3.2. Содержание работы:
Ознакомится с условными обозначениями электропневмоэлементов.
Ознакомится с пневматическими и электрическими принципиальными схемами: управления работой цилиндра одно- и двухстороннего действия.
Собрать виртуальный стенды управления цилиндром в программном пакете моделирования.
Оформить отчет по проделанной работе.
3.3. Общие сведения:
Для управления цилиндром одностороннего действия применена схема прямого управления, где используется 3/2 распределитель 1Y с односторонним электромагнитным управлением и пружинным возвратом электрокнопка S1 (рисунок 3.1). Когда кнопка нажата, ток течет по обмотке 1Y1 электромагнита 3/2 распределителя. Электромагнит срабатывает, распределитель переключается в открытую позицию, и воздух поступает в полость цилиндра, а шток при этом выдвигается. Отпускание кнопки приводит к разрыву цепи. Напряжение на обмотке электромагнита пропадает, распределитель пружиной возвращается в исходную позицию, шток цилиндра под воздействием пружины втягивается.
Не прямое управление цилиндром 1А представлено на рисунке 3.2. Если кнопка нажата, ток течет по обмотке реле. Контакт К1 реле замыкается, и распределитель 1Y переключается в другое положение. Шток цилиндра выдвигается. Если кнопку отпустить, ток перестанет течь по обмотке реле. Реле выключится, и распределитель 1Y вернется в исходное положение. Шток цилиндра 1А втянется.
Электрическая часть принципиальной схемы по сравнению со схемами для цилиндра одностороннего действия не изменилась. Но поскольку цилиндр двухстороннего действия имеет две рабочих полости, для его управления используется 5/2 - распределитель (рисунок 3.3).
Рисунок 3.1 - Принципиальные схемы пневматическая, электрическая для прямого управления цилиндром одностороннего действия
Рисунок 3.2 - Принципиальные схемы: пневматическая, электрическая для непрямого управления цилиндром одностороннего действия
Рисунок 3.3 - Принципиальные схемы: пневматическая, электрическая для непрямого управления цилиндром двухстороннего действия
Чтобы обеспечить требуемые перемещения штоков пневмоцилиндров, необходимо комбинировать сигналы от нескольких элементов управления через логические функции.
Часто необходимо чтобы шток цилиндра выдвигался при нажатии на два разных входных элемента, кнопки S1 или S2. На принципиальной схеме рисунок 3.4, контакты двух кнопок S1 и S2 подключены параллельно друг – другу.
Если ни одна из кнопок не нажата, распределитель 1Y остается в исходной позиции. Шток цилиндра втянут. Если по крайней мере одна из кнопок нажата или обе вместе (S1 и S2) , распределитель 1Y переключается. Шток цилиндра выдвигается. Когда обе кнопки отпущены, распределитель 1Y возвращается в исходную позицию. Шток цилиндра втягивается.
Рисунок 3.4 - Управление цилиндром одностороннего действия - схема пневматическая; параллельное подключение двух контакторов (цепь ИЛИ), прямое управление - схема электрическая
Аналогичным образом работает схема не прямого управления цилиндром двухстороннего действия 1А от 5/2 - распределителя 1Y рисунок 3.5.
В том случае, когда шток цилиндра должен двигаться только при одновременном нажатии на обе кнопки S1 и S2, контакты этих кнопок подключены последовательно друг за другом логическая схема И (рисунки 3.6 и 3.7), Если ни одна из кнопок не нажата, распределитель 1Y остается в исходной позиции, шток цилиндра втянут. Если одновременно нажать на обе кнопки, распределитель переключается, шток цилиндра выдвигается. Если хотя бы одну кнопку отпустить, распределитель возвращается в исходную позицию, шток цилиндра втягивается.
Рисунок 3.5 - Управление цилиндром двухстороннего действия - схема пневматическая; параллельное подключение двух контакторов (цепь ИЛИ), непрямое управление - схема электрическая
Рисунок 3.6 - Управление цилиндром одностороннего действия - схема пневматическая; последовательное подключение двух контакторов (цепь И), прямое управление - схема электрическая
Рисунок 3.7 - Управление цилиндром двухстороннего действия при последовательном подключении двух контакторов (цепь И) и непрямом управлении
В схемах, представленных на рисунках 3.1 – 3.7 для управления цилиндром одностороннего действия используется 3/2 - распределитель с электромагнитным управлением, а для цилиндра двухстороннего действия 5/2 - распределитель с электромагнитным управлением.
На рисунке 3.8 показана конструктивная схема 3/2 - распределителя с пилотным электромагнитным управлением (а - электрическое питание на катушку электромагнита не подано, б – подано).
В исходном положении полость над приводным поршнем сообщена с атмосферой, поэтому пружина удерживает затвор вверху (рисунок 3.8а). Выходной канал 2 сообщен с атмосферным каналом 3.
При подаче электрического сигнала на катушку, полость над поршнем сообщается с каналом питания 1 (рисунок 3.8 б). Усилие от давления сжатого воздуха будет расти, и поршень с затвором перемещается вниз. Проход между каналами 2 и 3 перекрывается, а между 1 и 2 открывается. Распределитель будет оставаться в таком положении, пока на катушке присутствует сигнал. Если сигнал с катушки снять, распределитель возвращается в исходное положение.
Пилотное управление распределителей - это двухкаскадное усиление мощности сигнала (1-й каскад «электрический - пневматический управляющий», 2-й каскад «пневматический управляющий - пневматический силовой»). Для работы пилотного управления на распределитель нужно подавать некоторое минимальное давление (давление управления), которое должно быть достаточным для перемещения затвора против силы действия пружины. В распределителе с пилотным управлением не зависимо от диаметра условного прохода (например, для больших рабочих расходов) для
Рисунок 3.8 - Конструктивная схема 3/2 распределителя, нормально закрытого, с односторонним пилотным электромагнитным управлением и пружинным возвратом
управления достаточно небольшого расхода, поэтому размеры якоря могут быть небольшими при небольшом развиваемом усилии. Следовательно, размеры электромагнита могут быть намного меньше, чем у распределителя с прямым управлением, а кроме того меньше потребление электроэнергии и выделение тепла.