5. Направляющая и регулирующая подсистема

5.4. Устройства регулирования давления

Необходимость регулирования давления в пневматических системах обусловлена рядом причин. Так, при работе оборудования на малых давлениях резко снижается КПД, и в то же время давление выше оптимального приводит к интенсивному его износу при незначительном повышении производительности. Кроме того, поддер­жание заданного давления в рабочих полостях исполнительных механизмов обеспечивает постоянство разви­ваемого ими усилия либо скорости движения выходного звена, что является обязательным требованием при создании многих технологических установок.

Задачи регулирования давления в пневматических системах решаются посредством клапанов давления: предохранительных (см. раздел 3.3 «Устройства очистки и осушки сжатого воздуха») и редукционных (см. раз­дел 3.6 «Блоки подготовки воздуха»).

Напомним, что назначение предохранительных клапанов (рис. 5.43, а) заключается в предотвращении по­вышения давления в контролируемых точках сверх заданного уровня путем автоматического сброса части сжатого воздуха в атмосферу. Предохранительные клапаны устанавливают на специальных патрубках, присо­единительных трубопроводах или непосредственно на пневматических емкостях в местах, удобных для осмот­ра, монтажа и эксплуатации. При установке в пневматических системах клапаны настраивают на заданное давление и пломбируют.

Назначение редукционных пневмоклапанов (рис. 5.43, б, в) — поддерживать относительно стабильный уро­вень давления на выходе (ниже величины давления питания) независимо от колебаний давления, имеющих место в системе подачи воздуха перед клапаном, а также при изменении расхода воздуха за клапаном. Редук­ционные клапаны монтируют, как правило, в конкретных точках производственных установок либо они входят в составе блоков подготовки воздуха.

Принципиальные отличия между двумя рассмотренными типами клапанов состоят в следующем: предохра­нительные клапаны контролируют давление «перед собой», а редукционные — «за собой»; предохранитель­ные клапаны являются нормально закрытыми, тогда как редукционные — нормально открытыми (рис. 5.43).

Рис. 5.43. Пневмоклапаны давления : а) предохранительный; б) редукционный двухлинейный;

в) редукционный трехлинейный

При выборе клапанов давления следует принимать во внимание следующие технические характеристики:

• диапазон рабочих давлений;

• диапазон температур;

• номинальный расход;

• размеры присоединительных отверстий.

Традиционные варианты использования клапанов давления в пневматических системах представлены на рис. 5.44.

Манометры в комплект поставки клапанов давления не входят.

100

5. Направляющая и регулирующая подсистема

1.04

1 .0

Рис. 5.44. Пример использования пневмоклапанов давления

Предохранительный клапан 0.4 ограничивает уровень давления в ресивере 0.1, а клапаны 2.01 и 2.02 созда­ют «подпор» в рабочих полостях пневмоцилиндра 2.0. Посредством этих клапанов фактически регулируется скорость движения штока цилиндра 2.0. Подобная схема регулирования обеспечивает стабильность скорост­ных характеристик при изменении величины нагрузки.

Редукционный клапан 1.02 поддерживает на постоянном уровне усилие, развиваемое пневмоцилиндром 1.0 при прямом ходе. Чтобы обеспечить свободный возврат пневмоцилиндра 1.0 в исходную позицию, параллель­но редукционному клапану 1.02 устанавливают обратный клапан 1.01.

Обратим внимание, что предохранительные клапаны 2.01 и 2.02 отличаются по конструктивному исполне­нию от клапана 0.4, поскольку к их выхлопному отверстию можно присоединенить резьбовые соединения либо пневмоглушители (рис. 5.45).

Рис. 5.45. Предохранительный пневмоклапан

Предохранительный клапан ограничивает уровень давления сжатого воздуха, подводимого к каналу Р и воздействующего на подпружиненную мембрану 1 (рис. 5.45, б), в жестком центре которой установлен тарель­чатый клапан 2, перекрывающий проход к каналу А. Когда давление становится достаточным для преодоления усилия пружины, клапан открывается, пропуская сжатый воздух в канал А.

Кроме описанных выше клапанов давления с ручной настройкой уровня контролируемого давления суще­ствуют также клапаны давления с внешним дистанционным управлением (рис. 5.46).

101