàÿ óñòîé÷èâîñòü ê êîððîçèè, âûñîêîé òåìïåðàòóðå, à òàêæå áîëüøàÿ æåñòêîñòü, ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ìåäíûå òðóáû ñ âåëè÷èíîé óñëîâíîãî ïðîõîäà äî 40 ìì. Íåîáõîäèìî, îäíàêî, èìåòü â âèäó, ÷òî òðóáû äèàìåòðîì ñâûøå 28 ìì áóäóò ñðàâíèòåëüíî äîðîãèìè. Ñáîðêà çíà÷èòåëüíî îáëåã÷àåòñÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè âûñîêîêà÷åñòâåííûõ îòîææåííûõ òðóá â ñî÷åòàíèè ñ îáæèìíûìè ñîåäèíåíèÿìè. 54 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÐÅÇÈÍÎÂÛÅ ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄÛ (“ÂÎÇÄÓØÍÛÅ ØËÀÍÃÈ”) Ðåçèíîâûé øëàíã èëè øëàíã èç óïðî÷íåííîé ïëàñòìàññû ëó÷øå âñåãî ïîäõîäèò äëÿ ðó÷íîãî ïíåâìàòè÷åñêîãî èíñòðóìåíòà, òàê êàê îí îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíóþ ñâîáîäó äåéñòâèé äëÿ îïåðàòîðà. Ðàçìåðû ðåçèíîâûõ øëàíãîâ ïðèâåäåíû íèæå. Òàáëèöà 4.22. Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ðåçèíîâîãî øëàíãà ñ òêàíåâîé îáîëî÷êîé Условный проход, дюйм Наружный диаметр, мм Внутренний диаметр, мм Площадь внутреннего сечения, мм2 1/8 9,2 3,2 8,04 1/4 10,3 6,3 31,2 3/8 18,5 9,5 70,9 1/2 21,7 12,7 127 5/8 24,10 15,9 199 3/4 29,0 19,0 284 1 35,4 25,4 507 1 1/4 45,8 31,8 794 1 1/2 52,1 38,1 1140 1 3/4 60,5 44,5 1560 2 66,8 50,8 2030 2 1/4 81,1 57,1 2560 2 1/2 90,5 63,5 3170 Ðåçèíîâûé øëàíã ðåêîìåíäóåòñÿ óñòàíàâëèâàòü ãëàâíûì îáðàçîì äëÿ èíñòðóìåíòîâ, à òàêæå â äðóãèõ ñëó÷àÿõ, êîãäà òðóáà ïîäâåðãàåòñÿ ìåõàíè÷åñêîìó èçíîñó. ÏËÀÑÒÌÀÑÑÎÂÛÅ ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄÛ Ïëàñòìàññîâûé òðóáîïðîâîä ÷àùå âñåãî ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ñîåäèíåíèÿ îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ ïíåâìàòè÷åñêîé ñèñòåìû ìåæäó ñîáîé.  ïðåäåëàõ ñâîåãî (îãðàíè÷åííîãî) äèàïàçîíà ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð ïëàñòìàññîâûå òðóáêè îáëàäàþò ÿâíûì ïðåèìóùåñòâîì ñ òî÷êè çðåíèÿ ìîíòàæà, òàê êàê îíè õîðîøî ðåæóòñÿ íà íóæíóþ äëèíó è îáåñïå÷èâàþò áûñòðîå ñîåäèíåíèå ïðè ïîìîùè îáæèìíûõ èëè áûñòðîðàçúåìíûõ ôèòèíãîâ. Åñëè ïî óñëîâèÿì ðàáîòû ïíåâìîñèñòåìû íåîáõîäèìî, ÷òîáû òðóáîïðîâîä îáëàäàë áîëüøîé ãèáêîñòüþ èç-çà íàëè÷èÿ êðóòûõ èçãèáîâ èëè íåîáõîäèìîñòè ïîñòîÿííî ñîâåðøàòü îïðåäåëåííûå äâèæåíèÿ, òî â ýòîì ñëó÷àå ïðèìåíÿåòñÿ ìÿãêèé íåéëîí èëè ïîëèóðåòàí, õîòÿ ýòîò 4. Производство и распределение сжатого воздуха 55 ìàòåðèàë ðàññ÷èòàí íà ìåíüøèå çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîãî äàâëåíèÿ, ãàðàíòèðóþùèå áåçîïàñíóþ ðàáîòó. ÔÈÒÈÍÃÈ Â ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÕ ÑÈÑÒÅÌÀÕ Â ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ ñîåäèíåíèå îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ ìåæäó ñîáîé îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè. Ôèòèíã ñ íàêèäíîé ãàéêîé è âðåçíîé âòóëêîé (ðèñ.4.23) îáåñïå÷èâàåò íàäåæíîå ôèêñèðóþùåå óñèëèå âíóòðè è ñíàðóæè òðóáû. Ïðè íàâîðà÷èâàíèè íàêèäíîé ãàéêè òðóáà îáæèìàåòñÿ ãèëüçîé. Âòóëêà øòóöåðà, âõîäÿùàÿ âíóòðü òðóáû, óìåíüøàåò åå âíóòðåííèé äèàìåòð, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ñîçäàåòñÿ íåêîòîðîå äîïîëíèòåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå. Ðèñ. 4.23. Ôèòèíã ñ íàêèäíîé ãàéêîé è âðåçíîé âòóëêîé Áûñòðîðàçúåìíûé öàíãîâûé ôèòèíã (ðèñ.4.24) îáåñïå÷èâàåò âûñîêîå ôèêñèðóþùåå óñèëèå. Êðîìå òîãî, â íåì ïðèìåíÿåòñÿ óïëîòíåíèå ñïåöèàëüíîãî ïðîôèëÿ, ãàðàíòèðóþùåå íàäåæíîå óïëîòíåíèå êàê äëÿ èçáûòî÷íîãî äàâëåíèÿ, òàê è äëÿ âàêóóìà, è äëÿ âîäû. Ðèñ. 4.24. Áûñòðîðàçúåìíûé öàíãîâûé ôèòèíã â âèäå êîëåíà Ýòî ñîåäèíåíèå íå ñîçäàåò äîïîëíèòåëüíîãî àýðîäèíàìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ, ïîñêîëüêó ïëîùàäü åãî âíóòðåííåãî ñå÷åíèÿ, ðàâíà ïëîùàäè òðóáêè. Ñàìîçàïèðàþùèéñÿ ôèòèíã (ðèñ.4.25) èìååò âñòðîåííûé îáðàòíûé êëàïàí, áëàãîäàðÿ êîòîðîìó âîçäóõ íå ñáðàñûâàåòñÿ èç ïíåâìîñèñòåìû 56 ПНЕВМОАВТОМАТИКА â àòìîñôåðó ïîñëå óäàëåíèÿ òðóáêè. B C Ðèñ. 4.25. Ïðèìåð ñàìîçàïèðàþùåãîñÿ ôèòèíãà à. Åñëè òðóáà íå âñòàâëåíà, ôèòèíã çàêðûò ïðè ïîìîùè îáðàòíîãî êëàïàíà. b. Ïðè âñòàâëåííîé òðóáå ôèòèíã îòêðûò çà ñ÷åò ñìåùåíèÿ îáðàòíîãî êëàïàíà ñ ñåäëà. 5. ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÂÎÇÄÓÕÀ Êàê óæå áûëî óïîìÿíóòî âûøå, àòìîñôåðíûé âîçäóõ ñîäåðæèò ïûëü è âëàãó. Ïîñëå åãî ñæàòèÿ, ñîäåðæàùàÿñÿ â íåì âëàãà êîíäåíñèðóåòñÿ â âûõîäíîì îõëàäèòåëå è ðåñèâåðå, îäíàêî, íåêîòîðîå åå êîëè÷åñòâî âñåòàêè ïîïàäàåò â ìàãèñòðàëü. Áîëåå òîãî, ìåëêèå ÷àñòèöû ìàñëà, ðæàâ÷èíà è îêàëèíà ñî ñòåíîê òðóáû è äðóãèå ïîñòîðîííèå âêëþ÷åíèÿ, òàêèå, íàïðèìåð, êàê ïðîäóêòû èçíîñà óïëîòíåíèé, âûïàäàþò â ñèñòåìå â âèäå îñàäêà. Âñå ýòî îòðèöàòåëüíî ñêàçûâàåòñÿ íà ñîñòîÿíèè ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ, ïðèâîäÿ ê ïîâûøåííîìó èçíîñó óïëîòíåíèé è óçëîâ îáîðóäîâàíèÿ, êîððîçèè è “çàëèïàíèþ” êëàïàíîâ. Äëÿ óäàëåíèÿ ýòèõ çàãðÿçíèòåëåé âîçäóõ äîëæåí î÷èùàòüñÿ ïî âîçìîæíîñòè äî òàêîãî ñîñòîÿíèÿ, êîòîðîå îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì ïîòðåáèòåëÿ. Ïðîöåññ ïîäãîòîâêè âîçäóõà âêëþ÷àåò â ñåáÿ òàêæå ðåãóëèðîâàíèå äàâëåíèÿ è ïðè íåîáõîäèìîñòè — ñìàçêó. ÔÈËÜÒÐÀÖÈß ÑÒÀÍÄÀÐÒÍÛÉ ÔÈËÜÒÐ Â ïíåâìàòèêå ïðèíÿòî íàçûâàòü «ñòàíäàðòíûì» ôèëüòð, êîòîðûé, â îòëè÷èå îò ìàãèñòðàëüíîãî, ïðåäíàçíà÷åí äëÿ î÷èñòêè âîçäóõà íåïîñðåäñòâåííî ó ïîòðåáèòåëÿ. Ñòàíäàðòíûé ôèëüòð (ðèñ. 5.1) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìáèíàöèþ âëàãîîòäåëèòåëÿ è ôèëüòðà. Åñëè âîçäóõ ïðåäâàðèòåëüíî íå áóäåò î÷èùåí îò êðóïíûõ êàïåëü êîíäåíñàòà è ÷àñòèö, â ôèëüòðå áóäåò ñêàïëèâàòüñÿ ìíîãî âëàãè, è, êðîìå òîãî, îí íà÷íåò çàáèâàòüñÿ òâåðäûìè ÷àñòèöàìè ïûëè è ðæàâ÷èíû. Ïåðâè÷íîå âëàãîîòäåëåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ìåòîäîì èíåðöèîííîé î÷èñòêè, ÷òî îáåñïå÷èâàåòñÿ äåôëåêòîðîì, óñòàíîâëåííûì íà âõîäå â ôèëüòð. Íàèáîëåå òÿæåëûå ÷àñòèöû ãðÿçè, âîäû è ìàñëà îòáðàñûâàþòñÿ îò öåíòðà è ïîïàäàþò íà ñòåíêè ñòàêàíà-îòñòîéíèêà, îòêóäà îíè ñòåêàþò âíèç è ñîáèðàþòñÿ íà äíå. Ïîñëå ýòîãî îòñòîé ìîæíî ñëèòü ëèáî ÷åðåç ðó÷íîé ñëèâíîé êðàí, ëèáî ÷åðåç àâòîìàòè÷åñêîå ñëèâíîå óñòðîéñòâî. Ðàçäåëèòåëüíàÿ ïåðåãîðîäêà îòñåêàåò âèõðåâóþ êàìåðó îò íàõîäÿùåéñÿ ïîä íåé ñïîêîéíîé çîíû. Áëàãîäàðÿ åå íàëè÷èþ îòäåëèâøàÿñÿ îò ñæàòîãî âîçäóõà æèäêîñòü íå ïîïàäàåò îáðàòíî â ïîòîê ñæàòîãî âîçäóõà. 58 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¨¹ÂÃ̺³¿¸µÄÆ ¶Å¼¶»Ã¿Á ¤ÀÁ±³¼ÐÏʹº »¼±À±¾ ¥¹¼ÍÃÁ ¿¾±¸±³¹ÆÁ¶¾¹Ð ¡±¸µ¶¼¹Ã¶¼Í¾±Ð À¶Á¶´¿Á¿µ»± ¢³¿²¿µ¾±Ð¿Ã ¸±³¹ÆÁ¶¾¹º¸¿¾± ¿À¼±³¿» ¼±À±¾ ±³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¿´¿ ¼¹³± ¢Ã±»±¾¿ÃÂÿº¾¹» ±Ê¹Ã¾±Ð¿²¿¼¿È»± ¼±À±¾ ÁÄȾ¿´¿ ¼¹³± ²¿¸¾±È¶¾¹¶ Ź¼ÍÃÁ±³¼±´¿¿Ãµ¶¼¹Ã¶¼Ð ²¿¸¾±È¶¾¹¶ Ź¼ÍÃÁ±³¼±´¿¿Ãµ¶¼¹Ã¶¼Ð ±³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¹½Â¼¹³¿½ Ðèñ. 5.1. Òèïîâîé ôèëüòð-âëàãîîòäåëèòåëü è óñòðîéñòâî àâòîìàòè÷åñêîãî îòâîäà êîíäåíñàòà Áîëåå ìåëêèå ÷àñòè÷êè ïûëè, ðæàâ÷èíû è ìàñëà óäàëÿþòñÿ íà âòîðîì ýòàïå î÷èñòêè – ïðè ïðîõîæäåíèè ñæàòîãî âîçäóõà ÷åðåç ôèëüòðóþùèé ýëåìåíò. Ñòàíäàðòíûé ýëåìåíò SMC îáåñïå÷èâàåò óäàëåíèå ÷àñòèö ðàçìåðîì îò 5 ìèêðîí. Ïðè íàëè÷èè ìàãèñòðàëüíîé ïîäãîòîâêè âîçäóõà ýòîò ýëåìåíò ñëóæèò äî 2 ëåò, åãî ìîæíî ëåãêî ïîìåíÿòü íà íîâûé. Íåîáõîäèìîñòü ïåðèîäè÷åñêîé çàìåíû ôèëüòðóþùåãî ýëåìåíòà âûçâàíà äâóìÿ ïðè÷èíàìè: 1) çàñîðåíèåì ýëåìåíòà, 2) èçíîñîì ýëåìåíòà, ò.å. èçìåíåíèåì ìèêðîñòðóêòóðû âîëîêîí. Î çàñîðåíèè ýëåìåíòà ñóäÿò ïî ïåðåïàäó äàâëåíèé íà ôèëüòðå. Êîãäà ïåðåïàä ïðèáëèæàåòñÿ ê 1 áàð, ýëåìåíò ñ÷èòàåòñÿ èñ÷åðïàâøèì ñâîþ ðàáîòîñïîñîáíîñòü ââèäó çàñîðåíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, çàìåíà ôèëüòðóþùåãî ýëåìåíòà ïðîèçâîäèòñÿ ïðè íàñòóïëåíèè îäíîãî èç ñîáûòèé: À) Èñòå÷åíèå äâóõ ëåò ñ íà÷àëà ýêñïëóàòàöèè, Á) Äîñòèæåíèå ïåðåïàäà äàâëåíèé 1 áàð. Ïðèìå÷àíèå: íà ïðàêòèêå íîðìàòèâû ìîãóò îòëè÷àòüñÿ îò óêàçàííûõ âûøå, ïîýòîìó â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå ñëåäóåò ðóêîâîäñòâîâàòüñÿ òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèåé íà èçäåëèå. Ñòàêàí-îòñòîéíèê îáû÷íî èçãîòàâëèâàåòñÿ èç ïîëèêàðáîíàòà. Äëÿ çàùèòû ñòàêàíà îò ïîâðåæäåíèé îí ïîìåùàåòñÿ â çàùèòíóþ îáîëî÷êó, âûïîëíåííóþ èç ìåòàëëà èëè òàêæå èç ïîëèêàðáîíàòà. Åñëè ñòàêàí ïðåäíàçíà÷åí äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â õèìè÷åñêè àãðåññèâíîé ñðåäå, òî äëÿ åãî èçãîòîâëåíèÿ íåîáõîäèìî ïðèìåíåíèå ñïåöèàëüíûõ ìàòåðèàëîâ. Åñëè ñòàêàí-îòñòîéíèê ïîäâåðãàåòñÿ âîçäåéñòâèþ âûñîêèõ òåìïåðàòóð 59 5. Подготовка воздуха èëè íà íåãî ïîïàäàþò èñêðû è ò.ï., òî îí äîëæåí áûòü âûïîëíåí èç ìåòàëëà. Åñëè êîíäåíñàò íàêàïëèâàåòñÿ áûñòðî, æåëàòåëüíî óñòàíîâèòü àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê. Íà ðèñ.5.1 ñïðàâà ïîêàçàí àâòîìàòè÷åñêèé êîíäåíñàòîîòâîä÷èê ïîïëàâêîâîãî òèïà, îáû÷íî âñòðàèâàåìûé â ñòàíäàðòíûå ôèëüòðû. ÔÈËÜÒÐÛ ÒÎÍÊÎÉ Î×ÈÑÒÊÈ (ÌÈÊÐÎÔÈËÜÒÐÛ) Êîìïðåññîðíîå ìàñëî ñîäåðæèòñÿ â ñæàòîì âîçäóõå â âèäå àýðîçîëÿ ñ ðàçìåðîì ÷àñòèö îò 0.01 äî 1 ìêì, ïðè÷åì ÷èñëî ÷àñòèö òàêèõ ðàçìåðîâ äîñòèãàåò 90% îò îáùåãî êîëè÷åñòâà êàïåëü ìàñëà â ïîòîêå [3]. Áûâàåò, ÷òî äëÿ ïîòðåáèòåëÿ íàëè÷èå â âîçäóõå ìàñëÿíîãî òóìàíà êðàéíå íåæåëàòåëüíî.  òàêîì ñëó÷àå èñïîëüçóåòñÿ ôèëüòð òîíêîé î÷èñòêè (ðèñ.5.2). Ïîñêîëüêó ýòî ôèëüòð â ÷èñòîì âèäå, â åãî êîíñòðóêöèè íå ïðåäóñìîòðåí äåôëåêòîð. ¢½¶¾¾Ìº»±ÁÃÁ¹µ· ¶ÁÅ¿Á¹Á¿³±¾¾Ìº¼¹Âà ¹¸¾¶Á·±³¶ÏʶºÂñ¼¹ ¥¹¼ÍÃÁÄÏʱÐû±¾Í ½»½ ¿Á¹ÂÃ̺ ¦ ½±Ã¶Á¹±¼ ¥¹¼ÍÃÁÄÏʱвĽ±´± ½»½ ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ½¹»Á¿Å¹¼ÍÃÁ±³Â¹Âö½¶ *40 Ðèñ. 5.2. Òèïîâîé ôèëüòð òîíêîé î÷èñòêè Ïîòîê âîçäóõà ÷åðåç âõîäíîå îòâåðñòèå ñíà÷àëà íàïðàâëÿåòñÿ â öåíòð ôèëüòðóþùåãî ýëåìåíòà, ïðîõîäèò ÷åðåç ìíîãîñëîéíûå ñòåíêè îò öåíòðà ê ïåðèôåðèè, è çàòåì âûõîäèò íàðóæó ÷åðåç âûïóñêíîå îòâåðñòèå. Ïûëü óëàâëèâàåòñÿ ôèëüòðóþùèì ýëåìåíòîì. Êàïëè ìàñëÿíîãî è âîäÿíîãî òóìàíà, îñåäàÿ íà âîëîêíàõ, ñëèâàþòñÿ è óêðóïíÿþòñÿ. Ïîä äåéñòâèåì ïîòîêà âîçäóõà óêðóïíåííûå êàïëè âûñòóïàþò ÷åðåç íàðóæíóþ ïîâåðõíîñòü ýëåìåíòà, íî îíè ñòàíîâÿòñÿ íàñòîëüêî òÿæåëû, 60 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÷òî ïîòîê íå â ñîñòîÿíèè ïîäõâàòèòü èõ.  ðåçóëüòàòå êàïëè ñòåêàþò âíèç, è êîíäåíñàò ñîáèðàåòñÿ íà äíå ñòàêàíà. ßâëåíèå ñëèÿíèÿ ìåëêèõ êàïåëü â áîëåå êðóïíûå íîñèò íàçâàíèå êîàëåñöåíöèè, èç-çà ÷åãî è ñàìè ôèëüòðû, èñïîëüçóþùèå ýòîò ïðèíöèï ñáîðà êîíäåíñàòà, íàçûâàþò êîàëåñöåíòíûìè. ÔÈËÜÒÐÛ ÑÂÅÐÕÒÎÍÊÎÉ Î×ÈÑÒÊÈ Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé çàùèòû òàêèõ ñïåöèàëüíûõ óñòðîéñòâ êàê ïðåöèçèîííîå èçìåðèòåëüíîå ïíåâìàòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå, óñòðîéñòâà äëÿ îêðàñêè ìåòîäîì ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî íàïûëåíèÿ, óñòðîéñòâà äëÿ ÷èñòêè è îñóøêè ýëåêòðîííûõ óçëîâ è ò.ï. ïðèìåíÿþòñÿ ôèëüòðû ñâåðõòîíêîé î÷èñòêè, êîòîðûå óäàëÿþò ïðàêòè÷åñêè âñå ìàñëî è âîäó, à òàêæå ìåëü÷àéøèå ÷àñòèöû ðàçìåðîì ñâûøå 0,01 ìèêðîíà. Ïðèíöèï ðàáîòû ôèëüòðà ñâåðõòîíêîé î÷èñòêè òî÷íî òàêîé æå, êàê è ó ôèëüòðà òîíêîé î÷èñòêè, ñ òîé ëèøü ðàçíèöåé, ÷òî â íåì ôèëüòðóþùèé ýëåìåíò èìååò äîïîëíèòåëüíûå ñëîè ñ áîëåå âûñîêîé ôèëüòðóþùåé ñïîñîáíîñòüþ. ÂÛÁÎÐ ÔÈËÜÒÐÀ Ðàçìåðû âîçäóøíîãî ôèëüòðà, íåîáõîäèìîãî äëÿ êàæäîãî êîíêðåòíîãî ñëó÷àÿ, çàâèñÿò îò äâóõ ôàêòîðîâ: à) âåëè÷èíû ìàêñèìàëüíîãî ðàñõîäà ñæàòîãî âîçäóõà, ïîòðåáëÿåìîãî ïíåâìàòè÷åñêèì îáîðóäîâàíèåì, á) ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîãî ïàäåíèÿ äàâëåíèÿ â ñèñòåìå. Äëÿ òîãî ÷òîáû ìîæíî áûëî ïðàâèëüíî ïîäîáðàòü ðàçìåðû ôèëüòðà, ñëåäóåò çàïðîñèòü ó èçãîòîâèòåëÿ åãî õàðàêòåðèñòèêè (ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ïåðåïàäà äàâëåíèé íà ôèëüòðå îò ðàñõîäà ïðè ðàçëè÷íûõ äàâëåíèÿõ). Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ èç-çà íèçêîé ñêîðîñòè ïîòîêà âîçäóõà îäíîãî ñòàíäàðòíîãî ôèëüòðà ìîæåò îêàçàòüñÿ íåäîñòàòî÷íî äëÿ ýôôåêòèâíîãî óäàëåíèÿ çàãðÿçíåíèé. ÊÀ×ÅÑÒÂÎ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ ÑÒÅÏÅÍÜ ÔÈËÜÒÐÀÖÈÈ Íà ðèñ. 5.3 ïîêàçàíû ðàçëè÷íûå ñòåïåíè î÷èñòêè ñæàòîãî âîçäóõà â çàâèñèìîñòè îò òðåáîâàíèé, ïðåäúÿâëÿåìûõ ðàçëè÷íûìè âèäàìè ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ. Âîçäóõ èç êîìïðåññîðà ïðîõîäèò ÷åðåç îõëàäèòåëü ñ àâòîìàòè÷åñêèì óñòðîéñòâîì ñëèâà êîíäåíñàòà. Ïî ìåðå äàëüíåéøåãî îõëàæäåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà â ðåñèâåðå âíîâü îáðàçóþùèéñÿ êîíäåíñàò óäàëÿåòñÿ ÷åðåç óñòðîéñòâî àâòîìàòè÷åñêîãî ñëèâà, êîòîðîå ìîíòèðóåòñÿ â äíèùå 61 5. Подготовка воздуха ðåñèâåðà. Âî âñåõ íèçøèõ òî÷êàõ òðóáîïðîâîäà òàêæå ìîãóò áûòü óñòàíîâëåíû äîïîëíèòåëüíûå êîíäåíñàòîîòâîä÷èêè. Ñèñòåìà ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà òðè îñíîâíûå ÷àñòè:  îòâîäû 1 è 2 âîçäóõ ïîïàäàåò íàïðÿìóþ èç ðåñèâåðà.  îòâîäû 3-6 âîçäóõ ïîñòóïàåò ïîñëå îáðàáîòêè â îñóøèòåëå ðåôðèæåðàòîðíîãî òèïà.  îòâîäå 7 óñòàíàâëèâàåòñÿ äîïîëíèòåëüíûé îñóøèòåëü àäñîðáöèîííîãî òèïà. Ñòàíäàðòíûå ôèëüòðû â îòâîäàõ 1 è 2 îáîðóäîâàíû ñèñòåìîé àâòîìàòè÷åñêîãî óäàëåíèÿ êîíäåíñàòà. Îòâîä 2 îáåñïå÷èâàåò áîëåå âûñîêóþ ñòåïåíü î÷èñòêè áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ôèëüòðà òîíêîé î÷èñòêè.  îòâîäû 3-5 ïîñòóïàåò ñóõîé âîçäóõ, ïðîøåäøèé ÷åðåç îñóøèòåëü ðåôðèæåðàòîðíîãî òèïà. ¡¶Â¹³¶Á Ƽ±µ¹Ã¶¼Í ÂÄɹö¼Í Á¶ÅÁ¹·¶Á±Ã¿Á ¾¿´¿Ã¹À± B ¿½ÀÁ¶Â¿Á ¤ÂÃÁ¿ºÂó¿ ±³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¿´¿ ¼¹³± B B¥¹¼ÍÃÁÿ¾»¿º¿È¹Âû¹ C¥¹¼ÍÃÁ³¶ÁÆÿ¾»¿º¿È¹Âû¹ D¥¹¼ÍÃÁµ¼Ðĵ±¼¶¾¹Ð¸±À±Æ± EµÂ¿Á²Ç¹¿¾¾Ìº¿ÂÄɹö¼Í B C B C D B E C Ðèñ. 5.3. 7 óðîâíåé ôèëüòðàöèè. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà  èòîãå îòâîä 3 îáåñïå÷èâàåò àâòîìàòè÷åñêèé ñëèâ, îòâîä 4 ñíàáæåí ïðåäâàðèòåëüíîé ôèëüòðàöèåé, à èç îòâîäà 5 ïîñòóïàåò âîçäóõ ñ ïîâûøåííîé ñòåïåíüþ î÷èñòêè, áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ôèëüòðîâ òîíêîé è ñâåðõòîíêîé î÷èñòêè. Îòâîä 6 îáîðóäîâàí ôèëüòðîì äëÿ óäàëåíèÿ çàïàõà. Óñòàíîâëåííûé â îòâîäå 7 îñóøèòåëü àäñîðáöèîííîãî òèïà èñêëþ÷àåò âîçìîæíîñòü îáðàçîâàíèÿ êîíäåíñàòà ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Òèïîâûå ñëó÷àè ïðèìåíåíèÿ ðàçëè÷íûõ óðîâíåé ôèëüòðàöèè ïðèâåäåíû â òàáëèöå 5.4. 62 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Òàáëèöà 5.4. Õàðàêòåðèñòèêè è òèïîâûå ïðèìåíåíèÿ ñåìè óðîâíåé êà÷åñòâà î÷èñòêè ñæàòîãî âîçäóõà № Где применяется Типовой пример 1 Влага >99% Частицы пыли >5 мкм Жидкое масло >96% Что удаляется Везде, где допускается присутствие некоторого количества твердых частиц, влаги и масла. Промышленный воздух для зажимных приспособлений, продувки, простые пневматические приводы. 2 Частицы пыли >0,3 мкм Масляный туман >99,9% Насыщение влагой 99% Везде, где в первую очередь требуется удаление пыли и масла, а некоторое содержание конденсата допускается. Общепромышленное пневматическое оборудование для систем управления и приводов. Соединение металлических частей без использования уплотнений, пневматические инструменты и пневмодвигатели. 3 Влажность – до точки росы ниже -17° Далее как в п. 1 Везде, где удаление влаги является крайне необходимым, однако наличие пыли и масла допускается. То же, что в п. (1), а также обычная окраска распылением при условии, что воздух дополнительно подвергается осушке. 4 Частицы пыли >0,3 мкм Масляный туман>99% Влажность - до точки росы ниже -17° Везде, где не допускается присутствия в воздухе влаги, мелкой пыли и масляного тумана. Системы управления технологическими процессами, измерительное оборудование, высококачественная окраска распылением, охлаждение литейных форм, в том числе пресс-форм для литья под давлением. 5 Частицы пыли >0,01 мкм Масляный туман >99,9999% Влажность как в п. (4) Везде, где требуется чистый воздух, практически свободный от каких-либо загрязнителей. Прецизионное измерительное пневмооборудование, окраска методом электростатического напыления, чистка и сушка электронного оборудования. 6 Как в п. (5), с дополнительным удалением запаха. Везде, где требуется абсолютно чистый воздух, как в п. (5), но еще и без запаха Фармацевтическая промышленность, процессы упаковки в пищевой промышленности, пневмотранспорт и пивоварение, воздух для дыхания 7 Все загрязнители как в п.(6), но с точкой росы ниже -30°С. Везде, где должна быть устранена всякая возможность конденсации при расширении и при низких температурах. Сушка элементов микроэлектроники. Хранение фармацевтической продукции. Морское измерительное оборудование. Пневмотранспорт порошкообразных материалов. 63 5. Подготовка воздуха ÑÒÀÍÄÀÐÒÛ, ÐÅÃËÀÌÅÍÒÈÐÓÞÙÈÅ ÇÀÃÐßÇÍÅÍÍÎÑÒÜ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ  1971 ãîäó â íàøåé ñòðàíå áûë ââåäåí ïåðâûé â ìèðîâîé ïðàêòèêå ñòàíäàðò, ðåãëàìåíòèðóþùèé çàãðÿçíåííîñòü ñæàòîãî âîçäóõà [4]. Ñåãîäíÿ îí èçâåñòåí êàê ÃÎÑÒ 17433-80 [5]. Ñòàíäàðò óñòàíàâëèâàåò 15 êëàññîâ çàãðÿçíåííîñòè (òàáëèöà 5.5). Òàáëèöà 5.5. Êëàññû çàãðÿçíåííîñòè ñæàòîãî âîçäóõà ïî ÃÎÑÒ 17433-80 Содержание посторонних примесей, мг/м3, не более Класс загрязненности Размер твердой частицы, мкм, не более Твердые частицы 0 0,5 0,001 5 1 10 2 25 2 40 4 80 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12,5 Нерегламентируется 25 Вода (в жидком состоянии) Масла (в жидком состоянии) Не допускаются Не допускаются 500 Не допускаются Не допускаются 800 16 Не допускаются 800 16 Не допускаются 800 16 Не допускаются 800 16 Не допускаются 3200 25 Не допускаются 10000 100 Êëàññ 0 ñîîòâåòñòâóåò ìèíèìàëüíîé çàãðÿçíåííîñòè. Îñòàëüíûå êëàññû îáúåäèíåíû â ïàðû (1-2, 3-4, è ò.ä.). Òðåáîâàíèÿ ïî ðàçìåðó è ñîäåðæàíèþ òâåðäûõ ÷àñòèö – îäèíàêîâû äëÿ îáîèõ êëàññîâ, âõîäÿùèõ â êàæäóþ ïàðó. Îäíàêî òðåáîâàíèÿ ïî ñîäåðæàíèþ âëàãè (êàê â æèäêîì, òàê è â ïàðîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè) è ìàñëà ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íû. Äëÿ íå÷åòíûõ êëàññîâ (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13) íàëè÷èå âîäû è ìàñëà â æèäêîì ñîñòîÿíèè íå äîïóñêàåòñÿ. Ñîãëàñíî ÃÎÑÒ 24484-80 [6], çàãðÿçíåííîñòü âîçäóõà âîäîé è ìàñëîì óäîâëåòâîðÿåò òðåáîâàíèþ «íå äîïóñêàåòñÿ», åñëè ïðè 5-ìèíóòíîì îáäóâå ÷èñòîé ôèëüòðîâàëüíîé áóìàãè ñòðóåé ñæàòîãî âîçäóõà ñ ðàññòîÿíèÿ 5-10 ñì íà áóìàãå íå îñòàåòñÿ ïÿòåí óâëàæíåíèÿ. Ñòàíäàðò óñòàíàâëèâàåò òàêæå îãðàíè÷åíèå íà ñîäåðæàíèå âëàãè â 64 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ïàðîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè: òî÷êà ðîñû äëÿ «0» è âñåõ íå÷åòíûõ êëàññîâ äîëæíà áûòü íèæå ìèíèìàëüíîé ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû íå ìåíåå ÷åì íà 10°Ñ. Òî÷êà ðîñû îòíîñèòñÿ ê âîçäóõó, íàõîäÿùåìóñÿ ïîä ðàáî÷èì äàâëåíèåì. Äëÿ ÷åòíûõ êëàññîâ (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14) äîïóñêàåòñÿ íàëè÷èå âîäû è ìàñëà â æèäêîì ñîñòîÿíèè (ñì.òàáëèöó), à òî÷êà ðîñû íå ðåãëàìåíòèðóåòñÿ. Ñîäåðæàíèå ïîñòîðîííèõ ïðèìåñåé óêàçàíî â òàáëèöå äëÿ âîçäóõà, ïðèâåäåííîãî ê óñëîâèÿì: äàâëåíèå 1.013 áàð è òåìïåðàòóðà 20°Ñ. Ïðèìåð îáîçíà÷åíèÿ: Âîçäóõ êë.7 ÃÎÑÒ 17433-80  1991 ãîäó ïîÿâèëñÿ ìåæäóíàðîäíûé ñòàíäàðò, ðåãëàìåíòèðóþùèé ÷èñòîòó ñæàòîãî âîçäóõà.  Ðîññèè îí ââåäåí â 2005 ãîäó êàê ÃÎÑÒ Ð ÈÑÎ 8573-1-2005 [7]. Åãî ãëàâíîå îòëè÷èå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ÷èñòîòà âîçäóõà õàðàêòåðèçóåòñÿ òðåìÿ êëàññàìè, íå çàâèñÿùèìè äðóã îò äðóãà: ïî òâåðäûì ÷àñòèöàì, ïî âîäå è ïî ìàñëó. Îñíîâíîå ñîäåðæàíèå ñòàíäàðòà âèäíî èç òàáëèöû 5.6. Òàáëèöà 5.6. Êëàññû ÷èñòîòû ñæàòîãî âîçäóõà ïî ÃÎÑÒ Ð ÈÑÎ 8573-1-2005 Часть 1. Классификация по размеру или содержанию твердых частиц Класс Максимальное число частиц в 1 куб. метре Размер частиц d, мкм 0,10 0 0,10 d 0,5 0,5 d 1,0 1,0 d 5,0 Размер частиц, мкм Содержание, мг/м3 – – Меньше, чем по классу 1 – регламентируется поставщиком или пользователем оборудования 1 – 100 1 0 2 – 100 000 1 000 10 3 – – 10 000 500 4 – – – 1 000 5 – – – 20 000 6 – 5 5 7 – 40 10 Часть 2. Классификация по содержанию влаги Класс Точка росы сжатого воздуха, °С 0 Ниже, чем по классу 1 – регламентируется поставщиком или пользователем оборудования 1 -70 2 -40 3 -20 5. Подготовка воздуха 65 +3 4 5 +7 6 +10 Содержание воды CW (в жидком состоянии), г/м3 7 CW 0,5 8 0.5 < CW 5 9 5 < CW 10 Часть 3. Классификация по содержанию масла Класс Общее содержание масла (в аэрозольном, жидком и парообразном состоянии), мг/м3 0 Меньше, чем по классу 1 – регламентируется поставщиком или пользователем оборудования 1 0,01 2 0,1 3 1 4 5 Ñîäåðæàíèå ïîñòîðîííèõ ïðèìåñåé óêàçàíî â òàáëèöàõ äëÿ âîçäóõà, ïðèâåäåííîãî ê óñëîâèÿì: äàâëåíèå 1.013 áàð è òåìïåðàòóðà 20 °Ñ. Ïðèìåð îáîçíà÷åíèÿ: Êëàññ ÷èñòîòû ñæàòîãî âîçäóõà ÃÎÑÒ Ð ÈÑÎ 8573-1-2005 2.6.3 Ýòî ñëåäóåò ïîíèìàòü òàê: – êëàññ ïî òâåðäûì ÷àñòèöàì – 2, ò.å. â 1 ì3 ñîäåðæèòñÿ íå áîëåå 100000 ÷àñòèö ñ ðàçìåðîì îò 0,1 äî 0,5 ìêì, íå áîëåå 1000 ÷àñòèö ñ ðàçìåðîì îò 0,5 äî 1,0 ìêì è íå áîëåå 10 ÷àñòèö ñ ðàçìåðîì îò 1,0 äî 5,0 ìêì; – êëàññ ïî âëàãå – 6, ò.å. âîçäóõ, íàõîäÿùèéñÿ ïîä äàâëåíèåì, èìååò òî÷êó ðîñû íå âûøå +10 °Ñ; – êëàññ ïî ìàñëó – 3, ò.å. â 1 ì3 âîçäóõà ñîäåðæèòñÿ íå áîëåå 1 ìã ìàñëà, ïðè÷åì ýòî êîëè÷åñòâî âêëþ÷àåò ìàñëî â âèäå àýðîçîëÿ, æèäêîñòè è ïàðà. ÐÅÃÓËÈÐÎÂÊÀ ÄÀÂËÅÍÈß Ðåãóëèðîâàòü äàâëåíèå â ïíåâìîñèñòåìå íåîáõîäèìî, òàê êàê åãî ïîâûøåííûé óðîâåíü âûçûâàåò óñêîðåííûé èçíîñ ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ ïðè ñîâñåì íåçíà÷èòåëüíîì èëè âîâñå íóëåâîì óâåëè÷åíèè ïðîèçâîäèòåëüíîñòè. Ñëèøêîì ìàëîå äàâëåíèå ýêîíîìè÷åñêè íåîïðàâäàííî, òàê êàê îíî ðåçêî ñíèæàåò ÊÏÄ îáîðóäîâàíèÿ. 66 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÑÒÀÍÄÀÐÒÍÛÉ ÐÅÃÓËßÒÎÐ Â êîíñòðóêöèþ ðåãóëÿòîðîâ äàâëåíèÿ (ðèñ.5.5) âõîäèò ïîðøåíü èëè äèàôðàãìà, ïîçâîëÿþùèå èçìåíÿòü âåëè÷èíó âûõîäíîãî äàâëåíèÿ çà ñ÷åò óðàâíîâåøèâàíèÿ óñèëèÿ ñî ñòîðîíû ïðóæèíû, êîòîðîå ìîæíî ðåãóëèðîâàòü. ¡¶´Ä¼¹Á¿³¿È¾±ÐÁÄÈ»± ¡¶´Ä¼¹Á¿³¿È¾Ìº³¹¾Ã ' ¤Âñ¾¿³¿È¾±ÐÀÁÄ·¹¾± ¹Â»µ¹±ÅÁ±´½Ì ¹±ÅÁ±´½± Q Q ¼±À±¾ ÁÄ·¹¾±»¼±À±¾± Ðèñ. 5.5. Óñòðîéñòâî ðåãóëÿòîðà äàâëåíèÿ Äàâëåíèå íà âûõîäå çàäàåòñÿ ïðè ïîìîùè ðåãóëèðîâî÷íîãî âèíòà, êîòîðûé ñîçäàåò íàãðóçêó íà óñòàíîâî÷íóþ ïðóæèíó ñ öåëüþ óäåðæàíèÿ ãëàâíîãî êëàïàíà â îòêðûòîì ïîëîæåíèè, áëàãîäàðÿ ÷åìó ïîòîê âîçäóõà èç âõîäíîãî îòâåðñòèÿ ñ íà÷àëüíûì äàâëåíèåì ð1 ïîäàåòñÿ íà âûõîäíîå îòâåðñòèå ñ êîíå÷íûì äàâëåíèåì ð2. Òîãäà äàâëåíèå â êîíòóðå, ïîäñîåäèíåííîì ê âûõîäó, ïîâûøàåòñÿ è âîçäåéñòâóåò íà äèàôðàãìó ñíèçó. Âîçíèêàåò ñèëà, ïðîòèâîäåéñòâóþùàÿ óñèëèþ ïðóæèíû. Ðàññìîòðèì ìîìåíò íà÷àëà ðàáîòû ïíåâìàòè÷åñêîé ñèñòåìû. Êàê òîëüêî íà÷íåòñÿ ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà, äàâëåíèå ð2 â ïåðâûé ìîìåíò ñíèçèòñÿ, è óñèëèå óñòàíîâî÷íîé ïðóæèíû íà ìãíîâåíèå ñòàíåò áîëüøå, ÷åì ñèëà äàâëåíèÿ, äåéñòâóþùàÿ íà äèàôðàãìó ñíèçó, êîòîðàÿ çàâèñèò îò âåëè÷èíû äàâëåíèÿ ð2.  ðåçóëüòàòå ýòîãî êëàïàí îòêðîåòñÿ. Åñëè â ïðîöåññå ðàáîòû ïíåâìîñèñòåìû ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà ñîêðàòèòñÿ, äàâëåíèå ð2 íåçíà÷èòåëüíî óâåëè÷èòñÿ, áëàãîäàðÿ ÷åìó âîçðàñòåò ñèëà äàâëåíèÿ, äåéñòâóþùàÿ ñíèçó íà äèàôðàãìó è ïðîòèâîäåéñòâóþùàÿ óñèëèþ ïðóæèíû. Äèàôðàãìà è êëàïàí íà÷íóò ïîäíèìàòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà óñèëèå ïðóæèíû è ñèëà äàâëåíèÿ íå áóäóò ñíîâà óðàâíîâåøåíû. Ðàñõîä âîçäóõà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç êëàïàí, áóäåò ñíèæàòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà îí íå ïðèäåò â ñîîòâåòñòâèå ñ èíòåíñèâíîñòüþ ïîòðåáëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà, è íå óñòàíîâèòñÿ íåîáõîäèìîå âûõîäíîå äàâëåíèå. Åñëè â ïðîöåññå ðàáîòû ïíåâìîñèñòåìû ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà âîçðàñòåò, äàâëåíèå ð2 íåçíà÷èòåëüíî ñíèçèòñÿ.  ðåçóëüòàòå ýòîãî óìåíüøèòñÿ âåëè÷èíà óñèëèÿ, äåéñòâóþùåãî ñíèçó íà äèàôðàãìó è ïðîòèâîäåéñòâóþùåãî óñèëèþ ïðóæèíû. Äèàôðàãìà è êëàïàí ñòàíóò 67 5. Подготовка воздуха îïóñêàòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà óñèëèå ïðóæèíû è ñèëà äàâëåíèÿ íå óðàâíîâåñÿòñÿ ñíîâà. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ðàñõîä âîçäóõà, ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç êëàïàí, áóäåò óâåëè÷èâàòüñÿ, ïîêà íå ïðèäåò â ñîîòâåòñòâèå ñ èíòåíñèâíîñòüþ ïîòðåáëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà. ¢²Á¿Âµ±³¼¶¾¹Ð B C Ðèñ. 5.6. Èëëþñòðàöèÿ ôóíêöèè ñáðîñà èçáûòî÷íîãî äàâëåíèÿ Ïðè îòñóòñòâèè ïîòðåáëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà êëàïàí çàêðûò. Âûõîäíîå äàâëåíèå ìîæåò ïðåâûñèòü íàñòðîåííóþ ñ ïîìîùüþ ðåãóëÿòîðà âåëè÷èíó ïî ñëåäóþùèì ïðè÷èíàì: ïðè ïåðåíàñòðîéêå ðåãóëÿòîðà íà áîëåå íèçêîå âûõîäíîå äàâëåíèå ïî æåëàíèþ ïîòðåáèòåëÿ èç-çà âîçíèêíîâåíèÿ âñòðå÷íîãî óñèëèÿ ñî ñòîðîíû îäíîãî èç èñïîëíèòåëüíûõ ìåõàíèçìîâ,  ýòîì ñëó÷àå äèàôðàãìà íà÷íåò ïîäíèìàòüñÿ è îòêðîåò êëàïàí ñáðîñà äàâëåíèÿ, ÷òîáû èçëèøíåå äàâëåíèå ìîãëî áûòü ñáðîøåíî â àòìîñôåðó ÷åðåç âûïóñêíîå îòâåðñòèå â êîðïóñå ðåãóëÿòîðà (ðèñ.5.6). Q Q Q ¢¿¶µ¹¾¹Ã¶¼Í¾Ìº»±¾±¼ Ðèñ. 5.7. Óñòðîéñòâî ðåãóëÿòîðà ñ êîìïåíñàöèåé ïî ðàñõîäó 68 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ïðè î÷åíü áîëüøîì ðàñõîäå ïîòðåáëÿåìîãî âîçäóõà êëàïàí øèðîêî îòêðûâàåòñÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ïðóæèíà çíà÷èòåëüíî ðàçæèìàåòñÿ è îñëàáåâàåò. Èç-çà ýòîãî ðàâíîâåñèå ìåæäó óñèëèåì, ðàâíûì ïðîèçâåäåíèþ âåëè÷èíû äàâëåíèÿ ð2 íà ïëîùàäü äèàôðàãìû, è óñèëèåì ïðóæèíû (âñïîìíèì, ÷òî ýòî óñèëèå è îïðåäåëÿåò æåëàåìûé óðîâåíü âûõîäíîãî äàâëåíèÿ) íàñòóïàåò ïðè áîëåå íèçêèõ çíà÷åíèÿõ p2. Âîçíèêàåò ïðîáëåìà íèçêîé òî÷íîñòè ïîääåðæàíèÿ çàäàííîãî óðîâíÿ äàâëåíèÿ: ñ óâåëè÷åíèåì ðàñõîäà ðåãóëÿòîð «ïåðåíàñòðàèâàåòñÿ» íà áîëåå íèçêîå äàâëåíèå. Ýòó ïðîáëåìó ìîæíî óñòðàíèòü ïóòåì ñîçäàíèÿ òðåòüåé êàìåðû, ñîîáùàþùåéñÿ ñ âûõîäíûì êàíàëîì (ðèñ.5.7). Ïðè áîëüøîì ðàñõîäå âîçäóõà â ýòîì êàíàëå óñòàíàâëèâàåòñÿ âûñîêàÿ ñêîðîñòü ïîòîêà âîçäóõà. Êàê óæå áûëî ñêàçàíî â ðàçäåëå 3, ñ óâåëè÷åíèåì ñêîðîñòè ïîòîêà ñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå â íåì ñíèæàåòñÿ (çàêîí Áåðíóëëè). Èìåííî ýòî ñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå è ïîäàåòñÿ â òðåòüþ êàìåðó. Òàêèì îáðàçîì, íåïîñðåäñòâåííî íà äèàôðàãìó òåïåðü áóäåò âîçäåéñòâîâàòü íå äàâëåíèå p2, à áîëåå íèçêîå ñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå p3. Îñëàáëåíèå óñèëèÿ ïðóæèíû ïðè áîëüøèõ ðàñõîäàõ êîìïåíñèðóåòñÿ ñíèæåíèåì ñèëû äàâëåíèÿ, äåéñòâóþùåé ñíèçó íà äèàôðàãìó. Ýòî ïîçâîëÿåò îáåñïå÷èòü äîñòàòî÷íóþ òî÷íîñòü ïîääåðæàíèÿ âûõîäíîãî äàâëåíèÿ äàæå ïðè áîëüøèõ ðàñõîäàõ. Ýòîò ìåòîä ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè ðåãóëèðîâàíèÿ íàçûâàåòñÿ Q-êîìïåíñàöèåé, èëè êîìïåíñàöèåé ïî ðàñõîäó. Òî÷íîñòü ðåãóëèðîâàíèÿ ìîæíî åùå áîëåå ïîâûñèòü, åñëè â ñîåäèíèòåëüíûé êàíàë âñòàâèòü òðóáêó, êîòîðàÿ ñðåçàíà ïîä óãëîì è îòâåðñòèåì îðèåíòèðîâàíà íà âûõîäíîé êàíàë (ðèñ. 5.8).  