Пневматические распределители

Распределители предназначены для включения, отключения или переключения потока сжатого воздуха по внешнему сигналу. Распределитель характеризуется числом линий (m) и числом позиций (n). Вид распределителя по числу линий и позиций обозначается в виде дроби m/n. По типу управляющего сигнала распределители могут быть с ручным, механическим, магнитным, пневматическим и электрическим управлением.

Рассмотрим распределители, входящие в комплект TP101 учебного стенда.

Распределители с ручным управлением

В учебный комплект входит несколько таких распределителей. Рассмотрим 3/2-распределитель с кнопочным управлением и возвратной пружиной (рис.13); его условное обозначение с комментариями показано на рис.14.

Рис.13. 3/2-распределитель с кнопочным управлением.

Рис.14. Условное обозначение 3/2-распределителя с пояснениями.

На условном обозначении позиция обозначается в виде квадрата, внутри которого показана схема связи линий. Условно эти позиции можно назвать левой и правой. Слева показан символ кнопки, а справа – символ возвратной пружины. Нормальной называется позиция, в которой распределитель находится при отсутствии воздействия на кнопку. Нормальной будет правая позиция, в которой распределитель удерживается возвратной пружиной.

Внешние линии обычно показываются у нормальной позиции. У рассматриваемого распределителя таких линий три. Линии имеют цифровое обозначение: 1 – питающая линия, 2 – рабочая линия, 3 – линия выпуска. К питающей линии подводится сжатый воздух. Через рабочую линию сжатый воздух проходит к другим элементам системы (например, к пневмоцилиндру), либо отработанный воздух выходит через эту линию в обратном направлении, а затем выбрасывается в атмосферу через линию выпуска. В линии выпуска установлен глушитель.

При нажатии на кнопку распределитель переключается в левую позицию. Перекрывается линия выпуска 3, а питающая линия 1 соединяется с рабочей линией 2. При отпускании кнопки под действием пружины распределитель возвращается в правую позицию (см. рис.15), питающая линия 1 перекрывается, рабочая линия 2 соединяется с линией выпуска 3.

Рис.15. Пояснение работы 3/2-распределителя.

Рассмотрим другие виды распределителей с ручным управлением, которые входят в учебный комплект.

3/2-распределитель с кнопочным управлением и возвратной пружиной отличается от распределителя, рассмотренного выше, противоположной схемой позиций (рис.16). В нормальной (правой) позиции воздух проходит из питающей линии 1 в рабочую линию 2. При нажатии на кнопку питающая линия 1 перекрывается, а рабочая линия 2 соединяется с линией выпуска 3.

Рис.16. Условное обозначение 3/2-распределителя

с кнопочным управлением (вариант 2).

3/2-распределитель, управляемый переключателем с фиксацией (рис.17) может фиксировать распределитель в правой позиции. При освобождении фиксатора пружина переводит распределитель в левую позицию.

Рис.17. Условное обозначение 3/2-распределителя,

управляемого переключателем с фиксатором.

5/2-распрелитель, управляемый переключателем с фиксацией (рис.18), имеет питающую линию 1, две рабочие линии 2, 4 и две линии выпуска 3, 5 (с установленными глушителями).

Рис.18. Условное обозначение 5/2-распределителя,

управляемого переключателем с фиксатором.

Распределители с механическим управлением

Распределители данного типа получают внешнее воздействие от движущегося механического объекта (в лабораторных работах – это наконечник штока цилиндра). В учебный комплект входят два распределителя с контактным роликом (рис.19), которые используются в качестве конечных выключателей. Это 3/2-распределители, переключаемые воздействием на ролик, и возвращающиеся в нормальную позицию под действием пружины при освобождении ролика.

Рис.19. Распределители с контактным роликом (конечные выключатели).

Условное обозначение распределителя с контактным роликом и пояснение его принципа действия показано на рис.20.

Рис.20. Условное обозначение и принцип работы 3/2-распределителя с контактным роликом.

Распределители с магнитным управлением (пневмогерконы)

Управляющее воздействие на распределители данного типа осуществляется магнитным полем. Внутри цилиндра на поршне закреплён постоянный магнит. Распределители с магнитным управлением устанавливаются снаружи на корпусе цилиндра с помощью хомутов (рис.21). Они так же как и конечные выключатели применяются для определения крайних положений штока, но воздействие на них оказывается бесконтактно. При исчезновении магнитного поля пневмогерконы возвращаются в нормальную позицию под действием пружины. Условное обозначение распределителя с магнитным управлением показано на рис.22.

Ри.21. Цилиндр двустороннего действия с установленными на корпусе пневмогерконами.

Рис.22. Условное обозначение 3/2-распределителя с магнитным управлением.

Распределители с пневматическим управлением

Распределители с пневматическим управлением переключаются за счёт подачи сжатого воздуха (пневматического сигнала) в управляющие линии. Пневматическое управление может быть односторонним (пневматический сигнал может подаваться только с одной стороны, а с другой расположена возвратная пружина) или двусторонним (с обеих сторон может подаваться пневматический сигнал). Рассмотрим распределители с пневматическим управлением, входящие в учебный комплект.

5/2-распределитель с двусторонним пневматическим управлением показан на рис.23; его условное обозначение с пояснением принципа работы – на рис.24.

Рис.23. 5/2-распределитель с двусторонним пневматическим управлением.

При подаче давления в управляющую линию 12 распределитель переключается в правую позицию. Питающая линия 1 соединяется с рабочей линией 2. Рабочая линия 4 соединяется с линией выпуска 5. При подаче давления в управляющую линию 14 распределитель переключается в левую позицию. Питающая линия 1 соединяется с рабочей линией 4. Рабочая линия 2 соединяется с линией выпуска 3.

Рис.24. Условное обозначение 5/2-распределителя с двусторонним пневматическим управлением.

Распределитель с двусторонним управлением не имеет возвратной пружины. При отсутствии давления в обеих управляющих линиях распределитель остаётся в той позиции, в которую он переключился в последний раз. Таким образом, этот распределитель является бистабильным, т.е. при отсутствии пневматических сигналов может находиться как в правой, так и в левой позиции.

Если подать давление сразу в обе управляющие линии, то распределитель не может переключиться. Возникновение такой ситуации – это ошибка в проектировании схемы.

5/2-распределитель с односторонним пневматическим управлением имеет только одну линию для подачи пневматического сигнала. Воздействие с другой стороны осуществляется возвратной пружиной. Такой распределитель является моностабильным, т.е. имеет только одну нормальную позицию. Условное обозначение 5/2-распределителя с односторонним пневматическим управлением показано на рис.25.

Рис.24. Условное обозначение 5/2-распределителя с односторонним пневматическим управлением.