Пневмоклапани витримки часу

Пневмоклапан витримки часу — це пристрій призначений для зміни напрямку або пуску і зупинки потоку стисненого повітря через заданий проміжок часу після подачі керуючого сигналу.

Будова пневмоклапана

Мал.1 Конструкція клапана витримки часу.1-плита;2-клапан;3-поршень4-металокерамічний фільтр;5-вкладиш;6-поршень;7-дросель;8-сідло корпусу;9-мембрана;10-штовхач;11-сідло;12-клапан;13-пружина;14-пружина;0-отвір;У-отвір;П-отвір;D-отвір;А1-отвір;Г-канал;в-порожнина;б-порожнина.

Приклад конструкції пневмоклапана витримки часу (Мал.1). Як наглядніший приклад,можна розглянути пневмоклапан конструкції ЗИЛа.Сучасні конструкції пневмоклапанів витримки часу (Мал.2) містять інерційну ланку, яка складається з пневмопосудини і пневмодросселя, пневмоклапана послідовності і пневморозподільника, вбудовані в корпус. Є конструкції, в яких пневмоклапан послідовності або пневморозподільник відсутні. Інерційна ланка дозволяє регулювати темп зміни тиску шляхом настройки прохідного перетину дроселя або обсягу пневмопосудини.

Мал.2 Пневмоклапан витримки часу конструкції ЗИЛа

Принципи дії пневмоклапанів

Принцип дії пневмоклапана

Пневматичний вхідний сигнал (Мал.1) подасться до отвору (У), розташованому в плиті (1), надходить в порожнину (6) і проходить по каналу (Г) до мембрани (9). Під тиском стисненого повітря мембрана (9) притискається до сідла корпусу (8) і закриває вихід в атмосферу. Одночасно стиснуте повітря через металокерамічний фільтр (4) і дросель (7) надходить в надпоршневу порожнину (в). У початковий момент тиск під поршнем (6) перевищує тиск над ним внаслідок втрати тиску на дроселі (7). При збільшенні тиску в порожнині (в) над поршнем до певного значення поршень (6) починає рух вниз. Як тільки клапан (12) відривається від сідла (11), підпоршнева порожнина з`єднується з атмосферою, тиск в ній різко падає, що забезпечує швидке переміщення поршня вниз. При цьому пов'язаний з поршнем (6) штовхач (10) закриває вихлопний канал (центральний отвір всередині штовхача (10)) і переміщує клапан (2), відкривши прохід стисненому повітрю з отвору (П) до отвору (0).

Час від подачі вхідного сигналу до моменту появи вихідного сигналу є часом витримки, який визначається настроюванням дроселя і обсягом додаткової ємності, під'єднується до отвору (D).

У нижньому положенні вкладиш (5) відсікає підпоршневу порожнину від атмосфери, впираючись в сідло (11). У цьому положенні пневмоклапан витримки залишається до моменту зняття вхідного сигналу. При знятті вхідного сигналу мембрана (9) віджимається від сідла корпусу і з`єднує надпоршневу порожнину з атмосферою через отвір (А1). Під дією пружини (13) і залишкового тиску в підпоршневій порожнині поршень (6) повертається у вихідне положення. Пружина (14) і тиск повертають клапан (2) в початкове положення і притискають його до сідла (5). При цьому отвір (0) роз'єднується з отвором (П) і повідомляється з отвором (А).

Принцип дії пневмоклапана витримки часу конструкції ЗИЛа

Згідно пневмоклапана витримки часу конструкції ЗИЛа(Мал.2)сигнал управління подається до отвору (А). Під дією тиску стисненого повітря диференційний золотник (2) пятилінійного пневморозподільника переміщається вправо, змінюючи напрямок потоку повітря яке через нього проходить, що відповідає початку відліку часу. Стиснене повітря проходить через отвір малого діаметру в деталі 1 і заповнює ємність (Б). Оскільки площа правого торця золотника (2) більше площі лівого торця, зростання тиску в ємності (Б) призводить до перемикання золотника в початкове положення і видачу в систему сигналу про закінчення часу витримки. Час витримки настроюється зміною обсягу ємності (Б), що визначається положенням поршня (3).