ðåãóëÿòîðå, ïîêàçàííîì íà ðèñ. 5.7, èìååòñÿ îïðåäåëåííûé íåäîñòàòîê: åñëè âõîäíîå äàâëåíèå ð1 âîçðàñòàåò, íà äíî êëàïàíà âîçäåéñòâóåò áîëüøåå óñèëèå, êîòîðîå ñòðåìèòñÿ çàêðûòü êëàïàí. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî óâåëè÷åíèå âõîäíîãî äàâëåíèÿ âûçûâàåò ñíèæåíèå âûõîäíîãî äàâëåíèÿ, è íàîáîðîò. Ýòîãî ìîæíî èçáåæàòü, óñòàíîâèâ êëàïàí, èìåþùèé îäèíàêîâûå ïëîùàäè ïîâåðõíîñòåé, íà êîòîðûå âîçäåéñòâóþò êàê âõîäíîå, òàê è âûõîäíîå äàâëåíèÿ â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ. Ýòîò ïðèíöèï ðåàëèçîâàí â ðåãóëÿòîðå, èçîáðàæåííîì íà ðèñ. 5.8. Íàèáîëåå âàæíûìè êîíñòðóêòèâíûìè ýëåìåíòàìè òàêîãî êëàïàíà ÿâëÿþòñÿ (ñì.ðèñ.5.8): 5. Подготовка воздуха 69 1. Регулировочный винт 2. Установочная пружина 3. Клапан сброса давления 4. Диафрагма 5. Камера компенсации по расходу 6. Соединительная трубка в системе компенсации по расходу 7. Клапан 8. Уплотнительное кольцо в системе компенсации по давлению 9. Пружина клапана 10. Уплотнительное кольцо в системе компенсации по расходу Ðèñ. 5.8. Ðåãóëÿòîð äàâëåíèÿ ñ ïîëíîé êîìïåíñàöèåé Íà äèñêå êëàïàíà èìååòñÿ îòâåðñòèå (íà ðèñ.5.8 íå ïîêàçàíî), ÷åðåç êîòîðîå âûõîäíîå äàâëåíèå ïðîíèêàåò â ïîëîñòü ïîä êëàïàíîì. Ýòî ïîçâîëÿåò óðàâíÿòü ñèëû äàâëåíèÿ, äåéñòâóþùèå íà êëàïàí ñâåðõó è ñíèçó.  ðåçóëüòàòå âõîäíîå äàâëåíèå ð1 óæå íå âëèÿåò íà âûõîäíîå äàâëåíèå ð2. Ýòîò ìåòîä ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè ðåãóëèðîâàíèÿ íàçûâàåòñÿ P-êîìïåíñàöèåé, èëè êîìïåíñàöèåé ïî äàâëåíèþ. Êàê ïðàâèëî, ñîâðåìåííûå ðåãóëÿòîðû äàâëåíèÿ èìåþò êîìïåíñàöèþ êàê ïî ðàñõîäó, òàê è ïî äàâëåíèþ (ñì.ðèñ.5.8). ÐÅÃÓËßÒÎÐ ÍÅÏÐßÌÎÃÎ ÄÅÉÑÒÂÈß (Ñ ÏÈËÎÒÍÛÌ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅÌ) Ðåãóëÿòîð íåïðÿìîãî äåéñòâèÿ (ðèñ.5.9) îáåñïå÷èâàåò ïîâûøåííóþ òî÷íîñòü ðåãóëèðîâàíèÿ äàâëåíèÿ â øèðîêîì äèàïàçîíå çíà÷åíèé ðàñõîäîâ âîçäóõà. Ýòà òî÷íîñòü äîñòèãàåòñÿ çà ñ÷åò çàìåíû óñèëèÿ óñòàíîâî÷íîé ïðóæèíû â ñòàíäàðòíîì ðåãóëÿòîðå íà óñèëèå, ñîçäàâàåìîå óïðàâëÿþùèì äàâëåíèåì îò íåáîëüøîãî âñïîìîãàòåëüíîãî èëè óïðàâëÿþùåãî ðåãóëÿòîðà (ïèëîòà), êîòîðûé ìîíòèðóåòñÿ â âåðõíåé ÷àñòè îñíîâíîãî óñòðîéñòâà. Âñïîìîãàòåëüíûé ðåãóëÿòîð ïîäàåò èëè ñáðàñûâàåò óïðàâëÿþùèé ïîòîê âîçäóõà òîëüêî âî âðåìÿ êîððåêòèðîâêè âûõîäíîãî äàâëåíèÿ. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ðåãóëÿòîð ìîæåò ðàáîòàòü ñ î÷åíü áîëüøèìè çíà÷åíèÿìè ðàñõîäà, ñîõðàíÿÿ ïðè ýòîì ìèíèìàëüíóþ äëèíó óñòàíîâî÷íîé ïðóæèíû. 70 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Óñòðîéñòâî èñïîëüçóåòñÿ êàê ñòàáèëèçàòîð âûõîäíîãî äàâëåíèÿ. ¡¶´Ä¼¹Á¿³¿È¾±ÐÁÄÈ»± ¤Âñ¾¿³¿È¾±ÐÀÁÄ·¹¾± ¼±À±¾Â²Á¿Â±µ±³¼¶¾¹ÐÁ¶´Ä¼ÐÿÁ±ÄÀÁ±³¼¶¾¹Ð ¹±ÅÁ±´½±ÄÀÁ±³¼ÐÏʶ´¿Á¶´Ä¼ÐÿÁ± ¼±À±¾Á¶´Ä¼ÐÿÁ±ÄÀÁ±³¼¶¾¹Ð ¹±ÅÁ±´½±´¼±³¾¿´¿Á¶´Ä¼ÐÿÁ± Q Q ¼±À±¾´¼±³¾¿´¿Á¶´Ä¼ÐÿÁ± ÁÄ·¹¾±»¼±À±¾±´¼±³¾¿´¿Á¶´Ä¼ÐÿÁ± ¤ÂÃÁ¿ºÂó¿Â²Á¿Â±³ÌÆ¿µ¾¿´¿µ±³¼¶¾¹Ð Ðèñ. 5.9. Ðåãóëÿòîð äàâëåíèÿ íåïðÿìîãî äåéñòâèÿ ÔÈËÜÒÐ-ÐÅÃÓËßÒÎÐ Ôèëüòð-ðåãóëÿòîð (ðèñ.5.10) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìáèíàöèþ äâóõ óñòðîéñòâ – âîçäóøíîãî ôèëüòðà è ðåãóëÿòîðà äàâëåíèÿ â îäíîì êîðïóñå, ÷òî ïîçâîëÿåò ýêîíîìèòü ðàáî÷åå ïðîñòðàíñòâî, çàíèìàåìîå îáîðóäîâàíèåì. ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ Ðàçìåð ðåãóëÿòîðà âûáèðàåòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû íåîáõîäèìûé äëÿ êîíêðåòíîãî âèäà îáîðóäîâàíèÿ ðàñõîä ñæàòîãî âîçäóõà îáåñïå÷èâàëñÿ ïðè ìèíèìàëüíûõ êîëåáàíèÿõ óñòàíîâëåííîé âåëè÷èíû äàâëåíèÿ â ïðåäåëàõ âñåãî äèàïàçîíà èçìåíåíèÿ âåëè÷èíû ðàñõîäà, îáåñïå÷èâàåìîãî óñòðîéñòâîì. Èçãîòîâèòåëè ïðåäîñòàâëÿþò ãðàôè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ â âèäå ðàñõîäíûõ õàðàêòåðèñòèê ñâîåãî îáîðóäîâàíèÿ. Íàèáîëåå âàæíîé ÿâëÿåòñÿ äèàãðàììà ðàñõîä Q – äàâëåíèå ð2 (ðèñ.5.11). Îíà ïîêàçûâàåò, êàê óìåíüøàåòñÿ äàâëåíèå ð2 ñ óâåëè÷åíèåì ðàñõîäà (ðèñ. 5.11). Äàííàÿ êðèâàÿ èìååò òðè îò÷åòëèâî âûðàæåííûõ ó÷àñòêà: I – ðåçêîå ïàäåíèå äàâëåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùåå íåáîëüøîìó “îêíó” â êëàïàíå, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî ïîêà åùå íå óäàåòñÿ ïîíàñòîÿùåìó îáåñïå÷èòü íåîáõîäèìîå ðåãóëèðîâàíèå, II – äèàïàçîí ðåãóëèðîâàíèÿ, III – äèàïàçîí íàñûùåíèÿ: êëàïàí øèðîêî îòêðûò, è äàëüíåéøåå ðåãóëèðîâàíèå íåâîçìîæíî. 71 5. Подготовка воздуха ±³¼¶¾¹¶¾±³ÌÆ¿µ¶Q ± I II B 2 MNJO Q ± ±µ¶¾¹¶µ±³¼¶¾¹ÐQ ± Q ± Q ± Q ± C Ðèñ. 5.10. Òèïîâîé ôèëüòð-ðåãóëÿòîð III 2 MNJO Ðèñ. 5.11. Òèïîâûå õàðàêòåðèñòèêè ðàñõîä/äàâëåíèå à: ðåãóëÿòîð, b: ôèëüòð ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÐÀÇÌÅÐΠÐÅÃÓËßÒÎÐÎÂ È ÔÈËÜÒÐΠÐàçìåðû ýëåìåíòîâ, âõîäÿùèõ â êîìáèíàöèþ «ôèëüòð–ðåãóëÿòîð– ìàñëîðàñïûëèòåëü» (ÔÐÌ) äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü òðåáóåìîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè. Äëÿ ðåãóëÿòîðîâ âåëè÷èíà ñðåäíåãî îáúåìíîãî ðàñõîäà äîëæíà ïðèõîäèòüñÿ íà ñåðåäèíó äèàïàçîíà ðåãóëèðîâàíèÿ (äèàïàçîí II íà ðèñ.5.11 à). Ðàçìåð ôèëüòðà îïðåäåëÿåòñÿ äîïóñòèìîé âåëè÷èíîé ïåðåïàäà äàâëåíèÿ íà íåì. Äëÿ ðàáîòû ñòàíäàðòíîãî ôèëüòðàâëàãîîòäåëèòåëÿ (íå ïóòàòü ñ ìàãèñòðàëüíûì ôèëüòðîì) òðåáóåìûé ìèíèìàëüíûé ïåðåïàä äàâëåíèÿ ñîñòàâëÿåò îêîëî 0,2 áàð. Îäíàêî â ëþáîì ñëó÷àå ïðè ìàêñèìàëüíîì ðàñõîäå ïåðåïàä äàâëåíèÿ ñëåäóåò ïîääåðæèâàòü íà óðîâíå ìåíåå 1 áàð. Òàêèì îáðàçîì, ðàçìåð ÔÐÌ îïðåäåëÿåòñÿ ðàñõîäîì, à íå ïðèñîåäèíèòåëüíûìè ðàçìåðàìè êîìïîíåíòîâ äàííîãî ïíåâìàòè÷åñêîãî óçëà.  ìîäóëüíûõ ñèñòåìàõ âñåãäà åñòü âîçìîæíîñòü ïîäîáðàòü 72 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ïåðåõîäíèê â ñîîòâåòñòâèè ñ èìåþùèìñÿ ðàçìåðîì òðóáû. ÑÌÀÇÊÀ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈß Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü äëÿ îñíîâíîé ìàññû ñîâðåìåííîãî ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ ñìàçêà íå òðåáóåòñÿ, ïîñêîëüêó çàëîæåííîé íà ñòàäèè èçãîòîâëåíèÿ ñìàçêè õâàòàåò íà âåñü ñðîê ñëóæáû. Ñðîê ñëóæáû è òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè òàêèõ ïíåâìàòè÷åñêèõ óñòðîéñòâ ïîëíîñòüþ óäîâëåòâîðÿþò òðåáîâàíèÿì, êîòîðûå ïðåäúÿâëÿþòñÿ ê ñîâðåìåííîìó ïðîèçâîäñòâåííîìó îáîðóäîâàíèþ, ðàáîòàþùåìó ñ âûñîêîé èíòåíñèâíîñòüþ. Ïðåèìóùåñòâà “íåñìàçûâàåìîãî” îáîðóäîâàíèÿ çàêëþ÷àþòñÿ â ñëåäóþùåì: à) ýêîíîìèÿ çàòðàò íà ñìàçî÷íîå îáîðóäîâàíèå, ñìàçî÷íîå ìàñëî, à òàêæå íà îáñëóæèâàíèå ñìàçî÷íûõ ñèñòåì; á) ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû ñòàíîâÿòñÿ áîëåå ÷èñòûìè è, ñëåäîâàòåëüíî, áîëåå ãèãèåíè÷íûìè, ÷òî îñîáåííî âàæíî äëÿ ïèùåâîé è ôàðìàöåâòè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè; â) âîçäóõ â ðàáî÷åì ïîìåùåíèè ñòàíîâèòñÿ áîëåå ÷èñòûì, à çíà÷èò, ïðåäñòàâëÿåò ìåíüøóþ óãðîçó äëÿ çäîðîâüÿ è áåçîïàñíîñòè îáñëóæèâàþùåãî ïåðñîíàëà. Òåì íå ìåíåå, íåêîòîðûå ïíåâìàòè÷åñêèå ýëåìåíòû âñå-òàêè òðåáóþò ñìàçêè. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïîñòîÿííîé ñìàçêè òàêîãî îáîðóäîâàíèÿ â ñæàòûé âîçäóõ ïðè ïîìîùè ìàñëîðàñïûëèòåëåé äîáàâëÿþò îïðåäåëåííîå êîëè÷åñòâî ñìàçî÷íîãî ìàñëà. ÏÐÎÏÎÐÖÈÎÍÀËÜÍÛÅ ÌÀÑËÎÐÀÑÏÛËÈÒÅËÈ Ïðèíöèï ðàáîòû ìàñëîðàñïûëèòåëÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ñîçäàâàåìûé â íåì ïåðåïàä äàâëåíèÿ, âåëè÷èíà êîòîðîãî ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà âåëè÷èíå ðàñõîäà, çàñòàâëÿåò ìàñëî ïîäíèìàòüñÿ èç ñòàêàíà ìàñëîðàñïûëèòåëÿ â ïðîçðà÷íûé êîëïà÷îê ïîäà÷è ìàñëà. Ïðè ñòðîãî ôèêñèðîâàííîé ñòåïåíè ñóæåíèÿ ïîòîêà (èñïîëüçîâàíèè ïîñòîÿííîãî äðîññåëÿ) ñëèøêîì âûñîêèé ðàñõîä âûçâàë áû ÷ðåçìåðíî áîëüøîé ïåðåïàä äàâëåíèÿ è ïðèâåë áû ê òîìó, ÷òî â ñîñòàâå âîçäóøíîìàñëÿíîé ñìåñè îêàçàëîñü áû ñëèøêîì ìíîãî ìàñëà. È íàîáîðîò, ïîíèæåííûé ðàñõîä íå ñìîã áû îáåñïå÷èòü äîñòàòî÷íûé ïåðåïàä äàâëåíèÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçäóøíî-ìàñëÿíàÿ ñìåñü îêàçàëàñü áû îáåäíåííîé. Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû íåîáõîäèìî, ÷òîáû ìàñëîðàñïûëèòåëè èìåëè ñïåöèàëüíûå óñòðîéñòâà àâòîìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ âåëè÷èíû ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ äðîññåëÿ äëÿ ïîääåðæàíèÿ ïîñòîÿííîãî ñîîòíîøåíèÿ êîìïîíåíòîâ â ñìåñè. Âîçäóõ, ïîñòóïàþùèé ÷åðåç âõîäíîå îòâåðñòèå À (ðèñ.5.12), ðàñõîäèòñÿ ïî äâóì íàïðàâëåíèÿì: ÷àñòü åãî ïðîõîäèò ÷åðåç ãèáêóþ 73 5. Подготовка воздуха ïåðåãîðîäêó è âûâîäèòñÿ íàðóæó, à äðóãàÿ ÷àñòü ïîïàäàåò â ñòàêàí ìàñëîðàñïûëèòåëÿ ÷åðåç íåáîëüøîé îáðàòíûé êëàïàí. Ïðè îòñóòñòâèè ïîòîêà âîçäóõà äàâëåíèå áóäåò îäèíàêîâûì íàä ïîâåðõíîñòüþ ìàñëà â ñòàêàíå, â ìàñëÿíîé òðóáêå è â ïðîçðà÷íîì êîëïà÷êå ïîäà÷è ìàñëà. Ñîîòâåòñòâåííî, ïðè ýòîì íèêàêîãî ïåðåìåùåíèÿ ìàñëà íå íàáëþäàåòñÿ. Êàê òîëüêî âîçäóõ íà÷íåò ïðîõîäèòü ÷åðåç óñòðîéñòâî, ïðåïÿòñòâèå â âèäå ãèáêîé ïåðåãîðîäêè âûçîâåò ïåðåïàä äàâëåíèÿ ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì ìàñëîðàñïûëèòåëÿ. ×åì âûøå ðàñõîä, òåì áîëüøå áóäåò ïåðåïàä äàâëåíèÿ. Ïîñêîëüêó ïðîçðà÷íûé êîëïà÷îê ïîäà÷è ìàñëà ÷åðåç êàïèëëÿðíûé êàíàë ñîîáùàåòñÿ ñ çîíîé íèçêîãî äàâëåíèÿ, íà÷èíàþùåéñÿ ñðàçó çà ïåðåãîðîäêîé, äàâëåíèå â êîëïà÷êå áóäåò ìåíüøå, ÷åì äàâëåíèå â ñòàêàíå. Ýòà ðàçíîñòü äàâëåíèé çàñòàâèò ìàñëî ïîäíèìàòüñÿ ïî òðóáêå â êîëïà÷îê ÷åðåç îáðàòíûé êëàïàí è ðåãóëÿòîð ðàñõîäà. Êàê òîëüêî ìàñëî îêàæåòñÿ â êîëïà÷êå, îíî íà÷íåò ÷åðåç êàïèëëÿðíûé êàíàë ïðîñà÷èâàòüñÿ â ãëàâíûé âîçäóøíûé ïîòîê â òîì ìåñòå, ãäå ñæàòûé âîçäóõ èìååò íàèáîëüøóþ ñêîðîñòü. Çäåñü ìàñëî ðàçáèâàåòñÿ íà ìåëü÷àéøèå ÷àñòèöû äî ñîñòîÿíèÿ ìåëêîäèñïåðñíîé ïûëè è ðàâíîìåðíî ñìåøèâàåòñÿ ñ âîçäóõîì çà ñ÷åò òóðáóëåíòíîñòè â âèõðåâîé çîíå çà ãèáêîé ïåðåãîðîäêîé. ±¼¹³¾¿¶¿Ã³¶ÁÂù¶ Á¿¸Á±È¾Ìº»¿¼À±È¿» À¿µ±È¹½±Â¼± ±À¹¼¼ÐÁ¾Ìº »±¾±¼ Á¿Â¶¼ÍÀ¿µ±È¹½±Â¼± " ¹²»±ÐÀ¶Á¶´¿Á¿µ»± ²Á±Ã¾Ìº»¼±À±¾ ³Â¹Âö½¶À¿µ±È¹½±Â¼± ¿¸µÄɾ̺ ¿²Á±Ã¾Ìº»¼±À±¾ £ÁIJ»±µ¼ÐÀ¿µ±È¹½±Â¼± ¢Ã±»±¾ ±Ê¹Ã¾±Ð¿²¿¼¿È»± ¥¹¼ÍÃÁ ¹¸À¿Á¿É»¿³¿º²Á¿¾¸Ì Ðèñ. 5.12. Ïðîïîðöèîíàëüíûé ìàñëîðàñïûëèòåëü Ïåðåãîðîäêà èçãîòàâëèâàåòñÿ èç ýëàñòè÷íîãî ìàòåðèàëà, ïîçâîëÿþùåãî åé òåì áîëüøå èçãèáàòüñÿ, ÷åì âûøå ðàñõîä.  ðåçóëüòàòå ýòîãî ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå âîçäóøíîé ñòðóè ìîæåò óìåíüøàòüñÿ è 74 ПНЕВМОАВТОМАТИКА óâåëè÷èâàòüñÿ, îáåñïå÷èâàÿ ïðîïîðöèîíàëüíîå ðåãóëèðîâàíèå ïåðåïàäà äàâëåíèÿ è ïîääåðæèâàÿ òåì ñàìûì ïîñòîÿííîå ñîîòíîøåíèå âîçäóõà è ìàñëà â ñìåñè. Ðåãóëèðóåìûé äðîññåëü â ëèíèè ïîäà÷è ìàñëà ïîçâîëÿåò ðåãóëèðîâàòü êîëè÷åñòâî ìàñëà ñ ó÷åòîì êîíêðåòíîé âåëè÷èíû ïåðåïàäà äàâëåíèÿ. Åñëè ïîòîê ñæàòîãî âîçäóõà áóäåò âðåìåííî îñòàíîâëåí, îáðàòíûé êëàïàí â ñèñòåìå ïîäà÷è ìàñëà “çàïðåò” ìàñëî â âåðõíåé ÷àñòè òðóáêè. Âîçäóøíûé îáðàòíûé êëàïàí ïîçâîëÿåò äîëèâàòü ìàñëî â ìàñëîðàñïûëèòåëü ïðè íàëè÷èè äàâëåíèÿ â ñèñòåìå, êîòîðàÿ ïðè ýòîì ìîæåò ïðîäîëæàòü íîðìàëüíî ðàáîòàòü. Òðåáóåìàÿ âåëè÷èíà ïîäà÷è ìàñëà çàâèñèò îò ðåæèìà ðàáîòû, îäíàêî, îáû÷íî ñëåäóåò îðèåíòèðîâàòüñÿ íà îäíó èëè äâå êàïëè íà öèêë ðàáîòû ìàøèíû. Ðåêîìåíäóåòñÿ ïðèìåíÿòü ÷èñòîå ìèíåðàëüíîå ìàñëî (áåç ïðèñàäîê) ñ âÿçêîñòüþ 32 ñÑò. Íåêîòîðûå êîìïàíèè ïî ïðîèçâîäñòâó ñìàçî÷íûõ ìàñåë ïðåäëàãàþò ñïåöèàëüíûå ìàðêè äëÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ, îáëàäàþùèå âûñîêîé ñïîñîáíîñòüþ âïèòûâàòü âëàãó áåç óòðàòû ñìàçî÷íûõ ñâîéñòâ. ÁËÎÊÈ ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÈ ÂÎÇÄÓÕÀ (ÔÐÌ) Ôèëüòð, ðåãóëÿòîð äàâëåíèÿ è ìàñëîðàñïûëèòåëü ìîãóò áûòü ñîåäèíåíû â åäèíûé ðàáî÷èé áëîê (ðèñ.5.13) ïðè ïîìîùè ïåðåõîäíèêîâ è êðåïåæíûõ ýëåìåíòîâ. ±Â¼¿Á±ÂÀ̼¹Ã¶¼Í ¡¶´Ä¼ÐÿÁ ¥¹¼ÍÃÁ Ðèñ. 5.13. Òèïîâîé áëîê ïîäãîòîâêè âîçäóõà 5. Подготовка воздуха 75 ÐÀÇÌÅÐÛ È ÌÎÍÒÀÆ Ðàçìåðû ñáîðíîãî áëîêà äîëæíû âûáèðàòüñÿ èñõîäÿ èç âåëè÷èíû ìàêñèìàëüíîãî ðàñõîäà, ïðåäóñìîòðåííîãî äëÿ ñèñòåìû. Íåîáõîäèìàÿ èíôîðìàöèÿ îáû÷íî ïðåäîñòàâëÿåòñÿ èçãîòîâèòåëÿìè. 6. ÈÑÏÎËÍÈÒÅËÜÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ Ðàáîòà, âûïîëíÿåìàÿ ïíåâìàòè÷åñêèìè èñïîëíèòåëüíûìè óñòðîéñòâàìè, ìîæåò ñîâåðøàòüñÿ ïîñðåäñòâîì ëèíåéíûõ ïåðåìåùåíèé, óãëîâûõ ïåðåìåùåíèé ëèáî âðàùåíèÿ. Ëèíåéíîå ïåðåìåùåíèå îáåñïå÷èâàåòñÿ ïîðøíåâûìè ïíåâìàòè÷åñêèìè öèëèíäðàìè, óãëîâîå ñ óãëîì äî 270° (ñòàíäàðòíûé óãîë) - øèáåðíûì èëè ïîðøíåâûì ïîâîðîòíûìè ïðèâîäàìè, à íåïðåðûâíîå âðàùåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîñðåäñòâîì ïíåâìîìîòîðîâ. ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÖÈËÈÍÄÐÛ Ïíåâìàòè÷åñêèå öèëèíäðû ðàçëè÷íûõ êîíñòðóêöèé ÿâëÿþòñÿ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè èñïîëíèòåëüíûìè óñòðîéñòâàìè â ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ. Ñóùåñòâóþò äâà áàçîâûõ òèïà ïíåâìàòè÷åñêèõ öèëèíäðîâ, íà îñíîâå êîòîðûõ ðàçðàáàòûâàþòñÿ ñïåöèàëüíûå êîíñòðóêöèè: öèëèíäðû îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ñ îäíèì ïîðòîì äëÿ ñîâåðøåíèÿ ðàáî÷åãî õîäà â îäíîì íàïðàâëåíèè. öèëèíäðû äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ñ äâóìÿ ïîðòàìè äëÿ ñîâåðøåíèÿ ðàáî÷åãî õîäà â äâóõ íàïðàâëåíèÿõ. ÖÈËÈÍÄÐ ÎÄÍÎÑÒÎÐÎÍÍÅÃÎ ÄÅÉÑÒÂÈß Öèëèíäð îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ìîæåò ñîâåðøàòü ðàáî÷åå äâèæåíèå øòîêà òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè. Ýòî äâèæåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè ïîäà÷å ñæàòîãî âîçäóõà â îäíó èç ïîëîñòåé, âòîðàÿ ïîñòîÿííî ñîîáùàåòñÿ ñ àòìîñôåðîé. Îáðàòíî â èñõîäíîå ïîëîæåíèå øòîê ïîðøíÿ âîçâðàùàåòñÿ ïîä äåéñòâèåì óñòàíîâëåííîé â öèëèíäðå ïðóæèíû èëè çà ñ÷åò âíåøíèõ ñèë. Öèëèíäðû îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ áûâàþò «òîëêàþùåãî» (ðèñ. 6.1) è «òÿíóùåãî» òèïà.  ïåðâîì ñëó÷àå äàâëåíèå ïîäàåòñÿ â ïîðøíåâóþ ïîëîñòü (òó, ãäå îòñóòñòâóåò øòîê), à øòîêîâàÿ ïîëîñòü (òà, ÷åðåç êîòîðóþ ïðîõîäèò øòîê) ñîåäèíåíà ñ àòìîñôåðîé. Âî âòîðîì – íàîáîðîò. 6. Исполнительные устройства ¥¹¼ÍÃÁ ¹¸À¿Á¿É»¿³¿º²Á¿¾¸Ì ¤À¿Á ÁÄ·¹¾± 77 ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ¿Áɶ¾Í ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ. 6.1. Òèïîâîé öèëèíäð îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ “òîëêàþùåãî” òèïà Öèëèíäðû îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ïðèìåíÿþòñÿ â çàæèìíûõ è ìàðêèðîâî÷íûõ óñòðîéñòâàõ, òîëêàòåëÿõ è ò.ï. Äëÿ íèõ õàðàêòåðíî ìåíüøåå ïîòðåáëåíèå âîçäóõà ïî ñðàâíåíèþ ñ öèëèíäðàìè äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ àíàëîãè÷íûõ ðàçìåðîâ. Êðîìå òîãî, òàêèå öèëèíäðû íåñêîëüêî ïðîùå êîíñòðóêòèâíî, òàê êàê â íèõ íå òðåáóåòñÿ óïëîòíåíèÿ ïîëîñòè, ñîîáùàþùåéñÿ ñ àòìîñôåðîé (òðåáóåòñÿ ôèëüòðàöèÿ âîçäóõà íà âõîäå â ïîëîñòü). Ñîîòâåòñòâåííî è ïîòåðè íà òðåíèå â òàêèõ ìåõàíèçìàõ ìåíüøå, ÷åì â öèëèíäðàõ äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ. Îäíàêî öèëèíäðû îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ìîãóò áûòü ïðèìåíåíû òîëüêî â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà óñèëèå, íåîáõîäèìîå äëÿ âîçâðàòà çàæèìíûõ ýëåìåíòîâ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå, ñðàâíèòåëüíî íåâåëèêî è ìîæåò áûòü îáåñïå÷åíî ïðóæèíîé, ïðè ýòîì íè óñèëèå, íè ñêîðîñòü îáðàòíîãî õîäà íå ìîãóò áûòü èçìåíåíû. Êðîìå òîãî, â öèëèíäðàõ îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ÷àñòü ïîëåçíîé ìîùíîñòè ðàñõîäóåòñÿ íà ñæàòèå âîçâðàòíîé ïðóæèíû. Íàëè÷èå ïðóæèíû ïðèâîäèò òàêæå ê óâåëè÷åíèþ îáùåé äëèíû öèëèíäðà, îãðàíè÷èâàåò äëèíó ðàáî÷åãî õîäà ïîðøíÿ. ÖÈËÈÍÄÐ ÄÂÓÕÑÒÎÐÎÍÍÅÃÎ ÄÅÉÑÒÂÈß ¤À¼¿Ã¾¶¾¹¶±Â¼¿Â˶½¾¿¶»¿¼ÍÇ¿ À¿Á±Â»¿¼Í·¶¾¹ÐÉÿ»± ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ.6.2. Òèïîâîé öèëèíäð äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ  òàêèõ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâàõ (ðèñ.6.2) îñåâîå óñèëèå ïåðåäàåòñÿ êàê â íàïðàâëåíèè âûäâèæåíèÿ, òàê è â íàïðàâëåíèè âòÿãèâàíèÿ øòîêà, ïîñêîëüêó äàâëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà ïðèêëàäûâàåòñÿ 78 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ïîïåðåìåííî òî ñ îäíîé, òî ñ äðóãîé ñòîðîíû ïîðøíÿ. Êàæäîå èç äâèæåíèé ïîðøíÿ (âòÿãèâàþùåå è òîëêàþùåå) ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî êàê ðàáî÷åå. Îñåâîå óñèëèå ïðè âòÿãèâàíèè ìåíüøå, ÷åì ïðè âûäâèæåíèè, âñëåäñòâèå ìåíüøåé ïîëåçíîé ïëîùàäè ïîðøíÿ, îäíàêî äàííîå îáñòîÿòåëüñòâî èìååò çíà÷åíèå òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè öèëèíäð äîëæåí “òÿíóòü” îäíó è òó æå íàãðóçêó â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ. ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ ÖÈËÈÍÄÐÀ Óñòðîéñòâî öèëèíäðà äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ïîêàçàíî íà ðèñ.6.3. ¶Á¶µ¾ÐлÁÌÉ»± Á¹Â¿¶µ¹ ¾¹Ã¶¼Í¾¿¶ ¿Ã³¶ÁÂù¶ ¤À¼¿Ã¾¶¾¹¶ ±Â¼¿Â˶½¾¿¶ »¿¼ÍÇ¿ ¤À¼¿Ã¾¶¾¹¶ ¤À¼¿Ã¾¶¾¹¶ À¿ÁɾР±´¾¹Ã¾¿¶ ±ÀÁ±³¼ÐÏʶ¶ ´¹¼Í¸Ì ¹¼Í¸± »¿¼ÍÇ¿ »¿¼ÍÇ¿ ±µ¾ÐлÁÌÉ»± ǹ¼¹¾µÁ± ©Ã¿»À¿ÁɾР¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 ¤À¼¿Ã¾¶¾¹¶ µ¶½ÀŶÁ± Ãļ»± ¢Ãз¾±Ð µ¶½ÀŶÁ± ÉÀ¹¼Í»± ±º»±ÂÃз¾¿º ÉÀ¹¼Í»¹ Ðèñ. 6.3. Êîíñòðóêöèÿ öèëèíäðà äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ñ äåìïôèðîâàíèåì â êîíöå õîäà. Ãåðìåòè÷íîñòü ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà îáåñïå÷èâàåòñÿ ðàçëè÷íûìè òèïàìè óïëîòíåíèé Ãèëüçà îáû÷íî èçãîòàâëèâàåòñÿ èç áåñøîâíîé òðóáû, âíóòðåííÿÿ ðàáî÷àÿ ïîâåðõíîñòü êîòîðîé òåðìè÷åñêè è õèìè÷åñêè îáðàáîòàíà è îòïîëèðîâàíà ñ öåëüþ ñâåäåíèÿ ê ìèíèìóìó òðåíèÿ. Òîðöåâûå êðûøêè îòëèâàþòñÿ èç àëþìèíèåâîãî ñïëàâà èëè êîâêîãî ÷óãóíà. Îíè ìîãóò êðåïèòüñÿ ïðè ïîìîùè ñòÿæíûõ øïèëåê, ââîðà÷èâàòüñÿ â òðóáó ãèëüçû íà ðåçüáå èëè, ïðè ìàëûõ ðàçìåðàõ öèëèíäðîâ, îáæèìàòüñÿ (çàâàëüöîâûâàòüñÿ). Äëÿ ðàáîòû â õèìè÷åñêè àãðåññèâíûõ èëè îïàñíûõ óñëîâèÿõ êîðïóñ öèëèíäðà ìîæåò èçãîòàâëèâàòüñÿ èç àëþìèíèÿ, ëàòóíè, áðîíçû èëè íåðæàâåþùåé ñòàëè. ÄÅÌÏÔÈÐÎÂÀÍÈÅ Ïíåâìàòè÷åñêèå öèëèíäðû ðàáîòàþò ñ î÷åíü áîëüøîé ñêîðîñòüþ, è ïîýòîìó â êîíöå èõ õîäà âîçíèêàþò çíà÷èòåëüíûå óäàðíûå óñèëèÿ. Íåáîëüøèå öèëèíäðû ÷àùå âñåãî èìåþò óïðóãèå äåìïôåðû (íàïðèìåð, 6. Исполнительные устройства 79 èç ðåçèíû) äëÿ ïîãàøåíèÿ óäàðîâ è ïðåäîõðàíåíèÿ öèëèíäðîâ îò ïîâðåæäåíèÿ. ¡¶´Ä¼¹Á¿³¿È¾Ìº³¹¾Ã Ðèñ. 6.4. Ïðèíöèï ïíåâìàòè÷åñêîãî äåìïôèðîâàíèÿ  áîëüøèõ öèëèíäðàõ ýíåðãèÿ óäàðà ìîæåò ïîãëîùàòüñÿ ïðè ïîìîùè ïíåâìàòè÷åñêîãî äåìïôåðà, êîòîðûé çàìåäëÿåò ñêîðîñòü ïîðøíÿ â êîíöå õîäà. Áëèæå ê êîíöó õîäà ýòîò äåìïôåð îòñåêàåò íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî îòâîäèìîãî âîçäóõà è îáåñïå÷èâàåò åãî ìåäëåííîå èñòå÷åíèå ÷åðåç ðåãóëèðóåìûé èãîëü÷àòûé äðîññåëü (ðèñ. 6.4). Íîðìàëüíûé ïðîõîä îòâîäèìîãî âîçäóõà ê âûïóñêíîìó îòâåðñòèþ ïåðåêðûâàåòñÿ, êàê òîëüêî ãèëüçà äåìïôåðà äîéäåò äî óïëîòíåíèÿ (ìàíæåòû), â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçäóõ ñìîæåò âûõîäèòü òîëüêî ÷åðåç ðåãóëèðóåìîå îòâåðñòèå äðîññåëÿ. Îòñå÷åííûé äåìïôåðîì âîçäóõ ñæèìàåòñÿ äî ñðàâíèòåëüíî áîëüøîé âåëè÷èíû äàâëåíèÿ (ïðîòèâîäàâëåíèå), áëàãîäàðÿ ÷åìó ïðîèñõîäèò òîðìîæåíèå ïîðøíÿ. Ïðè äâèæåíèè ïîðøíÿ â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè óïëîòíåíèå äåìïôåðà ðàáîòàåò êàê îáðàòíûé êëàïàí, îáåñïå÷èâàÿ ïðîõîä âîçäóõà ê ïîðøíþ. Âìåñòå ñ òåì, óïëîòíåíèå îãðàíè÷èâàåò ðàñõîä âîçäóõà è óìåíüøàåò óñêîðåíèå ïîðøíÿ. Èìåííî ïîýòîìó ðàáî÷èé õîä äåìïôåðà äîëæåí áûòü êàê ìîæíî êîðî÷å. Ïðè î÷åíü áîëüøèõ èíåðöèîííûõ íàãðóçêàõ èëè âûñîêèõ ñêîðîñòÿõ ïåðåìåùåíèÿ ïîðøíÿ òðåáóåòñÿ åùå è íàðóæíûé äåìïôåð. Òàê, åñëè êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ïîðøíÿ, øòîêà è äâèæóùèõñÿ âìåñòå ñ íèìè ÷àñòåé ìåõàíèçìà ïðåâûøàåò äîïóñòèìûé óðîâåíü, ñëåäóåò ïðåäóñìîòðåòü íàðóæíûé ìåõàíè÷åñêèé àìîðòèçàòîð. ÑÏÅÖÈÀËÜÍÛÅ ÝËÅÌÅÍÒÛ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ ÖÈËÈÍÄÐΠÄÂÓÕÑÒÎÐÎÍÍÈÉ ØÒÎÊ Äâóõñòîðîííèé øòîê óñòàíàâëèâàåòñÿ â äâóõ îïîðàõ, ðàñïîëîæåííûõ íà áîëüøîì ðàññòîÿíèè äðóã îò äðóãà, ÷òî äåëàåò ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð áîëåå óñòîé÷èâûì ê áîêîâûì íàãðóçêàì. Ýòîò òèï öèëèíäðà ÷àñòî âûïîëíÿåòñÿ ñ íåïîäâèæíî çàêðåïëåííûì øòîêîì, îòíîñèòåëüíî 80 ПНЕВМОАВТОМАТИКА êîòîðîãî ïåðåìåùàåòñÿ ñàì êîðïóñ öèëèíäðà, ñîâåðøàÿ ïðè ýòîì íåîáõîäèìóþ ðàáîòó. ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ. 6.5. Öèëèíäð ñ äâóõñòîðîííèì øòîêîì ÇÀÙÈÙÅÍÍÛÉ ÎÒ ÏÐÎÂÎÐÀ×ÈÂÀÍÈß ØÒÎÊ Øòîê ñòàíäàðòíîãî öèëèíäðà ìîæåò íåçíà÷èòåëüíî ïðîâîðà÷èâàòüñÿ, òàê êàê îí íå èìååò íàïðàâëÿþùåãî ýëåìåíòà, ïðåäîòâðàùàþùåãî âðàùåíèå. Ïîýòîìó íåïîñðåäñòâåííî íà øòîêå íåëüçÿ çàêðåïëÿòü èíñòðóìåíò, íàïðèìåð, íîæ.  ñëó÷àÿõ, êîãäà íåîáõîäèìà ôèêñàöèÿ øòîêà â îïðåäåëåííîì óãëîâîì ïîëîæåíèè, ìîæåò áûòü ïðèìåíåí ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð ñ çàùèùåííûì îò ïðîâîðà÷èâàíèÿ øòîêîì. Êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 6.6, øòîê óäåðæèâàåòñÿ îò ïðîâîðà÷èâàíèÿ çà ñ÷åò íàëè÷èÿ íà íåì äâóõ ïëîñêèõ ôàñîê è íàïðàâëÿþùåãî ýëåìåíòà. Ðèñ. 6.6. Çàùèùåííûé îò ïðîâîðà÷èâàíèÿ øòîê Íà ðèñóíêå ïîêàçàíî âîçäåéñòâèå íà øòîê êðóòÿùåãî ìîìåíòà, ñîçäàþùåãî áîëüøèå óñèëèÿ íà êðîìêàõ ïðîôèëÿ øòîêà, êîòîðûå ìîãóò ïîâðåäèòü øòîê ïðè äëèòåëüíîé ýêñïëóàòàöèè. Ïîýòîìó òàêèå öèëèíäðû, êàê ïðàâèëî, íå ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ðàáîòû â óñëîâèÿõ ïðèëîæåíèÿ ñóùåñòâåííîãî êðóòÿùåãî ìîìåíòà ê øòîêó. 81 6. Исполнительные устройства ÑÄÂÎÅÍÍÛÉ ØÒÎÊ "" " ¶¿Å¹Ç¹±¼Í¾¿¶ ļ¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 " Ðèñ. 6.7. Öèëèíäð ñî ñäâîåííûì øòîêîì ÏËÎÑÊÈÉ ÖÈËÈÍÄÐ Îáû÷íûé öèëèíäð èìååò ïðÿìîóãîëüíûå êðûøêè è ãèëüçó, êàê ïðàâèëî, êðóãëîãî ñå÷åíèÿ. Ïðè ñïëþùèâàíèè êðóãëîãî ñå÷åíèÿ äî îòíîñèòåëüíî äëèííîãî ïðÿìîóãîëüíèêà ñ çàêðóãëåííûìè óãëàìè (ðèñ.6.8) ðàçâèâàåìîå öèëèíäðîì óñèëèå ñîõðàíÿåòñÿ (ïëîùàäü òà æå). Îäíàêî ïîÿâëÿåòñÿ ïðåèìóùåñòâî, âûðàæàþùååñÿ â ýêîíîìèè ìîíòàæíîãî ïðîñòðàíñòâà, êîãäà òàêèå öèëèíäðû ñîåäèíÿþòñÿ âìåñòå, è øòîê âñåãäà çàùèùåí îò ïðîâîðîòà. "" " ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 " Ðèñ. 6.8 Ïëîñêèé öèëèíäð ÒÀÍÄÅÌ-ÖÈËÈÍÄÐ Òàíäåì-öèëèíäð (ðèñ.6.9) ñîñòîèò èç äâóõ öèëèíäðîâ äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ, èìåþùèõ îáùèé øòîê è îáðàçóþùèõ åäèíûé àãðåãàò. ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ. 6.9. Òàíäåì-öèëèíäð Çà ñ÷åò îäíîâðåìåííîé ïîäà÷è äàâëåíèÿ â ïîëîñòè îáîèõ öèëèíäðîâ 82 ПНЕВМОАВТОМАТИКА âûõîäíîå óñèëèå óâåëè÷èâàåòñÿ ïðàêòè÷åñêè âäâîå ïî ñðàâíåíèþ ñî ñòàíäàðòíûì öèëèíäðîì òàêîãî æå äèàìåòðà. Òàíäåì-öèëèíäð ñîçäàåò áîëüøåå óñèëèå ïðè íåèçìåííîì äèàìåòðå öèëèíäðà è, ñëåäîâàòåëüíî, ïðèìåíÿåòñÿ òàì, ãäå ïðîñòðàíñòâî äëÿ ìîíòàæà îãðàíè÷åíî â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè. ÌÍÎÃÎÏÎÇÈÖÈÎÍÍÛÉ ÖÈËÈÍÄÐ Äâà êîíå÷íûõ ïîëîæåíèÿ ïîðøíÿ ñòàíäàðòíîãî öèëèíäðà - ýòî äâå ôèêñèðîâàííûå ïîçèöèè. Åñëè ïî óñëîâèÿì ðàáîòû íåîáõîäèìî èìåòü íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ ôèêñèðîâàííûõ ïîçèöèé, òî â ýòîì ñëó÷àå èñïîëüçóåòñÿ êîìáèíàöèÿ èç äâóõ öèëèíäðîâ äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ. Ìîæíî âûäåëèòü äâà ïðèíöèïà óñòðîéñòâà ìíîãîïîçèöèîííûõ öèëèíäðîâ: Äëÿ ðåàëèçàöèè òðåõïîçèöèîííîé ñõåìû òðåáóåòñÿ êîíñòðóêöèÿ, èçîáðàæåííàÿ íà ðèñ.6.10-a. Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ îáåñïå÷èâàåò ïîëüçîâàòåëþ âîçìîæíîñòü æåñòêî ôèêñèðîâàòü øòîê öèëèíäðà â ëþáîì èç òðåõ âîçìîæíûõ ïîëîæåíèé. Ýòîò âàðèàíò ÷àùå âñåãî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðåàëèçàöèè âåðòèêàëüíûõ ïåðåìåùåíèé, íàïðèìåð, â ðàçëè÷íîãî ðîäà ìàíèïóëÿòîðàõ. B C ¼¹¾±Æ¿µ± ¿¼¿·¶¾¹Ð ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ. 6.10. Òðåõ- è ÷åòûðåõïîçèöèîííûé ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð Ñëåäóþùàÿ êîíñòðóêòèâíàÿ ñõåìà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî äâà íåçàâèñèìûõ öèëèíäðà ñ ðàçëè÷íûìè äëèíàìè ðàáî÷åãî õîäà ñòûêóþòñÿ ìåæäó ñîáîé çàäíèìè êðûøêàìè. Òàêàÿ êîìáèíàöèÿ ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü ÷åòûðå ðàçëè÷íûõ ôèêñèðîâàííûõ ïîëîæåíèÿ (ñì. ðèñ.6.10-b), íî ïðè ýòîì ñàìè öèëèíäðû íåâîçìîæíî æåñòêî çàôèêñèðîâàòü. Ñî÷åòàíèå òðåõ öèëèíäðîâ ñ ðàçëè÷íîé äëèíîé õîäà äàåò âîçìîæíîñòü ðåàëèçîâàòü 8 ïîëîæåíèé, à ñî÷åòàíèå ÷åòûðåõ öèëèíäðîâ – 16 ïîëîæåíèé. Íî ïðè ýòîì âîçíèêàåò äîâîëüíî çàìûñëîâàòàÿ ñòðóêòóðà, â ïðîöåññå ðàáîòû 83 6. Исполнительные устройства êîòîðîé äâèæåíèå öèëèíäðîâ â îêàçûâàåòñÿ î÷åíü íåñòàáèëüíûì. ïðîòèâîïîëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ ÌÎÍÒÀÆ ÖÈËÈÍÄÐΠÄëÿ ïðàâèëüíîãî ìîíòàæà öèëèíäðîâ ïðîèçâîäèòåëè ïðåäëàãàþò íà âûáîð íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ êðåïëåíèé, ïîçâîëÿþùèõ óäîâëåòâîðèòü ëþáûå òðåáîâàíèÿ, âêëþ÷àÿ ïîâîðîòíîå äâèæåíèå ñ èñïîëüçîâàíèåì êà÷àþùèõñÿ îïîð (ðèñ.6.11). ¿¾Ã±·¾±À¶Á¶µ¾¶º»ÁÌÉ»¶ ¿¾Ã±·¾±À¶Á¶µ¾¶º»ÁÌÉ»¶ »Á¶À¼¶¾¹¶»´±º»±½ÂÃз¾ÌÆÉÀ¹¼¶» Á¶¸Í²±¾±»ÁÌÉ»¶ ¿¾Ã±· ¾±¿À¿Á¾ÌƼ±À±Æ ¿¾Ã±·¾±À¶Á¶µ¾¶½Å¼±¾Ç¶ ¿¾Ã±·¾±¸±µ¾¶½Å¼±¾Ç¶ ¿¾Ã±·¾±¸±µ¾¶ºÀÁ¿Äɹ¾¶ ¿¾Ã±·¾±Ç±ÀŶ Ðèñ. 6.11. Ðàçëè÷íûå ñïîñîáû ìîíòàæà öèëèíäðîâ ØÀÐÎÂÛÅ ØÀÐÍÈÐÛ Äëÿ êîìïåíñàöèè íåèçáåæíî âîçíèêàþùèõ ïåðåêîñîâ è ñìåùåíèé ìåæäó íàïðàâëåíèåì óñèëèÿ íà øòîêå è íàïðàâëåíèåì ïåðåìåùåíèÿ íàãðóçêè óñòàíàâëèâàåòñÿ øàðîâîé øàðíèð íà êîíöå øòîêà (ðèñ.6.12). Ðèñ. 6.12. Øàðîâîé øàðíèð 84 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÓÑÒÎÉ×ÈÂÎÑÒÜ Ê ÏÐÎÄÎËÜÍÎÌÓ ÈÇÃÈÁÓ Åñëè ê øòîêó öèëèíäðà ïðèëîæåíî ÷ðåçìåðíîå îñåâîå óñèëèå ñæàòèÿ, íåîáõîäèìî ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå âîçìîæíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ åãî ïðîäîëüíîãî èçãèáà. Î âåðîÿòíîñòè ÷ðåçìåðíîãî óñèëèÿ ñæàòèÿ ìîæíî ãîâîðèòü, åñëè: 1) èìååò ìåñòî ñæèìàþùàÿ íàãðóçêà, 2) íàãðóæàåìàÿ äåòàëü, ò.å. øòîê öèëèíäðà, èìååò áîëüøóþ äëèíó è ìàëûé äèàìåòð. Ñòåïåíü óñòîé÷èâîñòè ê ïðîäîëüíîìó èçãèáó çàâèñèò â îñíîâíîì îò ñïîñîáà ìîíòàæà (ðèñ.6.13): Ðèñ. 6.13. ×åòûðå âàðèàíòà ìîíòàæà: 1. Öèëèíäð æåñòêî çàôèêñèðîâàí ñ îäíîé ñòîðîíû è ñâîáîäåí ñ äðóãîé. 2. Øàðíèðû ñ îáåèõ ñòîðîí. 3. Öèëèíäð æåñòêî çàôèêñèðîâàí ñ îäíîé ñòîðîíû è çàêðåïëåí íà øàðíèðå ñ äðóãîé. 4. Öèëèíäð æåñòêî çàôèêñèðîâàí ñ îáåèõ ñòîðîí Óêàçàííûå ñïîñîáû ìîíòàæà ïðèìåíÿþòñÿ â òîì ñëó÷àå, åñëè öèëèíäð ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïîäúåìà èëè òîëêàíèÿ ãðóçà.  ýòîì ñëó÷àå öèëèíäð ïîäâåðãàåòñÿ ñæèìàþùåé íàãðóçêå. Åñëè äëèíà ðàáî÷åãî õîäà ïðåâûøàåò çíà÷åíèå, çàôèêñèðîâàííîå â òåõíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèêàõ öèëèíäðà, òî øòîê ìîæåò èçîãíóòüñÿ âáîê, è ïîðøåíü çàêëèíèò, ÷òî âûâåäåò èç ñòðîÿ öèëèíäð. Âî èçáåæàíèå íåîïðàâäàííûõ çàòðàò âðåìåíè è ñðåäñòâ íåîáõîäèìî ñâåðÿòü äëèíó õîäà øòîêà ñ “òàáëèöåé 6. Исполнительные устройства 85 çíà÷åíèé êðèòè÷åñêîé äëèíû äëÿ ïðîäîëüíîãî èçãèáà”, êîòîðàÿ èìååòñÿ â êàòàëîãàõ, èçäàâàåìûõ ïðîèçâîäèòåëÿìè ïíåâìîîáîðóäîâàíèÿ. Äëÿ ïðåäâàðèòåëüíûõ îöåíîê ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ýìïèðè÷åñêèì ïðàâèëîì: Длина рабочего хода цилиндра с внутренним диаметром свыше 50 мм не должна превышать величину диаметра цилиндра более, чем в три раза, а для цилиндров меньшего диаметра – больше, чем в пять раз Ýòî ïðàâèëî îòíîñèòñÿ ê öèëèíäðàì, “òîëêàþùåãî” òèïà. ÐÀÁÎ×ÈÅ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÖÈËÈÍÄÐÀ ÐÀÁÎ×ÅÅ ÓÑÈËÈÅ ÒÅÎÐÅÒÈ×ÅÑÊÎÅ ÓÑÈËÈÅ Ëèíåéíûå öèëèíäðû èìåþò ñëåäóþùèå ñòàíäàðòíûå äèàìåòðû, ðåêîìåíäóåìûå ìåæäóíàðîäíîé îðãàíèçàöèåé ïî ñòàíäàðòèçàöèè (ISO): 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 140, 160, 200, 250, 320 ìì. Óñèëèå, ðàçâèâàåìîå öèëèíäðîì, çàâèñèò îò äèàìåòðà ïîðøíÿ, ðàáî÷åãî äàâëåíèÿ âîçäóõà è ñîïðîòèâëåíèÿ ñèë òðåíèÿ. Ïðè îïðåäåëåíèè òåîðåòè÷åñêîãî óñèëèÿ ðàññìàòðèâàþò òîëüêî îñåâîå óñèëèå íà íåïîäâèæíîì ïîðøíå, à òðåíèåì ïðåíåáðåãàþò. Òåîðåòè÷åñêîå óñèëèå ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå: Óñèëèå (Í) = Ïëîùàäü ïîðøíÿ (ì2) · äàâëåíèå âîçäóõà (Í/ì2) Äëÿ öèëèíäðà äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ: Äëÿ ïðÿìîãî õîäà øòîêà (âûäâèãàíèå): FE = (/4)·D2·p ãäå (D – äèàìåòð ïîðøíÿ, p – ðàáî÷åå (ìàíîìåòðè÷åñêîå) äàâëåíèå) Äëÿ îáðàòíîãî õîäà øòîêà (âòÿãèâàíèå): FR = (/4)·(D2 - d2)·p ãäå (d – äèàìåòð øòîêà ïîðøíÿ) Äëÿ öèëèíäðà îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ: FE s = (p/4)·D2·p - FS 86 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ãäå FS – óñèëèå ïðóæèíû â êîíöå õîäà. Äëÿ âûáîðà ðàçìåðîâ öèëèíäðà ãîðàçäî óäîáíåå è áûñòðåå ïîëüçîâàòüñÿ ãðàôèêîì, èçîáðàæåííûì íà ðèñ.6.14 è ïîêàçûâàþùèì òåîðåòè÷åñêîå óñèëèå äëÿ 10, 7 è 5 áàð, èëè âîñïîëüçîâàòüñÿ ëþáîé äðóãîé ïîäîáíîé èíôîðìàöèåé, ïðåäîñòàâëÿåìîé ïðîèçâîäèòåëÿìè (íàïðèìåð, òàáëèöàìè). Ïðèìåð: Òðåáóåòñÿ îïðåäåëèòü òåîðåòè÷åñêèé ðàçìåð öèëèíäðà, ðàáîòàþùåãî ïðè äàâëåíèè 6 áàð, êîòîðûé äîëæåí ñîçäàâàòü çàæèìíîå óñèëèå â 1600 Í. Óñèëèå íà ïîðøíå ïðè âûäâèæåíèè: SD2 FER 4 Ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîëó÷àåì: D= = 0,0583 = 58,3 ìì S FE = Sp Äëÿ äàííûõ óñëîâèé äîëæåí áûòü âûáðàí äèàìåòð 63 ìì. Öèëèíäð áîëüøåãî äèàìåòðà áóäåò ðàçâèâàòü äîïîëíèòåëüíîå óñèëèå äëÿ ïðåîäîëåíèÿ ñèë òðåíèÿ. <½½> Q < ±> <½½> Ðèñ. 6.14. Òåîðåòè÷åñêîå óñèëèå ïíåâìàòè÷åñêèõ öèëèíäðîâ ñ äèàìåòðîì îò 2,5 äî 30 ìì (ëåâàÿ è âåðõíÿÿ øêàëû) è îò 32 äî 300 ìì (ïðàâàÿ è íèæíÿÿ øêàëû) äëÿ ðàáî÷åãî äàâëåíèÿ 10,7 è 5 áàð. '<> '<> 87 6. Исполнительные устройства Åñëè ñìîòðåòü ïî ãðàôèêó (ñì.ðèñ.6.14) íà øêàëå ñèë çíà÷åíèå 1600 Í (ñïðàâà), òî ìîæíî óâèäåòü ïóíêòèðíóþ ëèíèþ, ñîîòâåòñòâóþùóþ çíà÷åíèþ 1500. Äâèãàÿñü âäîëü ýòîé ëèíèè âëåâî, äîéäåì äî îáëàñòè, çàêëþ÷åííîé ìåæäó ëèíèÿìè äàâëåíèé 5 è 7 áàð, ïîñëå ÷åãî íàéäåì òî÷êè ïåðåñå÷åíèÿ ñ ëèíèÿìè, ñîîòâåòñòâóþùèìè çíà÷åíèÿì 50 è 63 ìì íà øêàëå äèàìåòðîâ (â íèæíåé ÷àñòè ãðàôèêà). Íåò ñîìíåíèé, ÷òî äëÿ 1600 Í äèàìåòð öèëèíäðà áóäåò òåì æå, ÷òî è äëÿ 1500 Í. ÒÐÅÁÓÅÌÎÅ ÓÑÈËÈÅ Òðåáóåìîå óñèëèå çàâèñèò îò ìàññû íàãðóçêè, óãëà ïîäúåìà, òðåíèÿ, ðàáî÷åãî äàâëåíèÿ è ïîëåçíîé ïëîùàäè ïîðøíÿ. Íàãðóæàþùåå óñèëèå ñêëàäûâàåòñÿ èç ïðîåêöèé íà îñü öèëèíäðà âåñà íàãðóçêè (ðèñ.6.15à), ñèëû òðåíèÿ Fòð, ïðåäñòàâëÿþùåé ñîáîé êîýôôèöèåíò òðåíèÿ , óìíîæåííûé íà ñèëó ðåàêöèè îïîðû N (ðèñ.6.15b), è ñèë èíåðöèè, îáóñëîâëåííûõ òðåáóåìûì óñêîðåíèåì (ðèñ.6.15ñ). Íàïðàâëåíèå ïðîåêöèé ýòèõ ñèë çàâèñèò îò óãëà íàêëîíà îñè öèëèíäðà ïî îòíîøåíèþ ê ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè (óãîë ïîäúåìà), êàê ïîêàçàíî íà ðèñ.6.15d. ' ( x TJOD vxDPTD '( ' NxB B '3 vx( Y B D B C D E D ( Z Ðèñ. 6.15 Ñîñòàâëÿþùèå íàãðóæàþùåãî óñèëèÿ Ïðè ãîðèçîíòàëüíîì ïåðåìåùåíèè (óãîë ïîäúåìà () = 0°) ïðåîäîëåâàþòñÿ òîëüêî ñèëû òðåíèÿ è ñèëà èíåðöèè. Ñèëà ðåàêöèè îïîðû â äàííîì ñëó÷àå ðàâíà âåñó, ïîýòîìó òðåíèå îïðåäåëÿåòñÿ êîýôôèöèåíòîì òðåíèÿ , âåëè÷èíà êîòîðîãî îáû÷íî ñîñòàâëÿåò îò 0,1 äî 0,4 äëÿ ñëó÷àÿ ñêîëüæåíèÿ ìåòàëëà ïî ìåòàëëó è îêîëî 0,005 äëÿ ñëó÷àÿ êà÷åíèÿ “ñòàëü ïî ñòàëè” (0,001 – äëÿ øàðèêîâ â îáîéìå øàðèêîïîäøèïíèêà).  îáùåì ñëó÷àå ïîäúåìà ïîä íåêîòîðûì óãëîì ïðîåêöèÿ âåñà FG=G·sin. Ñèëà ðåàêöèè îïîðû N=G·cos, à ñèëà òðåíèÿ Fòð=·G·cos. Òîãäà áåç ó÷åòà ñèë èíåðöèè íàãðóæàþùèå óñèëèå F=G·(sin+?·cos). Âåñ – ýòî ñèëà, ðàâíàÿ ìàññå, ïîìíîæåííîé íà óñêîðåíèå ñèëû òÿæåñòè (9,81 ì/ñ2). Ñèëà èíåðöèè – ýòî ïðîèçâåäåíèå âñåé äâèæèìîé ìàññû (âêëþ÷àÿ ïîðøåíü, øòîê è ò.ä.) íà óñêîðåíèå, êîòîðîå ðàññ÷èòûâàåòñÿ èñõîäÿ èç íåîáõîäèìîãî áûñòðîäåéñòâèÿ ñèñòåìû. 88 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÊÎÝÔÔÈÖÈÅÍÒ ÍÀÃÐÓÇÊÈ Êîýôôèöèåíò íàãðóçêè “h” ðàññ÷èòûâàåòñÿ êàê sÏÄÀÒÄËÍÄÒÐÇÊÇÄ sÄÍÏÄÑÇÖÄÐÉÍÄÒÐÇÊÇÄ Êîýôôèöèåíò íàãðóçêè èãðàåò ðîëü êîýôôèöèåíòà çàïàñà, ò.å. ó÷èòûâàåò âîçìîæíîñòè íåïðåäâèäåííîãî óâåëè÷åíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ, à òàêæå êîìïåíñèðóåò íåó÷òåííîå òðåíèå â øòîêîâîì è ïîðøíåâîì óïëîòíåíèÿõ, ïðîñåäàíèå äàâëåíèÿ è ò.ï. Äàæå åñëè ó÷òåíû âñå íàãðóçêè, â òîì ÷èñëå äèíàìè÷åñêèå, êîýôôèöèåíò íàãðóçêè íå äîëæåí ïðåâûøàòü çíà÷åíèÿ 85%. Åñëè ðàñ÷åò íåîáõîäèìîãî óñèëèÿ áûë ïðîèçâåäåí áåç ó÷åòà äèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê, òî êîýôôèöèåíò íàãðóçêè äîëæåí áûòü ñíèæåí. Òàê, äëÿ òåõ ðàáîò, â êîòîðûõ äëÿ èñïîëíèòåëüíîãî ìåõàíèçìà âàæíî óñèëèå è íåâàæíî âðåìÿ ïåðåìåùåíèÿ ïîðøíÿ (íàïðèìåð, ïðèæèì èëè ïðåññîâàíèå), ðåêîìåíäóåòñÿ áðàòü h ðàâíûì 70%. Åñëè æå äëÿ ðàáîòû âàæíà ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ (òðàíñïîðòèðîâêà ãðóçîâ), òî êîýôôèöèåíò íàãðóçêè ñòîèò ïðèíÿòü 0,4 – 0,5.  ýòîì ñëó÷àå áóäåò îáåñïå÷åíà õîðîøàÿ äèíàìèêà ñèñòåìû [4, 8]. Åñëè ïî óñëîâèÿì ðàáîòû òðåáóåòñÿ òî÷íîå ðåãóëèðîâàíèå ñêîðîñòè èëè åñëè íàãðóæàþùåå óñèëèå ìåíÿåòñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ, òî â ýòîì ñëó÷àå êîýôôèöèåíò íàãðóçêè íå äîëæåí ïðåâûøàòü 60-70%.  òàáëèöå 6.16 ïðèâåäåíû êîýôôèöèåíòû íàãðóçêè äëÿ öèëèíäðîâ äèàìåòðîì îò 25 äî 100 ìì ïðè ðàçëè÷íûõ óãëàõ ïîäúåìà è äëÿ äâóõ êîýôôèöèåíòîâ òðåíèÿ: êà÷åíèÿ (0,01) è ñêîëüæåíèÿ (0,2) “ñòàëü ïî ñòàëè”. Òàáëèöà 6.16 0 25 32 m (кг) 60° 45° 30° 0.01 0.2 0.01 0.2 0.01 0.2 0.01 0.2 100 - - - - - - - 4 80 50 - - - - - - - 2.2 40 20 25 - (87.2) (96.7) 71.5 84.9 50.9 67.4 1 12.5 51.8 43.6 48.3 35.7 342.5 25.4 33.7 0.5 10 180 - - 4.4 87.8 90 - - 2.2 43.9 45 - (95.6) - 78.4 (93.1) 55.8 73.9 1.1 22 22.5 54.9 47.8 53 39.2 46.6 27.9 37 0.55 11 - - - - 89 6. Исполнительные устройства 40 50 63 80 100 250 - - - - - - 125 - - - 65 - - - 47.6 52.8 39 - 3.9 - - 72.4 (66) 46.3 78 (99.2) - 2 39 51.6 68.3 1 20.3 27.8 36.8 0.5 10.9 - 4 79.9 35 54.6 400 - 200 - - - - 2 40 100 - (87) (96.5) 71.3 84.8 50.8 67.3 1 20 43.5 46.3 35.7 42.4 25.4 - - - 50 50 33.6 0.5 0 650 - - - - 4.1 81.8 300 - - - - 1.9 37.8 150 (94.4) 82.3 (91.2) 67.4 80.1 46 63.6 0.9 18.9 75 47.2 41.1 45.6 33.7 40.1 24 31.8 0.5 9.4 1000 - - - - 3.9 76.1 500 - - - - 2 39 250 (97.6) 85 (94.3) 69.7 82.8 49.6 65.7 1 19.5 125 48.8 42.5 47.1 34.8 41.4 24.8 32.8 0.5 9.8 1600 - - - - 4 79.9 800 - - - - 2 40 400 - (87) (96.5) 71.4 84.4 50.8 67.3 1 20 200 50 43.5 48.3 35.7 42.2 25.4 33.6 0.5 10 Äëÿ êîððåêòíîãî îïðåäåëåíèÿ íåîáõîäèìîãî äèàìåòðà öèëèíäðà íà ïðàêòèêå ïîëåçíî èìåòü ïðåäñòàâëåíèå î âåëè÷èíå íàãðóçêè ïðè ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ ðàáîòû. Ïîýòîìó â òàáëèöå 6.17 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé ìàññû ñóììàðíîé íàãðóçêè â êã äëÿ êîýôôèöèåíòà íàãðóçêè 85%. Òàáëèöà ñîñòàâëåíà äëÿ ðàáî÷åãî äàâëåíèÿ 5 áàð, ñ ó÷åòîì äâóõ êîýôôèöèåíòîâ òðåíèÿ: êà÷åíèÿ – 0,01 (ëåâàÿ êîëîíêà) è ñêîëüæåíèÿ – 0,2 (ïðàâàÿ êîëîíêà). Òàáëèöà 6.17. Ìàêñèìàëüíàÿ ìàññà ñóììàðíîé íàãðóçêè â êã äëÿ öèëèíäðîâ äèàìåòðîì îò 25 äî 100 ìì ïðè êîýôôèöèåíòå íàãðóçêè 85% è ðàáî÷åì äàâëåíèè 5 áàð Диаметр цилиндра 0,01 25 21,2 24,5 22 32 39,2 45 40,5 40 54,5 62,5 56,4 76,3 60° 45° 0,2 0,01 30° 0,2 0,01 0,2 0,01 0,2 30 25 42,5 54,8 46,2 77 31,5 2123 106 58,2 3920 196 64,2 107 80,9 5450 272,5 90 ПНЕВМОАВТОМАТИКА 50 85 97,7 88 119 100,2 167,3 126,4 8500 425 63 135 155 139,8 189 159,2 265,5 200,5 13500 675 80 217,7 250 225,5 305 256,7 428 323,5 21775 1089 100 340,2 390,8 390,5 476,2 352 669,2 595,5 34020 1701 ÐÅÃÓËÈÐÎÂÀÍÈÅ ÑÊÎÐÎÑÒÈ Ñêîðîñòü öèëèíäðà îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíîé, íà êîòîðóþ óñèëèå, ðàçâèâàåìîå ïîðøíåì ïîä äåéñòâèåì ñæàòîãî âîçäóõà, ïðåâûøàåò óñèëèå ïðîòèâîäåéñòâèÿ ñî ñòîðîíû íàãðóçêè. ×åì íèæå êîýôôèöèåíò íàãðóçêè, òåì ëó÷øå ðåãóëèðóåòñÿ ñêîðîñòü, îñîáåííî åñëè íàãðóçêà ïîñòîÿííî ìåíÿåòñÿ. Ðåãóëèðîâàíèå ñêîðîñòè îáåñïå÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò äðîññåëèðîâàíèÿ îòâîäèìîãî èç öèëèíäðà âîçäóõà ïðè ïîìîùè “ðåãóëÿòîðà ñêîðîñòè”, êîòîðûé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïàðàëëåëüíîå ñîåäèíåíèå ðåãóëèðóåìîãî èãîëü÷àòîãî äðîññåëÿ è îáðàòíîãî êëàïàíà, îáåñïå÷èâàþùåãî áåñïðåïÿòñòâåííûé ïðèòîê âîçäóõà â öèëèíäð. Ïðèìåð ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè îïèñàí â ðàçäåëå, ïîñâÿùåííîì óñòðîéñòâó êëàïàíîâ, â ñëåäóþùåé ãëàâå. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòè êîýôôèöèåíò íàãðóçêè íå äîëæåí ïðåâûøàòü 75%. Ïðèìåð: Ìàññà íàãðóçêè 100 êã, ðàáî÷åå äàâëåíèå 5 áàð, äèàìåòð öèëèíäðà 32 ìì, ïåðåìåùåíèå ãîðèçîíòàëüíîå ñ êîýôôèöèåíòîì òðåíèÿ 0,2. Òåîðåòè÷åñêîå óñèëèå ñîñòàâëÿåò 401,2 Í. Ýòî èñõîäíîå óñëîâèå îòðàæåíî â òàáëèöå 6.16, òàì æå íàõîäèì çíà÷åíèÿ ìàññû – 90 êã è êîýôôèöèåíòà íàãðóçêè – 43,9%. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ 100 êã: 43,9 · 100/90 = 48,8%. Íàãðóæàþùåå óñèëèå ñîñòàâëÿåò 48,8% îò 401,92 Í = 196 Í. Ïðè ÊÏÄ öèëèíäðà 95%, òîëüêî 0,95 õ 48,8% = 46,2% ñèëû îñòàåòñÿ äëÿ óñêîðåíèÿ íàãðóçêè. Ýòî ñîñòàâëÿåò 185,7 Í. Òàêèì îáðàçîì, óñêîðåíèå áóäåò ðàâíî: 185,7 (êã·ì/ñ2 )/100 êã = 1,857 ì/ñ2. Áåç ñèñòåìû êîíòðîëÿ ïîðøåíü òåîðåòè÷åñêè äîñòèã áû ñêîðîñòè 2 ì/ñ ÷åðåç îäíó ñåêóíäó. “Òåîðåòè÷åñêè” îçíà÷àåò, ÷òî òàêàÿ ñêîðîñòü áûëà áû äîñòèãíóòà â òîì ñëó÷àå, åñëè áû íå áûëî íèêàêèõ îãðàíè÷åíèé äëÿ ïîäâîäà ñæàòîãî âîçäóõà ê ïîðøíþ, à òàêæå íå áûëî áû âñòðå÷íîãî äàâëåíèÿ íà ïîðøåíü. Îãðàíè÷åíèå ðàñõîäà ñæàòîãî âîçäóõà íà âûõëîïå ñîçäàåò ïíåâìàòè÷åñêóþ íàãðóçêó, êîòîðàÿ çàâèñèò îò ñêîðîñòè ïîðøíÿ. Ëþáîå óâåëè÷åíèå ñêîðîñòè ïîðøíÿ óâåëè÷èâàåò è ñèëó ïðîòèâîäåéñòâèÿ, îãðàíè÷èâàÿ è ñòàáèëèçèðóÿ ñêîðîñòü ïîðøíÿ. ×åì âûøå ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ îáùåé íàãðóçêè, òåì íàäåæíåå îíà áóäåò ñòàáèëèçèðîâàòü ñêîðîñòü ïîðøíÿ. Åñëè êîýôôèöèåíò íàãðóçêè 85%, à ÊÏÄ öèëèíäðà 95%, òî 10 ïðîöåíòîâ ïîëåçíîãî óñèëèÿ áóäóò ñòàáèëèçèðîâàòü ïíåâìàòè÷åñêóþ íàãðóçêó. Åñëè ìåõàíè÷åñêàÿ íàãðóçêà êîëåáëåòñÿ â ïðåäåëàõ ±5%, 6. Исполнительные устройства 91 ýòî çíà÷èò, ÷òî ýôôåêòèâíîñòü ñòàáèëèçàöèè ñíèæàåòñÿ íàïîëîâèíó. Åñëè êîýôôèöèåíò íàãðóçêè ñîñòàâëÿåò, íàïðèìåð, 50%, ýòè êîëåáàíèÿ ìåõàíè÷åñêîé íàãðóçêè óæå íå áóäóò çàìåòíî âëèÿòü íà ñêîðîñòü ïîðøíÿ. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî äëÿ òî÷íîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü òðóáîïðîâîäà äîëæíà áûòü íàìíîãî âûøå, ÷åì ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü äðîññåëÿ ñ îáðàòíûì êëàïàíîì (ðåãóëÿòîðà ñêîðîñòè). Åñëè äèàìåòð òðóáû ñëèøêîì ìàë, òî ðàñõîä ñæàòîãî âîçäóõà â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè áóäåò îãðàíè÷åí ñàìîé òðóáîé, à èçìåíåíèå ïîëîæåíèÿ èãëû äðîññåëÿ íå áóäåò ñóùåñòâåííî âëèÿòü íà ñêîðîñòü. ÐÀÑÕÎÄ ÑÆÀÒÎÃÎ ÂÎÇÄÓÕÀ È ÅÃÎ ÏÎÒÐÅÁËÅÍÈÅ Íà ïðàêòèêå ðàçëè÷àþò äâà âèäà ïîòðåáëåíèÿ âîçäóõà â ïíåâìàòè÷åñêîì öèëèíäðå èëè â ïíåâìàòè÷åñêîé ñèñòåìå. Ïåðâûé âèä ïîòðåáëåíèÿ âîçäóõà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñðåäíåå ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà â ÷àñ, ò.å. âåëè÷èíó, èñïîëüçóåìóþ äëÿ ðàñ÷åòà çàòðàò ýíåðãèè êàê ÷àñòè ñòîèìîñòè çàòðàò íà èçãîòîâëåíèå ïðîäóêöèè, à òàêæå äëÿ îöåíêè íåîáõîäèìîé ìîùíîñòè êîìïðåññîðà è ðàñ÷åòà ìàãèñòðàëè. Âòîðîé âèä ïîòðåáëåíèÿ âîçäóõà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âåëè÷èíó ïèêîâîãî ïîòðåáëåíèÿ â ïíåâìîöèëèíäðå, êîòîðàÿ íåîáõîäèìà äëÿ ïðàâèëüíîãî îïðåäåëåíèÿ ðàçìåðíûõ ïàðàìåòðîâ óïðàâëÿþùåãî ðàñïðåäåëèòåëÿ è ñîåäèíèòåëüíûõ òðóáîïðîâîäîâ èëè æå ïèêîâîãî ïîòðåáëåíèÿ â ñèñòåìå â öåëîì, ÷òîáû ìîæíî áûëî ïîäîáðàòü áëîê ïîäãîòîâêè âîçäóõà è ïîäâîäÿùèå âîçäóõîâîäû ñ íåîáõîäèìûìè ðàçìåðàìè. Ïîòðåáëåíèå âîçäóõà â öèëèíäðå îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì âûðàæåíèåì: Площадь поршня Длина хода Количество одинарных ходов в минуту Степень сжатия воздуха в цилиндре (абсолютное давление сжатого воздуха/атмосферное давление) Ïîÿñíåíèå: Åñëè ïîðøåíü ñìåùåí ê ñàìîé êðûøêå öèëèíäðà (ðèñ.6.18 à), îáúåì öèëèíäðà ðàâåí íóëþ. Åñëè ìû ïîòÿíåì øòîê íà ñåáÿ, ïîêà ïîðøåíü íå óïðåòñÿ â êðûøêó íà ïðîòèâîïîëîæíîì êîíöå, öèëèíäð çàïîëíèòñÿ âîçäóõîì ñ àòìîñôåðíûì äàâëåíèåì, ðàâíûì 101325 Ïà àáñîëþòíîãî äàâëåíèÿ (ðèñ.6.18 b). Êàê òîëüêî â öèëèíäð áóäåò ïîäàíî äàâëåíèå îò èñòî÷íèêà, ê àòìîñôåðíîìó äàâëåíèþ 101325 Ïà äîáàâèòñÿ ìàíîìåòðè÷åñêîå äàâëåíèå, Ó÷èòûâàÿ ýòî, òåîðåòè÷åñêîå ïîòðåáëåíèå âîçäóõà â öèëèíäðå ñîñòàâëÿåò íà õîä ïîðøíÿ ïðè ïðÿìîì õîäå âåëè÷èíó, óêàçàííóþ íà ðèñ.6.18, à ïðè îáðàòíîì õîäå 92 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÀR·s·(p + pàòì.)/ðàòì. Ðèñ. 6.18. Òåîðåòè÷åñêîå ïîòðåáëåíèå âîçäóõà â öèëèíäðå Ïðè À = D2 · /4 ìû ïîëó÷àåì äëÿ ïðÿìîãî õîäà: D (ì) · D (ì) · / 4 · (p+1,013) / 1,013 · õîä (ì) · n (õîäîâ/ìèí) · 103 (ë/ìèí) èëè D (ìì) · D (ìì) · / 4 · (p+1,013) / 1.013 · õîä (ìì) · n (õîäîâ/ìèí) · 10-6 (ë/ìèí) ãäå ð – ìàíîìåòðè÷åñêîå äàâëåíèå, n - êîëè÷åñòâî îäèíàðíûõ õîäîâ. Ïðè îáðàòíîì õîäå D ìåíÿåòñÿ íà (D - d). Ïîòðåáëåíèå âîçäóõà â òðóáîïðîâîäàõ ìåæäó ðàñïðåäåëèòåëåì è öèëèíäðîì ñîñòàâëÿåò âåëè÷èíó, îïðåäåëÿåìóþ âûðàæåíèåì: Внутренний диаметр трубы2 (мм2) /4 Длина трубы (мм) Манометрическое давление в МПа  òàáëèöå 6.19 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ äëÿ òåîðåòè÷åñêîãî ïîòðåáëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà íà 100 ìì õîäà ïðè ðàçëè÷íûõ äèàìåòðàõ öèëèíäðîâ è ðàáî÷èõ äàâëåíèÿõ. Ïðèìåð 1. Òðåáóåòñÿ îïðåäåëèòü ñòîèìîñòü ýíåðãåòè÷åñêèõ çàòðàò â ÷àñ äëÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ äèàìåòðîì 80 ìì ñ ðàáî÷èì õîäîì 400 ìì, ñîâåðøàþùåãî 12 äâîéíûõ õîäîâ â ìèíóòó ïðè ðàáî÷åì äàâëåíèè 6 áàð. Èç òàáëèöû 6.19 âèäíî, ÷òî öèëèíäð äèàìåòðîì 80 ìì ïîòðåáëÿåò 3,5 ëèòðà (ïðèáëèçèòåëüíî) ñæàòîãî âîçäóõà íà 100 ìì õîäà. Ñëåäîâàòåëüíî: Q/100 ìì õîäà · 400 ìì õîäà · êîëè÷åñòâî õîäîâ â ìèíóòó · õîä âïåðåä è íàçàä = 3,5 · 4 · 24 = 336 ë/ìèí.  ïàðàãðàôå “Òåïëîâîé è îáùèé ÊÏÄ” (ðàçäåë 4) íàõîäèì ðàñõîä ýëåêòðîýíåðãèè ðàâíûì 1 êÂò íà 0,12–0,15 ì3/ìèí ïðè ðàáî÷åì äàâëåíèè 7 áàð. Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ ïðîèçâîäñòâà ñæàòîãî âîçäóõà ñ ðàñõîäîì 1 ì3í/ìèí ìîùíîñòü èñòî÷íèêà ýëåêòðîýíåðãèè äîëæíà 93 6. Исполнительные устройства ñîñòàâëÿòü îêîëî 8 êÂò. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî îäèí êÂò·÷ (êèëîâàòò-÷àñ) ñòîèò 3 ðóáëÿ.  ýòîì ñëó÷àå çàòðàòû íà îáåñïå÷åíèå îáúåìíîãî ðàñõîäà âåëè÷èíîé: 1 ì3í/ìèí ñîñòàâÿò 3 ðóáëÿ · 8 êÂò/êÂò·÷ = 24 ðóá./÷àñ.  íàøåì ïðèìåðå: 0,336 ì3í/ìèí/1 ì3í/ìèí · 24 ðóá./÷àñ = 8,1 ðóáëåé â ÷àñ. Åñëè ïî ýòîé ñõåìå ðàññ÷èòàòü çàòðàòû äëÿ âñåõ öèëèíäðîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ ìàøèíû, è ñóììèðîâàòü èõ, ìû ïîëó÷èì ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà, âûðàæåííîå â ýíåðãåòè÷åñêèõ çàòðàòàõ. Òàáëèöà 6.19. Òåîðåòè÷åñêîå ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà â öèëèíäðàõ äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ äèàìåòðîì îò 20 äî 100 ìì, â ëèòðàõ íà 100 ìì õîäà Диаметр поршня, мм Рабочее давление в барах 3 4 5 6 7 20 0,124 0,155 0,186 0,217 0,248 25 0,194 0,243 0,291 0,340 0,388 32 0,319 0,398 0,477 0,557 0,636 40 0,498 0,622 0,746 0,870 0,993 50 0,777 0,971 1,165 1,359 1,553 63 1,235 1,542 1,850 2,158 2,465 80 1,993 2,487 ,983 3,479 3,975 100 3,111 3,886 4,661 5,436 6,211 Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî çíà÷åíèÿ â ïðèâåäåííîé âûøå òàáëèöå íå ó÷èòûâàþò: “ìåðòâûé îáúåì” â êîíå÷íîé ôàçå õîäà â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ (åñëè åñòü), è “ìåðòâûé îáúåì” â ñîåäèíèòåëüíûõ òðóáàõ ïîòåðè ýíåðãèè ïðè åå ïåðåäà÷å (ñì. îá ýòîì íèæå). Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ðàçìåðîâ ðàñïðåäåëèòåëÿ îòäåëüíî âçÿòîãî öèëèíäðà íàì íåîáõîäèìà äðóãàÿ öèôðà: ïèêîâûé ðàñõîä. Îí íàáëþäàåòñÿ ïðè ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè ïîðøíÿ. Îáùàÿ ñóììà ïèêîâûõ ðàñõîäîâ äëÿ âñåõ îäíîâðåìåííî äâèæóùèõñÿ öèëèíäðîâ ñîñòàâëÿåò ðàñõîä, íà îñíîâàíèè êîòîðîãî äîëæíû îïðåäåëÿòüñÿ ïàðàìåòðû áëîêà ïîäãîòîâêè âîçäóõà. Òàêæå íåëüçÿ íå ó÷èòûâàòü òåïëîâûå ïîòåðè.  ðàçäåëå, ãäå ðàññìàòðèâàëèñü ñâîéñòâà ãàçîâ, ìû îáñóæäàëè àäèàáàòè÷åñêèé ïðîöåññ – ïðîöåññ ñ îòñóòñòâèåì òåïëîîáìåíà.  äàííîì ñëó÷àå çàêîí ÁîéëÿÌàðèîòòà “pV = const” ïåðåñòàåò äåéñòâîâàòü, è âñòóïàåò â ñèëó ðàâåíñòâî “pV = const”. Ïîêàçàòåëü ñòåïåíè (ãàììà) äëÿ âîçäóõà ðàâåí 1,4. Íèæå ïðåäñòàâëåíà òàáëèöà, â êîòîðîé óêàçàíà ñòåïåíü ñæàòèÿ (ñì.ãë.3, ðàçäåë «Èçîòåðìè÷åñêèé ïðîöåññ») äëÿ èçîòåðìè÷åñêîãî (pV=const) 94 ПНЕВМОАВТОМАТИКА è àäèàáàòè÷åñêîãî (pV=const) ïðîöåññîâ.  íèæíåé ñòðîêå òàáëèöû ïðèâåäåí êîýôôèöèåíò, õàðàêòåðèçóþùèé îòíîøåíèå “èçîòåðìè÷åñêîå ñæàòèå/àäèàáàòè÷åñêîå ñæàòèå”. рабс 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 сж. изотермическое 0,987 1,987 2,974 3,961 4,948 5,935 6,923 7,908 8,895 9,882 сж. адиабатическое 0,991 1,633 2,178 2,673 3,133 3,576 3,983 коэффициент 1 1,216 1,365 1,482 1,579 1,66 1,738 4,38 4,794 5,136 1,80 1,873 1,924 Íå âäàâàÿñü â ïîäðîáíîñòè, ñêàæåì, ÷òî äëÿ ó÷åòà ÿâëåíèé, èìåþùèõ ìåñòî ïðè äàííîì ïðîöåññå, òåîðåòè÷åñêèé îáúåìíûé ðàñõîä ñëåäóåò óìíîæèòü íà êîýôôèöèåíò 1,4, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé ýìïèðè÷åñêèé êîýôôèöèåíò, ïîëó÷åííûé â ðåçóëüòàòå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà èñïûòàíèé. Ýòî ÷èñëî ìåíüøå, ÷åì òåîðåòè÷åñêîå, îäíàêî, è ïðîöåññ íå ÿâëÿåòñÿ íà 100% àäèàáàòè÷åñêèì.  òàáëèöå 6.20 ïðèâåäåíû öèôðû èç òàáëèöû 6.19, íî ñ ó÷åòîì äàííîãî ïîïðàâî÷íîãî êîýôôèöèåíòà. Ïðèìåð 2: Öèëèíäð ñ äèàìåòðîì 63 ìì è õîäîì ïîðøíÿ 500 ìì ðàáîòàåò ïðè äàâëåíèè 6 áàð. Êàêîâ ôàêòè÷åñêèé ðàñõîä âîçäóõà ïðè 15 öèêëàõ â ìèíóòó? À¿Ï S 3 ËË 2ËËÊËÇÌËËÊÊËÇÌ À¿Ï 4 Ïî òàáëèöå 6.20 íàõîäèì 3,021 ë/ìèí íà 100 ìì õîäà. Ýòó âåëè÷èíó íåîáõîäèìî óìíîæèòü íà 150, òàê êàê 100 ìì õîäà íåîáõîäèìî óâåëè÷èòü â 5 ðàç, à òàêæå ó÷åñòü 30 öèêëîâ â ìèíóòó: 150/ìèí · 3,021 ëèòðà = 453,15 ë/ìèí. Òàáëèöà 6.20. Ïîòðåáëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà â öèëèíäðàõ äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ, â ëèòðàõ íà 100 ìì õîäà Рабочее давление в барах Диаметр поршня, мм 3 4 5 20 0,174 0,217 25 0,272 0,340 6 7 0,260 0,304 0,347 0,408 0,476 0,543 32 0,446 0,557 0,668 0,779 0,890 40 0,697 0,870 1,044 1,218 1,391 50 1,088 1,360 1,631 1,903 2,174 63 1,729 2,159 2,590 3,021 3,451 80 2,790 3,482 4,176 4,870 5,565 100 4,355 5,440 6,525 7,611 8,696 6. Исполнительные устройства 95 ÏÎÂÎÐÎÒÍÛÅ ÏÐÈÂÎÄÛ ÏÎÐØÍÅÂÎÉ ÏÐÈÂÎÄ Íà âûõîäíîì âàëó (ðèñ.6.21) óñòàíîâëåíà øåñòåðíÿ, ñîåäèíåííàÿ ñ îäíèì èëè äâóìÿ ïîðøíÿìè, íà êîòîðûõ íàðåçàíà çóá÷àòàÿ ðåéêà. Ïåðåìåùåíèå ïîðøíÿ (èëè ïîðøíåé) ïðèâîäèò ê ïîâîðîòó âûõîäíîãî âàëà. Ñòàíäàðòíûå óãëû ïîâîðîòà: 90° èëè 180°. ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 ©±Á¹»¿³Ì¶ À¿µÉ¹À¾¹»¹ ¡¶º»± ©¶ÂöÁ¾Ð Ðèñ. 6.21. Ïîðøíåâîé ïðèâîä ØÈÁÅÐÍÛÉ ÏÐÈÂÎÄ Â ïðèâîäå äàííîãî òèïà äàâëåíèå ñæàòîãî âîçäóõà äåéñòâóåò íà ëîïàñòü (øèáåð), çàêðåïëåííóþ íà âûõîäíîì âàëó. Ëîïàñòü èìååò ðåçèíîâîå èëè ïëàñòìàññîâîå ïîêðûòèå, ïðåäîòâðàùàþùåå óòå÷êó âîçäóõà. ©¹²¶Á ¤ÀÁÄ´¹º µ¶½ÀŶÁ t t t Ðèñ. 6.22. Øèáåðíûé (ëîïàñòíîé) ïðèâîä Ñïåöèàëüíîå óïëîòíåíèå ñëîæíîé îáúåìíîé ôîðìû îáåñïå÷èâàåò ãåðìåòè÷íîñòü â ìåñòàõ êîíòàêòà ñòîïîðà ñ âàëîì è êîðïóñîì. Ðàçìåð 96 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ñòîïîðà îïðåäåëÿåò óãîë ïîâîðîòà. Ñòàíäàðòíûå óãëû: 90°, 180° èëè 270°. Äëÿ óñòàíîâêè ëþáîãî óãëà ïîâîðîòà èñïîëíèòåëüíîãî ìåõàíèçìà â íåì ìîãóò áûòü ïðåäóñìîòðåíû ðåãóëèðóåìûå óïîðû. ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÐÀÇÌÅÐΠÏÎÂÎÐÎÒÍÛÕ ÏÐÈÂÎÄΠÂÐÀÙÀÞÙÈÉ ÌÎÌÅÍÒ È ÈÍÅÐÖÈß Â ëèíåéíûõ ïíåâìàòè÷åñêèõ öèëèíäðàõ äëÿ ñìÿã÷åíèÿ óäàðà â ìîìåíò ïîäõîäà ïîðøíÿ ê êðûøêå óñòàíàâëèâàåòñÿ äåìïôåð. Ýôôåêòèâíîñòü ðàáîòû äåìïôåðà îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíîé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè, êîòîðóþ îí ìîæåò ïîãàñèòü. Ýòà ýíåðãèÿ äëÿ ëèíåéíîãî ïåðåìåùåíèÿ ðàâíÿåòñÿ mv2/2. Ðèñ. 6.23. Ðàñ÷åò ìîìåíòà èíåðöèè äëÿ òåë ðàçëè÷íîé ôîðìû 97 6. Исполнительные устройства Âàæíî, ÷òîáû íàãðóçêà ïðèâîäèëàñü âî âðàùåíèå ñ ìàëûì òðåíèåì è áîëüøîé ñêîðîñòüþ, íî íåïîñðåäñòâåííàÿ îñòàíîâêà âðàùàþùåéñÿ ìàññû áåç äåìïôèðîâàíèÿ èëè ñ ïåðåãðóçêîé ñîçäàåò îïàñíîñòü ïîâðåæäåíèÿ øåñòåðíè èëè ëîïàñòè. Ïðè èñïîëüçîâàíèè òàêèõ èñïîëíèòåëüíûõ ìåõàíèçìîâ íåîáõîäèìî èìåòü â âèäó âåëè÷èíó äîïóñòèìîé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè, óêàçûâàåìóþ ïðîèçâîäèòåëåì. Êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ïðè âðàùåíèè îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå Åê = J2/2, ãäå – óãëîâàÿ ñêîðîñòü, à J – ìîìåíò èíåðöèè. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýòîé ýíåðãèè íåîáõîäèìî çíàòü âåëè÷èíó ìîìåíòà èíåðöèè âðàùàþùåéñÿ ìàññû. Ìîìåíò èíåðöèè ìàòåðèàëüíîé òî÷êè ðàâåí: J=m·r2 (êã · ì2) Ëþáîå òåëî ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê êîìáèíàöèþ ìàòåðèàëüíûõ òî÷åê, à ìîìåíò èíåðöèè òåëà ðàâåí ñóììå ìîìåíòîâ èíåðöèè òî÷åê. Ïðîñòåéøèì ñëó÷àåì ÿâëÿåòñÿ ïîëûé öèëèíäð. Åãî ìîìåíò èíåðöèè, êàê è ó òî÷êè, ðàâåí åãî ìàññå, ïîìíîæåííîé íà êâàäðàò ðàäèóñà (ïîñêîëüêó âñå òî÷êè òåëà ðàâíîóäàëåíû îò îñè). Èíåðöèÿ òåë áîëåå ñëîæíûõ ôîðì äîëæíà ðàññ÷èòûâàòüñÿ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ôîðìóë. Íà ðèñ. 6.23 ïðèâåäåíû ôîðìóëû äëÿ ðàñ÷åòà ìîìåíòîâ èíåðöèè öåëîãî ðÿäà áàçîâûõ ýëåìåíòîâ. Ñëîæíàÿ âðàùàþùàÿñÿ êîíñòðóêöèÿ ðàçáèâàåòñÿ íà áàçîâûå ýëåìåíòû, à çàòåì ìîìåíòû èíåðöèè êàæäîãî ýëåìåíòà ñêëàäûâàþòñÿ â èòîãîâóþ âåëè÷èíó. Íàïðèìåð, ìîìåíò èíåðöèè çàæèìíîãî ïàòðîíà, çàêðåïëåííîãî íà ðû÷àãå, êàê èçîáðàæåíî íà ðèñ. 6.24, ñóììèðóåòñÿ ñ ìîìåíòîì èíåðöèè ïëå÷à, ïîëó÷àåìîãî â ñâîþ î÷åðåäü óìíîæåíèåì ìàññû ïëå÷à íà êâàäðàò ðàññòîÿíèÿ ìåæäó åãî öåíòðîì òÿæåñòè è îñüþ âðàùåíèÿ. B ¤À¿ÁÌ ¢¹¼± Á¶±»Ç¹¹ ¢Ã¿À¿Á¾ÌºÁÌȱ´ ¾±»¿¾Ç¶³±¼± »³±µÁ±Ã¾¿´¿Â¶È¶¾¹Ð D ¶½ÀŶÁÌ C ¤À¿ÁÌ Ðèñ. 6.24. Âàðèàíòû óïîðîâ äëÿ ïîâîðîòíîãî ðû÷àãà Ïî ìåðå âîçìîæíîñòè äëÿ îñòàíîâêè âðàùàþùåéñÿ ìàññû 98 ПНЕВМОАВТОМАТИКА äîëæíû áûòü ïðåäóñìîòðåíû ìåõàíè÷åñêèå óïîðû, ïðåäïî÷òèòåëüíî ñ äåìïôåðîì. Èõ ñëåäóåò óñòàíàâëèâàòü êàê ìîæíî äàëüøå îò îñè, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 6.24 à. Åñëè ðàñïîëîæèòü èõ áëèæå ê öåíòðó, òî íà îñè âðàùåíèÿ âîçíèêàåò ñèëà ðåàêöèè îïîðû (ðèñ. 6.24 b). Åñëè íåâîçìîæíî óñòàíîâèòü íàðóæíûé óïîð íåïîñðåäñòâåííî ïîä ðû÷àãîì, åãî ìîæíî îáåñïå÷èòü çà ñ÷åò óñòàíîâêè ñòîïîðíîãî ðû÷àãà íà ïðîòèâîïîëîæíîì êîíöå âàëà, êîòîðûé â ýòîì ñëó÷àå äîëæåí èìåòü êâàäðàòíîå ñå÷åíèå (ðèñ. 6.24 ñ).  