Умовне позначення клапану витримки часу

Мал.3 Умовне позначення клапану витримки часу

Згідно пневмосхеми витримки часу (Мал.3) пневмолінія (1) перекрита, вихід (2) з'єднаний з атмосферою, після подачі керуючого сигналу (4) стиснуте повітря проходить через дросель і заповнює ємність. З допомогою дроселя тривалість заповнення ємності і відповідно зростання тиску регулюються. При досягненні певного значення тиску, що відповідає заданій тривалості затримки сигналу перемкнеться двохпозиційний розподільник і стиснуте повітря з пневмолінії (1) поступить на вихід до пневмолінії (3).

Приклад використання пневмоклапана

Мал.4 Схема керування пневмоциліндром із використанням клапану витримки часу

Один із прикладів використання пневмоклапана витримки часу: для встановлення заданої тривалості перебування поршня циліндра в крайньому правому положенні (Мал.4). Прямий хід циліндра (Ц1) здійснюється після натискання пневмокнопки (Р1) і при умові перебування поршня циліндра у крайньому лівому положенні, що фіксується кінцевим розподільником (Р3). Після завершення прямого ходу і досягнення крайнього правого положення спрацює кінцевий розподільник (Р4), стиснуте повітря почне поступати в клапан витримки часу. Задана тривалість спрацювання клапана регулюється дроселем. Після спрацювання клапана (КЧ) стиснуте повітря перемкне виконавчий розподільник (Р2) і здійсниться зворотний хід циліндра (Ц1). Регулювання швидкості переміщення поршня в прямому і зворотному ході здійснюється на вході повітря.

Сучасний пневмоклапан витримки часу

Мал.5 Пневмоклапан виитримки часу Festo VZ-3-PK-3

Один із прикладів сучасного вигляду пневмоклапана витримки часу німецької фірми Festo типу VZ-3-PK-3(Мал.5)

Харакетристики пневмоклапана

• Виробник - Festo
• Країна виробник - Німеччина
• Витрата повітря - 90 л / хв
• Робочий тиск - 2,5 ... 8 бар
• Умовний прохід - 2 мм
• Приєднання - PK-3
• Температура навколишнього середовища - -10 +60 С
• Вага - 160 г
• Матеріал корпуса - цинкова штампування

Опис пневмоклапана

Пневмоклапан витримки (затримки) часу Festo VZ-3-PK-3 нормально-закритий, на приєднувальній плиті 2n з ніпелем для пневмошланга внутрішнього діаметра 3 мм застосовується в пневматичних системах верстатів і автоматичних ліній. Тривалу затримку можна отримати шляхом підключення до клапану додаткового ресивера.

Параметри пневмоклапана

• Тип: клапан затримки часу, на плиті 2n, d = 3 мм (PK-3)
• Виконання: нормально-закритий, тарільчатий клапан з пружиною
• Умовний прохід: 2 мм
• Тип управління: пневматичний
• Діапазон робочого тиску: 2,5 ... 8 бар
• Настроюється час затримки: 0,25 ... 5 с
• Точність повторення, установка часу: + - 0,5 с
• Стандартна номінальна витрата: 90 л / хв
• Інформація про матеріал, корпус: цинкова штамповка
• Вага пневмоклапана: 160 г

Література

• Справочник «Пневматические устройства и системы в машиностроении» под ред. Е.В.ГЕРЦ
• Гiдроприводи та гiдропневмоавтоматика: Пiдручник /В.О.Федорець, М.Н.Педченко, В.Б.Струтинський та iн. За ред. В.О.Федорця. — К:Вища школа,— 1995.- 463 с.

Посилання

https://www.pnevmomagazin.ru/products/pnevmoklapan-vuderjki-vremeni-festo-vz-3-pk-3/