òàêîì âàðèàíòå âîçíèêàþò áîëüøèå ñèëû ðåàêöèè, ïîýòîìó ýòî êîíñòðóêòèâíîå ðåøåíèå âîçìîæíî òîëüêî ñ îäîáðåíèÿ ïðîèçâîäèòåëÿ. Ðèñ. 6.25. Îïðåäåëåíèå óãëîâîé ñêîðîñòè Èíåðöèÿ âðàùàþùèõñÿ äåòàëåé àíàëîãè÷íà èíåðöèè äâèæóùåéñÿ ìàññû ïðè ïðÿìîëèíåéíîì äâèæåíèè. Ïîìèìî èíåðöèè, ýíåðãèÿ äâèæóùåéñÿ ìàññû îïðåäåëÿåòñÿ åå ñêîðîñòüþ, äëÿ âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ – óãëîâîé ñêîðîñòüþ . Ýòà ñêîðîñòü èçìåðÿåòñÿ â ðàäèàíàõ â ñåêóíäó. Ðèñ. 6.25 ñëóæèò èëëþñòðàöèåé ê ñêàçàííîìó. ±¼±Ð»¿Á¿ÂÃÍ Ì¿»±Ð»¿Á¿ÂÃÍ ¿¾¶È¾±Ð»¿Á¿ÂÃÍ ¢Á¶µ¾Ðл¿Á¿ÂÃÍ Ðèñ. 6.26. Ñðåäíÿÿ è êîíå÷íàÿ ñêîðîñòü Êàê è ïðè îïðåäåëåíèè ãàñÿùåé ñïîñîáíîñòè äåìïôåðà äëÿ ïðÿìîëèíåéíîãî äâèæåíèÿ, äëÿ ðàñ÷åòà ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîé ýíåðãèè, êîòîðóþ òðåáóåòñÿ ïîãàñèòü ïðè ðàáîòå ïîâîðîòíîãî èñïîëíèòåëüíîãî óñòðîéñòâà, íåîáõîäèìî ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå êîíå÷íóþ ñêîðîñòü. Óñêîðåíèå, ðàçâèâàåìîå ïîä äàâëåíèåì ñæàòîãî âîçäóõà, åñëè îíî íå îãðàíè÷èâàåòñÿ ñòàáèëèçèðóþùèì ïðîòèâîäàâëåíèåì, ìîæåò ñ÷èòàòüñÿ ïðàêòè÷åñêè ïîñòîÿííîé âåëè÷èíîé. Äâèæåíèå íà÷èíàåòñÿ ïðè íóëåâîé ñêîðîñòè è äîõîäèò ïðèáëèçèòåëüíî äî óäâîåííîé ñðåäíåé ñêîðîñòè (äëèíà õîäà, äåëåííàÿ íà âðåìÿ) â êîíå÷íîé ôàçå õîäà. 6. Исполнительные устройства 99 Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áûñòðîãî ïåðåìåùåíèÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ ðàñ÷åòû äîëæíû ñòðîèòüñÿ èñõîäÿ èç óäâîåííîé ñðåäíåé ñêîðîñòè, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 6.26. ÑÏÅÖÈÀËÜÍÛÅ ÈÑÏÎËÍÈÒÅËÜÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ÑÒÎÏÎÐÍÛÉ ÖÈËÈÍÄÐ Â ïíåâìàòè÷åñêîì öèëèíäðå âìåñòî ñòàíäàðòíîé òîðöåâîé êðûøêè ìîæåò áûòü óñòàíîâëåíà áëîêèðóþùàÿ ãîëîâêà. Ýòà ãîëîâêà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ôèêñàöèè øòîêà â ëþáîì ïîëîæåíèè. Áëîêèðîâêà ÿâëÿåòñÿ ìåõàíè÷åñêîé, è ïîýòîìó øòîê ôèêñèðóåòñÿ íàäåæíî, äàæå â ñëó÷àå âíåçàïíîãî ïàäåíèÿ äàâëåíèÿ. ÂÀ¿½¿´±Ã¶¼Í¾¿¶ ÄÀÁ±³¼ÐÏʶ¶¿Ã³¶ÁÂù¶ ±·¹½¾¿ºÁÌȱ´ £¿Á½¿¸¾¿ºÀ¿Áɶ¾Í £¿Á½¿¸¾¿º ²±É½±» Ðèñ. 6.27. Òèïîâîé ñòîïîðíûé öèëèíäð ÁÅÑØÒÎÊÎÂÛÅ ÖÈËÈÍÄÐÛ Ñ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÌÓÔÒÎÉ, ÁÅÇ ÍÀÏÐÀÂËßÞÙÅÉ Ñòàíäàðòíûé ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð ñ õîäîì, íàïðèìåð, 500 ìì ìîæåò èìåòü ïðè ïîëíîñòüþ âûäâèíóòîì øòîêå ãàáàðèòíûé ðàçìåð 1100 ìì. Áåñøòîêîâûé öèëèíäð ñ òàêèì æå ðàáî÷èì õîäîì áóäåò çàíèìàòü íàìíîãî ìåíüøå ìåñòà (ïðèáëèçèòåëüíî 600 ìì). Òàêîé öèëèíäð (ðèñ.6.28) áîëåå ïðåäïî÷òèòåëåí, åñëè òðåáóåòñÿ îáåñïå÷èòü çíà÷èòåëüíûé ðàáî÷èé õîä ïðè îãðàíè÷åííûõ ïðîäîëüíûõ ãàáàðèòàõ. Âåëè÷èíà ðàáî÷åãî óñèëèÿ, êîòîðîå ìîæåò ðàçâèòü áåñøòîêîâûé ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð ñ ìàãíèòíîé ìóôòîé, îãðàíè÷èâàåòñÿ óäåðæèâàþùèì óñèëèåì ìàãíèòà. Îíî ñîîòâåòñòâóåò âåëè÷èíå óñèëèÿ, ðàçâèâàåìîãî îáû÷íûì öèëèíäðîì ñî øòîêîì, ðàáîòàþùèì ïðè äàâëåíèè äî 7 áàð, îäíàêî â áåñøòîêîâîì öèëèíäðå ïðè íàëè÷èè äèíàìè÷åñêèõ óäàðîâ ìîæåò ïðîèçîéòè ðàçðûâ ìàãíèòíîé ñâÿçè êàðåòêè ñ ïîðøíåì. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðèìåíÿòü äàííûé òèï öèëèíäðà äëÿ ðåàëèçàöèè âåðòèêàëüíûõ ïåðåìåùåíèé íå ðåêîìåíäóåòñÿ, çà èñêëþ÷åíèåì òåõ ñëó÷àåâ, êîãäà â òî÷íîñòè ñîáëþäàþòñÿ ïðåäïèñàíèÿ ïðîèçâîäèòåëÿ ïî 100 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ýêñïëóàòàöèè è ñîáëþäåíèþ ìåð áåçîïàñíîñòè. ±´¾¹Ã¾Ì¶µ¹Â»¹ ¢Ã±¼Í¾Ì¶ µ¹Â»¹ ÂÀÁ¿Ã¹³¿À¿¼¿·¾¿º À¿¼ÐÁ¾¿ÂÃÍÏ ±Á¶Ã»± ¿Áɶ¾Í §¹¼¹¾µÁ¹È¶Â»±ÐÃÁIJ± ¹¸¾¶Á·±³¶ÏʶºÂñ¼¹ Ðèñ. 6.28. Òèïîâîé áåñøòîêîâûé öèëèíäð ñ ìàãíèòíîé ìóôòîé, îáåñïå÷èâàþùåé ñöåïëåíèå ìåæäó ïîðøíåì è êàðåòêîé Åñëè íåâîçìîæíî îáåñïå÷èòü êîíòàêò ìåæäó êàðåòêîé è íàãðóçêîé íåïîñðåäñòâåííî ïî îñåâîé ëèíèè öèëèíäðà, à ïðèõîäèòñÿ ðàñïîëàãàòü íàãðóçêó íà íåêîòîðîì ðàññòîÿíèè îò îñåâîé ëèíèè (Õ – íà ðèñ. 6.29), òî âåëè÷èíà äîïóñòèìîãî óñèëèÿ ðåçêî óìåíüøèòñÿ. Âî èçáåæàíèå ïîâðåæäåíèÿ öèëèíäðà íåîáõîäèìî ñòðîãî ïðèäåðæèâàòüñÿ óêàçàíèé ïðîèçâîäèòåëÿ. Y '0 ±´Áĸ»± Ðèñ. 6.29. Áîêîâîå ñìåùåíèå íàãðóçêè íà ðàññòîÿíèå Õ ñíèæàåò åå äîïóñòèìóþ âåëè÷èíó Ñ ÌÀÃÍÈÒÍÎÉ ÌÓÔÒÎÉ È ÍÀÏÐÀÂËßÞÙÈÌÈ Â çàâèñèìîñòè îò òèïà ïðèìåíÿåìûõ íàïðàâëÿþùèõ, ïðîáëåìà áîêîâîé íàãðóçêè ìîæåò áûòü ëèáî ðåøåíà, ëèáî óñóãóáëåíà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè â êà÷åñòâå íàïðàâëÿþùåãî ýëåìåíòà øàðèêîïîäøèïíèêîâ ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü âîñïðèíèìàòü çíà÷èòåëüíóþ áîêîâóþ íàãðóçêó, à òàêæå óâåëè÷èâàòü äëèíó õîäà. ×òî êàñàåòñÿ ïðåöèçèîííûõ íàïðàâëÿþùèõ, òî îíè èìåþò íàñòîëüêî ìàëûé ïîñàäî÷íûé äîïóñê, ÷òî ìàëåéøàÿ äåôîðìàöèÿ ñóùåñòâåííî óâåëè÷èâàåò òðåíèå. Äëÿ íàïðàâëÿþùèõ ýòîãî òèïà îäíèì èç ãëàâíûõ êðèòåðèåâ ïðè îïðåäåëåíèè âåëè÷èíû äîïóñòèìîãî óñèëèÿ ÿâëÿåòñÿ äëèíà õîäà. Ó ïðîèçâîäèòåëåé âñåãäà ìîæíî ïîëó÷èòü íåîáõîäèìóþ èíôîðìàöèþ îòíîñèòåëüíî îïòèìàëüíîé áîêîâîé íàãðóçêè è îïòèìàëüíîé îðèåíòàöèè òàêèõ öèëèíäðîâ ïðè ìîíòàæå îáîðóäîâàíèÿ. Íà ðèñ. 6.30 ïîêàçàí òèïîâîé áåñøòîêîâûé ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð ñ íàïðàâëÿþùèìè ýëåìåíòàìè è ìàãíèòíîé ìóôòîé, îáåñïå÷èâàþùåé ñöåïëåíèå ìåæäó ïîðøíåì è êàðåòêîé. 101 6. Исполнительные устройства Ðèñ. 6.30. Áåñøòîêîâûé öèëèíäð ñ íàïðàâëÿþùèìè, äåìïôåðàìè è äàò÷èêàìè Äëÿ òîãî ÷òîáû çàìåäëåíèå õîäà êàðåòêè ïðîèñõîäèëî ìÿãêî, ðåêîìåíäóåòñÿ ïðåäóñìîòðåòü äåìïôèðóþùèå ýëåìåíòû íà îáîèõ êîíöàõ öèëèíäðà.  êîíñòðóêöèè, èçîáðàæåííîé íà ðèñ.6.30, ïðèìåíåíû âñòðîåííûå äåìïôåðû. Íà ñïåöèàëüíîé ïëàíêå óñòàíîâëåíû äàò÷èêè ïîëîæåíèÿ, âêëþ÷àþùèåñÿ ïîñðåäñòâîì ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà, âñòðîåííîãî â êàðåòêó. Ñ ÍÀÏÐÀÂËßÞÙÈÌÈ ÝËÅÌÅÍÒÀÌÈ È ÌÅÕÀÍÈ×ÅÑÊÈÌ ÑÖÅÏËÅÍÈÅÌ Äëÿ ïîäúåìà èëè ïåðåìåùåíèÿ ãðóçîâ áîëüøîãî âåñà ïðèìåíÿåòñÿ áåñøòîêîâûé ïíåâìîöèëèíäð ñ ëåíòî÷íûì óïëîòíåíèåì (ðèñ.6.31), êîòîðûé èñêëþ÷àåò âîçìîæíîñòü îòñîåäèíåíèÿ êàðåòêè îò ïîðøíÿ âñëåäñòâèå äèíàìè÷åñêèõ óäàðîâ. Îäíàêî òàêîé öèëèíäð, â îòëè÷èå îò öèëèíäðà ñ ìàãíèòíûì ñöåïëåíèåì, íå îáåñïå÷èâàåò ñòîïðîöåíòíîé ãåðìåòè÷íîñòè. ¶½ÀŹÁÄÏʹº À±ÃÁIJ¿» ¶ÂÄʹºÎ¼¶½¶¾Ã ±Ê¹Ã¾±Ð¼¶¾Ã± ¶¾Ã¿È¾¿¶ ÄÀ¼¿Ã¾¶¾¹¶ ¿Áɶ¾Í ¤À¼¿Ã¾¶¾¹¶ µ¶½ÀŶÁ± Ðèñ. 6.31. Áåñøòîêîâûé öèëèíäð ñ ëåíòî÷íûì óïëîòíåíèåì ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÀß ÊÀÐÅÒÊÀ Ïíåâìàòè÷åñêàÿ êàðåòêà (ðèñ.6.32) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàëîãàáàðèòíûé ïðåöèçèîííûé ëèíåéíûé ïðèâîä, êîòîðûé ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â ðîáîòèçèðîâàííûõ êîìïëåêñàõ è ñáîðî÷íûõ àâòîìàòàõ. Âõîäÿùèå â ñîñòàâ ìåõàíèçìîâ, îñóùåñòâëÿþùèõ îïåðàöèè ïî ïåðåìåùåíèþ îáúåêòîâ ñ ìåñòà íà ìåñòî èëè èõ ïîçèöèîíèðîâàíèå, ïíåâìàòè÷åñêèå êàðåòêè îáåñïå÷èâàþò ïðÿìîëèíåéíûå ïåðåìåùåíèÿ ñ 102 ПНЕВМОАВТОМАТИКА âûñîêîé òî÷íîñòüþ, áëàãîäàðÿ ïðåöèçèîííî îáðàáîòàííûì ìîíòàæíûì ïîâåðõíîñòÿì è ñòðîãî ïàðàëëåëüíûì íàïðàâëÿþùèì ïîðøíåé. ¿Áɾ¹ # " " B # C Ðèñ. 6.32. Òèïîâàÿ ïíåâìàòè÷åñêàÿ êàðåòêà  îäíîì âàðèàíòå íåïîäâèæíûì ìîæåò áûòü êîðïóñ, à øòîêè ñ òîðöåâûìè ïëèòàìè áóäóò ïåðåìåùàòüñÿ (ðèñ.6.32 b). Èëè íàîáîðîò: òîðöåâûå ïëèòû çàôèêñèðîâàíû íà ìîíòàæíîé ïîâåðõíîñòè, à ñàì êîðïóñ ïåðåìåùàåòñÿ (ðèñ.6.32 ñ).  êàæäîì ñëó÷àå ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü äîëæåí áûòü ïîäñîåäèíåí ê íåïîäâèæíî çàêðåïëåííîìó ýëåìåíòó, ñîîòâåòñòâåííî ëèáî â òî÷êàõ À è Â, ëèáî â òî÷êàõ À è Â, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 6.32 à. ÖÈËÈÍÄÐ Ñ ÏÓÑÒÎÒÅËÛÌ ØÒÎÊÎÌ Öèëèíäð òàêîãî òèïà (ðèñ.6.33) ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàí äëÿ âûïîëíåíèÿ ðàáîò òèïà “ïîäíÿòü-ïîëîæèòü”. Ïîëûé øòîê îáåñïå÷èâàåò íåïîñðåäñòâåííîå ñîåäèíåíèå ìåæäó èñòî÷íèêîì âàêóóìà è âàêóóìíîé ïðèñîñêîé, êîòîðàÿ êðåïèòñÿ ê ðàáî÷åìó êîíöó øòîêà. Ñîåäèíèòåëüíàÿ òðóáêà â çàäíåé ÷àñòè öèëèíäðà îñòàåòñÿ íåïîäâèæíîé, â òî âðåìÿ êàê øòîê âûäâèãàåòñÿ è âòÿãèâàåòñÿ. ¢Ã¿À¿Á¾±Ð´±º»± µ¼Ð³±»ÄĽ¾¿º ÀÁ¹Â¿Â»¹ ±ÀÁ±³¼ÐÏʱРµ¼ÐÀÁ¶µ¿Ã³Á±Ê¶¾¹Ð ÀÁ¿³¿Á±È¹³±¾¹Ð ¶Âÿ À¿µÂ¿¶µ¹¾¶¾¹Ð ¹ÂÿȾ¹»±³±»ÄĽ± Ì»¼Ïȱö¼Í Ðèñ. 6.33. Öèëèíäð ñ ïóñòîòåëûì øòîêîì, æåñòêî ñâÿçàííûé ñ èñòî÷íèêîì âàêóóìà 6. Исполнительные устройства 103 ÏÎÂÎÐÎÒÍÎ-ËÈÍÅÉÍÛÉ ÌÎÄÓËÜ Òàê íàçûâàåìûé ïîâîðîòíî-ëèíåéíûé ìîäóëü (ðèñ.6.34) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé óñòðîéñòâî, ñîñòîÿùåå èç ëèíåéíîãî öèëèíäðà è ïîâîðîòíîãî èñïîëíèòåëüíîãî ìåõàíèçìà. Ïîâîðîòíûé ðû÷àã, ïðèêðåïëåííûé ê âàëó, ìîæåò áûòü ñíàáæåí çàõâàòîì èëè âàêóóìíîé ïðèñîñêîé äëÿ ïîäúåìà çàãîòîâîê è ïåðåíîñà èõ íà äðóãîå ìåñòî ïîñëå ïîâîðîòà ðû÷àãà. Ýòî ïîçâîëÿåò ñîçäàòü ãîòîâûé ðàáî÷èé óçåë äëÿ ïåðåìåùåíèÿ äåòàëåé ïî ïðèíöèïó “ïîäíÿòü-ïîëîæèòü”. Ðèñ.6.34. Ïîâîðîòíî-ëèíåéíûé ìîäóëü ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÇÀÕÂÀÒ Ïíåâìàòè÷åñêèé çàõâàò ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èñïîëíèòåëüíîå óñòðîéñòâî, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ çàõâàòà äåòàëåé â ìàøèíàõ òèïà ïðîìûøëåííûõ ðîáîòîâ. Ìåõàíèçì, ïîêàçàííûé íà ðèñ.6.35, èìååò äâà ïîðøíÿ, ïåðåìåùàþùèõñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ è îáåñïå÷èâàþùèõ ñìûêàíèå è ðàçìûêàíèå ãóáîê. ¦£¡¢¡¬£ ÂÀ¿½¿´±Ã¶¼Í¾Ìº À¿Áɶ¾Í ¼±³¾ÌºÀ¿Áɶ¾Í ¦£¡¬£ ¡¶´Ä¼¹Á¿³¿È¾Ìº µÁ¿Â¶¼Í Ðèñ. 6.35. Òèïîâîé ïíåâìàòè÷åñêèé øàðíèðíûé çàõâàò Ðèñ.6.36 èëëþñòðèðóåò òèïîâûå ñëó÷àè ïðèìåíåíèÿ ïîâîðîòíûõ ïðèâîäîâ è ïíåâìàòè÷åñêèõ çàõâàòîâ, î êîòîðûõ øëà ðå÷ü âûøå. 104 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ðèñ. 6.36. Òèïîâûå ñëó÷àè èñïîëüçîâàíèÿ ïîâîðîòíîãî ïðèâîäà è ïíåâìàòè÷åñêîãî çàõâàòà 7. ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ ÔÓÍÊÖÈÈ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ ïîòîêà ñæàòîãî âîçäóõà ìåæäó âõîäíûìè è âûõîäíûìè ïðèñîåäèíèòåëüíûìè îòâåðñòèÿìè (ïîðòàìè) çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ ñõåìû êîììóòàöèè ñîîáùàþùèõñÿ ñ íèìè êàíàëîâ. Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè õàðàêòåðèçóþòñÿ ñëåäóþùèìè ïîêàçàòåëÿìè: êîëè÷åñòâîì ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé, êîëè÷åñòâîì ïîçèöèé ïåðåêëþ÷åíèÿ, íîðìàëüíîé (îñíîâíîé) ïîçèöèåé è ñïîñîáîì óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëåì. Ïåðâûå äâà ïóíêòà îáû÷íî âûðàæàþòñÿ óñëîâíûìè îáîçíà÷åíèÿìè 5/2, 3/2, 2/2 è ò. ä. Ïåðâàÿ öèôðà îáîçíà÷àåò êîëè÷åñòâî ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé (èñêëþ÷àÿ îòâåðñòèÿ óïðàâëåíèÿ), à âòîðàÿ öèôðà îòíîñèòñÿ ê êîëè÷åñòâó ïîçèöèé ïåðåêëþ÷åíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ. Îïèñàíèå îñíîâíûõ ôóíêöèé ðàñïðåäåëèòåëåé è óñëîâíûå ãðàôè÷åñêèå ñèìâîëû äëÿ èõ îáîçíà÷åíèÿ, ïðèíÿòûå â ñèñòåìå ISO, ïðèâåäåíû íèæå â òàáë. 7.1. ÎÁÎÇÍÀ×ÅÍÈÅ ÏÐÈÑÎÅÄÈÍÈÒÅËÜÍÛÕ ÎÒÂÅÐÑÒÈÉ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ Îáîçíà÷åíèÿ ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëåé íå ÿâëÿþòñÿ óíèâåðñàëüíûìè. Ýòî ñêîðåå äàíü òðàäèöèÿì, ÷åì ñîáëþäåíèå òðåáîâàíèé ñòàíäàðòîâ. Áóêâåííûå êîäû âåäóò ñâîå ïðîèñõîæäåíèå îò “ñòàðøåãî ïî âîçðàñòó” ãèäðàâëè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ. Ëàòèíñêàÿ áóêâà “Ð”, êîòîðîé îáîçíà÷àåòñÿ îòâåðñòèå ïîäâîäà ýíåðãèè (ïèòàíèÿ), áûëà âçÿòà îò ñëîâà “pump” (íàñîñ), ò.å. îò ïîíÿòèÿ ãèäðàâëè÷åñêîãî íàñîñà êàê èñòî÷íèêà ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè æèäêîñòè, íàõîäÿùåéñÿ ïîä äàâëåíèåì. 106 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Òàáëèöà 7.1. Óñëîâíûå ãðàôè÷åñêèå èçîáðàæåíèÿ, ïðèíöèïèàëüíîå óñòðîéñòâî è îñíîâíûå îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëåé Обозначение Конструктивная схема 2 2 1 1 2 1 3 2 2 3 1 3 1 Функция Применение 2/2. ВКЛ/ВЫКЛ без выхлопа Пневматические двигатели и пневматический инструмент 3/2. Нормально закрытый (НЗ), для подачи или выпуска воздуха через выходное отверстие А Цилиндры простого действия (толкающего типа), пневматические сигнальные устройства 3/2. Нормально открытый (НО), для подачи или выпуска воздуха через выходное отверстие А Цилиндры простого действия, пневматические сигнальные устройства инверсного типа 4/2. Переключение потока воздуха между выходными отверстиями А и В с общим выпуском Цилиндры двустороннего действия 5/2. Переключение потока воздуха между выходными отверстиями А и В с раздельным выпуском Цилиндры двустороннего действия Цилиндры 5/3. Закрытый центр: двустороннего То же, что и 5/2, но с полностью действия с отсеченным от пневмосистемы возможностью средним положением остановки Цилиндры 5/3. Открытый центр: двустороннего То же, что и 5/2, но с действия с возможностью выпуска воздуха возможностью сброса в среднем положении давления из цилиндра 5/3. Центр под давлением. То же, что и 5/2, но с возможностью подачи давления в среднем положении Специальные конструкции, например, стопорные цилиндры Âûõîäíîå (ðàáî÷åå) îòâåðñòèå ðàñïðåäåëèòåëÿ 2/2 èëè 3/2 âñåãäà îáîçíà÷àëîñü áóêâîé “À”, à âòîðîå îòâåðñòèå ñ àíàëîãè÷íîé ôóíêöèåé ó ðàñïðåäåëèòåëåé 4/2 è 5/2 - ëàòèíñêîé áóêâîé “Â”. Âûïóñêíîå îòâåðñòèå (âûõëîï) íåèçìåííî îáîçíà÷àëîñü áóêâîé “R” îò ñëîâà “return” (âîçâðàò ãèäðàâëè÷åñêîé æèäêîñòè â ìàñëÿíûé áàê). Âòîðîå âûõîäíîå îòâåðñòèå â êëàïàíå 5/2 îáîçíà÷àëîñü áóêâîé S, ëèáî îòâåðñòèÿ âûõëîïà êîäèðîâàëè êàê R1 è R2. Îòâåðñòèå óïðàâëåíèÿ, îáåñïå÷èâàþùåå ñâÿçü ìåæäó îòâåðñòèåì ïèòàíèÿ è ðàáî÷èì îòâåðñòèåì À, ïåðâîíà÷àëüíî èìåëî êîäîâîå îáîçíà÷åíèå «Z», à äðóãîå îòâåðñòèå îáîçíà÷àëîñü áóêâîé «Y» (äâå ïîñëåäíèå áóêâû ëàòèíñêîãî àëôàâèòà, êàê îáîçíà÷åíèå äâóõ êðàéíèõ 107 7. Пневматические распределители òî÷åê). Ïîñëå 20 ëåò äèñêóññèé ïî ïîâîäó ñèìâîëîâ, ïðèìåíÿåìûõ â ïíåâìàòèêå è ãèäðàâëèêå, îäíà èç ðàáî÷èõ ãðóïï Ìåæäóíàðîäíîé îðãàíèçàöèè ïî ñòàíäàðòèçàöèè (ISO) ïîäàëà èäåþ, çàêëþ÷àþùóþñÿ â òîì, ÷òîáû ïîðòû ðàñïðåäåëèòåëÿ îáîçíà÷àëèñü íå áóêâàìè, à öèôðàìè, îäíàêî âûõîä â ñâåò ñòàíäàðòà ISO 1219 áûë çàäåðæàí íà 6 ëåò. Ñîãëàñíî ýòîìó ñòàíäàðòó, îòâåðñòèå ïîäâîäà ýíåðãèè äîëæíî îáîçíà÷àòüñÿ öèôðîé “1”, âûõîäíûå îòâåðñòèÿ - öèôðàìè “2” è “4”, îòâåðñòèå óïðàâëåíèÿ, ñîåäèíÿþùåå “1” è “2”, äîëæíî èìåòü êîä “12” è ò. ä.  òàáëèöå 7.2 ïîêàçàíû ÷åòûðå îñíîâíûõ íàáîðà êîäîâ, ïðèìåíÿþùèõñÿ äëÿ îáîçíà÷åíèÿ ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé ðàñïðåäåëèòåëÿ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðåäïî÷òåíèå îòäàåòñÿ öèôðîâûì êîäàì. Òàáëèöà 7.2. Îñíîâíûå óñëîâíûå îáîçíà÷åíèÿ äëÿ èäåíòèôèêàöèè ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé íîðìàëüíî çàêðûòîãî (ÍÇ) è íîðìàëüíî îòêðûòîãî (ÍÎ) ðàñïðåäåëèòåé Подвод воздуха Выход, НЗ Выход, НО Выхлоп НЗ Выхлоп НО Отверстие управления НЗ Отверстие управления НО Р А В R S Z Y P A B R1 R2 Z Y P A B EA EB PA PB 1 2 4 3 5 12 14 ÌÎÍÎÑÒÀÁÈËÜÍÛÅ È ÁÈÑÒÀÁÈËÜÍÛÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Ìîíîñòàáèëüíûìè íàçûâàþòñÿ ðàñïðåäåëèòåëè, êîòîðûå âîçâðàùàþòñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå ïðè ñíÿòèè óïðàâëÿþùåãî ñèãíàëà. Îíè èìåþò îäíî, ñòðîãî îïðåäåëåííîå ïîëîæåíèå, â êîòîðîå âîçâðàùàþòñÿ àâòîìàòè÷åñêè. Áèñòàáèëüíûå ðàñïðåäåëèòåëè íå èìåþò îñíîâíîãî ïîëîæåíèÿ è ïðè îòñóòñòâèè ñèãíàëà îñòàþòñÿ â òîì ïîëîæåíèè, â êîòîðîì íàõîäèëèñü, ïîêà íå ïðèäåò ïðîòèâîïîëîæíûé ñèãíàë. Ïîýòîìó èìè ìîæíî óïðàâëÿòü ñ ïîìîùüþ êðàòêîâðåìåííûõ (èìïóëüñíûõ) ñèãíàëîâ. ÒÈÏÛ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ Ïî ñâîåìó ïðèíöèïèàëüíîìó êîíñòðóêòèâíîìó ðåøåíèþ ðàñïðåäåëèòåëè ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà äâà îñíîâíûõ òèïà - êëàïàííûå è çîëîòíèêîâûå. Ïîñëåäíèå, â ñâîþ î÷åðåäü, ìîãóò èìåòü êàê ýëàñòè÷íûå, òàê è «ìåòàëëè÷åñêèå» óïëîòíåíèÿ (óïëîòíåíèå ìåòàëë ïî ìåòàëëó). Íà ðèñ. 7.3 ïðåäñòàâëåíû äàííûå âàðèàíòû. 108 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¢Î¼±ÂùȾ̽ ÄÀ¼¿Ã¾¶¾¹¶½ ¼±À±¾¾Ì¶ ¾¶³½¿Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼¹ ¿¼¿Ã¾¹»¿³Ì¶ ¢Ç¹¼¹¾µÁ¹È¶Â»¹½ ¸¿¼¿Ã¾¹»¿½ Á±¾¿³Ì¶ Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼¹ ¢½¶Ã±¼¼¹È¶Â»¹½ ÄÀ¼¿Ã¾¶¾¹¶½ ¢À¼¿Â»¹½ ¸¿¼¿Ã¾¹»¿½ Ðèñ. 7.3. Ðàçëè÷íûå òèïû ðàñïðåäåëèòåëåé è ñïîñîáû óïëîòíåíèé ÊËÀÏÀÍÍÛÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Óïðàâëåíèå ïîòîêîì âîçäóõà â êëàïàííûõ ðàñïðåäåëèòåëÿõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîñðåäñòâîì òàðåëü÷àòîãî êëàïàíà, òî åñòü äèñêà èëè òîëêàòåëÿ ñ ýëàñòè÷íûì óïëîòíåíèåì, ïåðåìåùàþùèõñÿ â íàïðàâëåíèè ïîä ïðÿìûì óãëîì ê ïðèëåãàþùåé ïîâåðõíîñòè ñåäëà. B C D Ðèñ. 7.4. Îñíîâíûå òèïû òàðåëü÷àòûõ êëàïàíîâ Òàðåëü÷àòûé êëàïàí ìîæåò èìåòü äâà èëè òðè ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèÿ. Äëÿ ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëåé ñ ÷åòûðüìÿ èëè ïÿòüþ ïîðòàìè â îäíîì êîðïóñå äîëæíû áûòü ñìîíòèðîâàíû êàê ìèíèìóì äâà òàðåëü÷àòûõ êëàïàíà. Íà ðèñ.7.4-à ïîäâîäèìîå äàâëåíèå ñòðåìèòñÿ ïîäíÿòü óïëîòíÿþùèé ýëåìåíò ñ ñåäëà. Äëÿ óäåðæàíèÿ êëàïàíà â çàêðûòîì ïîëîæåíèè òðåáóåòñÿ äîñòàòî÷íîå óñèëèå, ñîçäàâàåìîå, íàïðèìåð, ïðóæèíîé. Íà ðèñ.7.4-b óñèëèå îò ïîäâîäèìîãî äàâëåíèÿ ñêëàäûâàåòñÿ ñ óñèëèåì ïðóæèíû, ïîìîãàÿ óäåðæèâàòü êëàïàí â çàêðûòîì ïîëîæåíèè. Ïðè ýòîì óñèëèå îòêðûòèÿ áóäåò çàâèñåòü êàê îò ðàáî÷åãî äàâëåíèÿ, òàê è îò ïëîùàäè êëàïàíà. Ïî ýòîé ïðè÷èíå òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ òîëüêî äëÿ êëàïàíîâ ñ ðàçìåðàìè ïðîõîäíûõ îòâåðñòèé 1/8" èëè ìåíüøå. 109 7. Пневматические распределители " " 1 B " 1 1 3 ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ¹Âö½¶*40 C Ðèñ. 7.5. Òàðåëü÷àòûé êëàïàí ñ ìåõàíè÷åñêèì óïðàâëåíèåì Íà ðèñ. 7.5 ïîêàçàí íîðìàëüíî çàêðûòûé (ÍÇ) òàðåëü÷àòûé êëàïàí 3/2 òîãî æå òèïà, ÷òî è íà ðèñ.7.4-b.  íåðàáî÷åì ïîëîæåíèè (ðèñ.7.5-à) âûïóñê îòðàáîòàííîãî âîçäóõà îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç ïîëûé òîëêàòåëü. Ïðè ñðàáàòûâàíèè êëàïàíà (ðèñ.7.5-b) âûïóñêíîå îòâåðñòèå çàêðûâàåòñÿ, è ïîòîê âîçäóõà óñòðåìëÿåòñÿ îò îòâåðñòèÿ ïîäâîäà âîçäóõà Ð ê âûõîäíîìó îòâåðñòèþ À. " B ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ¹Âö½¶*40 C Ðèñ.7.6. Óðàâíîâåøåííûé òàðåëü÷àòûé êëàïàí 3/2 Êîíñòðóêöèè íà ðèñ.7.4-ñ è 7.6 ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé óðàâíîâåøåííûé òàðåëü÷àòûé êëàïàí. Âõîäíîå äàâëåíèå âîçäåéñòâóåò íà îäèíàêîâûå ïëîùàäè ïîâåðõíîñòè â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ. Èñïîëüçîâàíèå â êîíñòðóêöèè óðàâíîâåøåííîãî òàðåëü÷àòîãî êëàïàíà ïîçâîëÿåò ñìîíòèðîâàòü ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü êàê â íîðìàëüíî çàêðûòîì (ÍÇ), òàê è â íîðìàëüíî îòêðûòîì (ÍÎ) ïîëîæåíèÿõ. Íîðìàëüíî îòêðûòûå ðàñïðåäåëèòåëè ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ, íàïðèìåð, äëÿ âîçâðàòà â èñõîäíîå ïîëîæåíèå ïíåâìàòè÷åñêèõ öèëèíäðîâ îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ. 110 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÇÎËÎÒÍÈÊÎÂÛÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Â ðàñïðåäåëèòåëÿõ ñ öèëèíäðè÷åñêèì, ïëîñêèì çîëîòíèêîì è êðàíîâûõ ðàñïðåäåëèòåëÿõ èçìåíåíèå êîììóòàöèè ìåæäó ïîðòàìè ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò ïåðåìåùåíèÿ çîëîòíèêà. ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Ñ ÖÈËÈÍÄÐÈ×ÅÑÊÈÌ ÇÎËÎÒÍÈÊÎÌ Â òàêèõ ðàñïðåäåëèòåëÿõ öèëèíäðè÷åñêèå çîëîòíèêè ïåðåìåùàþòñÿ âäîëü êîðïóñà, à âîçäóõ ïîäàåòñÿ ïîä ïðÿìûì óãëîì ê îñè çîëîòíèêà. Öèëèíäðè÷åñêèå çîëîòíèêè èìåþò îäèíàêîâûå ïëîùàäè óïëîòíÿþùèõ ïîâåðõíîñòåé è ïîýòîìó óðàâíîâåøåíû ïî äàâëåíèþ. ÝËÀÑÒÈ×ÍÛÅ ÓÏËÎÒÍÅÍÈß Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå êîíñòðóêöèè çîëîòíèêîâ è óïëîòíåíèé ïîêàçàíû íà ðèñ.7.7 è 7.8. Íà ðèñ.7.7 óïëîòíèòåëüíûå êîëüöà êðóãëîãî ñå÷åíèÿ óñòàíàâëèâàþòñÿ â êàíàâêàõ íà òåëå çîëîòíèêà è âìåñòå ñ íèì ïåðåìåùàþòñÿ â ìåòàëëè÷åñêîé ãèëüçå. Äëÿ óìåíüøåíèÿ èçíîñà óïëîòíèòåëüíûõ êîëåö ðàáî÷èå êàíàëû êîðïóñà â ãèëüçå ðàçäåëåíû íà áîëüøîå êîëè÷åñòâî ìåëêèõ îòâåðñòèé.  ðàñïðåäåëèòåëå, èçîáðàæåííîì íà ðèñ.7.8, óïëîòíåíèÿ íàõîäÿòñÿ â êîðïóñå è óäåðæèâàþòñÿ â íóæíîì ïîëîæåíèè ïðè ïîìîùè ñåêöèîííûõ ïðîñòàâîê. Íà ðèñ.7.9 ïîêàçàí öèëèíäðè÷åñêèé çîëîòíèê ñ êîëüöàìè îâàëüíîãî ñå÷åíèÿ. Íè îäíîìó èç íèõ íå òðåáóåòñÿ ïåðåñåêàòü ðàñòî÷êè â êîðïóñå. Êîëüöà òîëüêî îòêðûâàþò èëè çàêðûâàþò ñîîòâåòñòâóþùóþ êëàïàííóþ ùåëü. Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ îáåñïå÷èâàåò îòñóòñòâèå óòå÷åê ïðè ìèíèìàëüíîì òðåíèè çîëîòíèêà, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ÷ðåçâû÷àéíî äëèòåëüíîìó ñðîêó ñëóæáû ðàñïðåäåëèòåëÿ. «ÌÅÒÀËËÈ×ÅÑÊÎÅ ÓÏËÎÒÍÅÍÈÅ» Ðèñ. 7.7. Ðàñïðåäåëèòåëü ñ öèëèíäðè÷åñêèì çîëîòíèêîì è óïëîòíèòåëüíûìè êîëüöàìè, ïåðåêðûâàþùèìè âûõîäíûå îòâåðñòèÿ 111 7. Пневматические распределители Ðèñ. 7.8. Ðàñïðåäåëèòåëü ñ öèëèíäðè÷åñêèì çîëîòíèêîì è óïëîòíåíèÿìè â êîðïóñå " # 1 &" &# Ðèñ. 7.9. Ðàñïðåäåëèòåëü ñ çîëîòíèêîì è êîëüöàìè îâàëüíîãî ñå÷åíèÿ Ðàñïðåäåëèòåëè ñ òùàòåëüíî ïðèòåðòûìè ïî ñîïðÿãàåìûì ïîâåðõíîñòÿì ìåòàëëè÷åñêèìè ãèëüçîé è çîëîòíèêîì (ðèñ.7.10) èìåþò î÷åíü ìàëîå ñîïðîòèâëåíèå òðåíèÿ, îáëàäàþò âûñîêèì áûñòðîäåéñòâèåì è èñêëþ÷èòåëüíî äëèòåëüíûì ñðîêîì ñëóæáû. Òàêèå ðàñïðåäåëèòåëè ðåêîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü â óñëîâèÿõ ïîâûøåííîé ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèé è íàãðóçêè ïî ïðè÷èíå ñóùåñòâåííî áîëüøåãî ðåñóðñà ðàáîòû. Åñòü óñïåøíûé îïûò èõ ïðèìåíåíèÿ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, êîãäà «ìåòàëëè÷åñêîå óïëîòíåíèå» ñîõðàíÿåò ðàáîòîñïîñîáíîñòü, â òî âðåìÿ êàê ðåçèíîâûå óïëîòíåíèÿ òåðÿþò ýëàñòè÷íîñòü. Êîíå÷íî, êîíñòðóêöèÿ ñ ïðèòåðòûì ñòàëüíûì çîëîòíèêîì ïîäðàçóìåâàåò íàëè÷èå êîëüöåâîãî çàçîðà, âåëè÷èíà êîòîðîãî ñîñòàâëÿåò îêîëî 3 ìêì. Ïîýòîìó â ðàñïðåäåëèòåëå èìååò ìåñòî íåáîëüøàÿ âíóòðåííÿÿ ïåðåòå÷êà âîçäóõà " &" 1 # 1" # &# " &" # " 1# &# 1 &" ¤Â¼¿³¾Ì¶¿²¿¸¾±È¶¾¹Ð ³Â¹Âö½¶*40 1 # &# " 1" 1# &# 1 &" Ðèñ. 7.10. Óñòðîéñòâî ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ öèëèíäðè÷åñêèì çîëîòíèêîì è ãèëüçîé áåç ýëàñòè÷íûõ óïëîòíåíèé ñ ðàñõîäîì îêîëî îäíîãî äåöèëèòðà â ìèíóòó. Ýòî íå èìååò áîëüøîãî 112 ПНЕВМОАВТОМАТИКА çíà÷åíèÿ äî òåõ ïîð, ïîêà íå âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòè óäåðæèâàòü èñïîëíèòåëüíîå óñòðîéñòâî â íåïîäâèæíîì ïîëîæåíèè â òå÷åíèå íåêîòîðîãî âðåìåíè (íàïðèìåð, â 5/3 ðàñïðåäåëèòåëå ñ çàêðûòîé öåíòðàëüíîé ïîçèöèåé). ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Ñ ÏËÎÑÊÈÌ ÇÎËÎÒÍÈÊÎÌ Íàïðàâëåíèå ïîòîêà âîçäóõà â òàêîì ðàñïðåäåëèòåëå çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ ïîëçóíà (ïëîñêîãî çîëîòíèêà), âûïîëíåííîãî èç ìåòàëëà, íåéëîíà èëè ïëàñòèêà. Ïîëçóí ïåðåìåùàåòñÿ çà ñ÷åò äâèæåíèÿ ïîðøíÿ ñ ýëàñòè÷íûìè óïëîòíåíèÿìè, êîòîðûé óïðàâëÿåòñÿ ñæàòûì âîçäóõîì (ðèñ.7.11). 1 1 1# 1" 1" 1# " &# &" " # # " &" # " 1" &# 1# ¤Â¼¿³¾Ì¶¿²¿¸¾±È¶¾¹Ð ³Â¹Âö½¶*40 &# 1 &" # " 1" 1# &# 1 &" Ðèñ. 7.11. 5/2-ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü ñ ïëîñêèì çîëîòíèêîì ÊÐÀÍÎÂÛÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Ìåòàëëè÷åñêèé äèñê ñ îòâåðñòèÿìè (ðèñ.7.12) ïîâîðà÷èâàåòñÿ âðó÷íóþ, îáåñïå÷èâàÿ ñâÿçü ìåæäó îòâåðñòèÿìè â êîðïóñå ðàñïðåäåëèòåëÿ. Ðàñïðåäåëåíèå äàâëåíèé ïî ïîâåðõíîñòÿì äèñêà ñîçäàåò óñèëèå, êîòîðîå ïðèæèìàåò åãî ê ñîïðÿæåííîé ïîâåðõíîñòè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî óòå÷êà ñâîäèòñÿ ê ìèíèìóìó. Ðàáî÷åå äàâëåíèå ïîäàåòñÿ â ïðîñòðàíñòâî íàä äèñêîì. 113 7. Пневматические распределители 1 " " # " # # &9 1 &9 " # # " " # # " 1 &9 1 &9 &9 " ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 " # " # 1 &9 1 &9 &9 " # &9 # &9 Ðèñ. 7.12. Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü ñ ïîâîðîòíûì äèñêîì è äèñê â ðàçðåçå äëÿ ðàáîòû â ðåæèìå 4/3 ñ çàêðûòîé è îòêðûòîé öåíòðàëüíûìè ïîçèöèÿìè ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÏÍÅÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËßÌÈ ÌÅÕÀÍÈ×ÅÑÊÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ Â àâòîìàòèçèðîâàííûõ ìàøèííûõ êîìïëåêñàõ ìåõàíè÷åñêè óïðàâëÿåìûå ðàñïðåäåëèòåëè ìîãóò ðàñïîçíàâàòü ïîëîæåíèå äâèæóùèõñÿ óçëîâ ìàøèíû è âûäàâàòü ñèãíàëû äëÿ ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ðàáî÷èì öèêëîì. Íà ðèñ.7.13 ïîêàçàíû îñíîâíûå ìåõàíè÷åñêèå ñðåäñòâà ïðÿìîãî óïðàâëåíèÿ. £¿¼»±Ã¶¼Í ¡¿¼¹» ¡¿¼¹» ³¹µÂ²¿»Ä ¡¿¼¹»¿³ÌºÁÌȱ´ Ðèñ. 7.13. Îñíîâíûå ìåõàíè÷åñêèå ñðåäñòâà óïðàâëåíèÿ 114 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÌÅÐÛ ÏÐÅÄÎÑÒÎÐÎÆÍÎÑÒÈ ÏÐÈ ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÈ ÐÎËÈÊÎÂÛÕ ÐÛ×ÀÃΠÏðè èñïîëüçîâàíèè êóëà÷êîâ äëÿ óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿìè, ðàáîòàþùèìè îò ðîëèêîâîãî ðû÷àãà, ñëåäóåò ñîáëþäàòü ñïåöèàëüíûå ìåðû ïðåäîñòîðîæíîñòè. Íà ðèñ. 7.14, ñëåâà ýòî ïîêàçàíî íàãëÿäíî: ðàáî÷èé õîä ðîëèêà íå äîëæåí äîõîäèòü äî êîíöà ïîëíîãî õîäà. Ðàáî÷èé óêëîí ïðîôèëÿ êóëà÷êà äîëæåí èìåòü óãîë îêîëî 30° (ðèñ.7.14, ñïðàâà). Áîëåå êðóòûå óêëîíû áóäóò ñîçäàâàòü ìåõàíè÷åñêèå íàãðóçêè íà ðû÷àã. Ðîëèê îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ (èëè ðîëèê ñ õîëîñòûì îáðàòíûì õîäîì, èëè ðîëèê ñ ëîìàþùèìñÿ ðû÷àãîì). Óïðàâëÿþùèé êóëà÷îê âîçäåéñòâóåò íà ðàñïðåäåëèòåëü ïðè äâèæåíèè èñïîëíèòåëüíîãî óñòðîéñòâà òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè. Ïðè äâèæåíèè â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè ðîëèê âîçâðàùàåòñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå, íå âîçäåéñòâóÿ íà ðàñïðåäåëèòåëü. 15 05 55 ¡­ ¡­ 15¶µ¿²¿ÁÆ¿µ± 05 ¶Á¶²¿ÁÆ¿µ± 55 ¿¼¾ÌºÆ¿µ ¿¼¶¸¾Ìº Æ¿µÁ¿¼¹»± Ðèñ.7.14. Ìåðû ïðåäîñòîðîæíîñòè ïðè ðàáîòå ñ ðîëèêîâûìè ðû÷àãàìè è êóëà÷êàìè ÐÓ×ÍÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ Ðó÷íîå óïðàâëåíèå îáû÷íî îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðè ïîìîùè èìåþùèõñÿ äëÿ ýòîãî óñòðîéñòâ óïðàâëåíèÿ (ðèñ.7.15; 7.16), ïðèñïîñîáëåííûõ äëÿ âîçäåéñòâèÿ âðó÷íóþ íà ðàñïðåäåëèòåëü ñ ìåõàíè÷åñêèì óïðàâëåíèåì. Ìîíîñòàáèëüíûå ðàñïðåäåëèòåëè ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì (ñ ïðóæèííûì âîçâðàòîì) îáû÷íî ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ ïóñêà, îñòàíîâêè è âûïîëíåíèÿ äðóãèõ îïåðàöèé, ðåãóëèðóþùèõ ðàáîòó áëîêà ïíåâìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ. ¤Ã¿À¼¶¾¾±Ð »¾¿À»± ÌÂÃÄÀ±ÏʱР»¾¿À»± Á¹²¿³¹µ¾±Ð »¾¿À»± Ðèñ. 7.15. Îñíîâíûå ìîíîñòàáèëüíûå óñòðîéñòâà ðó÷íîãî óïðàâëåíèÿ 115 7. Пневматические распределители ¿³¿Á¿Ã¾ÌºÃĽ²¼¶Á £Ä½²¼¶Á ¼ÏÈ Ðèñ. 7.16. Áèñòàáèëüíûå óñòðîéñòâà ðó÷íîãî óïðàâëåíèÿ Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ áûâàåò ïðåäïî÷òèòåëüíåå, ÷òîáû ðàñïðåäåëèòåëü êàêîå-òî âðåìÿ ñîõðàíÿë ñâîå ïîëîæåíèå. Íà ðèñ. 7.16 ïîêàçàíû îñíîâíûå òèïû áèñòàáèëüíûõ óñòðîéñòâ ðó÷íîãî óïðàâëåíèÿ. ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ Ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè, ïðèìåíÿåìûå â êà÷åñòâå îñíîâíûõ óïðàâëÿþùèõ ðàñïðåäåëèòåëåé, äîëæíû ðàñïîëàãàòüñÿ êàê ìîæíî áëèæå ê ñîîòâåòñòâóþùåìó èñïîëíèòåëüíîìó óñòðîéñòâó è ïåðåêëþ÷àòüñÿ äèñòàíöèîííî ïðè ïîìîùè ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà. Ìîíîñòàáèëüíûé ïíåâìàòè÷åñêèé ðàñïðåäåëèòåëü (ðèñ.7.17) ïåðåêëþ÷àåòñÿ çà ñ÷åò ïîäà÷è äàâëåíèÿ óïðàâëåíèÿ íåïîñðåäñòâåííî íà òîðåö çîëîòíèêà èëè ñâÿçàííûé ñ íèì óïðàâëÿþùèé ïîðøåíü. Âîçâðàò çîëîòíèêà â èñõîäíîå ïîëîæåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò ïðóæèíû. Îáû÷íî ïðèìåíÿåòñÿ ìåõàíè÷åñêàÿ ïðóæèíà, íî åå ðîëü ìîæåò âûïîëíÿòü òàêæå è “ïíåâìàòè÷åñêàÿ ïðóæèíà”.  ýòîì ñëó÷àå óñèëèå âîçâðàòà îáåñïå÷èâàåòñÿ ïóòåì ïîäà÷è äàâëåíèÿ ïèòàíèÿ íà ñîîòâåòñòâóþùèé òîðåö çîëîòíèêà. Êðîìå òîãî, âîçìîæíî ñî÷åòàíèå îáîèõ ýëåìåíòîâ.  ïîñëåäíåì ñëó÷àå ïîëåçíàÿ ïëîùàäü ñî ñòîðîíû ïíåâìîóïðàâëåíèÿ äîëæíà áûòü óâåëè÷åíà, ÷òî îáåñïå÷èâàåòñÿ âûáîðîì ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçìåðîâ ïîðøíÿ, âîçäåéñòâóþùåãî íà òîðåö çîëîòíèêà. ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 " ó¶ÁÂù¶ ÄÀÁ±³¼¶¾¹Ð " 1 3 1 ¿¸µÄɾ̺ ¿¶µ¹¾¹Ã¶¼Í¾Ìº»±¾±¼ µ¼ÐÀ¿µµ¶Á·»¹Ä¹¼¹Ð " 3 3 1 ¿Áɶ¾ÍÂÀ¼¿Ê±µÍÏ ³µ³¿¶ ÀÁ¶³ÌɱÏʶºÀ¼¿Ê±µÍÿÁDZ»¿ÁÀı ¸¿¼¿Ã¾¹»±Â¿ÂÿÁ¿¾ÌÀÁÄ·¹¾Ì Ðèñ.7.17. 3/2-ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü ñ ïðóæèííûì è ïíåâìàòè÷åñêèì âîçâðàòîì Ñîâìåñòíîå èñïîëüçîâàíèå ïðóæèííîãî è ïíåâìàòè÷åñêîãî âîçâðàòà îáåñïå÷èâàåò áîëåå ñòàáèëüíûå õàðàêòåðèñòèêè è ïîâûøåííóþ 116 ПНЕВМОАВТОМАТИКА íàäåæíîñòü ïåðåêëþ÷åíèÿ.  ñëó÷àå, ïîêàçàííîì íà ðèñ. 7.18, ýôôåêò ïíåâìàòè÷åñêîé ïðóæèíû îáåñïå÷èâàåòñÿ áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ñâÿçàííîãî ñ îòâåðñòèåì ïèòàíèÿ âíóòðåííåãî êàíàëà, ÷åðåç êîòîðûé ñæàòûé âîçäóõ âîçäåéñòâóåò íà ïîðøåíü ìåíüøåãî äèàìåòðà. Ïðè ïîäà÷å â ïîðò óïðàâëåíèÿ âîçäóõ âîçäåéñòâóåò íà ïîðøåíü áîëüøåãî äèàìåòðà, ïåðåìåùàÿ çîëîòíèê. Ýòîò ñïîñîá âîçâðàòà çîëîòíèêà â èñõîäíîå ïîëîæåíèå òðåáóåò ìèíèìàëüíûõ ðàçìåðîâ ðàáî÷åãî ïðîñòðàíñòâà è ïîýòîìó ÷àñòî ïðèìåíÿåòñÿ â ìèíèàòþðíûõ ðàñïðåäåëèòåëÿõ. ±¾±¼ÄÀÁ±³¼¶¾¹Ð " ±¾±¼ÄÀÁ±³¼¶¾¹Ð ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 " " 1 1 3 3 3 1 Ðèñ. 7.18. 3/2-ðàñïðåäåëèòåëü ñ ïíåâìàòè÷åñêèì âîçâðàòîì Ïíåâìàòè÷åñêèå ðàñïðåäåëèòåëè, î êîòîðûõ ìû ãîâîðèëè äî ñèõ ïîð, áûëè ðàñïðåäåëèòåëÿìè îäíîñòîðîííåãî óïðàâëåíèÿ, èëè ðàñïðåäåëèòåëÿìè ìîíîñòàáèëüíîãî òèïà. Îäíàêî äëÿ óïðàâëåíèÿ ðàáîòîé ïíåâìàòè÷åñêèõ öèëèíäðîâ ÷àùå âñåãî èñïîëüçóþòñÿ áèñòàáèëüíûå ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëè (ñ äâóõñòîðîííèì óïðàâëåíèåì), êîòîðûå ôèêñèðóþòñÿ â ëþáîì èç äâóõ âîçìîæíûõ ïîëîæåíèé (ðèñ.7.19). 1# " # 1" ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 # " 1" 1# &# 1 &" &" 1 &# Ðèñ. 7.19. Áèñòàáèëüíûé 5/2-ðàñïðåäåëèòåëü Íà ðèñ.7.19 ïîêàçàíî ïîëîæåíèå çîëîòíèêà ïîñëå ïîäà÷è êîðîòêîãî èìïóëüñà äàâëåíèÿ ê îòâåðñòèþ óïðàâëåíèÿ “Д (çîëîòíèê ñìåñòèëñÿ âïðàâî). Áëàãîäàðÿ ýòîìó îòâåðñòèå ïèòàíèÿ “Д ñîåäèíèëîñü ñ ðàáî÷èì îòâåðñòèåì “Â”. Âîçäóõ ïîä äàâëåíèåì èç ðàáî÷åãî îòâåðñòèÿ “À” ñáðàñûâàåòñÿ ÷åðåç îòâåðñòèå “ÅÀ”. Ðàñïðåäåëèòåëü áóäåò îñòàâàòüñÿ â ýòîì ðàáî÷åì ïîëîæåíèè äî òåõ ïîð, ïîêà íå ïîëó÷èò ïðîòèâîïîëîæíûé óïðàâëÿþùèé ñèãíàë. Ýòà ðåàëèçàöèÿ íàçûâàåòñÿ “ôóíêöèåé ïàìÿòè”. 117 7. Пневматические распределители Áèñòàáèëüíûå ðàñïðåäåëèòåëè óäåðæèâàþòñÿ â ñâîèõ ðàáî÷èõ ïîëîæåíèÿõ áëàãîäàðÿ òðåíèþ. Âñëåäñòâèå ýòîãî, ïðè èõ óñòàíîâêå íåîáõîäèìî ñîõðàíÿòü ãîðèçîíòàëüíîå ïîëîæåíèå çîëîòíèêà, îñîáåííî, åñëè ýòè ðàñïðåäåëèòåëè èñïûòûâàþò âèáðàöèîííûå âîçäåéñòâèÿ.  ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ êîíñòðóêöèé ñ «ìåòàëëè÷åñêèì óïëîòíåíèåì» ðàáî÷èå ïîëîæåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ ôèêñèðóþòñÿ óïîðàìè. ÍÅÏÐßÌÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ Ïðÿìîå óïðàâëåíèå èìååò ìåñòî, êîãäà óñèëèå, ïðèëîæåííîå ê êíîïêå, ðîëèêó èëè òîëêàòåëþ, íàïðÿìóþ âûçûâàåò ïåðåìåùåíèå çîëîòíèêà èëè òàðåëêè êëàïàíà. ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 # " ' 3 1 3 # 3 1 " B 3 C D Ðèñ. 7.20. Íåïðÿìîå ìåõàíè÷åñêîå óïðàâëåíèå Ïðè êîñâåííîì, èëè íåïðÿìîì óïðàâëåíèè âíåøíåå óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ âîçäåéñòâóåò íà íåáîëüøîé ïèëîòíûé êëàïàí, êîòîðûé, â ñâîþ î÷åðåäü, ïíåâìàòè÷åñêè ïåðåêëþ÷àåò ãëàâíûé ðàñïðåäåëèòåëü. Ðèñ.7.20 èëëþñòðèðóåò íîðìàëüíîå ïîëîæåíèå 5/2-ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ íåïðÿìûì, èëè ïèëîòíûì óïðàâëåíèåì. Èçîáðàæåííûå íà ðèñ.7.20-b è 7.20-ñ â óâåëè÷åííîì ìàñøòàáå ýëåìåíòû êîíñòðóêöèè îòíîñÿòñÿ ê ïèëîòíîìó êëàïàíó â îñíîâíîì (b) è âêëþ÷åííîì (ñ) ïîëîæåíèè. ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ Ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû ñ ýëåêòðè÷åñêèì è ýëåêòðîííûì óïðàâëåíèåì ðàññìàòðèâàþòñÿ â ñïåöèàëüíîé êíèãå, ïîýòîìó íà äàííîé ñòàäèè áóäåò äîñòàòî÷íî ðàññìîòðåòü òîëüêî óïðàâëÿþùèå ðàñïðåäåëèòåëè ñ ýëåêòðè÷åñêèì óïðàâëåíèåì (ðèñ.7.21). 118 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 B C Ðèñ. 7.21. a) 2/2, b) 3/2. - êëàïàííûé ðàñïðåäåëèòåëü ñ ïðÿìûì ýëåêòðîìàãíèòíûì óïðàâëåíèåì è ïðóæèííûì âîçâðàòîì  íåáîëüøèõ ýëåêòðîïíåâìàòè÷åñêèõ ðàñïðåäåëèòåëÿõ æåëåçíûé ÿêîðü ïåðåìåùàåòñÿ âíóòðè âòóëêè, ãåðìåòè÷íî èçîëèðîâàííîé îò âíåøíåé ñðåäû. Íà ÿêîðå çàêðåïëåí äèñê èç ýëàñòè÷íîãî ìàòåðèàëà (ðèñ.7.21-à). Ïðè ïîäà÷å ýëåêòðîïèòàíèÿ íà îáìîòêó, ÿêîðü ïîäíèìàåòñÿ ñ ñåäëà çà ñ÷åò ìàãíèòíûõ ñèë. 3/2-ðàñïðåäåëèòåëü òàêæå èìååò ñåäëî â âåðõíåé ÷àñòè è ÿêîðü ñ çàêðåïëåííûì íà åãî âåðõíåì êîíöå äèñêîì èç ýëàñòè÷íîãî ìàòåðèàëà (ðèñ.7.21-b). ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ. 7.22. 5/2-ðàñïðåäåëèòåëü ñ ïðÿìûì ýëåêòðîìàãíèòíûì óïðàâëåíèåì è ïðóæèííûì âîçâðàòîì Ýëåêòðîïíåâìàòè÷åñêèå 5/2-ðàñïðåäåëèòåëè ñ ïðÿìûì óïðàâëåíèåì ïåðåêëþ÷àþòñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì óñèëèÿ, ñîçäàâàåìîãî ìàãíèòíûì ïîëåì ýëåêòðîìàãíèòà (ðèñ.7.22). Äëÿ èñêëþ÷åíèÿ òðåíèÿ ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ òîëüêî ðàñïðåäåëèòåëü ñ ïðèòåðòûìè öèëèíäðè÷åñêèì çîëîòíèêîì è ãèëüçîé áåç èñïîëüçîâàíèÿ ýëàñòè÷íûõ óïëîòíåíèé.  öåëÿõ îãðàíè÷åíèÿ ãàáàðèòîâ ýëåêòðîìàãíèòà áîëüøèå ðàñïðåäåëèòåëè ñ ýëàñòè÷íûì óïëîòíåíèåì îáîðóäóþòñÿ ñèñòåìîé íåïðÿìîãî (ïèëîòíîãî) ýëåêòðîìàãíèòíîãî óïðàâëåíèÿ (ðèñ.7.23). 119 7. Пневматические распределители ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 # " 3 1 3 Ðèñ. 7.23 Ìîíîñòàáèëüíûé ýëåêòðîïíåâìàòè÷åñêèé 5/2-ðàñïðåäåëèòåëü, îñíàùåííûé çîëîòíèêîì ñ ýëàñòè÷íûì óïëîòíåíèåì  5/3-ðàñïðåäåëèòåëå èìååòñÿ òðåòüå (ñðåäíåå) ïîëîæåíèå, â êîòîðîå îí âîçâðàùàåòñÿ ïðè ïîìîùè ïðóæèí â ñëó÷àå îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ îò îáîèõ ýëåêòðîìàãíèòîâ (ðèñ.7.24). ¤Â¼¿³¾¿¶¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 Ðèñ. 7.24. Ýëåêòðîìàãíèòíûé 5/3-ðàñïðåäåëèòåëü ñ íåïðÿìûì óïðàâëåíèåì, èìåþùèé ñðåäíåå ïîëîæåíèå è ïðóæèííîå öåíòðèðîâàíèå ÌÎÍÒÀÆ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ ÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ ÑÀÌÎÑÒÎßÒÅËÜÍÎÃÎ ÌÎÍÒÀÆÀ Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì ñïîñîáîì ïîäñîåäèíåíèÿ òðóáîïðîâîäîâ ê ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëþ ÿâëÿåòñÿ ââîðà÷èâàíèå èõ ñîåäèíåíèé (ôèòèíãîâ) íåïîñðåäñòâåííî â ðåçüáîâûå îòâåðñòèÿ â êîðïóñå ðàñïðåäåëèòåëÿ. Òàêèå ðàñïðåäåëèòåëè íàçûâàþòñÿ ðàñïðåäåëèòåëÿìè ñàìîñòîÿòåëüíîãî ìîíòàæà. Äëÿ ýòîãî ñïîñîáà òðåáóåòñÿ ïî îäíîìó ôèòèíãó íà êàæäîå ðàáî÷åå îòâåðñòèå, îòâåðñòèÿ ïèòàíèÿ è óïðàâëåíèÿ è ïî îäíîìó ãëóøèòåëþ íà êàæäîå âûõëîïíîå îòâåðñòèå. Âñå îïèñàííûå âûøå ðàñïðåäåëèòåëè ÿâëÿþòñÿ ðàñïðåäåëèòåëÿìè ñàìîñòîÿòåëüíîãî ìîíòàæà, èñêëþ÷àÿ ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü, ïîêàçàííûé íà ðèñ. 7.22, êîòîðûé ìîíòèðóåòñÿ íà ïåðåõîäíîé ìîíòàæíîé ïëèòå. ÊÎËËÅÊÒÎÐÛ Êîëëåêòîðû ðàññ÷èòàíû íà îïðåäåëåííîå ÷èñëî ðàñïðåäåëèòåëåé ñàìîñòîÿòåëüíîãî ìîíòàæà è èìåþò îáùèå êàíàëû ïèòàíèÿ è âûõëîïà. Ðàáî÷èå òðóáîïðîâîäû ïîäêëþ÷àþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ê êàæäîìó èç 120 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ðàñïðåäåëèòåëåé. Íà ðèñ.7.25 ïîêàçàí ïðèìåð ìîíòàæà íà êîëëåêòîðå ÷åòûðåõ ðàñïðåäåëèòåëåé ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ: 5/3-ðàñïðåäåëèòåëü, 5/2-áèñòàáèëüíûé ðàñïðåäåëèòåëü è äâà 5/2-ðàñïðåäåëèòåëÿ ìîíîñòàáèëüíîãî òèïà îäíîé è òîé æå ñåðèè. ¡±²¿È¹¶ ¿Ã³¶ÁÂùй ²Ê¹ºÀ¿µ³¿µ À¹Ã±¾¹Ð ²Ê¹º³ÌƼ¿À µ¼Ð¿Ã³¶ÁÂùº¹ Ðèñ. 7.25. Ìîíòàæ íà êîëëåêòîðå ×òîáû îáåñïå÷èòü ïîäêëþ÷åíèå òðåáóåìîãî ÷èñëà ðàñïðåäåëèòåëåé ïðè ìîíòàæå íà êîëëåêòîðå, íóæíî èìåòü â âèäó, ÷òî íàðàñòèòü êîëëåêòîð íåâîçìîæíî, çàòî ìîæíî çàðåçåðâèðîâàòü çàïàñíûå ìåñòà äëÿ ïîäñîåäèíåíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ ðàñïðåäåëèòåëåé. Âðåìåííî íåèñïîëüçóåìûå îòâåðñòèÿ çàêðûâàþòñÿ ñïåöèàëüíûìè çàãëóøêàìè. Åñëè äëÿ ïíåâìîñèñòåìû òðåáóåòñÿ ïÿòü èëè áîëåå ðàñïðåäåëèòåëåé, òî ðåêîìåíäóåòñÿ ïîäàâàòü ñæàòûé âîçäóõ è óñòàíàâëèâàòü ãëóøèòåëè ñ äâóõ ñòîðîí êîëëåêòîðà. ÏÅÐÅÕÎÄÍÛÅ ÏËÈÒÛ Ðàñïðåäåëèòåëè, ó êîòîðûõ âñå ïðèñîåäèíèòåëüíûå îòâåðñòèÿ ðàñïîëàãàþòñÿ ñ îäíîé ñòîðîíû, ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ñòûêîâîãî ìîíòàæà íà ïåðåõîäíîé ïëèòå, ñ êîòîðîé è îñóùåñòâëÿþòñÿ âñå âíåøíèå ñîåäèíåíèÿ. Òàêîé ñïîñîá ïîçâîëÿåò áûñòðî ñíÿòü è çàìåíèòü ëþáîé ðàñïðåäåëèòåëü, íå íàðóøàÿ ïðè ýòîì ìîíòàæà òðóáîïðîâîäîâ. Êàê ïðàâèëî, ðàñïðåäåëèòåëü, óñòàíàâëèâàåìûé ïóòåì ñòûêîâîãî ìîíòàæà, èìååò íåñêîëüêî áîëüøóþ ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü, ÷åì ðàñïðåäåëèòåëü ñàìîñòîÿòåëüíîãî ìîíòàæà òîãî æå òèïà. Íà ðèñ. 7.22 ïîêàçàí òèïîâîé ðàñïðåäåëèòåëü, ñìîíòèðîâàííûé íà ïåðåõîäíîé ïëèòå. ÌÍÎÃÎÌÅÑÒÍÛÅ ÏÅÐÅÕÎÄÍÛÅ ÏËÈÒÛ Òî÷íî òàê æå, êàê è â ïðåäûäóùåì ïðèìåðå, ñòûêîâîé ìîíòàæ íà ìíîãîìåñòíîé ïåðåõîäíîé ïëèòå îáåñïå÷èâàåò îáùèé ïîäâîä è 7. Пневматические распределители 121 îòâîä âîçäóõà äëÿ íåñêîëüêèõ ðàñïðåäåëèòåëåé ÷åðåç îáùèå êàíàëû.  ìíîãîìåñòíîé ïëèòå èìåþòñÿ òàêæå ïîäâîäû ê ðàáî÷èì îòâåðñòèÿì ðàñïðåäåëèòåëÿ. Ìíîãîìåñòíûå ïëèòû äîëæíû ïîäáèðàòüñÿ ñ ó÷åòîì íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà ðàñïðåäåëèòåëåé. Êðîìå òîãî, ñóùåñòâóåò âîçìîæíîñòü óñòàíîâêè çàãëóøåê íà íåèñïîëüçóåìûå ó÷àñòêè ïëèòû. Íà ðèñ.7.26 ïîêàçàíà ìíîãîìåñòíàÿ ïåðåõîäíàÿ ïëèòà ñ ÷åòûðüìÿ ýëåêòðîïíåâìàòè÷åñêèìè 3/2-ðàñïðåäåëèòåëÿìè. Îáùèå âûõëîïíûå îòâåðñòèÿ äîëæíû áûòü îáîðóäîâàíû ãëóøèòåëÿìè ñ îáåèõ ñòîðîí äëÿ ãàøåíèÿ çâóêà è çàùèòû îò ïîïàäàíèÿ ïûëè. ²Ê¹ºÀ¿µ³¿µ ¿µ³¿µ»Á±²¿È¹½ ¿Ã³¶ÁÂùнÁ±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Ð ¿Ã³¶ÁÂùР²Ê¹º³ÌƼ¿À Ðèñ. 7.26. Ìíîãîìåñòíàÿ ïëèòà ñî ñìîíòèðîâàííûìè íà íåé ÷åòûðüìÿ 3/2-ðàñïðåäåëèòåëÿìè ÌÎÄÓËÜÍÛÉ ÌÎÍÒÀÆ Ïðè ìîäóëüíîì ìîíòàæå îòäåëüíûå ïëèòû ñîåäèíÿþòñÿ â áëîêè. Äîïîëíèòåëüíûå ïëèòû ìîãóò â ëþáîå âðåìÿ áûòü ïðèñîåäèíåíû ê äâóì êîíöåâûì ïëèòàì. Ïðåèìóùåñòâî òàêîãî ìîíòàæà â òîì, ÷òî â ñëó÷àå èçìåíåíèÿ êîíôèãóðàöèè ñèñòåìû äîïóñêàåòñÿ óâåëè÷åíèå èëè ñîêðàùåíèå êîëè÷åñòâà ìîäóëåé, ñîñòàâëÿþùèõ áëîê, áåç íàðóøåíèÿ ðàáîòû âõîäÿùèõ â íåãî êîìïîíåíòîâ.  ýòîì ñëó÷àå òàêæå åñòü âîçìîæíîñòü çàãëóøèòü ñâîáîäíûå ïîçèöèè. Íà ðèñ.7.27 ïîêàçàí òèïîâîé áëîê, â ñîñòàâ êîòîðîãî âõîäÿò îäèí ìîíîñòàáèëüíûé è äâà áèñòàáèëüíûõ ýëåêòðîïíåâìàòè÷åñêèõ ðàñïðåäåëèòåëÿ, à òàêæå îäíà ïëèòà-çàãëóøêà.  ìîäóëüíûõ ñèñòåìàõ îòäåëüíûå ïëèòû ñîåäèíÿþòñÿ â áëîêè ñ ïîìîùüþ ñòÿæåê èëè ñêîá â ñîîòâåòñòâèè ñ ïîòðåáíîñòÿìè çàêàç÷èêà. Óïëîòíèòåëüíûå êîëüöà êðóãëîãî ñå÷åíèÿ, óñòàíîâëåííûå â êàíàâêè âîêðóã ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé, îáåñïå÷èâàþò ãåðìåòè÷íîñòü ñîåäèíåíèé â ïîäâîäÿùèõ è îòâîäÿùèõ êàíàëàõ. 122 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¼¹Ã±¸±´¼ÄÉ»± ¿µ³¿µ³¿¸µÄƱ ¢Ãз»¹ ¿¾Ç¶³±Ð À¼¹Ã± ó¿µ³¿¸µÄƱ Ðèñ. 7.27. Ìîäóëüíàÿ ñèñòåìà ïëèò ñ òðåìÿ ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëÿìè è îäíîé çàãëóøåííîé ïîçèöèåé ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÏÀÐÀÌÅÒÐΠÏÍÅÂÌÎÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÅÉ ÏÐÎÏÓÑÊÍÀß ÑÏÎÑÎÁÍÎÑÒÜ Ðàçìåðû ïðèñîåäèíèòåëüíûõ îòâåðñòèé íå õàðàêòåðèçóþò ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü ðàñïðåäåëèòåëÿ. Âûáîð ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëÿ ñ íóæíûìè ïàðàìåòðàìè áóäåò çàâèñåòü îò íåîáõîäèìîé âåëè÷èíû ðàñõîäà è äîïóñòèìîãî ïåðåïàäà äàâëåíèé íà ðàñïðåäåëèòåëå.  äîêóìåíòàöèè, ïðåäîñòàâëÿåìîé ïðîèçâîäèòåëÿìè, ñîäåðæàòñÿ ñâåäåíèÿ, õàðàêòåðèçóþùèå ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü ðàñïðåäåëèòåëåé. Îíà îáû÷íî âûðàæàåòñÿ âåëè÷èíîé òàê íàçûâàåìîãî íîðìàëüíîãî îáúåìíîãî ðàñõîäà Qn, (â ëèòðàõ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà â ìèíóòó) ïðè äàâëåíèè íà âõîäå 6 áàð è äàâëåíèè íà âûõîäå 5 áàð, ëèáî ÷åðåç êîýôôèöèåíò Cv (kv), ëèáî ÷åðåç ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå ïîòîêà S. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ðàñõîäà ïðè ðàçëè÷íûõ äàâëåíèÿõ íà îñíîâàíèè ýòèõ äàííûõ òðåáóþòñÿ ñïåöèàëüíûå ôîðìóëû èëè äèàãðàììû. Êîýôôèöèåíò Ñv, ðàâíûé 1, ñîîòâåòñòâóåò ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè â îäèí ãàëëîí âîäû â ìèíóòó ïðè ïåðåïàäå äàâëåíèÿ â 1 ôóíò/êâ.äþéì ïðè 60°F (â ñèñòåìå àìåðèêàíñêèõ åäèíèö). Êîýôôèöèåíò kv, ðàâíûé 1, ñîîòâåòñòâóåò ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè â îäèí ëèòð âîäû â ìèíóòó ïðè ïåðåïàäå äàâëåíèÿ â 1 êãñ/ñì2 ïðè 20°Ñ. Ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå ïîòîêà “S” ñîîòâåòñòâóåò ñå÷åíèþ ïîòîêà â ìì2, êîòîðûé ïðîïóñêàåòñÿ ÷åðåç îòâåðñòèå â äèàôðàãìå, ñîçäàþùåå àíàëîãè÷íîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó äàâëåíèåì è ðàñõîäîì. Äëÿ ïîäñ÷åòà ðàñõîäà âîçäóõà ïðè çàäàííûõ çíà÷åíèÿõ äàâëåíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì âñåõ òðåõ ñïîñîáîâ òðåáóþòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèå ôîðìóëû, à èìåííî: 7. Пневматические распределители 123 4 Q%v R2 'R 4 QMv R2 'R 4 Q5 R2 'R ãäå: Cv, kv – êîýôôèöèåíòû, õàðàêòåðèçóþùèå ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü, S – ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå ïîòîêà, ìì2, Q – âåëè÷èíà ðàñõîäà, íîðì.ë/ìèí, ð2 – âûõîäíîå äàâëåíèå, íåîáõîäèìîå äëÿ ïåðåìåùåíèÿ íàãðóçêè, áàð, p – äîïóñòèìûé ïåðåïàä äàâëåíèÿ, áàð, – òåìïåðàòóðà âîçäóõà, °Ñ. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè ïðåîáðàçóåì ôîðìóëû ñëåäóþùèì îáðàçîì: Cv = kv = S= Q R2 'R Q R2 'R Q R2 'R Çàäàâàÿñü óñëîâèÿìè äëÿ îïðåäåëåíèÿ Qn (p2=5 áàð, p=1 áàð), ïîëó÷àåì êîýôôèöèåíòû, ñâÿçûâàþùèå Qn ñ S, Cv è kv.Ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ýòèìè åäèíèöàìè ñëåäóþùèå: Qn Cv kv S Qn 1 0,001 0,015 0,018 Cv 981,5 1 14,3 18 kv 68,65 0,07 1 1,259 S 54,53 0,055 0,794 1 Ïðèìå÷àíèå: Ïðèâåäåííûå ðàñ÷åòû ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü íå ïðîñòî ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü ðàñïðåäåëèòåëÿ, êàê ýòî áûëî ïîêàçàíî âûøå, íî è ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü öåëîãî óçëà, ñîñòîÿùåãî èç 124 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ðàñïðåäåëèòåëÿ, ñîåäèíèòåëüíûõ òðóáîïðîâîäîâ è ôèòèíãîâ. ÏÎÑËÅÄÎÂÀÒÅËÜÍÎÅ ÑÎÅÄÈÍÅÍÈÅ ÄÐÎÑÑÅËÅÉ Ïðåæäå ÷åì îïðåäåëÿòü ðàçìåðû ðàñïðåäåëèòåëÿ è òðóáîïðîâîäîâ, ìû äîëæíû ïîñìîòðåòü, êàêèì îáðàçîì ïðîèñõîäèò ïàäåíèå äàâëåíèÿ ïðè ïðîòåêàíèè ñæàòîãî âîçäóõà ÷åðåç ðÿä äðîññåëèðóþùèõ îòâåðñòèé, óñòàíîâëåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî äðóã çà äðóãîì. Íèæå ïðèâåäåíà ôîðìóëà äëÿ ðåçóëüòèðóþùåé âåëè÷èíû “Sîáùåå”. Sîáùåå = 1 S12 + 1 S22 1 + ... + 1 Sn2 Âî èçáåæàíèå ëèøíèõ âû÷èñëåíèé ñ èñïîëüçîâàíèåì ýòèõ ôîðìóë, îáðàòèìñÿ ê ýìïèðè÷åñêîìó ïðàâèëó. Íà ðèñ. 7.28 ïîêàçàíî ñîîòíîøåíèå ìåæäó îïðåäåëåííûì ÷èñëîì îòâåðñòèé, óñòàíîâëåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî, è ðåçóëüòèðóþùèì ðàñõîäîì. 4 4 4 4UPUBM 4UPUBM 4 4 4 4UPUBM 4UPUBM 4 4 4 4 4 4UPUBM 4 4 4 4 4UPUBM 4 4 4 4UPUBM 4 4 4UPUBM Ðèñ. 7.28. Ñîîòíîøåíèå ìåæäó êîëè÷åñòâîì îòâåðñòèé è ðåçóëüòèðóþùèì ðàñõîäîì Âîçâðàùàÿñü ê òåìå îáñóæäåíèÿ, ìû ìîæåì óòâåðæäàòü î÷åâèäíîå: æåëàòåëüíî, ÷òîáû ïîñëåäîâàòåëüíîå ñîåäèíåíèå ðàñïðåäåëèòåëÿ è ñîåäèíèòåëüíîãî òðóáîïðîâîäà ñî âñåìè ôèòèíãàìè íå ìåíÿëî òðåáóåìîé âåëè÷èíû ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè. Âåëè÷èíó, ñîîòâåòñòâóþùóþ òðåáóåìîìó ñå÷åíèþ, ñëåäóåò óìíîæèòü íà êîýôôèöèåíò 1,4, ÷òîáû ó÷åñòü àäèàáàòè÷åñêèé õàðàêòåð ïðîöåññà. ÏÐÎÏÓÑÊÍÀß ÑÏÎÑÎÁÍÎÑÒÜ ÒÐÓÁÎÏÐÎÂÎÄΠÎñòàåòñÿ íåèçâåñòíîé ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü òðóá è ôèòèíãîâ. Ôîðìóëà äëÿ ýêâèâàëåíòíîãî ñå÷åíèÿ òðóáû ñëåäóþùàÿ: S = D F5 / L ãäå – êîýôôèöèåíò (ñì. íèæå), 125 7. Пневматические распределители d – âíóòðåííèé äèàìåòð òðóáû, ìì L – äëèíà òðóáû, ì = 0,0844 · ñt · d0,155, ãäå ñt – êîýôôèöèåíò òðóáû, ì/Ïà. Êîýôôèöèåíò ct ðàâåí 1,6 äëÿ ãàçîâûõ òðóá è 2,0 äëÿ ïëàñòìàññîâûõ, ðåçèíîâûõ è ìåäíûõ òðóá. Ýòè äâå ôîðìóëû ìîãóò áûòü îáúåäèíåíû â îäíó: S = ct F / L Ê ñîæàëåíèþ, ýòà ôîðìóëà íåâåðíà äëÿ î÷åíü êîðîòêèõ òðóá. Íàïðèìåð, â ñîîòâåòñòâèè ñ íåé òðóáà 8õ6 ìì äëèíîé 0,1 ì áóäåò èìåòü S = 65 ìì2. Ýòî íåâîçìîæíî, ïîñêîëüêó ïëîùàäü ñå÷åíèÿ òðóáû ñîñòàâëÿåò òîëüêî /4 · 62 = 28,26 ìì2. Ïîýòîìó äëÿ ñîîòâåòñòâóþùåé êîððåêòèðîâêè äîëæíà áûòü ïðèìåíåíà ïðèâåäåííàÿ âûøå ôîðìóëà äëÿ îáùåãî S. Âñåõ ýòèõ ðàñ÷åòîâ ìîæíî èçáåæàòü, åñëè îïðåäåëèòü âåëè÷èíó ýêâèâàëåíòíîãî ñå÷åíèÿ äëÿ íåéëîíîâûõ òðóá, îáû÷íî ïðèìåíÿåìûõ â ïíåâìàòèêå, âîñïîëüçîâàâøèñü ãðàôèêîì 7.29. 4NN ¼¹¾±ÃÁÄ²Ì ½ Ðèñ. 7.29. Ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå ïîòîêà S â ìì2 äëÿ òðóá ðàçëè÷íîãî äèàìåòðà è äëèíû. Ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå ïîòîêà äëÿ ôèòèíãîâ îïðåäåëÿåòñÿ ïî êàòàëîãàì. Îáùàÿ äëèíà òðóáû ñ åå äâóìÿ ôèòèíãàìè ìîæåò áûòü âû÷èñëåíà ïî ïðèâåäåííîé âûøå ôîðìóëå. Äëÿ òîãî, ÷òîáû èñêëþ÷èòü íåîáõîäèìîñòü ïðèìåíåíèÿ ýòîé ôîðìóëû è ïîëüçîâàòüñÿ åþ ëèøü â 126 ПНЕВМОАВТОМАТИКА êðàéíèõ ñëó÷àÿõ, íèæå ïðèâîäèòñÿ òàáëèöà 7.30, â êîòîðîé ìîæíî íàéòè çíà÷åíèÿ ýêâèâàëåíòíîãî ñå÷åíèÿ äëÿ íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùèõñÿ òðóáíûõ ñîåäèíåíèé. Òàáëèöà 7.30. Ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå ïîòîêà äëÿ ðàçëè÷íûõ òðóáíûõ ñîåäèíåíèé Длина Диаметр трубы (мм) Материал 1м 0,5 м 4x2,5 N,U 1,86 3,87 6x4 N,U 6,12 7,78 8x5 U 10,65 13,41 8x6 N 16,64 20,28 10x6,5 U 20,19 24,50 10x7,5 N 28,64 33,38 12x8 U 33,18 39,16 12x9 N 43,79 51,00 Фитинги Вставное соединение прямой колено 1,6 1,6 6 прямой колено Суммарно 0,5 м трубы + 2 прямых фитинга 5,6 4,2 1,48 3,18 Быстроразъемное соединение 6 11,4 13,1 11 17 35 30 35 45 (9,5)11 3,72 5,96 18 14,9 6,73 9,23 26,1 21,6 10,00 13,65 29,5 25 12,70 15,88 41,5 35,2 19,97 22,17 46,1 39,7 20,92 25,05 58,3 50,2 29,45 32,06 (12)16 (24)30 (23)26 (24)30 (27)35  òàáëèöå 7.30 óêàçàíû çíà÷åíèÿ ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè ðàçëè÷íûõ òðóá è ôèòèíãîâ äëÿ ñîåäèíåíèÿ ïî ïðèíöèïó âñòàâíîãî èëè áûñòðîðàçúåìíîãî (ðèñ.4.22).  îáîèõ ñëó÷àÿõ ôèòèíãè è òðóáû èìåþò îäèíàêîâûé âíóòðåííèé äèàìåòð. Âñòàâíûå ôèòèíãè (ðèñ.4.21) ñóùåñòâåííî ñíèæàþò ðàñõîä, îñîáåííî ïðè ìàëûõ ðàçìåðàõ, ïîýòîìó äëÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì èõ ïðèìåíåíèå íåæåëàòåëüíî. ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÈ Â ÊÎÌÁÈÍÀÖÈÈ Ñ ÏÍÅÂÌÎÖÈËÈÍÄÐÀÌÈ Çäåñü íàì ïðèäåòñÿ åùå ðàç âåðíóòüñÿ ê âîïðîñó ïîòðåáëåíèÿ âîçäóõà â öèëèíäðå. Ïåðâîå – ýòî ïèêîâûé ðàñõîä, êîòîðûé çàâèñèò îò ñêîðîñòè ïîðøíÿ. Âòîðîå – ýòî äîïóñòèìîå ïàäåíèå äàâëåíèÿ – ãëàâíûé ïîêàçàòåëü ïðè îïðåäåëåíèè ïàðàìåòðîâ ðàñïðåäåëèòåëÿ. Ôàêòè÷åñêèé ðàçìåð ðàñïðåäåëèòåëÿ äîëæåí áûòü íàìíîãî áîëüøå, ÷åì òåîðåòè÷åñêîå çíà÷åíèå. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ïðèõîäèòñÿ 127 7. Пневматические распределители êîìïåíñèðîâàòü âåëè÷èíó äîïîëíèòåëüíîãî ïàäåíèÿ äàâëåíèÿ â ñîåäèíèòåëüíûõ òðóáîïðîâîäàõ è ôèòèíãàõ, êàê óæå ãîâîðèëîñü âûøå. Äëÿ òîãî, ÷òîáû îáëåã÷èòü âûïîëíåíèå îïèñàííûõ âûøå ðàñ÷åòîâ, ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ âñïîìîãàòåëüíûìè òàáëèöàìè. Èç òàáëèöû 7.31 ìîæíî îïðåäåëèòü íåîáõîäèìîå ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå S äëÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ, à äëÿ ïîäáîðà íåîáõîäèìûõ òðóáíûõ ñîåäèíåíèé îáðàòèòñÿ ê òàáëèöå 7.30. Òàáëèöà ñîñòàâëåíà äëÿ âõîäíîãî äàâëåíèÿ 6 áàð è ïàäåíèÿ äàâëåíèÿ â 1 áàð ïåðåä âõîäîì â ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð. Êðîìå òîãî, îíà ó÷èòûâàåò ïîòåðè çà ñ÷åò àäèàáàòè÷åñêîãî èçìåíåíèÿ äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò äëÿ 20°Ñ. Òàáëèöà 7.31. Ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå S â ìì2 äëÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ è òðóáîïðîâîäîâ ïðè ðàáî÷åì äàâëåíèè 6 áàð è ïåðåïàäå äàâëåíèÿ 1 áàð (óñëîâèÿ äëÿ Qn) Диаметр, мм Средняя скорость поршня в мм/с 50 100 150 200 250 300 400 500 750 1000 8,10 0,1 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,5 0,75 1 12,16 0,12 0,23 0,36 0,46 0,6 0,72 1 1,2 1,8 2,4 20 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1, 2 3 4 25 0,35 0,67 1 1,3 1,7 2 2,7 3,4 5 6,7 32 0,55 1,1 1,7 2,2 2,8 3,7 4,4 5,5 8,5 11 40 0,85 1,7 2,6 3,4 4,3 5 6,8 8,5 12,8 17 50 1,4 2,7 4 5,4 6,8 8,1 10,8 13,5 20,3 27 63 2,1 4,2 6,3 8,4 10,5 12,6 16,8 21 31,5 42 80 3,4 6,8 10,2 13,6 17 20,4 27,2 34 51 68 100 5,4 10,8 16,2 21,6 27 32,4 43,2 54 81 108 125 8,4 16,8 25,2 33,6 42 50,4 67,2 84 126 168 140 10,6 21,1 31,7 42,2 52,8 62 84,4 106 158 211 160 13,8 27,6 41,4 55,2 69 82,8 110 138 207 276  çàòåíåííîé ÷àñòè òàáëèöû 7.31 âûäåëåíû çíà÷åíèÿ, êîòîðûå, êàê ïðàâèëî, íå îáåñïå÷èâàþòñÿ 5/2 ðàñïðåäåëèòåëÿìè.  òàêèõ ñëó÷àÿõ ìîæíî èñïîëüçîâàòü äâà 3/2 ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ âûñîêèì ðàñõîäîì. Ïðèìåð 1. Ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð ñ äèàìåòðîì 80 ìì è äëèíîé õîäà 400 ìì ðàáîòàåò ïðè ñðåäíåì äàâëåíèè 6 áàð. Ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå ïàäåíèå äàâëåíèÿ ñîñòàâëÿåò 1 áàð. Åñëè ïî óñëîâèÿì ðàáîòû òðåáóåòñÿ ñêîðîñòü øòîêà öèëèíäðà 500 ìì/ñ, êàêîâ áóäåò ìèíèìàëüíûé êîýôôèöèåíò Cv êëàïàíà?  òàáëèöå 7.31 íàõîäèì ýêâèâàëåíòíîå ñå÷åíèå 34 ìì2. Äëÿ òîãî ÷òîáû ïîëó÷èòü êîýôôèöèåíò Ñv, íåîáõîäèìî ðàçäåëèòü ýòó âåëè÷èíó íà 18: 34/18 = 1,89. 128 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Äëÿ ïîëó÷åíèÿ òðåáóåìîé ñêîðîñòè íåîáõîäèìî âçÿòü òðóáó ðàçìåðîì 12õ9 ìì ñ áûñòðîðàçúåìíûì ôèòèíãîì. Ïðèíÿòîå çà îñíîâó äàâëåíèå â 6 áàð è ïåðåïàä äàâëåíèÿ â 1 áàð ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé âïîëíå ñòàíäàðòíûé ñëó÷àé (âåëè÷èíà Qn ðàññ÷èòûâàåòñÿ, èñõîäÿ èç òåõ æå ñàìûõ ïðåäïîñûëîê), Îäíàêî íà ïðàêòèêå âñòðå÷àþòñÿ è äðóãèå ïàðàìåòðû äàâëåíèé.  ýòîì ñëó÷àå çíà÷åíèÿ èç òàáëèöû 7.31 òðåáóþò êîððåêòèðîâêè. Íà ãðàôèêå 7.32 ïðèâåäåíû ïîïðàâî÷íûå êîýôôèöèåíòû (â ïðîöåíòàõ ê öèôðàì èç òàáëèöû 7.31) ïðàêòè÷åñêè äëÿ âñåõ âîçìîæíûõ çíà÷åíèé âõîäíîãî äàâëåíèÿ è ïåðåïàäà äàâëåíèé. DG Q < ±> ' Q³ ± Ðèñ. 7.32. Ïîïðàâî÷íûé êîýôôèöèåíò “cf” äëÿ çíà÷åíèé ýêâèâàëåíòíîãî ñå÷åíèÿ, ïðèâåäåííûõ â òàáëèöå 7.31, ââîäèìûé â ñëó÷àå ðàáîòû ïðè äðóãèõ âåëè÷èíàõ äàâëåíèé. Ïðèìåð 2. Ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð äèàìåòðîì 50 ìì äîëæåí ðàáîòàòü ñî ñêîðîñòüþ øòîêà 400 ìì/ñ ïðè äàâëåíèè ïèòàíèÿ 7 áàð è äîïóñòèìîì ïàäåíèè äàâëåíèÿ äî öèëèíäðà íà 2,5 áàð. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî öèëèíäð ñ òàêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ðàññ÷èòàí íà ðàáî÷åå äàâëåíèå â 4,5 áàð. Ïî òàáëèöå 7.31 íàõîäèì S, ðàâíîå 10,8 ìì2. Ýòà öèôðà òðåáóåò êîððåêòèðîâêè ñ ó÷åòîì âõîäíîãî äàâëåíèÿ 7 áàð è ð=2,5 áàð. Íà ãðàôèêå 7.32 áóäåì äâèãàòüñÿ ïî ëèíèè 7 áàð ñïðàâà íàëåâî äî ïåðåñå÷åíèÿ ñ âåðòèêàëüíîé ëèíèåé 2,5 áàð ð. Íàéäåì «cf», êîòîðûé ñîñòàâèò 0,66. Òàêèì îáðàçîì, òðåáóåìàÿ âåëè÷èíà S äëÿ 129 7. Пневматические распределители ðàñïðåäåëèòåëÿ è òðóáíîãî ñîåäèíåíèÿ áóäåò ðàâíÿòüñÿ 10,8·0,66 = 7,128 ìì2. Ïîäáåðåì ðàñïðåäåëèòåëü äàííîãî ðàçìåðà èëè áîëüøå. Êðîìå òîãî, äëÿ ðàññìîòðåííîãî ñëó÷àÿ ïîäîéäåò òðóáîïðîâîä ðàçìåðîì 8õ5 èëè 8õ6 ìì. ÂÑÏÎÌÎÃÀÒÅËÜÍÛÅ ÊËÀÏÀÍÛ ÎÁÐÀÒÍÛÉ ÊËÀÏÀÍ ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 B C 7.33. Îáðàòíûé êëàïàí Îáðàòíûå êëàïàíû (ðèñ.7.33) îáåñïå÷èâàþò ñâîáîäíóþ ïîäà÷ó âîçäóõà â îäíîì íàïðàâëåíèè, à â äðóãîì åå ïåðåêðûâàþò. Îáðàòíûå êëàïàíû óñòàíàâëèâàþòñÿ â ðåãóëÿòîðàõ ñêîðîñòè (äðîññåëü ïàðàëëåëüíî ñ îáðàòíûì êëàïàíîì), ñàìîóïëîòíÿþùèõñÿ ôèòèíãàõ è ò. ï. ÄÐÎÑÑÅËÜ Ñ ÎÁÐÀÒÍÛÌ ÊËÀÏÀÍÎÌ Äðîññåëü ñ îáðàòíûì êëàïàíîì, êîòîðûé åùå èíîãäà íàçûâàþò ðåãóëÿòîðîì ñêîðîñòè, ñîñòîèò èç îáðàòíîãî êëàïàíà è ðåãóëèðóåìîãî äðîññåëÿ, çàêëþ÷åííûõ â îäèí êîðïóñ. ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 B C Ðèñ. 7.34. Òèïîâàÿ êîíñòðóêöèÿ äðîññåëÿ ñ îáðàòíûì êëàïàíîì Íà ðèñ.7.34 ïîêàçàí ïðèìåð êîíñòðóêöèè äðîññåëÿ ñ îáðàòíûì êëàïàíîì è óêàçàíî íàïðàâëåíèå ïîòîêà âîçäóõà. Íà ðèñ.7.34-b âîçäóõ ñâîáîäíî ïîñòóïàåò â öèëèíäð, à íà ðèñ.7.34-à âîçäóõ ïîñòóïàåò ê âûõëîïíîìó îòâåðñòèþ ðàñïðåäåëèòåëÿ ÷åðåç äðîññåëü, ïðè ýòîì âåëè÷èíà ðàñõîäà îãðàíè÷åíà. 130 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÉ ÊËÀÏÀÍ “ÈËÈ” (×ÅËÍÎ×ÍÛÉ ÊËÀÏÀÍ) " 1 " 1 1 ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 1 Ðèñ. 7.35. Ëîãè÷åñêèé êëàïàí “ÈËÈ” Äàííîå óñòðîéñòâî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êëàïàí ñ òðåìÿ ïðèñîåäèíèòåëüíûìè îòâåðñòèÿìè, äâà èç êîòîðûõ ñëóæàò âõîäíûìè äëÿ ñèãíàëüíîãî äàâëåíèÿ, à òðåòüå ÿâëÿåòñÿ âûõîäíûì. Âûõîä âñåãäà ñîåäèíåí ëèáî ñ îäíèì èç ñèãíàëüíûõ âõîäîâ (âîçäóõ ïîä äàâëåíèåì ïîäàåòñÿ òîëüêî ñ îäíîé ñòîðîíû) ëèáî ñ îáîèìè ñèãíàëüíûìè âõîäàìè (âîçäóõ ïîäàåòñÿ ñ îáåèõ ñòîðîí). Åñëè äàâëåíèå ïîäàåòñÿ òîëüêî íà îäèí âõîä, ÷åëíî÷íûé çàòâîð íå äîïóñòèò, ÷òîáû ïîòîê âîçäóõà ñ ñèãíàëüíûì äàâëåíèåì ïðîøåë ÷åðåç ñèãíàëüíûé âõîä íà ïðîòèâîïîëîæíîé ñòîðîíå (ðèñ. 7.35). Åñëè äàâëåíèå íà âõîäàõ ðàçíîå, òî íà âûõîäå áóäåò áîëüøåå èç äâóõ äàâëåíèé. ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÉ ÊËÀÏÀÍ “È” Äàííîå óñòðîéñòâî òàêæå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êëàïàí ñ òðåìÿ ïðèñîåäèíèòåëüíûìè îòâåðñòèÿìè, äâà èç êîòîðûõ ñëóæàò âõîäíûìè äëÿ ñèãíàëüíîãî äàâëåíèÿ, à òðåòüå ÿâëÿåòñÿ âûõîäíûì. Ïðè ïîäà÷å äàâëåíèÿ òîëüêî ñ îäíîé ñòîðîíû, ïîðøåíü ñ ýòîé æå ñòîðîíû ïðèæèìàåòñÿ ê óïëîòíåíèþ (ðèñ. 7.36), íå ïðîïóñêàÿ ñæàòûé âîçäóõ íà âûõîä. Ïðè ïîäà÷å äàâëåíèÿ ñ îáîèõ âõîäîâ ïîðøíè íàõîäÿòñÿ â íåêîòîðîì ïðîìåæóòî÷íîì ïîëîæåíèè, è âîçäóõ ïîñòóïàåò íà âûõîä. Åñëè äàâëåíèå íà âõîäàõ ðàçíîå, òî íà âûõîäå áóäåò ìåíüøåå èç äâóõ äàâëåíèé. Ðèñ. 7.36. Ëîãè÷åñêèé êëàïàí “È” 131 7. Пневматические распределители ÊËÀÏÀÍ ÁÛÑÒÐÎÃÎ ÂÛÕËÎÏÀ Äàííîå óñòðîéñòâî îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü ìàêñèìàëüíóþ ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ïîðøíÿ çà ñ÷åò òîãî, ÷òî âîçäóõ ñáðàñûâàåòñÿ â àòìîñôåðó íåïîñðåäñòâåííî èç ïíåâìîöèëèíäðà, ìèíóÿ òðóáîïðîâîä, ðàñïðåäåëèòåëü è ãëóøèòåëü (ðèñ.7.37-à).  ýòîì ñëó÷àå íå ïðîèñõîäèò îãðàíè÷åíèÿ ðàñõîäà. Ðåçèíîâûé äèñê (ðèñ.7.37-b,c) ïåðåêðûâàåò âûïóñêíîå îòâåðñòèå â íèæíåé ÷àñòè êëàïàíà ïîä äåéñòâèåì äàâëåíèÿ ñæàòîãî âîçäóõà, ïîñòóïàþùåãî â öèëèíäð. Êàê òîëüêî ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëü ïåðåêëþ÷èòñÿ íà õîä â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè, äàâëåíèå â ïîäâîäÿùåì êàíàëå ðåçêî óïàäåò (êàíàë ñîåäèíèòñÿ ñî ñáðîñîì), è äèñê ïîäíèìåòñÿ ïîä äåéñòâèåì äàâëåíèÿ â öèëèíäðå (ðèñ.7.37-d). Òåì ñàìûì ïåðåêðîåòñÿ äîñòóï ñæàòîìó âîçäóõó â ïîäâîäÿùèé êàíàë è àâòîìàòè÷åñêè îòêðîåòñÿ øèðîêîå âûïóñêíîå îòâåðñòèå, ÷åðåç êîòîðîå âûõëîï âîçäóõà áóäåò ïðîèñõîäèòü ñ áîëüøèì ðàñõîäîì, à çíà÷èò áûñòðî. Æ¿µ §¹¼¹¾µÁ B C ÌƼ¿À ¤Â¼¿³¾¿¶ ¿²¿¸¾±È¶¾¹¶ ³Â¹Âö½¶*40 §¹¼¹¾µÁ Æ¿µ D ÌƼ¿À E Ðèñ. 7.37. Êëàïàí áûñòðîãî âûõëîïà âîçäóõà Ïðè èñïîëüçîâàíèè ìèíèàòþðíûõ ïíåâìîöèëèíäðîâ îáúåì òðóáîïðîâîäà, ñîåäèíÿþùåãî ðàñïðåäåëèòåëü ñ öèëèíäðîì, íåðåäêî îêàçûâàåòñÿ òàêèì æå èëè äàæå áîëüøå, ÷åì îáúåì ñàìîãî öèëèíäðà.  ýòîì ñëó÷àå â òðóáîïðîâîäå áóäåò ïðîèñõîäèòü òîëüêî èçìåíåíèå äàâëåíèÿ, íî âîçäóõ èç íåãî íèêîãäà íå ñìîæåò áûòü âûïóùåí ïîëíîñòüþ.  ðåçóëüòàòå ýòîãî â òðóáîïðîâîäàõ áóäåò êîíäåíñèðîâàòüñÿ âëàãà, íàðóøàÿ íîðìàëüíóþ ðàáîòó ðàñïðåäåëèòåëÿ. Åñëè áîëåå êîðîòêóþ òðóáêó ïîñòàâèòü íåâîçìîæíî, òî ðåøåíèåì ïðîáëåìû áóäåò óñòàíîâêà êëàïàíà áûñòðîãî âûõëîïà âîçäóõà. 8. ÏÐÈÍÖÈÏÈÀËÜÍÛÅ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÕÅÌÛ ÂÂÅÄÅÍÈÅ Ïðèíöèïèàëüíûå ïíåâìàòè÷åñêèå ñõåìû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå îïðåäåëåííîé êîìáèíàöèè ðàçëè÷íûõ ïíåâìîýëåìåíòîâ, ïðåäíàçíà÷åííîé äëÿ âûïîëíåíèÿ çàäàííûõ ôóíêöèé. Äàæå ñàìûå ñëîæíûå ïíåâìàòè÷åñêèå ñõåìû ñòðîÿòñÿ íà áàçå ýëåìåíòàðíûõ ôóíêöèé, ÷èñëî êîòîðûõ îãðàíè÷åíî. Ýòè ôóíêöèè ìîãóò çàêëþ÷àòüñÿ: â óïðàâëåíèè ðàáîòîé ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà â óïðàâëåíèè ðàáîòîé äðóãîãî êëàïàíà èëè ðàñïðåäåëèòåëÿ â äèñòàíöèîííîì óïðàâëåíèè ñ öåíòðàëüíîé ïàíåëè â ñìåíå îäíîé ôóíêöèè êëàïàíà èëè ðàñïðåäåëèòåëÿ äðóãîé â âûïîëíåíèè ïðåäîõðàíèòåëüíûõ áëîêèðîâîê è ò. ï. Ïîñëåäíèé òèï ôóíêöèé íàçûâàþò òàêæå «ëîãè÷åñêîé ôóíêöèåé».  ïíåâìàòè÷åñêèõ ñõåìàõ èñïîëüçóþòñÿ ÷åòûðå îñíîâíûå ëîãè÷åñêèå ôóíêöèè: Ïîäòâåðæäåíèå – «ÄÀ» Îòðèöàíèå èëè èíâåðñèÿ – «ÍÅÒ» Ëîãè÷åñêîå óìíîæåíèå èëè êîíúþíêöèÿ – «È» Ëîãè÷åñêîå ñëîæåíèå èëè äèçúþíêöèÿ – «ÈËÈ»  äàëüíåéøåì ìû íå áóäåì ïðèìåíÿòü ìåòîäû äèñêðåòíîé ìàòåìàòèêè, îäíàêî îïðåäåëåííóþ òåðìèíîëîãèþ èç ýòîé îáëàñòè íàì ïðèäåòñÿ èñïîëüçîâàòü, òàê êàê îíà äàåò ÷åòêîå îïðåäåëåíèå ôóíêöèé ñ ïîìîùüþ îäíîãî òåðìèíà. ÝËÅÌÅÍÒÀÐÍÛÅ ÔÓÍÊÖÈÈ ÓÑÈËÅÍÈÅ ÏÎÒÎÊÀ Áîëüøîé ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð òðåáóåò áîëüøîãî ðàñõîäà ñæàòîãî âîçäóõà. Äëÿ òîãî, ÷òîáû èçáåæàòü íåîáõîäèìîñòè óïðàâëÿòü âðó÷íóþ áîëüøèì ðàñïðåäåëèòåëåì ñ äîñòàòî÷íî âûñîêîé ïðîïóñêíîé 8. Принципиальные пневматические схемы 133 ñïîñîáíîñòüþ, ìîæíî óñòàíîâèòü áîëüøîé ðàñïðåäåëèòåëü ñ ïíåâìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì è óïðàâëÿòü åãî ðàáîòîé ïðè ïîìîùè åùå îäíîãî íåáîëüøîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì. Òàêàÿ ýëåìåíòàðíàÿ ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà íàçûâàåòñÿ «óñèëåíèåì ïîòîêà» (ðèñ.8.1). ×àñòî ýòà ôóíêöèÿ ñî÷åòàåòñÿ ñ äèñòàíöèîííûì óïðàâëåíèåì: áîëüøîé ðàñïðåäåëèòåëü íàõîäèòñÿ ïîáëèçîñòè îò ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà, à ìàëûé ðàñïðåäåëèòåëü ìîæåò áûòü âñòðîåí â ïàíåëü óïðàâëåíèÿ, ÷òî îáëåã÷àåò äîñòóï ê íåìó. Ðèñ. 8.1. Óñèëåíèå ïîòîêà, èëè íåïðÿìîå óïðàâëåíèå ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëåì ÈÍÂÅÐÑÈß ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÑÈÃÍÀËÀ Ñïîñîá, ïîêàçàííûé íà ðèñ.8.1, ìîæåò òàêæå èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ èçìåíåíèÿ ôóíêöèè ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ íîðìàëüíî îòêðûòîãî íà íîðìàëüíî çàêðûòûé è íàîáîðîò. Ïðè âîçäåéñòâèè íà ðàñïðåäåëèòåëü 1, èçîáðàæåííûé íà ðèñ.8.2, äàâëåíèå íà âûõîäå èç ðàñïðåäåëèòåëÿ 2 èñ÷åçàåò è ïîÿâëÿåòñÿ âíîâü, êàê òîëüêî âîçäåéñòâèå íà ðàñïðåäåëèòåëü 1 áóäåò ïðåêðàùåíî. Ðèñ. 8.2. Èíâåðñèÿ ñèãíàëà: ïðè âîçäåéñòâèè íà ðàñïðåäåëèòåëü (1) äàâëåíèå íà âûõîäå èç ðàñïðåäåëèòåëÿ (2) èñ÷åçàåò è ïîÿâëÿåòñÿ, êàê òîëüêî âîçäåéñòâèå íà êëàïàí 1 áóäåò ïðåêðàùåíî ÏÅÐÅÊËÞ×ÅÍÈÅ Ïåðåêëþ÷åíèå 5/2 ðàñïðåäåëèòåëÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè ïîìîùè 3/2 134 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ðàñïðåäåëèòåëÿ (ðèñ.8.3). Óïðàâëÿþùèé ðàñïðåäåëèòåëü 1 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåáîëüøîé 3/2-ðàñïðåäåëèòåëü ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì. Ðàñïðåäåëèòåëü ñ ïèëîòíûì óïðàâëåíèåì 2 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé 5/2-ðàñïðåäåëèòåëü ñ âûñîêîé ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòüþ, äîñòàòî÷íîé äëÿ óïðàâëåíèÿ ðàáîòîé ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ. Íà òîì æå ïðèíöèïå îñíîâàíà è ôóíêöèÿ óñèëåíèÿ ïîòîêà.  îäíîì ïîëîæåíèè òóìáëåðà 3/2-ðàñïðåäåëèòåëÿ çàãîðàåòñÿ çåëåíûé èíäèêàòîð, â äðóãîì – êðàñíûé. »Á±Â¾Ìº ¸¶¼¶¾Ìº Ðèñ. 8.3. Ïåðåêëþ÷åíèå ìåæäó äâóìÿ ñõåìàìè ïðè ïîìîùè îäíîãî ìîíîñòàáèëüíîãî 3/2-ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì Ýòà æå ôóíêöèÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ âûáîðà ìåæäó äâóìÿ ïíåâìàòè÷åñêèìè ñèñòåìàìè: íàïðèìåð, îäíî èç îòâåðñòèé 5/2-ðàñïðåäåëèòåëÿ ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ïîäà÷è ñæàòîãî âîçäóõà â ñèñòåìó, óïðàâëÿåìóþ àâòîìàòè÷åñêè, à äðóãîå – ê ðàñïðåäåëèòåëÿì ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì. Ýòî èñêëþ÷àåò âûïîëíåíèå ëþáûõ àâòîìàòè÷åñêèõ îïåðàöèé âî âðåìÿ îòðàáîòêè ðó÷íîãî ðåæèìà. ÔÓÍÊÖÈß ÏÀÌßÒÈ »Á±Â¾Ìº ¸¶¼¶¾Ìº Ðèñ. 8.4. Ïåðåêëþ÷åíèå ñ êðàñíîãî èíäèêàòîðà íà çåëåíûé ïóòåì âîçäåéñòâèÿ íà ðàñïðåäåëèòåëü (1) è ñ çåëåíîãî íà êðàñíûé ïóòåì âîçäåéñòâèÿ íà ðàñïðåäåëèòåëü (2) Òðåáîâàíèå, ïðåäúÿâëÿåìîå ê äàííîé ôóíêöèè, çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû çàôèêñèðîâàòü òåêóùåå ðàáî÷åå ñîñòîÿíèå ðàñïðåäåëèòåëÿ, ïîäàâ íà íåãî êðàòêîâðåìåííûé (èìïóëüñíûé) ïíåâìàòè÷åñêèé ñèãíàë. Ýòî ñîñòîÿíèå äîëæíî ñîõðàíÿòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà äðóãîé êðàòêîâðåìåííûé 8. Принципиальные пневматические схемы 135 ñèãíàë åãî íå îòìåíèò. Êðàñíûé èíäèêàòîð âêëþ÷åí, åñëè ðàñïðåäåëèòåëü 2 âêëþ÷àëñÿ ïîñëåäíèì, à çåëåíûé èíäèêàòîð – åñëè ïîñëåäíèì âêëþ÷àëñÿ ðàñïðåäåëèòåëü 1. ÔÓÍÊÖÈÈ ÂÐÅÌÅÍÈ Ôóíêöèÿ âûäåðæêè âðåìåíè â ïíåâìàòèêå îñíîâàíà íà òîì, ÷òî äëÿ äîñòèæåíèÿ îïðåäåëåííîãî óðîâíÿ äàâëåíèÿ â ôèêñèðîâàííîì îáúåìå ïðè ïîñòóïëåíèè â íåãî ñæàòîãî âîçäóõà ÷åðåç äðîññåëüíîå îòâåðñòèå, òðåáóåòñÿ îïðåäåëåííîå âðåìÿ. Ðèñ. 8.5. Çàâèñèìîñòü äàâëåíèå–âðåìÿ äëÿ ñæàòîãî âîçäóõà, ïåðåòåêàþùåãî â çàìêíóòûé îáúåì ÷åðåç äðîññåëü Åñëè ïðè îïðåäåëåííîé âåëè÷èíå ôèêñèðîâàííîãî îáúåìà è ïðîõîäíîì ñå÷åíèè äðîññåëÿ ìû èìååì õàðàêòåðèñòèêó äàâëåíèå– âðåìÿ, èçîáðàæåííóþ íà ðèñóíêå 8.5 êðèâîé «à», òî ïðè óâåëè÷åíèè îáúåìà èëè óìåíüøåíèè ïðîõîäíîãî ñå÷åíèÿ äðîññåëÿ îíà èçìåíèòñÿ íà õàðàêòåðèñòèêó «b». Äëÿ õàðàêòåðèñòèêè «à» âûäåðæêà âðåìåíè, òðåáóþùàÿñÿ äëÿ ñðàáàòûâàíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ îò âîçäåéñòâèÿ âêëþ÷àþùåãî äàâëåíèÿ ps, áóäåò ðàâíÿòüñÿ t1, à äëÿ õàðàêòåðèñòèêè «b» îíà âîçðàñòåò äî âåëè÷èíû t2. Íà ïðàêòèêå íàõîäÿùèéñÿ ïîä äàâëåíèåì ðàáî÷èé îáúåì ñîåäèíÿåòñÿ ñ îòâåðñòèåì óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ ïðóæèííûì âîçâðàòîì, à ïàðàëëåëüíî äðîññåëþ ñòàâÿò îáðàòíûé êëàïàí. Îí îáåñïå÷èâàåò áåñïðåïÿòñòâåííîå ïðîõîæäåíèå ïîòîêà ñæàòîãî âîçäóõà â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè, áëàãîäàðÿ ÷åìó íà âîçâðàò â èñõîäíîå ïîëîæåíèå çàòðà÷èâàåòñÿ ìàëîå êîëè÷åñòâî âðåìåíè.  ïíåâìàòè÷åñêèõ ñõåìàõ èñïîëüçóþòñÿ ÷åòûðå ðàçëè÷íûå âðåìåííûå ôóíêöèè (ðèñ.8.6): 1. Âðåìÿ çàäåðæêè âêëþ÷åíèÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà ÂÊË 136 ПНЕВМОАВТОМАТИКА 2. Âðåìÿ çàäåðæêè âûêëþ÷åíèÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà ÂÛÊË 3. Èìïóëüñ íà âêëþ÷åíèå ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà ÂÊË 4. Èìïóëüñ íà âûêëþ÷åíèå ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà ÂÛÊË ±È±¼Í¾ÌºÂ¹´¾±¼ ¬ ±µ¶Á·»±³»¼Ïȶ¾¹Ð ±µ¶Á·»±³Ì»¼Ïȶ¾¹Ð¬ ½Àļ;±³»¼Ïȶ¾¹¶ ½Àļ;±³Ì»¼Ïȶ¾¹¶¬ Ðèñ. 8.6. ×åòûðå âðåìåííûå ôóíêöèè ÇÀÄÅÐÆÊÀ ÂÊËÞ×ÅÍÈß Íà ðèñ.8.7 ïîêàçàíî, êàêèì îáðàçîì ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ âðåìåííàÿ çàäåðæêà ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà. Ñèãíàë íà âûõîäå «À» ðàñïðåäåëèòåëÿ 2 ïîÿâëÿåòñÿ òîëüêî ÷åðåç îïðåäåëåííûé âàðüèðóåìûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè ïîñëå âîçäåéñòâèÿ íà ðàñïðåäåëèòåëü 1. Âåëè÷èíà ýòîãî ïðîìåæóòêà óñòàíàâëèâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ äðîññåëÿ è ðåñèâåðà. " Ðèñ. 8.7. Çàäåðæêà âêëþ÷åíèÿ Ïðè î÷åíü êîðîòêîé âðåìåííîé çàäåðæêå â êà÷åñòâå ðåñèâåðà ìîæåò âûñòóïàòü ñîåäèíèòåëüíûé òðóáîïðîâîä. ÇÀÄÅÐÆÊÀ ÂÛÊËÞ×ÅÍÈß Âîçâðàò êëàïàíà â èñõîäíîå ïîëîæåíèå ñ âûäåðæêîé âðåìåíè îñóùåñòâëÿåòñÿ òî÷íî òàê æå, êàê áûëî îïèñàíî âûøå, ñ òîé ðàçíèöåé, ÷òî âìåñòî îãðàíè÷åíèÿ ðàñõîäà ñæàòîãî âîçäóõà íà ïóòè ê îòâåðñòèþ óïðàâëåíèÿ êëàïàíà «B» îãðàíè÷èâàåòñÿ ðàñõîä, ñ êîòîðûì ïðîèñõîäèò îïîðîæíåíèå ðåñèâåðà. Ðèñ. 8.8 èëëþñòðèðóåò ñëó÷àé ñ âûäåðæêîé âðåìåíè ïðè âûêëþ÷åíèè ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà. Ïîñëå ñðàáàòûâàíèÿ êëàïàíà 1 èíäèêàòîð 8. Принципиальные пневматические схемы 137 çàãîðàåòñÿ ñðàçó, à ïîñëå îòêëþ÷åíèÿ êëàïàíà îí áóäåò ïðîäîëæàòü ãîðåòü åùå â òå÷åíèå êàêîãî-òî ïåðèîäà âðåìåíè, âåëè÷èíó êîòîðîãî ìîæíî ðåãóëèðîâàòü. # Ðèñ. 8.8. Çàäåðæêà âûêëþ÷åíèÿ ÈÌÏÓËÜÑ ÍÀ ÂÊËÞ×ÅÍÈÅ Åñëè ñèãíàë îò êàêîãî-òî ðàñïðåäåëèòåëÿ 1 (ðèñ.8.9) ïðîõîäèò ÷åðåç íîðìàëüíî îòêðûòûé ðàñïðåäåëèòåëü 2, êîòîðûé ýòèì æå ñèãíàëîì è óïðàâëÿåòñÿ, íà âûõîäå ïîñëåäíåãî íå ïîÿâëÿåòñÿ íèêàêîãî äàâëåíèÿ. Åñëè æå óïðàâëåíèå áóäåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ñ âûäåðæêîé âðåìåíè, ñæàòûé âîçäóõ ìîæåò ïîñòóïàòü íà âûõîä ðàñïðåäåëèòåëÿ 2 äî òåõ ïîð, ïîêà ïî èñòå÷åíèè âðåìåíè âûäåðæêè ðàñïðåäåëèòåëü 2 íå âêëþ÷èòñÿ.  ðåçóëüòàòå íà âûõîäå íîðìàëüíî îòêðûòîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ ãåíåðèðóåòñÿ èìïóëüñ äàâëåíèÿ, äëèòåëüíîñòü êîòîðîãî ìîæíî ðåãóëèðîâàòü. Íà ðèñóíêå 8.9 ïîêàçàí ñëó÷àé, êîãäà èìïóëüñ íà âûõîäå íîðìàëüíî îòêðûòîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ 2 ïîÿâëÿåòñÿ ïðè âêëþ÷åíèè ðàñïðåäåëèòåëÿ 1. " Ðèñ. 8.9. Èìïóëüñ íà âêëþ÷åíèå ÈÌÏÓËÜÑ ÍÀ ÂÛÊËÞ×ÅÍÈÅ Åñëè òðåáóåòñÿ, ÷òîáû èìïóëüñ äàâëåíèÿ ïîÿâëÿëñÿ óæå ïîñëå òîãî, êàê èñõîäíûé ñèãíàë áóäåò ñíÿò, äàâëåíèå, ñîçäàþùåå ýòîò èìïóëüñ, 138 ПНЕВМОАВТОМАТИКА äîëæíî ïîäàâàòüñÿ îò äðóãîãî èñòî÷íèêà. Äàííûé ìåòîä çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû îáåñïå÷èòü îäíîâðåìåííîå âêëþ÷åíèå íîðìàëüíî îòêðûòîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ 3/2 3 (ðèñ.8.10) è ïîäà÷ó ñæàòîãî âîçäóõà â ðåñèâåð 2, èñïîëüçóÿ èñõîäíûé ñèãíàë. " Ðèñ. 8.10. Èìïóëüñ íà âûêëþ÷åíèå Êàê òîëüêî âîçäåéñòâèå íà ðàñïðåäåëèòåëü 1 ïðåêðàòèòñÿ, ðàñïðåäåëèòåëü 3 ïåðåêëþ÷èòñÿ â ñâîå íîðìàëüíîå ïîëîæåíèå, â êîòîðîì åãî îòâåðñòèå ïèòàíèÿ îêàçûâàåòñÿ ñîåäèíåííûì ñ ðåñèâåðîì. Äàâëåíèå â ðåñèâåðå ñíèçèòñÿ ïî ïðîøåñòâèè îïðåäåëåííîãî ïåðèîäà âðåìåíè, âåëè÷èíà êîòîðîãî ìîæåò ðåãóëèðîâàòüñÿ ñ ïîìîùüþ äðîññåëÿ. ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÖÈËÈÍÄÐÎÌ ÐÓ×ÍÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÖÈËÈÍÄÐ ÎÄÍÎÑÒÎÐÎÍÍÅÃÎ ÄÅÉÑÒÂÈß ÏÐßÌÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ È ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÑÊÎÐÎÑÒÜÞ Åñëè öèëèíäð îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ïîäñîåäèíèòü ê ðàñïðåäåëèòåëþ 3/2 ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì, òî åãî øòîê áóäåò âûäâèãàòüñÿ ïðè âîçäåéñòâèè íà ðàñïðåäåëèòåëü è âîçâðàùàòüñÿ îáðàòíî ïðè ïðåêðàùåíèè âîçäåéñòâèÿ. Ýòî òàê íàçûâàåìîå «ïðÿìîå óïðàâëåíèå» (ðèñ.8.11).  ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà áîëüøèõ ðàçìåðîâ ïðèìåíÿåòñÿ ôóíêöèÿ óñèëåíèÿ ïîòîêà, ïîêàçàííàÿ íà ðèñ.8.1. Åäèíñòâåííûì ñïîñîáîì ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè äâèæåíèÿ øòîêà öèëèíäðà îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ÿâëÿåòñÿ äðîññåëèðîâàíèå ïîòîêà ñæàòîãî âîçäóõà íà âõîäå â öèëèíäð. Ñêîðîñòü îáðàòíîãî õîäà, ïðîèñõîäÿùåãî çà ñ÷åò ðàáîòû ïðóæèíû, íà ïðàêòèêå îãðàíè÷èâàåòñÿ ðåäêî. 139 8. Принципиальные пневматические схемы Ðèñ. 8.11. Ïðÿìîå óïðàâëåíèå öèëèíäðîì îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ËÎÃÈ×ÅÑÊÀß ÔÓÍÊÖÈß «È» Ëîãè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ «È» – ýòî ôóíêöèÿ, â êîòîðîé äëÿ íåêîòîðîé îïåðàöèè òðåáóåòñÿ âûïîëíåíèÿ äâóõ óñëîâèé îäíîâðåìåííî. Ïðèìåð: Ïíåâìàòè÷åñêèé ïðåññ ìîæåò ðàáîòàòü òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè áóäåò óñòàíîâëåíî çàùèòíîå îãðàæäåíèå (1) è íàæàòà êíîïêà ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì (2). Çàùèòíîå îãðàæäåíèå óñòðîåíî òàêèì îáðàçîì, ÷òî, áóäó÷è óñòàíîâëåííûì, îíî âêëþ÷àåò ðàñïðåäåëèòåëü 3/2 ñ ìåõàíè÷åñêèì óïðàâëåíèåì. B C ¶¼¶¾Ìº Á±Â¾Ìº Ðèñ. 8.12. Ðåàëèçàöèè ëîãè÷åñêîé ôóíêöèè «È» Ïîñòðîèòü ñõåìó äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è ìîæíî íåñêîëüêèìè ñïîñîáàìè: 140 ПНЕВМОАВТОМАТИКА 1) Èñïîëüçîâàòü ñïåöèàëüíûé êëàïàí «È». 2) Ëîãè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ «È» ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà ñ ïîìîùüþ 3/2 ðàñïðåäåëèòåëÿ ñ ïíåâìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì (3 íà ðèñ.8.12-b). Ïðè ýòîì îäèí èç ñèãíàëîâ (2) îòâå÷àåò çà ïîäà÷ó ñæàòîãî âîçäóõà, à äðóãîé (1) óïðàâëÿåò ðàñïðåäåëèòåëåì 3. 3) Ðàñïðåäåëèòåëè 1 è 2 ìîæíî ðàñïîëîæèòü ïîñëåäîâàòåëüíî (ðèñ.8.12-a). Òàêèì îáðàçîì, ñâîáîäíûé ïðîõîä ñæàòîãî âîçäóõà îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè âêëþ÷åíû îáà ðàñïðåäåëèòåëÿ. Ýòîò ñïîñîá ñàìûé ïðîñòîé, íî ïðè ýòîì íåò âîçìîæíîñòè îòäåëüíî îòñëåæèâàòü ñîñòîÿíèå 2 ðàñïðåäåëèòåëÿ. ËÎÃÈ×ÅÑÊÀß ÔÓÍÊÖÈß «ÈËÈ» Ëîãè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ «ÈËÈ» – ýòî ôóíêöèÿ, â êîòîðîé äëÿ íåêîòîðîé îïåðàöèè òðåáóåòñÿ âûïîëíåíèÿ õîòÿ áû îäíîãî èç äâóõ óñëîâèé. Ïðèìåð: Ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð èëè ðàñïðåäåëèòåëü ìîãóò óïðàâëÿòüñÿ îò äâóõ èñòî÷íèêîâ: íàïðèìåð, âðó÷íóþ èëè ïðè ïîìîùè ñèãíàëà îò àâòîìàòè÷åñêîé ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ. Åñëè âûõîäíûå êàíàëû äâóõ ðàñïðåäåëèòåëåé 3/2 ñîåäèíÿþòñÿ ìåæäó ñîáîé íåïîñðåäñòâåííî ÷åðåç òðîéíèê, òî ñæàòûé âîçäóõ, ïîñòóïàþùèé îò îäíîãî èç äâóõ êëàïàíîâ, áóäåò óõîäèòü ÷åðåç âûïóñêíîé êàíàë äðóãîãî. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû ìîæåò áûòü ïðèìåíåí ïåðåêèäíîé ÷åëíî÷íûé êëàïàí (ëîãè÷åñêèé êëàïàí «ÈËÈ») (ðèñ.8.13). ¨¶¼¾¿È¾Ìº»¼±À±¾ Ðèñ. 8.13. Ðåàëèçàöèÿ ëîãè÷åñêîé ôóíêöèè «ÈËÈ» 8. Принципиальные пневматические схемы 141 ÈÍÂÅÐÒÈÐÎÂÀÍÈÅ: ÔÓÍÊÖÈß «ÍÅÒ» Åñëè ïðè ïîÿâëåíèè ñèãíàëà äàâëåíèå äîëæíî ñïàäàòü, ò.å. ýòîò ñèãíàë íåîáõîäèìî èíâåðòèðîâàòü, òî èñïîëüçóåòñÿ 3/2 ìîíîñòàáèëüíûé íîðìàëüíî îòêðûòûé ðàñïðåäåëèòü. Ïðèìåð: Äëÿ ñðàáàòûâàíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñòîïîðîâ, îñòàíîâêè ïîòîêà èçäåëèé íà êîíâåéåðå, à òàêæå â äðóãèõ ïîäîáíûõ ñèòóàöèÿõ ìîæåò ïîòðåáîâàòüñÿ ïîñòîÿííàÿ ïîäà÷à äàâëåíèÿ â ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ åãî áëîêèðîâêè. Ðàçáëîêèðîâàíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò ñðàáàòûâàíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ.  ýòîì ñëó÷àå ìîæåò áûòü ïðèìåíåí íîðìàëüíî îòêðûòûé ðàñïðåäåëèòåëü. Åñëè òîò æå ñàìûé ñèãíàë, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðàçáëîêèðîâàíèÿ, äîëæåí çàïóñòèòü åùå êàêîå-ëèáî óñòðîéñòâî (íà ðèñ.8.14 îíî óñëîâíî îáîçíà÷åíî èíäèêàòîðîì 3), òî äîëæíî áûòü ïðèìåíåíî èíâåðòèðîâàíèå ñèãíàëà. Ýòî îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò ñðàáàòûâàíèÿ íîðìàëüíî îòêðûòîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ 2 ñ ïíåâìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì îò íîðìàëüíî çàêðûòîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ 1. Ðèñ. 8.14. Èíâåðòèðîâàíèå ñèãíàëà ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÖÈËÈÍÄÐ ÄÂÓÕÑÒÎÐÎÍÍÅÃÎ ÄÅÉÑÒÂÈß ÏÐßÌÎÅ ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ Îñíîâíûì îòëè÷èåì óïðàâëåíèÿ ðàáîòîé öèëèíäðà äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ îò öèëèíäðà îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî âìåñòî ðàñïðåäåëèòåëÿ 3/2 ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü ðàñïðåäåëèòåëü 5/2.  îñíîâíîì (èñõîäíîì) ïîëîæåíèè ïðèñîåäèíèòåëüíîå ðàáî÷åå 142 ПНЕВМОАВТОМАТИКА îòâåðñòèå «Â» (ðèñ.8.15) ñîåäèíåíî ñ îòâåðñòèåì ïèòàíèÿ «Ð». Ýòî ïðèñîåäèíèòåëüíîå îòâåðñòèå äîëæíî ñîîáùàòüñÿ ñî øòîêîâîé ïîëîñòüþ öèëèíäðà, åñëè èñõîäíûì ÿâëÿåòñÿ âòÿíóòîå ïîëîæåíèå øòîêà. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íåçàâèñèìîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ íåîáõîäèìî ïîìåñòèòü ïî äðîññåëþ ñ îáðàòíûì êëàïàíîì â êàæäûé ðàáî÷èé êàíàë. Ðàñïîëîæåíèå ðåãóëÿòîðîâ ñêîðîñòè â ýòîì ñëó÷àå ïðîòèâîïîëîæíî èõ ðàñïîëîæåíèþ â öèëèíäðå îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ (èìååòñÿ â âèäó ïîëîæåíèå îáðàòíîãî êëàïàíà), ïîñêîëüêó çäåñü èìååò ìåñòî äðîññåëèðîâàíèå ïîòîêà âîçäóõà â ïðîöåññå åãî âûïóñêà. # " 1 Ðèñ. 8.15. Ïðÿìîå óïðàâëåíèå öèëèíäðîì äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ Ýòèì äîñòèãàåòñÿ áîëåå íàäåæíûé è ñòàáèëüíûé ïðîöåññ ïåðåìåùåíèÿ ðàáî÷åãî îðãàíà, ÷åì ïðè äðîññåëèðîâàíèè âîçäóõà, ïîñòóïàþùåãî â ïîëîñòü öèëèíäðà ïîä äàâëåíèåì. Âìåñòî òîãî ÷òîáû ïîäàâàòü ýíåðãèþ, äîñòàòî÷íóþ (íî íå áîëåå òîãî) äëÿ ïåðåìåùåíèÿ ïîðøíÿ, ñîçäàåòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ âñòðå÷íàÿ íàãðóçêà çà ñ÷åò ïðîòèâîäàâëåíèÿ. Ïðè÷åì, âñòðå÷íàÿ íàãðóçêà âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì ñêîðîñòè, áëàãîäàðÿ ÷åìó îñóùåñòâëÿåòñÿ êîìïåíñàöèÿ êîëåáàíèé âåëè÷èíû ðàáî÷åé íàãðóçêè. ÔÈÊÑÀÖÈß ÊÎÍÅ×ÍÛÕ ÏÎËÎÆÅÍÈÉ Â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð äîëæåí ôèêñèðîâàòüñÿ â êîíå÷íîì ïîëîæåíèè äàæå ïîñëå èñ÷åçíîâåíèÿ óïðàâëÿþùåãî ñèãíàëà. Äëÿ âûïîëíåíèÿ ýòîãî óñëîâèÿ òðåáóåòñÿ íàëè÷èå ôóíêöèè «ïàìÿòè», ðåàëèçîâàííîé ïî ñõåìå, ïðèâåäåííîé íà ðèñ.8.4. Áèñòàáèëüíûé ðàñïðåäåëèòåëü íàõîäèòñÿ â òðåáóåìîì ïîëîæåíèè äî òåõ ïîð, ïîêà îí íå áóäåò ïåðåêëþ÷åí óïðàâëÿþùèì ñèãíàëîì. Íà ðèñ.8.16 ïîêàçàíî, ÷òî âûäâèæåíèå øòîêà öèëèíäðà äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ ïðîèñõîäèò ïðè âêëþ÷åíèè ðàñïðåäåëèòåëÿ 8. Принципиальные пневматические схемы 143 1. Âòÿãèâàíèå øòîêà îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ 2. Ðàñïðåäåëèòåëü 3 ñîõðàíÿåò ñâîå ïîëîæåíèå ìåæäó âêëþ÷åíèÿìè, à ñëåäîâàòåëüíî, è ïîëîæåíèå øòîêà ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà. # " 1 Ðèñ. 8.16. Ôèêñàöèÿ êîíå÷íûõ ïîëîæåíèé öèëèíäðà äâóõñòîðîííåãî äåéñòâèÿ Ðàñïðåäåëèòåëü 3 áóäåò ïåðåêëþ÷àòüñÿ òîëüêî â òîì ñëó÷àå, êîãäà áóäåò íàæàòà êíîïêà îäíîãî èç ðàñïðåäåëèòåëåé ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì. Åñëè ïîäàòü äàâëåíèå îäíîâðåìåííî â îáà êàíàëà óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëÿ 3, åãî çîëîòíèê îñòàíåòñÿ â èñõîäíîì ïîëîæåíèè, ïîñêîëüêó îäíîâðåìåííàÿ ïîäà÷à îäíîãî è òîãî æå äàâëåíèÿ íà ïëîùàäè îäíîé è òîé æå âåëè÷èíû ñ ïðîòèâîïîëîæíûõ ñòîðîí íå ïðèâåäåò íè ê êàêîìó ðåçóëüòàòó.  ïðèìåíåíèè ê ïíåâìàòè÷åñêèì ñõåìàì òàêàÿ ñèòóàöèÿ èçâåñòíà êàê «íàëîæåíèå êîìàíä» è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îäíó èç îñíîâíûõ ïðîáëåì ïðè èõ ðàçðàáîòêå. ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÒÅÊÓÙÅÃÎ ÏÎËÎÆÅÍÈß ÖÈËÈÍÄÐΠÀÂÒÎÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÂÎÇÂÐÀÒ Ðàñïðåäåëèòåëü 2, èçîáðàæåííûé íà ðèñ.8.16, ìîæåò áûòü çàìåíåí ðàñïðåäåëèòåëåì ñ óïðàâëåíèåì îò ðîëèêîâîãî ðû÷àãà (ïóòåâûì âûêëþ÷àòåëåì), âêëþ÷àþùèìñÿ â ìîìåíò, ñîâïàäàþùèé ñ ìîìåíòîì îêîí÷àíèÿ õîäà ïîðøíÿ öèëèíäðà.  ýòîì ñëó÷àå öèëèíäð ñàìîñòîÿòåëüíî ïåðåêëþ÷àåò ðàñïðåäåëèòåëü 3 (ðèñ.8.17) è, òàêèì îáðàçîì, àâòîìàòè÷åñêè âîçâðàùàåòñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå. 144 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¡±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í Á±ÂÀ¿¼¿·¶¾¸µ¶ÂÍ Ðèñ. 8.17. Ïîëóàâòîìàòè÷åñêèé âîçâðàò öèëèíäðà ¼±À±¾ Á±ÂÀ¿¼¿·¶¾ ¸µ¶ÂÍ Ðèñ. 8.18. Àâòîìàòè÷åñêèé âîçâðàò öèëèíäðà äàæå ïðè íàëè÷èè èñõîäíîãî óïðàâëÿþùåãî âîçäåéñòâèÿ Ïðîáëåìà âîçíèêàåò, åñëè êíîïêà ðàñïðåäåëèòåëÿ 1 âñå åùå íå áóäåò îòïóùåíà â ìîìåíò, êîãäà ïîðøåíü öèëèíäðà äîéäåò äî êîíöà 145 8. Принципиальные пневматические схемы ñâîåãî õîäà.  ýòîì ñëó÷àå âîçâðàòà íå ïðîèñõîäèò. Ðàñïðåäåëèòåëü 2 íå â ñîñòîÿíèè ïåðåêëþ÷èòü ðàñïðåäåëèòåëü 3 äî òåõ ïîð, ïîêà äåéñòâóåò ïðîòèâîïîëîæíûé ñèãíàë îò ðàñïðåäåëèòåëÿ 1. Áèñòàáèëüíûé ðàñïðåäåëèòåëü ìîæåò áûòü âêëþ÷åí ïðè ïîìîùè óïðàâëÿþùåãî äàâëåíèÿ òîëüêî ïîñëå òîãî, êàê áóäåò ñíÿò ñèãíàë ñ ïðîòèâîïîëîæíîãî óïðàâëÿþùåãî âõîäà. Åñëè òðåáóåòñÿ, ÷òîáû öèëèíäð ïîñëå äîñòèæåíèÿ êîíöà õîäà îáÿçàòåëüíî âîçâðàùàëñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå, òî ïðîñòûì ðåøåíèåì ýòîé ïðîáëåìû áóäåò ïðåîáðàçîâàíèå ñèãíàëà îò êëàïàíà ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì â èìïóëüñ. Îíî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñî÷åòàíèå äâóõ ýëåìåíòàðíûõ ôóíêöèé, ïîêàçàííûõ íà ðèñ.8.9 è 8.18. ÏÎÂÒÎÐßÞÙÈÅÑß ÕÎÄÛ Ïîðøåíü öèëèíäðà ñîâåðøàåò âîçâðàòíî-ïîñòóïàòåëüíûå ïåðåìåùåíèÿ áëàãîäàðÿ ïîëó÷åíèþ ñèãíàëîâ î çàâåðøåíèè õîäà â òîì èëè èíîì íàïðàâëåíèè ïðè ïîìîùè ïóòåâûõ âûêëþ÷àòåëåé, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ãëàâíîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ 3 (ðèñ.8.19) â òðåáóåìîå ïîëîæåíèå. Ðèñ. 8.19. Õîäû ïîâòîðÿþòñÿ, ïîêà âêëþ÷åí ðàñïðåäåëèòåëü (1) Äëÿ òîãî ÷òîáû ïðåêðàòèòü äâèæåíèå, íåîáõîäèìî ïðèìåíèòü ôóíêöèþ «È», ñõåìà ðåàëèçàöèè êîòîðîé ïîêàçàíà íà ðèñ. 8.13. Åñëè áèñòàáèëüíûé ðàñïðåäåëèòåëü ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì ñîåäèíåí 146 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ïîñëåäîâàòåëüíî ñ ïóòåâûì âûêëþ÷àòåëåì, öèëèíäð ïðåðâåò îòðàáîòêó öèêëà, êàê òîëüêî ïåðåêëþ÷àòåëü 1 áóäåò âûêëþ÷åí. Îäíàêî, êàê è â ñëó÷àå, îïèñàííîì ðàíåå, öèëèíäð âñåãäà áóäåò âîçâðàùàòüñÿ â èñõîäíóþ ïîçèöèþ, ïðè êîòîðîé åãî øòîê âòÿíóò. ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÏÎÑËÅÄÎÂÀÒÅËÜÍÎÑÒÜÞ ÎÏÅÐÀÖÈÉ ÊÀÊ ÎÏÈÑÀÒÜ ÏÎÑËÅÄÎÂÀÒÅËÜÍÎÑÒÜ Íåñêîëüêî ïðèâåäåííûõ íèæå ïðàâèë ïîìîãàþò îïèñàòü öèêë ðàáî÷èõ ïåðåìåùåíèé î÷åíü êðàòêî, íî òî÷íî. ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÛÅ ÒÅÐÌÈÍÛ È ÎÁÎÇÍÀ×ÅÍÈß Êàæäûé èñïîëíèòåëüíûé ìåõàíèçì îáîçíà÷àåòñÿ çàãëàâíîé áóêâîé. Èñõîäíîå ïîëîæåíèå èñïîëíèòåëüíîãî ìåõàíèçìà, êîòîðîå îòîáðàæàåòñÿ íà ñõåìå, íàçûâàåòñÿ «íóëåâûì ïîëîæåíèåì». Ïðîòèâîïîëîæíîå ïîëîæåíèå íàçûâàåòñÿ ïîëîæåíèåì «1». Ïíåâìàòè÷åñêèå ñèãíàëû íà âêëþ÷åíèå óïðàâëÿþùåãî ïíåâìîðàñïðåäåëèòåëÿ íàçûâàþòñÿ êîìàíäàìè. Ýòîò òåðìèí ïðèíÿò äëÿ òîãî, ÷òîáû îòëè÷èòü ýòè ñèãíàëû îò ïðî÷èõ ñèãíàëîâ, íàïðèìåð, íàæàòèÿ ðîëèêîâîãî ðû÷àãà íà ðàñïðåäåëèòåëå ñ ìåõàíè÷åñêèì óïðàâëåíèåì (ïóòåâîì âûêëþ÷àòåëå). Êîìàíäà íà ïåðåìåùåíèå öèëèíäðà èç ïîëîæåíèÿ «0» â ïîëîæåíèå «1» íàçûâàåòñÿ «ïîëîæèòåëüíîé» êîìàíäîé. Äëÿ öèëèíäðà «À», åå îáîçíà÷àþò ïðîñòî «À+». Ñîîòâåòñòâåííî êîìàíäà íà âîçâðàò öèëèíäðà À áóäåò îáîçíà÷àòüñÿ «À-». ±ÀÁ±³¼¶¾¹¶ ¿¼¿·¶¾¹Ð ±Ãȹ»¹ ¢¹´¾±¼Ì ¿½±¾µÌ Ðèñ. 8.20. Ôóíêöèîíàëüíûé ýëåìåíò ñî âñåìè êîäîâûìè îáîçíà÷åíèÿìè Ïîñêîëüêó èñõîäíîå ïîëîæåíèå öèëèíäðà íàçûâàåòñÿ «íóëåì», ëîãè÷íî áóäåò ïóòåâîé âûêëþ÷àòåëü (èëè èñïîëüçóåìûé âìåñòî íåãî ïíåâìàòè÷åñêèé èëè ýëåêòðè÷åñêèé äàò÷èê), êîòîðûé ðàñïîçíàåò èñõîäíîå ïîëîæåíèå öèëèíäðà «À», îáîçíà÷èòü «à0». Ïðîòèâîïîëîæíîå 8. Принципиальные пневматические схемы 147 ïîëîæåíèå â ýòîì ñëó÷àå áóäåò íàçûâàòüñÿ «à1». Äëÿ áîëüøåé íàãëÿäíîñòè ñèãíàëû âñåãäà êîäèðóþòñÿ ñòðî÷íûìè áóêâàìè. Äëÿ ïðîñòîòû âîñïðèÿòèÿ íà ðèñ.8.20 âñå ýòè êîäû âîñïðîèçâåäåíû â ñîñòàâå ñõåìàòè÷íîé ñòðóêòóðû. Ïîäîáíàÿ ñòðóêòóðà íàçûâàåòñÿ «ôóíêöèîíàëüíûì ýëåìåíòîì», ïîñêîëüêó îíà îáåñïå÷èâàåò âñå íåîáõîäèìîå äëÿ ðàáîòû ìàøèíû è óïðàâëåíèÿ åþ. ÏÎÑËÅÄÎÂÀÒÅËÜÍÎÑÒÜ ÂÛÏÎËÍÅÍÈß ÎÏÅÐÀÖÈÉ ÏÐÈ ÐÀÁÎÒÅ ÄÂÓÕ ÖÈËÈÍÄÐÎÂ Ñ ïîìîùüþ êîäîâ ìû ìîæåì çàïèñàòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âûïîëíåíèÿ ðàáî÷èõ îïåðàöèé äëÿ äâóõ öèëèíäðîâ â âèäå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êîìàíä, íàïðèìåð: À+, Â+, À-, ÂÒåïåðü ñîâåðøåííî ÿñíî, êàê äîëæíà âûãëÿäåòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âûïîëíåíèÿ îïåðàöèé.  ñâîþ î÷åðåäü âîçíèêàåò âîïðîñ: îòêóäà ïîñòóïàþò ýòè êîìàíäû. Îòâåò ñîâåðøåííî î÷åâèäåí: îò ðàñïðåäåëèòåëåé ñ ðîëèêîâûìè ðû÷àãàìè (ïóòåâûõ âûêëþ÷àòåëåé), êîòîðûå ôèêñèðóþò êîíåö õîäà â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ. Èõ òàêæå ñëåäóåò çàêîäèðîâàòü, ïðè÷åì òàê, ÷òîáû êîäû ãîâîðèëè ñàìè çà ñåáÿ. Äàëåå, ñîâåðøåííî î÷åâèäíî, ÷òî çàâåðøåíèå èñïîëíåíèÿ êîìàíäû (À+, Â+) âñåãäà áóäåò ñîïðîâîæäàòüñÿ ñèãíàëîì îò ïóòåâîãî âûêëþ÷àòåëÿ, îáîçíà÷åííîãî òîé æå ñàìîé áóêâîé ñ èíäåêñîì 1: «à1», «b1»; äëÿ êîìàíäû À- ýòî áóäåò à0 è ò. ä. Ïîëüçóÿñü ýòèìè êîäàìè, ìû ìîæåì çàïèñàòü óïîìÿíóòóþ âûøå ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îïåðàöèé ñëåäóþùèì îáðàçîì: À+ → à1 → Â+ → b1 → À- → à0 → Â- → b0 Êðîìå òîãî, íàì íóæåí ðàñïðåäåëèòåëü ñ ðó÷íûì óïðàâëåíèåì äëÿ âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îïåðàöèé. Ýòîò ðàñïðåäåëèòåëü “ïóñê/îñòàíîâêà” (ñòàðòîâàÿ êíîïêà) âêëþ÷àåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî â öåïî÷êó ïåðåä ïåðâîé êîìàíäîé À+.  ñëó÷àå, åñëè ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îïåðàöèé äîëæíà áûòü ïðîäîëæåíà, ñòàðòîâàÿ êíîïêà äîëæíà îñòàâàòüñÿ âêëþ÷åííîé. Íî åñëè åå âûêëþ÷èòü íà ñåðåäèíå öèêëà, ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îïåðàöèé áóäåò ïðîäîëæàòü âûïîëíÿòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà âñå ðàáî÷èå ïåðåìåùåíèÿ íå áóäóò îòðàáîòàíû, è öèêë íå çàâåðøèòñÿ âîçâðàòîì èñïîëíèòåëüíûõ ìåõàíèçìîâ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî áóäåò âûäàí ïîñëåäíèé ñèãíàë b0. Îäíàêî ïðîéòè ÷åðåç ñòàðòîâóþ êíîïêó (îáîçíà÷àåìóþ êîäîì «st») îí íå ñìîæåò. Ýòî åùå îäèí âàðèàíò èñïîëüçîâàíèÿ ýëåìåíòàðíîé ôóíêöèè «È», ïîêàçàííîé íà ðèñ. 8.13. Äëÿ êîìàíäû À+ íåîáõîäèìû îáà ñèãíàëà: b0 è «st». Ñ ïîìîùüþ áóëåâîé àëãåáðû ýòî óñëîâèå çàïèñûâàåòñÿ êàê äåéñòâèå óìíîæåíèÿ â îáû÷íîé àëãåáðå: «st · b0». 148 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Òàêóþ ñõåìó ìîæíî íàçâàòü «çàìêíóòûì êîíòóðîì». Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñèãíàëîâ è êîìàíä âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì: ¢¹´¾±¼Ì ¿½±¾µÌ Òà æå ñàìàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îïåðàöèé, ÷òî è â áëîê-ñõåìå, ïðèâåäåííîé âûøå, ïîêàçàíà íà ðèñ. 8.21 â âèäå ïíåâìàòè÷åñêîé ñõåìû, èçîáðàæåííîé ñ ïîìîùüþ óñëîâíûõ ñèìâîëîâ, ïðèíÿòûõ â ñèñòåìå ISO. Ïîñêîëüêó ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè ó íàñ óæå çàêîäèðîâàíû â ñîîòâåòñòâèè ñ èõ ïîëîæåíèÿìè, íåò íåîáõîäèìîñòè âû÷åð÷èâàòü ñõåìó â âèäå ïëàíà, íà êîòîðîì îíè áûëè áû «òîïîãðàôè÷åñêè» òî÷íî ïîêàçàíû ðÿäîì ñ ïíåâìàòè÷åñêèìè öèëèíäðàìè èëè ïîìå÷åíû íîìåðàìè, êàê ýòî áûëî ñäåëàíî íà ðèñóíêàõ 8.18 è 8.19. Ñîãëàñíî ñòàíäàðòó, âñå öèëèíäðû èçîáðàæàþòñÿ â ñàìîì âåðõó ñõåìû, íåïîñðåäñòâåííî ïîä íèìè – èõ óïðàâëÿþùèå ðàñïðåäåëèòåëè, à åùå íèæå – ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè.  áîëåå ñëîæíûõ ñõåìàõ íà óðîâíå ìåæäó óïðàâëÿþùèìè ðàñïðåäåëèòåëÿìè è ïóòåâûìè âûêëþ÷àòåëÿìè ìîæåò áûòü ïðåäóñìîòðåí ðÿä äîïîëíèòåëüíûõ ïíåâìàòè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ( íàïðèìåð, ñòàðòîâàÿ êíîïêà «st» íà ðèñ. 8.21). " # B " " C # C # B C 4UBSU B C B Ðèñ. 8.21. Ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñõåìà äëÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè À+, Â+, À-, Â- ÅÄÈÍÈ×ÍÛÉ ÖÈÊË/ÏÎÂÒÎÐßÞÙÈÉÑß ÖÈÊË Âûáîð òðåáóåìîãî ðåæèìà ðàáîòû ñèñòåìû îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì 8. Принципиальные пневматические схемы 149 èñïîëüçîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî òèïà ñòàðòîâîé êíîïêè. Åñëè îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìîíîñòàáèëüíûé ðàñïðåäåëèòåëü, òî ïðè âîçäåéñòâèè íà íåå áóäåò îòðàáîòàí îäèí öèêë.  ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ áèñòàáèëüíîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ öèêë áóäåò ïîâòîðÿòüñÿ íåïðåðûâíî äî òåõ ïîð, ïîêà ðàñïðåäåëèòåëü íå âåðíåòñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå. Íåçàâèñèìî îò òîãî, â êàêîé ìîìåíò ýòî ïðîèçîéäåò, ñõåìà âñåãäà îòðàáîòàåò öèêë äî êîíöà, ïîñëå ÷åãî åå ðàáîòà ïðåêðàòèòñÿ. ÐÀÇÍÎÍÀÏÐÀÂËÅÍÍÛÅ ÊÎÌÀÍÄÛ ÂÎÇÄÅÉÑÒÂÈÅ ×ÅÐÅÇ ÈÌÏÓËÜÑ Òåõíîëîãè÷åñêèé çàæèì äåòàëåé: ðåãóëèðîâàíèå äàâëåíèÿ Äëÿ çàæèìà äåòàëåé ÷àñòî ïðèìåíÿþòñÿ êîðîòêîõîäîâûå öèëèíäðû îäíîñòîðîííåãî äåéñòâèÿ. Òàêèå ñèñòåìû îáû÷íî èìåþò âñòðîåííûå ýëåêòðè÷åñêèå äàò÷èêè ïîëîæåíèÿ, îäíàêî ýòî íå ñíèìàåò âîïðîñà îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè. Äîñòàòî÷íî ëè íàäåæíî çàêðåïëåíà äåòàëü, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè, ÷òîáû âûäåðæèâàòü óñèëèÿ, ïðèëàãàåìûå ê íåé â ïðîöåññå ýòîé îáðàáîòêè? Åäèíñòâåííî íàäåæíûì ïîäòâåðæäåíèåì ýòîãî ÿâëÿåòñÿ ñèãíàë, ñâèäåòåëüñòâóþùèé, ÷òî âåëè÷èíà äàâëåíèÿ íà ïîðøåíü çàæèìíîãî öèëèíäðà äîñòàòî÷íà. Òàêîé ñèãíàë ìîæíî ïîëó÷èòü ïðè ïîìîùè êëàïàíà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè äàâëåíèé. Îí äàåò âîçìîæíîñòü îïåðàòîðó îòðåãóëèðîâàòü ìèíèìàëüíîå äàâëåíèå, äîñòàòî÷íîå äëÿ íàäåæíîãî çàæèìà äåòàëè. Ðèñ. 8.22. Ñõåìà äëÿ çàæèìà è îáðàáîòêè äåòàëåé, åäèíè÷íûé öèêë Äàâëåíèå, êîòîðîå ðåãèñòðèðóåò ÷óâñòâèòåëüíûé ýëåìåíò äàííîãî êëàïàíà, – ýòî äàâëåíèå â ïíåâìàòè÷åñêîì öèëèíäðå çàæèìíîãî 150 ПНЕВМОАВТОМАТИКА óñòðîéñòâà. Ïîýòîìó åãî óïðàâëÿþùèé âõîä äîëæåí ÷åðåç òðîéíèê ïîäñîåäèíÿòüñÿ ê ïîëîñòè öèëèíäðà, à åãî âûõîäíîé ñèãíàë áóäåò ñèãíàëîì äëÿ íà÷àëà ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè (öèëèíäð «Â» íà ðèñ.8.22). Ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð äîëæåí âîçâðàòèòüñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå ñðàçó ïî îêîí÷àíèè îïåðàöèè, ò.å. ïîñëå çàâåðøåíèÿ ðàáî÷åãî õîäà, èíôîðìàöèþ î ÷åì äîëæåí âûäàòü ïóòåâîé âûêëþ÷àòåëü «b1». Çäåñü âîçíèêàåò îäíà ñëîæíîñòü: öèëèíäð «Â» íå ìîæåò âîçâðàòèòüñÿ íàçàä äî òåõ ïîð, ïîêà â öèëèíäðå «À» çàæèìíîãî óñòðîéñòâà íàõîäèòñÿ ñæàòûé âîçäóõ. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, öèëèíäðó «À» íåëüçÿ âîçâðàùàòüñÿ è îñëàáëÿòü òåì ñàìûì çàæèì äåòàëè, ïðåæäå ÷åì óñòðîéñòâî, âûïîëíÿþùåå ìåõàíè÷åñêóþ îáðàáîòêó (öèëèíäð «Â»), íå áóäåò îòâåäåíî â èñõîäíóþ ïîçèöèþ. Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû ìû ñíîâà ìîæåì èñïîëüçîâàòü îñíîâíóþ ñõåìó èç ðèñ.8.9 äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîñòîÿííî äåéñòâóþùåãî ñèãíàëà îò êëàïàíà ïîñëåäîâàòåëüíîñòè äàâëåíèé â èìïóëüñ. Öèêë çàïóñêàåòñÿ âðó÷íóþ. Íà ïðàêòèêå ýòî âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì: îïåðàòîð äîëæåí óñòàíîâèòü îáðàáàòûâàåìóþ äåòàëü è çàòåì óäåðæèâàòü êíîïêó â íàæàòîì ïîëîæåíèè äî òåõ ïîð, ïîêà ðàáîòà íå áóäåò çàêîí÷åíà. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ áîëüøåé ÿñíîñòè – ñì. ðèñ. 8.22. Ðèñ. 8.23. Çàæèì è ìåõàíîîáðàáîòêà äåòàëè ñ äîïîëíèòåëüíîé ôèêñàöèåé Îäíàêî â òàêîé ñõåìå åñòü îäèí íåäîñòàòîê: åñëè îïåðàòîð îòïóñòèò êíîïêó ïîñëå òîãî, êàê áóäåò çàïóùåí ïðîöåññ ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè, çàæèì ðàñêðîåòñÿ. Ýòîãî äîïóñêàòü íåëüçÿ. Ðåøåíèåì ïðîáëåìû ìîæåò ñòàòü «çàïîìèíàíèå» ñèãíàëà ðó÷íîãî ïóñêà ïðè ïîìîùè ñõåìû, ïðèâåäåííîé íà ðèñ.8.16. Çäåñü â êà÷åñòâå ðàñïðåäåëèòåëÿ 1 ìû èñïîëüçîâàëè ïóòåâîé âûêëþ÷àòåëü «b0». Îäíàêî ýòîò ðàñïðåäåëèòåëü 8. Принципиальные пневматические схемы 151 ñðàáàòûâàåò ëèøü â èñõîäíîì ïîëîæåíèè öèëèíäðà, êîãäà îïåðàöèÿ çàâåðøåíà, è öèëèíäð «Â» âåðíóëñÿ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â äàííîì ñëó÷àå èìååòñÿ åùå îäíà âñòðå÷íàÿ êîìàíäà, îò êîòîðîé ìû äîëæíû èçáàâèòüñÿ, ïóòåì ïðåîáðàçîâàíèÿ åå â èìïóëüñ.  èòîãå ìû ïîëó÷èì ñõåìó, èçîáðàæåííóþ íà ðèñ.8.23. ÏÅÐÅÊËÞ×ÅÍÈÅ ØÈÍ Ñëåäóåò ïðèçíàòü, ÷òî îïèñàííûé òîëüêî ÷òî íà ïðàêòè÷åñêîì ïðèìåðå ñïîñîá, ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî óñòðàíÿåòñÿ ïðîáëåìà ðàçíîíàïðàâëåííûõ êîìàíä, ÿâëÿåòñÿ íå ñàìûì ëó÷øèì. Äîëæíî ñóùåñòâîâàòü èíîå ñîâðåìåííîå è íàäåæíîå ðåøåíèå. Áîëåå ïðàâèëüíûì ðåøåíèåì áûëî áû óñòðàíåíèå íàëîæåíèÿ ñèãíàëîâ, íî íå ïîñðåäñòâîì ðàçëè÷íûõ óõèùðåíèé, îñíîâàííûõ íà âûäåðæêå âðåìåíè, à çà ñ÷åò ïåðåêëþ÷åíèÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ (ñåëåêòîðà), âêëþ÷åííîãî â ñîñòàâ ñõåìû, ïðåäñòàâëåííîé íà ðèñ. 8.21. Ñëîæíîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, êàê óçíàòü, ãäå èìåííî òàêîé ñåëåêòîð äîëæåí ðàñïîëàãàòüñÿ, êàê îí äîëæåí âêëþ÷àòüñÿ-âûêëþ÷àòüñÿ, è êàê äîëæíî áûòü ðåàëèçîâàíî åãî ïîäñîåäèíåíèå. Äëÿ ñîñòàâëåíèÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñõåì ñ èñïîëüçîâàíèåì ñåëåêòîðà ñóùåñòâóåò ïðîñòàÿ ïðîöåäóðà, èìåíóåìàÿ «ìåòîäîì ðàçáèåíèÿ íà ãðóïïû». Ðàáî÷èé öèêë ðàçäåëÿåòñÿ íà äâå èëè áîëåå ãðóïï.  íàøèõ ïîñëåäóþùèõ ðàññóæäåíèÿõ áóäåì èñõîäèòü èç òîãî, ÷òî ìû èìååì äåëî òîëüêî ñ äâóìÿ ãðóïïàìè. Ê êàæäîé èç íèõ ïîäâåäåí ñâîé òðóáîïðîâîä ïîäà÷è ñæàòîãî âîçäóõà îò ñåëåêòîðà. Ðàçäåëåíèå íà ãðóïïû, íàïðèìåð, äëÿ öèêëà “À+, Â+, Â-, À-“, âûïîëíÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ãëÿäÿ íà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü êîìàíä ñëåâà íàïðàâî, ìû ìîæåì ðàçáèòü ýòè êîìàíäû íà ãðóïïû, ðóêîâîäñòâóÿñü ïðàâèëîì, ñîãëàñíî êîòîðîìó â êàæäîé ãðóïïå äîïóñêàåòñÿ òîëüêî îäíà êîìàíäà äëÿ ëþáîãî öèëèíäðà ñî çíàêîì ëèáî +, ëèáî - , íàïðèìåð: |À+, Â+| ãðóïïà I |B-, A-| ãðóïïà II Òîò æå ñàìûé ïðèíöèï îñòàåòñÿ â ñèëå è äëÿ áîëåå äëèííûõ öèêëîâ, êîòîðûå ìîæíî ðàçáèòü íà òðè èëè áîëåå ãðóïï. Íå îáÿçàòåëüíî, ÷òîáû îòðàáîòêà öèêëà íà÷èíàëàñü ñ íîâîé ãðóïïû. Îêîí÷àíèå öèêëà ìîæåò ïðèõîäèòüñÿ íà ñåðåäèíó ãðóïïû. Ñòàðòîâàÿ êíîïêà ïðîñòî âêëþ÷àåòñÿ â ëèíèþ ïîñëåäîâàòåëüíî íà óðîâíå ïåðâîé êîìàíäû öèêëà. Èíîãäà ïðèõîäèòñÿ ïðåäïðèíÿòü íåñêîëüêî ïîïûòîê, ïðåæäå ÷åì áóäåò îïðåäåëåíî ìèíèìàëüíî íåîáõîäèìîå ÷èñëî ãðóïï. Äàëüíåéøèå ïðàâèëà ïðèâåäåíû â ñëåäóþùåé áëîê-ñõåìå. 152 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¶µ±¼Í¾¶ºÉ¹¶»¿½±¾µÌ ³´ÁÄÀÀ¶I ¶µ±¼Í¾¶ºÉ¹¶»¿½±¾µÌ ³´ÁÄÀÀ¶II ¶Á³±Ð»¿½±¾µ± ³´ÁÄÀÀ¶I ¶Á³±Ð»¿½±¾µ± ³´ÁÄÀÀ¶II ¹¾¹ÐÀ¹Ã±¾¹Ð ɹ¾± ´ÁÄÀÀÌI ¹¾¹ÐÀ¹Ã±¾¹Ð ɹ¾± ´ÁÄÀÀÌII ¢¶¼¶»Ã¿Á Ðèñ. 8.24. Áëîê-ñõåìà ïåðåêëþ÷åíèÿ øèí 1 – Ïåðâûé óïðàâëÿþùèé ðàñïðåäåëèòåëü, êîòîðûé äîëæåí áûòü âêëþ÷åí â ãðóïïå I 2 – Âñå ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè â ãðóïïå I, êðîìå ïîñëåäíåãî. 3 – Âñå êîìàíäû, ïîäàâàåìûå íà óïðàâëÿþùèå ðàñïðåäåëèòåëè ãðóïïû I, ñ ïèòàíèåì îò øèíû ãðóïïû I. 4 – Ïóòåâîé âûêëþ÷àòåëü, ðåãèñòðèðóþùèé êîíåö ïîñëåäíåãî õîäà â ãðóïïå I, ïåðåêëþ÷àåò ñåëåêòîð. Èç øèíû ãðóïïû I ñáðàñûâàåòñÿ âîçäóõ, à â øèíó ãðóïïû II ïîäàåòñÿ äàâëåíèå. 5 – Ïåðâûé óïðàâëÿþùèé ðàñïðåäåëèòåëü, êîòîðûé äîëæåí áûòü âêëþ÷åí â ãðóïïå II. 6 – Âñå ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè â ãðóïïå II, çà èñêëþ÷åíèåì ïîñëåäíåãî. 7 – Âñå êîìàíäû, ïîäàâàåìûå íà óïðàâëÿþùèå ðàñïðåäåëèòåëè ãðóïïû II, ñ ïèòàíèåì îò øèíû ãðóïïû II. 8 – Ïóòåâîé âûêëþ÷àòåëü, ðåãèñòðèðóþùèé êîíåö ïîñëåäíåãî õîäà â ãðóïïå II, ïåðåêëþ÷àåò ñåëåêòîð â ïåðâîíà÷àëüíîå ïîëîæåíèå. Òåïåðü îòäåëüíûå ðàáî÷èå øàãè ïíåâìàòè÷åñêîé ñèñòåìû áóäóò ñîâñåì íåñëîæíûìè. Ñòàðòîâàÿ êíîïêà âñåãäà âêëþ÷åíà ïîñëåäîâàòåëüíî â ëèíèþ íà óðîâíå ïåðâîé êîìàíäû öèêëà.  ïðèâåäåííîì âûøå ïðèìåðå êîíåö öèêëà ñîâïàäàåò ñ êîíöîì ãðóïïû. Ýòî íå âñåãäà òàê è, êàê áûëî îòìå÷åíî âûøå, íå ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì óñëîâèåì. Ïðîäåìîíñòðèðóåì ýòî íà ïðèìåðå. Äîïóñòèì, èìååòñÿ öèêë ñ ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ: À+, Â+, A-, C+, D+, D-, B-, C-. Åñëè ìû íà÷íåì ðàçáèâàòü åå íà ãðóïïû îò íà÷àëà, òî ïîëó÷èì êàñêàä èç 3 ãðóïï: |A+, B+,| A-, C+, D+,| D-, B-, C-| Åñëè íà÷àòü äåëèòü ýòó ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñ êîíöà, òî â ýòîì ñëó÷àå ìû îáíàðóæèì, ÷òî ó íàñ èìååòñÿ òîëüêî 2 ãðóïïû, ïîñêîëüêó 8. Принципиальные пневматические схемы 153 ïåðåìåùåíèÿ A+, D-, B-, C- ìîãóò áûòü âûïîëíåíû â îäíîé ãðóïïå: A+,| B+, A-, C+, D+,| D-, B-, C-. Ñåëåêòîð áóäåò âêëþ÷àòüñÿ ïðè ïîìîùè à1 è ïåðåêëþ÷àòüñÿ îáðàòíî ïðè ïîìîùè d1. Ïóñêîâàÿ êíîïêà áóäåò ñâÿçàíà ÷åðåç ñ0 ñ êîìàíäíûì âõîäîì À+. Ðèñ. 8.25. Ïåðåêëþ÷åíèå øèí äëÿ äâóõ öèëèíäðîâ Íå çàáóäåì, ÷òî îáà ïóòåâûõ âûêëþ÷àòåëÿ, çàêîäèðîâàííûå íóëåâûì èíäåêñîì, äîëæíû áûòü èçîáðàæåíû íà ñõåìå â ðàáî÷åì ïîëîæåíèè, òàê æå, êàê è íà ñõåìå, îïèñûâàþùåé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü A+, B+, B-, A- (ðèñ. 8.25). 9. ÂÀÊÓÓÌÍÛÅ ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ Âàêóóìíûå óñòðîéñòâà èãðàþò âàæíóþ ðîëü è øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ïðîìûøëåííîñòè. Êàê ïðàâèëî, îíè ïðèìåíÿþòñÿ â àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñáîðî÷íûõ ñèñòåìàõ äëÿ ïåðåìåùåíèÿ èçäåëèé, èìåþùèõ ðàçìåðû â ïðåäåëàõ îò ìàëûõ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ äî ñòåêëÿííûõ ëèñòîâ, èëè äëÿ óäåðæàíèÿ èçäåëèé â îïðåäåëåííîì ïîëîæåíèè âî âðåìÿ âûïîëíåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé. ÍÀÑÎÑÛ È ÝÆÅÊÒÎÐÛ Âàêóóì, âîîáùå, èìååò îïðåäåëåíèå êàê ìåñòî, â êîòîðîì íåò âåùåñòâà. Ïðàêòè÷åñêè ýòîãî äîñòè÷ü íåâîçìîæíî, ïîýòîìó â òåðìèíàõ ïíåâìàòè÷åñêîé òåõíîëîãèè ïîä âàêóóìîì ïîíèìàþò îáëàñòü, äàâëåíèå â êîòîðîé íèæå àòìîñôåðíîãî. Äàííóþ ðàçíîñòü äàâëåíèé èëè, êàê åå åùå íàçûâàþò, ðàçðåæåíèå èçìåðÿþò â îáû÷íûõ åäèíèöàõ äàâëåíèÿ (áàðàõ, Ïàñêàëÿõ è äð.). Äëÿ èçìåðåíèÿ àáñîëþòíîãî äàâëåíèÿ â çîíå âàêóóìà íåðåäêî ïðèìåíÿþòñÿ Òîððû (â ÷åñòü çíàìåíèòîãî èòàëüÿíñêîãî ôèçèêà Òîððè÷åëè). Ñóùåñòâóåò äâà ìåòîäà ïîëó÷åíèÿ âàêóóìà: ñ ïîìîùüþ âàêóóìíîãî íàñîñà, êîòîðûé îòêà÷èâàåò âîçäóõ èç ðåçåðâóàðà è òðåáóåò ïðèâîä, ïðèâîäÿùèé åãî âî âðàùåíèå, èëè èñïîëüçóÿ ýæåêòîð, êîòîðûé ñîçäàåò âàêóóì áëàãîäàðÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ñòðóè ñæàòîãî âîçäóõà. Õîòÿ ñîçäàíèå ðàçðåæåíèÿ ñ ïîìîùüþ âàêóóìíîãî íàñîñà îáúåìíîãî òèïà îòíîñèòåëüíî äîðîãî, ýòîò ñïîñîá âñå æå èñïîëüçóþò äëÿ ñîçäàíèÿ ãëóáîêîãî âàêóóìà ïðè ðàáîòå ñ áîëüøèìè, òÿæåëûìè èçäåëèÿìè. Íî â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ âàêóóì ñîçäàþò ïðè ïîìîùè ýæåêòîðîâ, òàê êàê ýòîò ñïîñîá äåøåâëå. Ñõåìà âàêóóìíîãî ýæåêòîðà ïîêàçàíà íà ðèñ.9.1. Ñæàòûé âîçäóõ ïðîõîäèò ÷åðåç ñîïëî ýæåêòîðà, ðàçãîíÿÿñü äî âûñîêîé ñêîðîñòè. Íåðåäêî â ýæåêòîðàõ ïðèìåíÿþò ñîïëî Ëàâàëÿ, ïîçâîëÿþùåå ðàçîãíàòü ïîòîê äî ñêîðîñòè, â íåñêîëüêî ðàç ïðåâîñõîäÿùåé ñêîðîñòü çâóêà.  âûñîêîñêîðîñòíîì ïîòîêå ñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå âîçäóõà î÷åíü íèçêîå, ò.ê. ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ ãàçà, âûðàæàåìàÿ äàâëåíèåì, ïåðåõîäèò â êèíåòè÷åñêóþ (ñì. ãë.3, ðàçäåë «Óðàâíåíèå Áåðíóëëè»).  çîíå âûñîêîñêîðîñòíîé ñòðóè ðàñïîëàãàåòñÿ âàêóóìíûé ïîðò ýæåêòîðà, ñîåäèíåííûé ñ ïðèñîñêîé. ПНЕВМОАВТОМАТИКА 155  ïðèñîñêå ñîçäàåòñÿ ðàçðåæåíèå. ×åðåç ïðèñîñêó â âàêóóìíûé ïîðò ïîäñàñûâàåòñÿ íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî âîçäóõà èç àòìîñôåðû, êîòîðûé ñìåøèâàåòñÿ ñ îñíîâíûì ïîòîêîì. Ðàñõîä âîçäóõà ÷åðåç ïðèñîñêó íå äîëæåí ðàçðóøàòü âûñîêîñêîðîñòíîé ïîòîê, ïîýòîìó îí äîëæåí áûòü îãðàíè÷åí. Âåëè÷èíà äîïóñòèìîãî ðàñõîäà ÷åðåç ïðèñîñêó ÿâëÿåòñÿ âàæíîé õàðàêòåðèñòèêîé ýæåêòîðà. Äàëåå ïîòîê, òåêóùèé ñ îãðîìíîé ñêîðîñòüþ ïðè íèçêîì äàâëåíèè, äîëæåí áûòü âûáðîøåí â àòìîñôåðó. Îäíàêî äëÿ ïîòîêà, èìåþùåãî äàâëåíèå íà óðîâíå ñîòûõ äîëåé áàðà, îêðóæàþùàÿ ñðåäà ñ åå àòìîñôåðíûì äàâëåíèåì ïîäîáíà áåòîííîé ñòåíå, êîòîðóþ îí íå â ñîñòîÿíèè «ïðîáèòü». Äëÿ âûõëîïà â àòìîñôåðó íåîáõîäèìî ïîäíÿòü ñòàòè÷åñêîå äàâëåíèå ïîòîêà ïóòåì òîðìîæåíèÿ, ò.å. ïåðåâîäà êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè â ïîòåíöèàëüíóþ. Ýòà çàäà÷à ðåøàåòñÿ ñ ïîìîùüþ âûõëîïíîãî äèôôóçîðà, êîòîðûé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñïåöèàëüíî ïðîôèëèðîâàííûé êàíàë, à â ïðîñòåéøåì âàðèàíòå – òðóáêó ïîñòîÿííîãî ñå÷åíèÿ. Ðèñ.9.1. Ñïîñîáû ñîçäàíèÿ âàêóóìà ñ ïîìîùüþ ýæåêòîðà: à. Ïîëó÷åíèå âûñîêîãî óðîâíÿ âàêóóìà á. Ïîëó÷åíèå âûñîêîãî óðîâíÿ ðàñõîäà Êàê âèäíî èç äèàãðàììû (ñì.ðèñ.9.1), èçìåíÿÿ îòíîøåíèå äèàìåòðîâ ñîïëà è äèôôóçîðà, ìîæíî èçìåíÿòü óðîâåíü ñîçäàâàåìîãî âàêóóìà è ðàñõîäà âîçäóõà ÷åðåç âàêóóìíûé ïîðò. Ýæåêòîðû ñ ìàëûì äèàìåòðîì ñîïëà è äèôôóçîðà äàþò áîëüøèé óðîâåíü ðàçðåæåíèÿ, íî ìåíüøèé ðàñõîä (ðèñ.9.1, à). Ýæåêòîðû ñ áîëüøèì äèàìåòðîì ñîïëà è äèôôóçîðà äàþò áîëüøèé ðàñõîä âîçäóõà ÷åðåç âàêóóìíûé ïîðò, íî ìåíüøèé óðîâåíü âàêóóìà (ðèñ.9.1, á). Ñî÷åòàíèå îáîèõ âàðèàíòîâ èñïîëüçîâàíî ïðè ñîçäàíèè ìíîãîñòóïåí÷àòûõ ýæåêòîðîâ, ó êîòîðûõ âûõëîïíîé äèôôóçîð ðàçäåëåí íà íåñêîëüêî ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñåêöèé. Òàê, â äâóõñòóïåí÷àòîì ýæåêòîðå (ðèñ.9.2) âàêóóìíûé ïîðò ðàçäåëåí íà äâå êàìåðû âñàñûâàíèÿ, ïåðâàÿ èç êîòîðûõ îáåñïå÷èâàåò âûñîêèé óðîâåíü âàêóóìà, â òî âðåìÿ êàê âòîðàÿ óâåëè÷èâàåò ðàñõîä óäàëÿåìîãî âîçäóõà. Óñòàíîâèâ óïðàâëÿþùèé êëàïàí ìåæäó äâóìÿ êàìåðàìè âñàñûâàíèÿ, ìîæíî èçìåíÿòü ñîîòíîøåíèå ìåæäó óðîâíåì âàêóóìà è ðàñõîäîì óäàëÿåìîãî âîçäóõà. 156 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Ðèñ. 9.2. Äâóõñòóïåí÷àòûé âàêóóìíûé ýæåêòîð: à. Ïîðò äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîãî óðîâíÿ âàêóóìà á. Ïîðò äëÿ ïîëó÷åíèå âûñîêîãî óðîâíÿ ðàñõîäà Êðîìå òîãî, ïðè äîñòèæåíèè íóæíîãî óðîâíÿ âàêóóìà ðàñõîä óäàëÿåìîãî âîçäóõà ìîæåò áûòü ìèíèìèçèðîâàí. Âàêóóìíûå ýæåêòîðû íåðåäêî âûïîëíÿþòñÿ â âèäå áëîêîâ, ñîäåðæàùèõ âñòðîåííûå ãëóøèòåëè, ôèëüòðû, êëàïàíû è ïåðåêëþ÷àòåëè, ÷òî äåëàåò èõ ïðîñòûìè â óñòàíîâêå è ýêñïëóàòàöèè. Êîìïàêòíîñòü è ìàëûé âåñ ýòèõ ýæåêòîðîâ ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü èõ äàæå íà ðîáîòàõìàíèïóëÿòîðàõ èëè äðóãèõ ïðèñïîñîáëåíèÿõ äëÿ ïåðåìåùåíèÿ èçäåëèé, ãäå âåñ äîëæåí áûòü ìèíèìèçèðîâàí. Ðàçìåðû ñîïëà è äèôôóçîðà òùàòåëüíî ðàññ÷èòàíû, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü óðîâåíü âàêóóìà äî 40% áîëüøèé, ÷åì äàþò îáû÷íûå óñòðîéñòâà òàêîãî òèïà. ÂÀÊÓÓÌÍÛÅ ÏÐÈÑÎÑÊÈ ×òîáû ñ ïîìîùüþ âàêóóìà ìîæíî áûëî ïåðåìåùàòü èçäåëèÿ, íåîáõîäèìî ñîçäàòü óïëîòíåíèÿ ìåæäó ýæåêòîðîì è ðàáî÷åé çîíîé, â êîòîðîé ñîçäàåòñÿ âàêóóì. Ýòî äîñòèãàåòñÿ ñ ïîìîùüþ âàêóóìíûõ ïðèñîñîê, êîòîðûå ñëåäóåò ðàñïîëàãàòü êàê ìîæíî áëèæå ê ýæåêòîðó äëÿ óìåíüøåíèÿ ïîòåðü ðàçðåæåíèÿ ïî äëèíå è óìåíüøåíèÿ îáúåìà óäàëÿåìîãî âîçäóõà, ÷òî äàåò âûèãðûø âî âðåìåíè ïðèñàñûâàíèÿ. Ïðè íîðìàëüíûõ ýêñïëóàòàöèîííûõ óñëîâèÿõ êàæäûé ýæåêòîð ñâÿçûâàåòñÿ òîëüêî ñ îäíîé ïðèñîñêîé äëÿ èñêëþ÷åíèÿ âëèÿíèÿ ïðèñîñîê äðóã íà äðóãà, â ýòîì ñëó÷àå ïîòåðÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè îäíîé èç íèõ íå ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ðàçðåæåíèÿ íà äðóãèõ ïðèñîñêàõ. Åñëè íåñêîëüêî ïðèñîñîê ñîåäèíåíû ñ îäíèì ýæåêòîðîì, ïðèñîñêè ñíàáæàþòñÿ îáðàòíûìè êëàïàíàìè, àâòîìàòè÷åñêè ïåðåêðûâàþùèìè êàíàë ïðè îòñóòñòâèè êîíòàêòà ïðèñîñêè ñ ïîâåðõíîñòüþ. Âàêóóìíûå ïðèñîñêè èçãîòàâëèâàþòñÿ èç ðàçëè÷íûõ âèäîâ êàó÷óêà, êàê ïðàâèëî, ýòî íèòðèëüíûé (NBR) êàó÷óê, ïîëèóðåòàíû è ôòîððåçèíîâûå âèòîíû (FPM).  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïðèìåíÿþò ïðèñîñêè NBR, êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò îïòèìàëüíóþ êîìáèíàöèþ ïîâåðõíîñòíîé àäàïòàöèè è æåñòêîñòè. Áîëåå ìÿãêèå ñèëèêîíîâûå ïðèñîñêè ïðèìåíÿþò äëÿ èçäåëèé ñ ãëóáîêèìè ôîðìàìè ïîâåðõíîñòè, â òî âðåìÿ êàê âèòîíû è äðóãèå àíòèñòàòè÷åñêèå ìàòåðèàëû ïðèìåíÿþòñÿ â ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè. Ðàçìåð è òèï âàêóóìíîé ïðèñîñêè, òðåáóåìîé äëÿ äàííîé çàäà÷è, 157 ПНЕВМОАВТОМАТИКА çàâèñèò îò ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ, íàèáîëåå âàæíûìè èç êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ âåñ, ôîðìà è ÷èñòîòà ïîâåðõíîñòè (ðèñ.9.3). £¹ÀÀÁ¹Â¿Â»¹ ¢Æ¶½± Á¹½¶¾¶¾¹¶ ¼¿Â»±Ð Á¹ Á±²¿Ã¶  À¼¿Â»¹½¹ ¾¶É¶Á¿Æ¿³±ÃÌ ½¹ À¿³¶Áƾ¿ÂÃн¹ ÀÁ¹ ļ¿³¹¹ ¿ÃÂÄÃÂó¹Ðµ¶Å¿Á½±Ç¹¹¹¸µ¶¼¹Ð ¼¿Â»±Ð ÂÁ¶²Á±½¹ Á¹ Á±²¿Ã¶  À¿³¶Áƾ¿ÂÃн¹ »¿´µ± ³¿¸½¿·¾± ¹Æ µ¶Å¿Á½±Ç¹Ð ¹¼¹ ½Ðù¶ À¿µ µ¶ºÂ󹶽 ³±»ÄĽ± ³¹¾¹¼¿³Ì¶ ²Ä½±·¾Ì¶ »±Áÿ¾¾Ì¶¼¹ÂÃ̹µÁ ¼Ä²¿»±Ð Á¹ Á±²¿Ã¶  »Á¹³¿¼¹¾¶º¾Ì½¹ À¿³¶ÁÆ ¾¿ÂÃн¹ ¿ÅÁ¹Á¿³±¾¾±Ð ¼Ð ¸±Æ³±Ã± ¹¸µ¶¼¹º  ¾±»¼¿¾¾¿º À¿³¶Áƾ¿ÂÃÍϹ³Ä¼¿³¹ÐÆ¿´Á±¾¹È¶¾¾¿ ´¿ÀÁ¿ÂÃÁ±¾Âó± ®¼¼¹Àùȶ»±Ð ¼Ð ¸±Æ³±Ã± ¹¸µ¶¼¹º  ¾¶²¿¼ÍÉ¿º À¿³¶Áƾ¿ÂÃÍÏ ¸±Æ³±Ã± ¹¼¹ µ¼Ð ÿȾ¿ Á±ÂÀ¿¼¿·¶¾¾ÌÆĵ¼¹¾¶¾¾Ìƹ¸µ¶¼¹º Á±Ê±ÏʱÐÂÐ ¼Ð Á±²¿ÃÌ Â ¹¸µ¶¼¹Ð½¹ ¹½¶Ïʹ½¹ ¾¶´¿Á¹¸¿¾Ã±¼Í¾ÄÏ À¿³¶Áƾ¿ÂÃÍ ÀÁ¹Â±Â̳±¾¹Ð ¢ µ¼¹¾¾¿Æ¿µ¿³Ì½ Éÿ»¿½ ¼Ð ¹¸µ¶¼¹º ¹½¶ÏÊ¹Æ ¾¶Á¿³¾ÄÏ À¿³¶Áƾ¿ÂÃÍ ¹¼¹¶Â¼¹¹¸µ¶¼¹¶¾Ä·µ±¶Ã Â㵶½ÀŹÁ¿³±¾¹¹ÀÁ¹²±¸¹Á¿³±¾¹¹ ¢ ij¶¼¹È¶¾¾Ì½¹ Á±¸½¶Á±½¹ ¼ÐÁ±²¿ÃÌÂÃз¶¼Ì½¹¹¸µ¶¼¹Ð½¹ ¸Î¼¶»ÃÁ¿ÀÁ¿ ³¿µÐʶ´¿ ½±Ã¶Á¹±¼± ¼Ð ÀÁ¶µ¿Ã³Á±Ê¶¾¹Ð ¾±»±À¼¹³±¾¹Ð Âñùȶ»¿´¿Î¼¶»ÃÁ¹È¶Â󱡶¸¹¾¿³Ìº ½±Ã¶Á¹±¼ÂÀ¿¾¹·¶¾¾Ì½Î¼¶»ÃÁ¹È¶Â»¹½ ¿ÀÁ¿Ã¹³¼¶¾¹¶½¹ÂÀ¿¼Í¸Ä¶ÃÂл±»¿µ¾¿ ¹¸ÂÁ¶µÂó춻ÃÁ¿Âñùȶ»¿º¸±Ê¹ÃÌ Ðèñ. 9.3. Âûáîð ôîðìû ïðèñîñêè 158 ПНЕВМОАВТОМАТИКА Êðîìå òîãî, ñïîñîáíîñòü ïðèñîñêè ñîõðàíÿòü îïòèìàëüíûé ïðîôèëü äëÿ ïîääåðæàíèÿ âàêóóìà íàïðÿìóþ âëèÿåò íà ðàáîòîñïîñîáíîñòü ñèñòåìû. Òàê, ìÿãêèå ïðèñîñêè ìîãóò äåôîðìèðîâàòüñÿ âíåøíèì äàâëåíèåì âî âðåìÿ ñîçäàíèÿ âàêóóìà, ÷òî ñèëüíî óìåíüøàåò ïîëåçíóþ ïëîùàäü ïðèñîñêè, à ïîòîìó è âåëè÷èíó ïîäúåìíîé ñèëû, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü ñîçäàíà. Íàîáîðîò, åñëè ìàòåðèàë ïðèñîñêè ñëèøêîì òâåðä, âîçäóõ ìîæåò ïðîñà÷èâàòüñÿ ÷åðåç êðàÿ, ïðèæàòûå ê èçäåëèþ, è ÷òîáû óäåðæàòü èçäåëèå â ýòîì ñëó÷àå, íåîáõîäèìî óâåëè÷èòü äàâëåíèå è ðàñõîä â ñîïëå ýæåêòîðà äëÿ ïîääåðæàíèÿ íóæíîãî óðîâíÿ ñòàòè÷åñêîãî âàêóóìà. Ðåøåíèåì ýòîãî ïðîòèâîðå÷èÿ ÿâëÿþòñÿ îòíîñèòåëüíî ìÿãêèå, íî îðåáðåííûå ïðèñîñêè, ñïîñîáíûå ñîõðàíÿòü ïîëåçíóþ ïëîùàäü ìåæäó ïðèñîñêîé è èçäåëèåì. Ïðè ýòîì óñòðîéñòâà, ñîçäàþùèå âàêóóì, äîëæíû îáåñïå÷èâàòü âûñîêèé ðàñõîä óäàëÿåìîãî âîçäóõà. Âûñîêèé ðàñõîä âîçäóõà ïîçâîëÿåò îáåñïå÷èòü áûñòðîå ïðèòÿãèâàíèå ïðèñîñêè ê èçäåëèþ, ÷òî ïðåäîòâðàùàåò óòå÷êè âîçäóõà ÷åðåç êðàÿ ïðèñîñêè. Äëÿ ñîçäàíèÿ âûñîêîãî ðàñõîäà âîçäóõà íàèáîëåå ïîäõîäÿò ðàññìîòðåííûå âûøå ìíîãîñòóïåí÷àòûå ýæåêòîðû. Ðåáðèñòûå ïðèñîñêè èñïîëüçóþò òàêæå ïðè ðàáîòå ñ ãèáêèìè ìàòåðèàëàìè, íàïðèìåð òàêèìè, êàê ïëàñòìàññîâûå ëèñòû, êîòîðûå èìåþò âûñîêóþ âåðîÿòíîñòü äåôîðìàöèè ïðè ïðèêëàäûâàíèè óñèëèÿ.  ýòîì ñëó÷àå íåîáõîäèìî òùàòåëüíî ïîäáèðàòü è ðàçìåð ïðèñîñêè, è óðîâåíü ñîçäàâàåìîãî âàêóóìà, ÷òîáû èçáåæàòü èñêàæåíèÿ ôîðìû ëèñòà. Ïëîñêèå òâåðäûå ïîâåðõíîñòè òðåáóþò ïðèìåíåíèÿ íèçêîïðîôèëüíûõ (ïëîñêèõ) ïðèñîñîê, â òî âðåìÿ êàê èçîãíóòûå ïîâåðõíîñòè ìîãóò òðàíñïîðòèðîâàòüñÿ òîëüêî ïðèñîñêàìè ñ ãëóáîêèì êîíè÷åñêèì ïðîôèëåì (ðèñ.9.3). Ãðóáî îáðàáîòàííûå ïîâåðõíîñòè îáóñëîâëèâàþò ïðîñà÷èâàíèå âîçäóõà ïîä êðàÿ ïðèñîñêè. ×òîáû ìèíèìèçèðîâàòü ïîòåðè ðàçðåæåíèÿ, â ýòîì ñëó÷àå íóæíî èñïîëüçîâàòü ïðèñîñêè ìåíüøåãî äèàìåòðà è ñîçäàâàòü áîëåå ãëóáîêèé óðîâåíü âàêóóìà, íî ïðè ýòîì èñïîëüçîâàòü áîëüøåå ÷èñëî ïðèñîñîê, ÷òîáû ñîõðàíèòü íåîáõîäèìóþ ïëîùàäü êîíòàêòà ìåæäó ïðèñîñêàìè è èçäåëèåì. Ïðèñîñêè, ñäåëàííûå èç áîëåå ìÿãêîãî ìàòåðèàëà, òàêæå óìåíüøàþò ïîòåðþ ðàçðåæåíèÿ, òàê êàê îíè ïðèíèìàþò ôîðìó ïîâåðõíîñòè. Íî â ýòîì ñëó÷àå íóæíî ó÷èòûâàòü óìåíüøåíèå ïîëåçíîé ïëîùàäè êîíòàêòà èç-çà äåôîðìàöèè ïðèñîñêè. Âðåìÿ, íåîáõîäèìîå äëÿ ñîçäàíèÿ âàêóóìà â ïðèñîñêå, çàâèñèò îò ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îïåðàöèé, êîòîðûå äîëæíû áûòü âûïîëíåíû. Ðàñ÷åò âðåìåíè äîëæåí ó÷èòûâàòü ðàçíîîáðàçíûå ôàêòîðû, òàêèå êàê ðàñõîä âîçäóõà, îòñàñûâàåìîãî ýæåêòîðîì, è óðîâåíü âàêóóìà, ñîçäàâàåìûé èì, ðàçìåð ïðèñîñêè, óòå÷êó âîçäóõà ÷åðåç åå êðàÿ, ïîðèñòîñòü ïîâåðõíîñòè èçäåëèÿ, ðàçìåð è äëèíó ñîåäèíèòåëüíûõ âîçäóøíûõ òðóáîïðîâîäîâ, ПНЕВМОАВТОМАТИКА 159 êîòîðûå íåîáõîäèìû äëÿ ñîçäàíèÿ ðàçðåæåíèÿ. ÏÎÄÚÅÌÍÀß ÑÈËÀ Ïîäúåìíàÿ ñèëà âàêóóìíûõ ïðèñîñîê ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà ðàñ÷åòíûì èëè ýêñïåðèìåíòàëüíûì ïóòåì. Ðàñ÷åòíàÿ ïîäúåìíàÿ ñèëà îïðåäåëÿåòñÿ èç âûðàæåíèÿ F = 0,1 pS (H) t ãäå p – óðîâåíü ðàçðåæåíèÿ, êÏà, S – ýôôåêòèâíàÿ ïëîùàäü ïðèñîñêè, ñì2, t – êîýôôèöèåíò áåçîïàñíîñòè: ïðè ðàáîòå ãîðèçîíòàëüíî ðàñïîëîæåííîé ïðèñîñêè t4, ïðè ðàáîòå âåðòèêàëüíî ðàñïîëîæåííîé ïðèñîñêè t8 (ðèñ.9.4). Á¹Â¿Â»± ¿Á¹¸¿¾Ã±¼Í¾Ìº À¿µË¶½ ¶Áù»±¼Í¾Ìº À¿µË¶½ Ðèñ. 9.4. Âûáîð êîýôôèöèåíòà áåçîïàñíîñòè ïðè ïîäúåìå ãîðèçîíòàëüíî è âåðòèêàëüíî ðàñïîëîæåííûõ èçäåëèé Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ðàçìåðîâ ïðèñîñêè ïðè çàäàííîì çíà÷åíèè ïîäúåìíîé ñèëû èñïîëüçóåòñÿ ïðèâåäåííàÿ âûøå ôîðìóëà è, íàïðèìåð, äëÿ êðóãëîé ïðèñîñêè åå äèàìåòð îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì D= Ft (ñì2) Spn ãäå n – êîëè÷åñòâî ïðèñîñîê, èñïîëüçóåìûõ äëÿ ïîäíÿòèÿ èçäåëèÿ. Ïðè ýêñïåðèìåíòàëüíîì îïðåäåëåíèè ïîäúåìíîé ñèëû èñïîëüçóþòñÿ ñïåöèàëüíûå ñòîëû ñ ìîäåëèðîâàíèåì ðåàëüíûõ óñëîâèé ðàáîòû. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü äîïîëíèòåëüíûå ôàêòîðû. Íàïðèìåð, ïðè äåéñòâèè íà òðàíñïîðòèðóåìîå èçäåëèå áîêîâîé ñèëû ïîäúåìíàÿ ñèëà óìåíüøàåòñÿ íà 50% èëè äàæå íà 75% ïðè áàçèðîâàíèè ïðèñîñêè íå íà öåíòðàëüíîé ÷àñòè èçäåëèÿ. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎËÎÆÅÍÈß Ñëåäóþùåå êðàòêîå ðåçþìå âêëþ÷àåò â ñåáÿ ãëàâíûå ïîëîæåíèÿ, êîòîðûå äîëæíû ó÷èòûâàòüñÿ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè è ðàçðàáîòêå 160 ПНЕВМОАВТОМАТИКА âàêóóìíûõ ñèñòåì. 1. Èñïîëüçîâàòü ðÿä ïðèñîñîê ñ ìàëûì äèàìåòðîì, ÷òîáû ðàñïðîñòðàíèòü ñèëó ïðèñàñûâàíèÿ íà ìàêñèìàëüíî øèðîêóþ îáëàñòü 2. Íå äîïóñêàòü âûõîäà êðàåâ ïðèñîñîê çà êðàÿ èçäåëèÿ 3. Óìåíüøèòü âðåìÿ, íåîáõîäèìîå äëÿ äîñòèæåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî âàêóóìà, ìèíèìèçèðóÿ äëèíó ñîåäèíèòåëüíûõ òðóáîïðîâîäîâ, èñïîëüçóåìûõ ìåæäó ýæåêòîðîì è ïðèñîñêîé 4. Èñïîëüçîâàòü äëÿ êàæäîé ïðèñîñêè ñâîé ýæåêòîð. Íåñêîëüêî ïðèñîñîê, óïðàâëÿåìûõ îäíèì ýæåêòîðîì, ïåðåñòàíóò óäåðæèâàòü èçäåëèå, åñëè äàæå îäíà èç ïðèñîñîê ðàçãåðìåòèçèðóåòñÿ. Åñëè âñå æå îäèí ýæåêòîð ñâÿçàí ñ íåñêîëüêèìè ïðèñîñêàìè, ñëåäóåò ïðèìåíÿòü ñïåöèàëüíûå èñïîëíåíèÿ ïðèñîñîê ñ îáðàòíûìè êëàïàíàìè. 5. Âñåãäà óñòàíàâëèâàòü äîïîëíèòåëüíûå ïðèñîñêè, ÷òîáû â ñëó÷àå îòêàçà íåñêîëüêèõ ïðèñîñîê èçäåëèå ïðîäîëæàëî óäåðæèâàòüñÿ â íóæíîì ïîëîæåíèè äðóãèìè ïðèñîñêàìè. 6. Èñïîëüçîâàòü è ïðàâèëüíî îáñëóæèâàòü äåéñòâóþùèå ôèëüòðû, òàê êàê ýôôåêòèâíàÿ ôèëüòðàöèÿ ïðåäîòâðàùàåò çàãðÿçíåíèå ýæåêòîðîâ òâåðäûìè ÷àñòèöàìè è ìàñëîì. Äëÿ ýôôåêòèâíîé ðàáîòû ýæåêòîð äîëæåí áûòü çàùèùåí ôèëüòðàìè â íàïîðíîé è âàêóóìíîé ëèíèÿõ 7. Èíîãäà áûâàåò íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü è âàêóóì, è èçáûòî÷íîå äàâëåíèå â ïðèñîñêå (äëÿ áûñòðîãî îòñîåäèíåíèÿ îò ïîâåðõíîñòè). Ýòî äîñòèãàåòñÿ âêëþ÷åíèåì óïðàâëÿþùåãî êëàïàíà ïèòàíèÿ ìåæäó ýæåêòîðîì è ïðèñîñêîé, êîòîðûé ñîåäèíÿåò ïðèñîñêó ëèáî ñ ýæåêòîðîì, ëèáî ñ èñòî÷íèêîì ñæàòîãî âîçäóõà. ÎÁÎÇÍÀ×ÅÍÈß, ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÛÅ ÄËß ÂÀÊÓÓÌÍÎÃÎ ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈß Ñèìâîëû ISO, èñïîëüçóåìûå äëÿ îáîçíà÷åíèÿ âàêóóìíûõ óñòðîéñòâ, ïîêàçàíû íà ñõåìå íèæå (ðèñ.9.5) ±»ÄĽ¾Ìº η¶»Ã¿Á ¶Á¶»¼Ïȱö¼Í ³±»ÄĽµ±³¼¶¾¹¶ ±»ÄĽ¾Ìº Ź¼ÍÃÁ ±»ÄĽ¾ÌºÎ·¶»Ã¿Á ´¼Äɹö¼¶½ ±»ÄĽ¾ÌºÇ¹¼¹¾µÁ Ðèñ. 9.5. Óñëîâíûå îáîçíà÷åíèÿ âàêóóìíîãî îáîðóäîâàíèÿ â ñèñòåìå ISO 161 ПНЕВМОАВТОМАТИКА pÏÇËÄÏÐÔÄËÚÎÍÊÒÖÄÌǾÁ¿ÉÒÒË¿ÐÎÍËÍØÛÝÜÅÄÉÑÍÏ¿ ¿½ÀÁ¶Â¿Á ¥¹¼ÍÃÁ ¹»Á¿Å¹¼ÍÃÁ ¡¶´Ä¼ÐÿÁ "''"' "."'. "3 ¤ÂÃÁ¿ºÂó¿¿ÂÄÉ»¹ ·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ ®·¶»Ã¿Á;9;.;-;3;2;" ±»ÄĽ¾Ìº ½±¾¿½¶ÃÁ(; ¡±ÂÀÁ¶µ¶¼¹ ö¼Í²Á¿Â± ±»ÄĽ Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í ¢¿Ãµ¶¼Í¾Ì½¹µ¶Ã±¼Ð½¹¹Ä¸¼±½¹ Ì¿»±Ð´¹²»¿ÂÃͲ¼±´¿µ±ÁÐ »¿¾ÂÃÁĻǹ¹Â¹Âö½Ì¾±²±¸¶ ¿Ãµ¶¼Í¾ÌƵ¶Ã±¼¶º ¾¶³½¿Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼ÍÀ¹Ã±¾¹Ð ¿¾ÃÁ¿¼¹ÁĶÃÀ¿µ±ÈÄ·±Ã¿´¿ ³¿¸µÄƱ¾±Î·¶»Ã¿Á ¾¶³½¿ µÁ¿Â¶¼Í ÌÂÃÁ¿Á±¸Ë¶½¾¿¶Â¿¶µ¹¾¶¾¹¶ ¡±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í²Á¿Â± ®·¶»Ã¿Á;);6 ¡¶¼¶µ±³¼¶¾¹Ð ¾¶³½¿µÁ¿Â¶¼Í"4 ¿¾ÃÁ¿¼¹ÁĶÃÀÁ¿Ç¶Â ¾Ðùо±´Áĸ»¹ ®·¶»Ã¿Á ±Ãȹ»Á±ÂÆ¿µ± 1'. ¡¶¼¶³±»ÄĽ±;4;4&14& ±»ÄĽŹ¼ÍÃÁ ±»ÄĽ¾Ìº ;'".+ ½±¾¿½¶ÃÁ(; ¹¼¹µ±Ãȹ» ³±»ÄĽ±;4&14& ±»ÄĽÀÁ¹Â¿Â»±;1 ±´Áĸ»± ¾¶³½¿ ǹ¼¹¾µÁ ;$%6, ³±»ÄĽ ÀÁ¹Â¿Â»¿º 162 ПНЕВМОАВТОМАТИКА pÏÇËÄÏÐÔÄËÚÎÍÊÒÖÄÌǾÁ¿ÉÒÒË¿ÐÎÍËÍØÛÝ Á¿ÉÒÒËÌÍÂÍÌ¿ÐÍп ±»ÄĽ¾±Â¿Â ¿½ÀÁ¶Â¿Á ¥¹¼ÍÃÁ ¹»Á¿Å¹¼ÍÃÁ ¡¶´Ä¼ÐÿÁ "' "'. "3 ¤ÂÃÁ¿ºÂó¿¿ÂÄÉ»¹ ·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ ±»ÄĽÁ¶´Ä¼ÐÿÁ*37 ¹¼¹Î¼¶»ÃÁ¿À¾¶³½±Ã¹ ȶ»¹ºÁ¶´Ä¼ÐÿÁ*57 ±»ÄĽ¾Ìº½¿µÄ¼Í ¡±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í ²Á¿Â± ±»ÄĽÁ±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í ¥¹¼ÍÃÁ ¡¶¼¶µ±³¼¶¾¹Ð³±»ÄĽ± ±»ÄĽ¾Ìº½¿µÄ¼Í Á¹Â¿Â ¼¹¹ÂÀ¿¼Í¸ÄÏÃÂо¶³Â¶Î¼¶½¶¾ÃÌ ½¿µÄ¼Ð ½¿´ÄÃÀÁ¹½¶¾ÐÃÍÂÐ ¿Ãµ¶¼Í¾Ì¶µ¶Ã±¼¹ ±Ãȹ»Á±ÂÆ¿µ± 1'. ±»ÄĽÀÁ¹Â¿Â»±;1 ±´Áĸ»± ¾¶³½¿ ǹ¼¹¾µÁ ;$%6, ³±»ÄĽ ÀÁ¹Â¿Â»¿º ±»ÄĽ¾Ìº ½±¾¿½¶ÃÁ(; ¹¼¹µ±Ãȹ» ³±»ÄĽ±;4&14& ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ ÑÈÌÂÎËÛ Óñëîâíûå ñèìâîëû äëÿ ãðàôè÷åñêîãî èçîáðàæåíèÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ è èõ êîìïîíåíòîâ ñòàíäàðòèçèðîâàíû â ñòàíäàðòå ISO 1219, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ îáùèì äëÿ ãèäðàâëèêè è ïíåâìàòèêè. Ñèìâîëû îòîáðàæàþò ôóíêöèþ òîãî èëè èíîãî ýëåìåíòà, íî íå äàþò ïðåäñòàâëåíèÿ îá åãî óñòðîéñòâå. Ïðèìåð: â ñèñòåìå ISO íå äåëàåòñÿ ðàçëè÷èÿ ìåæäó ñèìâîëîì, èçîáðàæàþùèì îáû÷íûé öèëèíäð äâóñòîðîííåãî äåéñòâèÿ, è ñèìâîëîì äëÿ îáîçíà÷åíèÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî öèëèíäðà ñ äâîéíûì øòîêîì. Òåì íå ìåíåå, äëÿ áîëüøåé íàãëÿäíîñòè íåêîòîðûå èçãîòîâèòåëè ââåëè ñâîè ñîáñòâåííûå ñèìâîëû. ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ ÄËß ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÈ ÂÎÇÄÓÕÀ Îñíîâíûì ñèìâîëîì, èçîáðàæàþùèì êîìïîíåíòû äëÿ î÷èñòêè è îñóøêè âîçäóõà, ÿâëÿåòñÿ ðîìá ñ îáîçíà÷åíèåì âõîäà è âûõîäà â âèäå ëèíèè, îòõîäÿùåé îò ëåâîãî è ïðàâîãî óãëà. Âûïîëíÿåìàÿ ôóíêöèÿ ïîêàçûâàåòñÿ âíóòðè ðîìáà ïðè ïîìîùè åùå ðÿäà ñèìâîëîâ. Ðàñøèôðîâêà ñèìâîëîâ äàíà â òàáëèöå, ïðèâåäåííîé íèæå Îñíîâíûì ñèìâîëîì, èçîáðàæàþùèì ðåãóëÿòîðû äàâëåíèÿ, ÿâëÿåòñÿ êâàäðàò ñ îáîçíà÷åíèåì âõîäà è âûõîäà â âèäå ëèíèè, îòõîäÿùåé îò ñåðåäèíû ëåâîé è ïðàâîé ñòîðîíû. Ïîòîê âîçäóõà ïîêàçûâàåòñÿ ñòðåëêîé, óñòàíîâî÷íàÿ ïðóæèíà – çèãçàãîì, ïåðåñå÷åííûì ñòðåëêîé, ïîêàçûâàþùåé, ÷òî îáúåêò ðåãóëèðóåìûé. Íèæå ïðèâîäÿòñÿ íàèáîëåå âàæíûå óñëîâíûå ñèìâîëû: 164 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ¤¢¬¨°¡¤°° £¤¦¢¢£*40 ȹÂû±¹¿ÂÄÉ»±Â·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ ³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¹º Ƽ±µ¹Ã¶¼Í ÂÄɹö¼Í·±Ã¿´¿ ÂÄɹö¼Í ¼¹³»¿¾µ¶¾Â±Ã± ·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ ³¿¸µÄƱÁ¶ÅÁ¹·¶ ·±Ã¿´¿ Á±Ã¿Á¾¿´¿Ã¹À± ³¿¸µÄƱ ¼±´¿ ¿Ãµ¶¼¹Ã¶¼Í ¥¹¼ÍÃÁ ¥¹¼ÍÃÁ³¼±´¿ ¿Ãµ¶¼¹Ã¶¼Í ±´Á¶³±Ã¶¼Í ·±Ã¿´¿ ³¿¸µÄƱ ¥¹¼ÍÃÁ³¼±´¿ ¾¿´¿ÂÃÄÀ¶¾ ¿Ãµ¶¼¹Ã¶¼Í ȱÃ̺Ź¼ÍÃÁ ±³Ã¿½±Ã¹È¶Â»¹½ ÿ¾»¿º¿È¹Âû¹ ¼¹³¿½»¿¾µ¶¾Â±Ã± £¶À¼¿ ¿²½¶¾¾¹» ±Â¼¿ Á±ÂÀ̼¹Ã¶¼Í ¡¶´Ä¼¹Á¿³±¾¹¶µ±³¼¶¾¹Ð ±¸¿³Ìº ¹½³¿¼ ¡¶´Ä¼¹ÁĶ½±Ð ³¿¸³Á±Ã¾±Ð ÀÁÄ·¹¾± ¡¶´Ä¼ÐÿÁ µ±³¼¶¾¹Ð ¡¶´Ä¼ÐÿÁ ¹Âö½¿ºÂ²Á¿Â± µ±³¼¶¾¹Ð ¼¿»À¿µ´¿Ã¿³»¹³¿¸µÄƱÂÁ±¸²¹³»¿º ¾±Â¿Âñ³¼ÐÏʹ¶¶´¿Î¼¶½¶¾ÃÌ ±¾¿½¶ÃÁ ¼¿»À¿µ´¿Ã¿³»¹³¿¸µÄƱ ³ÄÀÁ¿Ê¶¾¾¿½³¹µ¶ Ðèñ.Ï.1. Ñèìâîëû, ïðèìåíÿåìûå äëÿ îáîçíà÷åíèÿ îáîðóäîâàíèÿ äëÿ ïîäãîòîâêè ñæàòîãî âîçäóõà ïî ISO 1219. ÈÑÏÎËÍÈÒÅËÜÍÛÅ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ Ëèíåéíûå öèëèíäðû èçîáðàæàþòñÿ â âèäå óïðîùåííîãî ðàçðåçà öèëèíäðà âäîëü åãî îñè. Íåò íèêàêîé ðàçíèöû ìåæäó èçîáðàæåíèåì ïîðøíåâûõ öèëèíäðîâ è öèëèíäðîâ äðóãèõ òèïîâ. Ïîâîðîòíûå èñïîëíèòåëüíûå ìåõàíèçìû èìåþò ñâîé ñîáñòâåííûé ñèìâîë, íåçàâèñèìî îò êîíñòðóêòèâíîãî èñïîëíåíèÿ êîíêðåòíîãî ìåõàíèçìà (øåñòåðíÿ è ðåéêà, ëîïàñòü è ò. ä.). 165 Приложение §¹¼¹¾µÁ¿µ¾¿ÂÿÁ¿¾¾¶´¿µ¶ºÂó¹Ð ÿ¼»±Ïʶ´¿Ã¹À± §¹¼¹¾µÁ¿µ¾¿ÂÿÁ¿¾¾¶´¿µ¶ºÂó¹Ð ÃоÄʶ´¿Ã¹À± §¹¼¹¾µÁµ³ÄÆÂÿÁ¿¾¾¶´¿µ¶ºÂó¹Ð §¹¼¹¾µÁµ³ÄÆÂÿÁ¿¾¾¶´¿µ¶ºÂó¹Ð ÂÁ¶´Ä¼¹ÁĶ½Ì½³¿¸µÄɾ̽µ¶½ÀŶÁ¿½ §¹¼¹¾µÁµ³ÄÆÂÿÁ¿¾¾¶´¿µ¶ºÂó¹Ð ÂÀÁ¿Æ¿µ¾Ì½Éÿ»¿½ ¿³¿Á¿Ã¾Ìº¹ÂÀ¿¼¾¹Ã¶¼Í¾Ìº½¶Æ±¾¹¸½ µ³ÄÆÂÿÁ¿¾¾¶´¿µ¶ºÂó¹Ð Ðèñ. Ï.2. Ñèìâîëû, ïðèíÿòûå â ñèñòåìå ISO äëÿ îáîçíà÷åíèÿ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ ÊËÀÏÀÍÛ Áàçîâûì ñèìâîëîì äëÿ ïíåâìàòè÷åñêîãî ðàñïðåäåëèòåëÿ ÿâëÿåòñÿ ðÿä êâàäðàòîâ. Âõîä è âûïóñê(è) èçîáðàæàþòñÿ âíèçó, âûõîäû ââåðõó. Êàæäîé ïîçèöèè ïåðåêëþ÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóåò îäèí êâàäðàò. Ïîñêîëüêó ðàñïðåäåëèòåëè èìåþò äâå èëè áîëåå ðàçëè÷íûõ ïîçèöèé ïåðåêëþ÷åíèÿ, êâàäðàòû âûñòðàèâàþòñÿ ãîðèçîíòàëüíî â ëèíèþ. Îñíîâíîå ïðàâèëî çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî êàæäàÿ ïîçèöèÿ ïðåäñòàâëåíà ñâîèì êâàäðàòîì: Âíóòðè ñòðåëêàìè êâàäðàòà , íàïðàâëåíèå ñâÿçûâàþùèìè ïîòîêà âîçäóõà ñîåäèíåííûå â ïîêàçûâàåòñÿ ýòîé ïîçèöèè ïðèñîåäèíèòåëüíûå îòâåðñòèÿ. Îòâåðñòèÿ, ïåðåêðûâàåìûå èçíóòðè, . îáîçíà÷àþòñÿ ñèìâîëîì Ñíàðóæè, â íèæíåé ÷àñòè êâàäðàòà, ïîêàçûâàåòñÿ ïîäâîä ñæàòîãî âîçäóõà, êîòîðûé îáîçíà÷àåòñÿ ñèìâîëîì , à îòâîä âîçäóõà ñèìâîëîì . Ïèòàþùèé òðóáîïðîâîä èçîáðàæàåòñÿ ñïëîøíîé ëèíèåé Óïðàâëÿþùèé òðóáîïðîâîä èçîáðàæàåòñÿ ïóíêòèðîì Ëèíèè âûïóñêà âîçäóõà èçîáðàæàþòñÿ òî÷êàìè Ñèìâîëû, èçîáðàæàþùèå óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ, ðèñóþòñÿ ïî êðàÿì ãðóïïû ñäâîåííûõ èëè ñòðîåííûõ êâàäðàòîâ. Ïðèâåäåííûå 166 ПНЕВМОАВТОМАТИКА íèæå ñèìâîëû, èçîáðàæàþùèå óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ, ïîêàçàíû ðàçìåùåííûìè ñ ëåâîé ñòîðîíû, çà èñêëþ÷åíèåì ïðóæèíû, êîòîðàÿ âñåãäà íàõîäèòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíîé ñòîðîíå îò óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ, ïîñêîëüêó ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìåõàíèçì âîçâðàòà â èñõîäíîå ïîëîæåíèå (õîòÿ ñ òåõíè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ îíà êâàëèôèöèðóåòñÿ êàê óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ). Åñëè óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ ðåàëüíî ðàñïîëàãàþòñÿ íà ïðàâîé ñòîðîíå, íà ñõåìå îíè âñå ðàâíî áóäóò ðàçâåðíóòû â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè («ïåðåêèíóòûìè» â ïðîòèâîïîëîæíîå ãîðèçîíòàëüíîå ïîëîæåíèå). Íèæå ïðèâåäåíû îñíîâíûå ñèìâîëû äëÿ ãðàôè÷åñêîãî èçîáðàæåíèÿ óñòðîéñòâ óïðàâëåíèÿ: Âîçâðàòíàÿ ïðóæèíà (ôàêòè÷åñêè íå óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ, à âñòðîåííûé ìåõàíèçì âîçâðàòà â èñõîäíîå ïîëîæåíèå) Ðîëèêîâûé ðû÷àã Ðó÷íûå îðãàíû óïðàâëåíèÿ, îáîáùåííûé ñèìâîë Êíîïêà Ìåõàíè÷åñêèé òîëêàòåëü Îäíîñòîðîííèé ðîëèêîâûé ðû÷àã Ðû÷àã Hàæèìíàÿ-âûòÿæíàÿ ðóêîÿòêà Ôèêñàòîð äëÿ ìåõàíè÷åñêèõ è ðó÷íûõ óñòðîéñòâ óïðàâëåíèÿ (ïðåâðàùàåò ìîíîñòàáèëüíûé êëàïàí â áèñòàáèëüíûé) Óïðàâëåíèå ñæàòûì âîçäóõîì ïîêàçûâàåòñÿ ëèíèåé ïíåâìàòè÷åñêîãî ñèãíàëà (ïóíêòèð), äîõîäÿùåé äî ñòîðîíû êâàäðàòà. Íàïðàâëåíèå ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà ìîæåò áûòü ïîêàçàíî òðåóãîëüíèêîì Âîçäåéñòâèå ñæàòîãî âîçäóõà â ñèñòåìå âñïîìîãàòåëüíîãî óïðàâëåíèÿ ïîêàçûâàåòñÿ ïðÿìîóãîëüíèêîì ñ çàêëþ÷åííûì â íåãî òðåóãîëüíèêîì. Ýòîò ñèìâîë âñåãäà âñòðå÷àåòñÿ â ñî÷åòàíèè ñ ñèìâîëîì, èçîáðàæàþùèì åùå êàêîå-òî óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ 167 Приложение Ïðÿìîå ýëåêòðîìàãíèòíîå óïðàâëåíèå Íåïðÿìîå ýëåêòðîìàãíèòíîå óïðàâëåíèå  òàáëèöå Ï.3 ïîêàçàíî, êàêèì îáðàçîì îòäåëüíûå ñèìâîëû ìîãóò êîìáèíèðîâàòüñÿ ìåæäó ñîáîé, îáðàçóÿ åäèíûé ñèìâîë, îïèñûâàþùèé ôóíêöèþ êàêîãî-íèáóäü êëàïàíà. ¡ÄȾ¿¶ ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶ Æ¿µ ±»ÁÌÃ̺ ¿¶µ¹¾¶¾¾Ìº ³Æ¿µ ³ÌÆ¿µ¿½ ¿¸³Á±Ã¾±Ð ÀÁÄ·¹¾± ¡ÄȾ¿¶ ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶ Æ¿µ ±»ÁÌÃ̺ ¿¶µ¹¾¶¾¾Ìº ³Æ¿µ ³ÌÆ¿µ¿½ ¿¸³Á±Ã¾±Ð ÀÁÄ·¹¾± ¹¼¹ ¿Á½±¼Í¾¿¿Ã»ÁÌÃ̺ Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í ³¿¸³Á±Ã¾¿ºÀÁÄ·¹¾¿º ¹ÁÄȾ̽ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶½ ¿µ³¿µÂ·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ ÌÀÄ» Æ¿µ Æ¿µ¸±»ÁÌà ƿµ Æ¿µ¸±»ÁÌà ¿¶µ¹¾¶¾¾Ìº ²Á¿Âµ±³¼¶¾¹Ð ¿¶µ¹¾¶¾¾Ìº ²Á¿Âµ±³¼¶¾¹Ð ¶Æ±¾¹È¶Â»¿¶ ³ÌÆ¿µ¿½ ȶÁ¶¸³ÌÆ¿µ ¿¸³Á±Ã¾±Ð ¶Æ±¾¹È¶Â»¿¶ ³ÌÆ¿µ¿½ ȶÁ¶¸³ÌÆ¿µ ¿¸³Á±Ã¾±Ð ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶ ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶ ÀÁÄ·¹¾± ÀÁÄ·¹¾± ¹¼¹ ¿Á½±¼Í¾¿¸±»ÁÌÃ̺ Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í ³¿¸³Á±Ã¾¿ºÀÁÄ·¹¾¿º ¹½¶Æ±¾¹È¶Â»¹½ ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶½ ¿µ³¿µÂ·±Ã¿´¿³¿¸µÄƱ ÌÀÄ» Ðèñ. Ï.3. Ïðèìåðû ñî÷åòàíèÿ ñèìâîëîâ äëÿ ãðàôè÷åñêîãî èçîáðàæåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëåé 168 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÏÐÈÍÖÈÏÈÀËÜÍÛÅ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÕÅÌÛ ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÐÀÂÈËÀ Ïðèíöèïèàëüíàÿ ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñõåìà âû÷åð÷èâàåòñÿ äëÿ ñèòóàöèè, êîãäà óïðàâëÿåìûé ìåõàíèçì íàõîäèòñÿ â èñõîäíîì ïîëîæåíèè, à â ñèñòåìó òðóáîïðîâîäîâ ïîäàíî äàâëåíèå (íî áåç ýëåêòðîïèòàíèÿ â ñëó÷àå ãèáðèäíûõ ñèñòåì). Âñå êîìïîíåíòû ñõåìû äîëæíû èçîáðàæàòüñÿ â òåõ ñîñòîÿíèÿõ, êîòîðûå ñîîòâåòñòâóþò ýòèì èñõîäíûì ãèïîòåòè÷åñêèì óñëîâèÿì. Íà ðèñ. Ï.4 ýòî ïðàâèëî ïðîèëëþñòðèðîâàíî: ©Ã¿»¿³±ÐÀ¿¼¿ÂÃ͵±¾¾¿´¿Ç¹¼¹¾µÁ± ¾±Æ¿µ¹ÃÂÐÀ¿µµ±³¼¶¾¹¶½ Éÿ»³ÃоÄà ±¾¾ÌºÃÁIJ¿ÀÁ¿³¿µÂ¿¶µ¹¾¶¾ ¹ÂÿȾ¹»¿½À¹Ã±¾¹ÐȶÁ¶¸Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Í ÃÁIJ¿ÀÁ¿³¿µ¾±Æ¿µ¹ÃÂÐÀ¿µµ±³¼¶¾¹¶½ ¹ÂÆ¿µ¾¿½À¿¼¿·¶¾¹¹»±ÃÄÉ»±Î¼¶»ÃÁ¿½±´¾¹Ã± ¾¶¸±À¹Ã±¾±³¿¸µ¶ºÂó¹Ð¾±¿Á´±¾ÄÀÁ±³¼¶¾¹Ð¾¶Ã ¹À¿¼¿·¶¾¹¶Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Ð¿ÀÁ¶µ¶¼Ð¶ÃÂÐÀÁÄ·¹¾¿º ¿¸µÄƹ¸À¿Áɾ¶³¿ºÀ¿¼¿Âù ǹ¼¹¾µÁ±¹µ±¾¾¿´¿ÃÁIJ¿ÀÁ¿³¿µ± ³ÌÀÄʶ¾ ¿Â»¿¼Í»ÄÀ¿¼¿·¶¾¹¶Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼Ð ¿ÀÁ¶µ¶¼Ð¶ÃÂÐÀÁÄ·¹¾¿º ¹½¶¾¾¿µ±¾¾Ìº »³±µÁ±Ã¿ÃÁ±·±¶Ã¶´¿Â¿Âÿо¹¶ Ðèñ. Ï. 4. Îñíîâíûå ïðàâèëà ñîñòàâëåíèÿ ñõåì ÈÑÕÎÄÍÎÅ ÏÎËÎÆÅÍÈÅ Äëÿ ðàñïðåäåëèòåëåé ñ ìåõàíè÷åñêèì óïðàâëåíèåì, êîíòðîëèðóþùèõ èñõîäíûå ïîëîæåíèÿ ýëåìåíòîâ, ïðèâîäèìûõ â äåéñòâèå ïíåâìàòè÷åñêèì öèëèíäðîì (ïóòåâûõ âûêëþ÷àòåëåé), èñõîäíîå ïîëîæåíèå ÿâëÿåòñÿ ðàáî÷èì, ïîýòîìó èõ ñëåäóåò ñîîòâåòñòâóþùèì îáðàçîì ïîêàçûâàòü íà ñõåìå: ê êâàäðàòó íà ñòîðîíå îðãàíà óïðàâëåíèÿ äîëæíû áûòü ïðèðèñîâàíû âíåøíèå ñîåäèíåíèÿ. Âî âêëþ÷åííîì íîðìàëüíî çàêðûòîì ðàñïðåäåëèòåëå 3/2 âûõîä ñîåäèíÿåòñÿ ñ ïèòàíèåì, è, òàêèì îáðàçîì, îêàçûâàåòñÿ ïîä äàâëåíèåì. Ñîîòâåòñòâåííî, åñëè ñèãíàëüíàÿ ëèíèÿ, èäóùàÿ ê ìîíîñòàáèëüíîìó ðàñïðåäåëèòåëþ ñ ïíåâìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì, íàõîäèòñÿ ïîä äàâëåíèåì, ðàñïðåäåëèòåëü äîëæåí áûòü èçîáðàæåí â ðàáî÷åì ïîëîæåíèè. 169 Приложение ¤À¿Áµ¿¼·¶¾Â¿¿Ã³¶ÃÂó¿³±ÃÍÀ¿¼¿·¶¾¹Ï»¼±À±¾± ¿¸¹Ç¹¿¾¶Á ¶Ãµ±³¼¶¾¹Ð ¾¿Á½±¼Í¾¿¸±»ÁÌÃ̺ ¾¿Á½±¼Í¾¿¿Ã»ÁÌÃ̺ ¿¾¿Âñ²¹¼Í¾Ì¶Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼¹¾¹»¿´µ± ¾¶¹¸¿²Á±·±ÏÃÂгÁ±²¿È¶½Â¿Âÿо¹¹ ¿¸¹Ç¹¿¾¶Á ¶Ãµ±³¼¶¾¹Ð ±³¼¶¾¹¶ ±³¼¶¾¹¶ ¾¿Á½±¼Í¾¿¸±»ÁÌÃ̺ ¹Âñ²¹¼Í¾Ì¶»¼±À±¾Ì³¿¸½¿·¾¿¹¸¿²Á±·¶¾¹¶ ³¿²¿¹ÆÀ¿¼¿·¶¾¹ÐÆ Ïðî÷èå ïðàâèëà: ¡¢ ¡£¢®£¡¨¢ £¨¢¤ ¡ ¡±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼¹ÂÀ¾¶³½±Ã¹È¶Â»¹½ÄÀÁ±³¼¶¾¹¶½½¿´Äù¸¿²Á±·±ÃÍÂгÁ±²¿È¶½À¿¼¿·¶¾¹¹ ±³¼¶¾¹¶ ¶Ãµ±³¼¶¾¹Ð ¶Ãµ±³¼¶¾¹Ð ±³¼¶¾¹¶ ¼Ð춻ÃÁ¿½±´¾¹Ã¿³¹ÂÆ¿µ¾¿¶À¿¼¿·¶¾¹¶¾¹»¿´µ±¾¶Ð³¼Ð¶ÃÂÐÁ±²¿È¹½ Ðèñ. Ï.6. Ïðàâèëà äëÿ èñõîäíîãî ïîëîæåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëåé ñ ýëåêòðîìàãíèòíûì è ïíåâìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì ¡¢ ¡£¢¦¨¢¤ ¡ ¹¿µ¹¾¹¸Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼¶ºÂ¹¾µ¶»Â¿½ii¾¶³»¼Ïȶ¾ ±³¼¶¾¹¶ ¶Ãµ±³¼¶¾¹Ð BbO BbO ¶Á±ÂÀÁ¶µ¶¼¹Ã¶¼¹Â¹¾µ¶»Â¿½ii³»¼Ïȶ¾Ì ±³¼¶¾¹¶ BbO ¶Ãµ±³¼¶¾¹Ð BbO Ðèñ. Ï.7. Ïðàâèëà äëÿ èñõîäíîãî ïîëîæåíèÿ ðàñïðåäåëèòåëåé ñ ìåõàíè÷åñêèì óïðàâëåíèåì 170 ПНЕВМОАВТОМАТИКА ÊÎÌÏÎÍÎÂÊÀ ÑÕÅÌÛ Â ïðèíöèïèàëüíîé ïíåâìàòè÷åñêîé ñõåìå (ðèñ.Ï.8) ïîòîê ýíåðãèè íàïðàâëåí ñíèçó ââåðõ, à ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îïåðàöèé ðàáî÷åãî öèêëà ñëåâà íàïðàâî. Ñîîòâåòñòâåííî, áëîê ïîäãîòîâêè âîçäóõà ðàñïîëàãàåòñÿ â ëåâîì íèæíåì óãëó, à ïíåâìàòè÷åñêèé öèëèíäð, âûïîëíÿþùèé ïåðâûé õîä, - â ëåâîì âåðõíåì óãëó è ò. ä. ÂÀ¿¼¾¹Ã¶¼Í¾±ÐÀ¿µÂ¹Âö½± ¶Á³ÌºÆ¿µÇ¹»¼± ¿Â¼¶µ¾¹ºÆ¿µÇ¹»¼± # " " $ " # # $ ¿´¹»¿³Ìȹ¼¹Ã¶¼Í¾±ÐÀ¿µÂ¹Âö½± ®¼¶½¶¾ÃÌÀ±½Ðù Åľ»Ç¹¹ Åľ»Ç¹¹ Á¶¼¶³Á¶½¶¾¹¹ÃÀ Ä» ¾Å¿Á½±Ç¹¿¾¾±ÐÀ¿µÂ¹Âö½± ¿µÌBB CC D¹D Ðèñ. Ï.8. Îáùèé ïðèíöèï êîìïîíîâêè ïíåâìàòè÷åñêîé ñõåìû Óïðàâëÿþùèå ðàñïðåäåëèòåëè ðàñïîëàãàþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ïîä ñîîòâåòñòâóþùèìè öèëèíäðàìè. Îíè îáðàçóþò «èñïîëíèòåëüíóþ ïîäñèñòåìó», êîòîðàÿ êîäèðóåòñÿ çàãëàâíûìè áóêâàìè (ñì. ïîäðàçäåë «èñïîëüçóåìûå òåðìèíû è îáîçíà÷åíèÿ»).  ÷èñòî ïíåâìàòè÷åñêèõ ñõåìàõ ðàñïðåäåëèòåëè 3/2 ñ ðîëèêîâûìè ðû÷àãàìè, ñèãíàëèçèðóþùèå î êîíå÷íûõ ïîëîæåíèÿõ äåòàëåé ìàøèí, ïðèâîäèìûõ â äåéñòâèå ïíåâìîöèëèíäðàìè (ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè), ðàçìåùàþòñÿ â íèæíåé ÷àñòè ñõåìû è îáðàçóþò «èíôîðìàöèîííóþ ïîäñèñòåìó». Приложение 171 Äëÿ ðåøåíèÿ îïðåäåëåííûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ çàäà÷ ìåæäó èíôîðìàöèîííîé ïîäñèñòåìîé è èñïîëíèòåëüíîé ïîäñèñòåìîé ìîãóò óñòàíàâëèâàòüñÿ äîïîëíèòåëüíûå êëàïàíû è ðàñïðåäåëèòåëè, îáðàçóþùèå «ëîãèêî-âû÷èñëèòåëüíóþ ïîäñèñòåìó». Âñå ýòî ïîêàçàíî íàãëÿäíî íà áëîê-ñõåìå, ïðèâåäåííîé íà ðèñ.Ï.8, è âîñïðèíèìàåòñÿ ëó÷øå, ÷åì ñëîâåñíîå îïèñàíèå. ÈÑÏÎËÜÇÓÅÌÛÅ ÒÅÐÌÈÍÛ È ÎÁÎÇÍÀ×ÅÍÈß Â ïðåäûäóùèõ ðàçäåëàõ ïíåâìàòè÷åñêèå ñõåìû ñòðîèëèñü ïî «òîïîãðàôè÷åñêîìó» ïðèíöèïó, ò.å. â ñàìîé âåðõíåé ÷àñòè ñõåìû ðàçìåùàëèñü ðàñïðåäåëèòåëè ñ óïðàâëåíèåì îò ðîëèêîâ, âêëþ÷àåìûå ïðè ïîìîùè «êóëà÷êîâ», ðàñïîëîæåííûõ íà êîíöàõ øòîêîâ ïíåâìàòè÷åñêèõ öèëèíäðîâ (ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè). Ýòî èìåííî òà ñèòóàöèÿ, ñ êîòîðîé ìû ñòîëêíåìñÿ ïðè ðàáîòå ñ òðåíèðîâî÷íûì êîìïëåêòîì, êîãäà áóäåì ìîäåëèðîâàòü ñèñòåìó óïðàâëåíèÿ ìàøèíîé.  ñîâðåìåííûõ, áîëåå ñëîæíûõ ñõåìàõ òàêîé ñïîñîá èçîáðàæåíèÿ ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè ðàçáèðàòüñÿ âî ìíîæåñòâå ïåðåñåêàþùèõñÿ ëèíèé. Ñîâðåìåííûé è áîëåå ðàöèîíàëüíûé ñïîñîá ïðåäñòàâëåíèÿ ñõåì çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû ðàñïîëàãàòü ñèìâîëû ïóòåâûõ âûêëþ÷àòåëåé íà îäíîé ëèíèè, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ.Ï.9, ïðè÷åì òàê, ÷òîáû âåðòèêàëüíûå ñèãíàëüíûå ëèíèè ïîïàäàëè ïðÿìî â ìåñòî ñâîåãî íàçíà÷åíèÿ. Ìåñòî èõ ôàêòè÷åñêîãî ðàñïîëîæåíèÿ íà ìàøèíå óêàçûâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ êîäà, êîòîðûé ëåãêî ðàñøèôðîâûâàåòñÿ. Òàêàÿ ÿñíîñòü äîñòèãàåòñÿ çà ñ÷åò òîãî, ÷òî îïðåäåëåííûé íàáîð îáîðóäîâàíèÿ ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê åäèíûé ôóíêöèîíàëüíûé ýëåìåíò. Îñíîâîé åãî ÿâëÿåòñÿ «èñïîëíèòåëüíàÿ ïîäñèñòåìà», êàæäûé ïíåâìîöèëèíäð â êîòîðîé êîäèðóåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùåé çàãëàâíîé áóêâîé. Ýòè áóêâû ìîãóò ïðèñâàèâàòüñÿ â àëôàâèòíîì ïîðÿäêå, â âèäå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îïåðàöèé ðàáî÷åãî öèêëà èëè â âèäå ïåðâûõ áóêâ â íàçâàíèè ðàáî÷åé îïåðàöèè, íàïðèìåð, áóêâîé «Ñ» îáîçíà÷àþò çàæèì (clamping), áóêâîé «D» ñâåðëåíèå (drilling) è ò. ä. Óïîìÿíóòûé âûøå «ôóíêöèîíàëüíûé ýëåìåíò» ñîñòîèò èç èñïîëíèòåëüíîãî óñòðîéñòâà, óïðàâëÿþùåãî ðàñïðåäåëèòåëÿ è äâóõ ïóòåâûõ âûêëþ÷àòåëåé, êîòîðûå ðàñïîçíàþò êîíå÷íûå ïîëîæåíèÿ. Èñõîäíîå ïîëîæåíèå êîäèðóåòñÿ èíäåêñîì «0», à ðàáî÷åå ïîëîæåíèå — èíäåêñîì «1». Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî èñõîäíîå ïîëîæåíèå - ýòî ôàêòè÷åñêîå ïîëîæåíèå äâèæóùèõñÿ ÷àñòåé ìàøèíû, à íå øòîêà ïîðøíÿ. Òîëüêî ïðè ìîäåëèðîâàíèè ñ ïîìîùüþ òðåíèðîâî÷íîãî êîìïëåêòà ìû áóäåì ñ÷èòàòü ñîñòîÿíèå «øòîê âòÿíóò» èñõîäíûì ïîëîæåíèåì. 172 ПНЕВМОАВТОМАТИКА D D D $$ D D D ¢£¤§¬®¢ ¡ $ $ $ Ä»Âñ¾¿³»± D D ¡§ ­° £¨¢°¢¦ Ðèñ. Ï.9. Ñèòóàöèîííûé ïëàí, êîìïîíîâî÷íàÿ ñõåìà, ïîëó÷åííàÿ ìåòîäîì ìîäåëèðîâàíèÿ, è ïðèíöèïèàëüíàÿ ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñõåìà â ñðàâíåíèè Íåîáõîäèìî ÷åòêî ðàçëè÷àòü ñèãíàë, âûäàâàåìûé ïóòåâûìè âûêëþ÷àòåëÿìè, è êîìàíäû, ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé ñèãíàëüíûå äàâëåíèÿ, êîòîðûå ïåðåêëþ÷àþò óïðàâëÿþùèé ðàñïðåäåëèòåëü.  ïðîñòûõ ñõåìàõ ñèãíàë ìîæåò áûòü îäíîâðåìåííî è êîìàíäîé.  ýòîì ñëó÷àå êîä ñèãíàëà îïðåäåëÿåò çàâåðøåííîå íà äàííûé ìîìåíò ïåðåìåùåíèå óïðàâëÿåìîãî ìåõàíèçìà, à êîä êîìàíäû óêàçûâàåò, êàêîå ïåðåìåùåíèå áóäåò îñóùåñòâëåíî ñëåäóþùèì.  áîëåå ñëîæíûõ ñõåìàõ êîìàíäîé áóäåò ñ÷èòàòüñÿ âûõîäíîé ñèãíàë êëàïàíà, èñïîëüçóåìîãî äëÿ ðåàëèçàöèè ëîãè÷åñêîé ôóíêöèè. Приложение 173 Ïîñêîëüêó èñõîäíîå ïîëîæåíèå îáîçíà÷àåòñÿ èíäåêñîì «0», âñå ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè, äëÿ êîòîðûõ èñõîäíîå ïîëîæåíèå ÿâëÿåòñÿ ðàáî÷èì, áóäóò èìåòü íóëåâîé èíäåêñ. Ïóòåâûå âûêëþ÷àòåëè, ðàáîòàþùèå íà ïðîòèâîïîëîæíîì êîíöå («ðàáî÷åå ïîëîæåíèå»), èìåþò èíäåêñ «1». Íà ðèñ. Ï.9 èçîáðàæåíû ïîäúåì è îïóñêàíèå ñòîëà ïóòåì âêëþ÷åíèÿ ñòàðòîâîé êíîïêè â òðåõ âàðèàíòàõ: ñèòóàöèîííûé ïëàí, ñõåìà, ïîëó÷åííàÿ ïðè ìîäåëèðîâàíèè ñ ïîìîùüþ òðåíèðîâî÷íîãî êîìïëåêòà, à òàêæå ïðèíöèïèàëüíàÿ ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñõåìà. ÎÁÐÀÇÅÖ ÏÐÈÍÖÈÏÈÀËÜÍÎÉ ÏÍÅÂÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÕÅÌÛ Íà ðèñ.Ï.10 èçîáðàæåíà ïðèíöèïèàëüíàÿ ïíåâìàòè÷åñêàÿ ñõåìà äëÿ òåõíîëîãè÷åñêîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè: «À+, Â+, Â-, À-» Ñõåìà ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà òðè óðîâíÿ. Èñïîëíèòåëüíàÿ ïîäñèñòåìà èçîáðàæåíà â âåðõíåé ÷àñòè ñõåìû, ñèãíàëüíûå âõîäû (èíôîðìàöèîííàÿ ïîäñèñòåìà) - â íèæíåé ÷àñòè, à ñåðåäèíà ñõåìû îòâåäåíà ïîä èçîáðàæåíèå óñòðîéñòâ «îáðàáîòêè ñèãíàëà» (ëîãèêî-âû÷èñëèòåëüíàÿ ïîäñèñòåìà). Ïîñëåäíèé òåðìèí îçíà÷àåò, ÷òî äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïðàâèëüíîé òåõíîëîãè÷åñêîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñèãíàëû îò ìàøèíû òðåáóþò äîïîëíèòåëüíûõ êîìàíäíûõ ñèãíàëîâ è/èëè ëîãè÷åñêèõ âíóòðèñèñòåìíûõ ñâÿçåé.  íàøåì ñëó÷àå íåîáõîäèì ñïåöèàëüíûé ýëåìåíò ïàìÿòè, óïðàâëÿåìûé ïðè ïîìîùè êîìàíä «Ì+» è «Ì-». Ýòèì ýëåìåíòîì ÿâëÿåòñÿ óæå çíàêîìûé íàì ñåëåêòîð èëè ïíåâìàòè÷åñêèé òðèããåð (ñì. ðèñ.8.25). Îí ÿâëÿåòñÿ çàïîìèíàþùèì óñòðîéñòâîì. Ëîãè÷åñêèå ôóíêöèè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîñëåäîâàòåëüíîå ñîåäèíåíèå (âàðèàíò ðåàëèçàöèè ôóíêöèè È), íàïðèìåð, ñòàðòîâîé êíîïêè è ïíåâìàòè÷åñêîãî òðèããåðà.  ðåçóëüòàòå ñèòóàöèÿ áóäåò òàêîâà, ÷òî ïóñê íå ñìîæåò áûòü âûïîëíåí äî òåõ ïîð, ïîêà öèëèíäð À íå âîçâðàòèòñÿ â ñâîå èñõîäíîå ïîëîæåíèå. Òîëüêî ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ïóòåâîãî âûêëþ÷àòåëÿ à0 ïíåâìàòè÷åñêèé òðèããåð âåðíåòñÿ â ñîñòîÿíèå, ñîîòâåòñòâóþùåå èçîáðàæåíèþ íà ñõåìå, ïîäàâ òàêèì îáðàçîì ïèòàíèå íà ñòàðòîâóþ êíîïêó. Ýòî ïîçâîëÿåò ðàáîòàòü â ðåæèìå ïîâòîðÿþùèõñÿ öèêëîâ, çàôèêñèðîâàâ ñòàðòîâóþ êíîïêó â ïîëîæåíèè «ÂÊË». Ïðè åå âîçâðàòå â èñõîäíîå ïîëîæåíèå, ñîîòâåòñòâóþùåå èçîáðàæåíèþ íà ñõåìå, ïîñëåäîâàòåëüíîñòü òåõíîëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé ïðåðâåòñÿ ïîñëå çàâåðøåíèÿ òåêóùåãî ðàáî÷åãî öèêëà. 174 ПНЕВМОАВТОМАТИКА # ¥¡§° ¢¢£ ¬¨¢£­° ¢¢£ ¢ £­° ¢¢£ " " "k ¿½±¾µ±"k # ¿½±¾µ±# Ä»Âñ¾¿³»± ²Á±²¿Ã»± ¹´¾±¼¿³ ¢¹´¾±¼C¹ »¿½±¾µ±. . ¢¹´¾±¼B¹ »¿½±¾µ±.k B C ¢²¿Áµ±¾¾ÌÆ ¿Æ¿µ¶³ÌÀ¿¼¾¶¾¹Ð À¿Â¼¶µ¿³±Ã¶¼Í¾¿Âù Á±²¿È¹Æ¿À¶Á±Ç¹º .k C B Ðèñ. Ï.10. Îáðàçåö ïðèíöèïèàëüíîé ïíåâìàòè÷åñêîé ñõåìû ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. Î÷èñòêà ñæàòîãî âîçäóõà äëÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ ñèñòåì: Ðóêîâîäÿùèå ìàòåðèàëû. – Ì.: ÍÈÈ èíôîðìàöèè ïî ìàøèíîñòðîåíèþ, 1973. -119 ñ. 2. ISO 8778 International Standard, Second edition 2003-03-15. Pneumatic fluid power – Standard reference atmosphere. ISO 2003. 3. Êóäðÿâöåâ À.È., Ïÿòèäâåðíûé À.Ï., Ðàãóëèí Å.À. Ìîíòàæ, íàëàäêà è ýêñïëóàòàöèÿ ïíåâìàòè÷åñêèõ ïðèâîäîâ è óñòðîéñòâ. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1990. – 208 ñ. 4. Êóäðÿâöåâ À.È., Êóäðÿâöåâ À.À. Ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû è óñòðîéñòâà â ïðîìûøëåííîñòè: Ñïðàâî÷íèê. – Õàðüêîâ: ×ÀÎ «Òÿæïðîìàâòîìàòèêà», 2011. – 480 ñ. 5. ÃÎÑÒ 17433-80 Ïðîìûøëåííàÿ ÷èñòîòà. Ñæàòûé âîçäóõ. Êëàññû çàãðÿçíåííîñòè. – Ì.: Ãîññòàíäàðò ÑÑÑÐ, 1981. (Ñ èçìåíåíèåì ÈÓÑ N3 1986 ã.) 6. ÃÎÑÒ 24484-80 Ïðîìûøëåííàÿ ÷èñòîòà. Ñæàòûé âîçäóõ. Ìåòîäû èçìåðåíèÿ çàãðÿçíåííîñòè. – Ì.: Ãîññòàíäàðò Ðîññèè, 1992. 7. ÃÎÑÒ Ð ÈÑÎ 8573-1-2005 Ñæàòûé âîçäóõ. ×àñòü 1. Çàãðÿçíåíèÿ è êëàññû ÷èñòîòû. – Ì.: Ñòàíäàðòèíôîðì, 2005. 8. Ãåðö Å.Â. Ïíåâìàòè÷åñêèå ïðèâîäû: Òåîðèÿ è ðàñ÷åò. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1969. – 360 ñ. 9. ÃÎÑÒ 2.704-2011 ÅÑÊÄ. Ïðàâèëà âûïîëíåíèÿ ãèäðàâëè÷åñêèõ è ïíåâìàòè÷åñêèõ ñõåì. – Ì.: Ñòàíäàðòèíôîðì, 2012. 10. ÃÎÑÒ 2.780-96 ÅÑÊÄ. Îáîçíà÷åíèÿ óñëîâíûå ãðàôè÷åñêèå. Êîíäèöèîíåðû ðàáî÷åé ñðåäû, åìêîñòè ãèäðàâëè÷åñêèå è ïíåâìàòè÷åñêèå. Ìèíñê: Ìåæãîñóäàðñòâåííûé Ñîâåò ïî ñòàíäàðòèçàöèè, ìåòðîëîãèè è ñåðòèôèêàöèè, 2004. 11. ÃÎÑÒ 2.781-96 ÅÑÊÄ. Îáîçíà÷åíèÿ óñëîâíûå ãðàôè÷åñêèå. Àïïàðàòû ãèäðàâëè÷åñêèå è ïíåâìàòè÷åñêèå, óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ è ïðèáîðû êîíòðîëüíî-èçìåðèòåëüíûå. Ìèíñê: Ìåæãîñóäàðñòâåííûé Ñîâåò ïî ñòàíäàðòèçàöèè, ìåòðîëîãèè è ñåðòèôèêàöèè, 2004. 12. ÃÎÑÒ 2.782-96 ÅÑÊÄ. Îáîçíà÷åíèÿ óñëîâíûå ãðàôè÷åñêèå. Ìàøèíû ãèäðàâëè÷åñêèå è ïíåâìàòè÷åñêèå. Ìèíñê: Ìåæãîñóäàðñòâåííûé Ñîâåò ïî ñòàíäàðòèçàöèè, ìåòðîëîãèè è ñåðòèôèêàöèè, 2002. 13. ÃÎÑÒ 17752-81 Ãèäðîïðèâîä îáúåìíûé è ïíåâìîïðèâîä. Òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ. – Ì.: Ãîññòàíäàðò ÑÑÑÐ, 1988 (ñ èçìåíåíèÿìè ÈÓÑ 6-84, 10-86). 14. Íàçåìöåâ À.Ñ. Ãèäðàâëè÷åñêèå è ïíåâìàòè÷åñêèå ñèñòåìû. ×àñòü 1. Ïíåâìàòè÷åñêèå ïðèâîäû è ñðåäñòâà àâòîìàòèçàöèè: Ó÷åáíîå ïîñîáèå. – Ì.: ÔÎÐÓÌ, 2004. – 240 ñ. Для заметок