кий сигнал, значення якого визначено номером виходу дешифратора, подається на шифратор, і його виходах встановлюється перетворений код.

Прикладом використання шифраторів є також введення двійкових кодів в цифровий пристрій з клавіатури. При натисканні клавіші на певній вхідній шині шифратора з'являється логічна 1 (шина збуджується) і на виходах встановлюється двійковий код, який відповідає нанесеному на клавішу знаку (букві, цифреїт.д.).

3.5.2. Розподільники та комутатори

Розподільники. Вузол, що послідовно розподіляє по виходах сигнали, що надходять на його вхід, називають розподільником.

На рис. 3.25 наведено функціональна схемарозподільника, що містить лічильник та дешифратор. Кожен імпульс на вході лічильника збільшує на одиницю зафіксоване у ньому число. Завдяки цьому логічна 1 послідовно з'являється на виходах дешифратора.

Розподільники застосовуються під час вирішення різних завдань. Зокрема, сигналами з виходів розподільника можна здійснювати почергове увімкнення та відключення пристроїв, отримувати вибірки сигналу через рівні проміжки часу. В останньому випадку вибірки формуються за допомогою ключа, керованого логічної 1 з одного з виходів розподільника та на час її дії підключає джерело сигналу до лінії.

Комутатори. Комутатор - пристрій, який здійснює перемикання ланцюгів. На рис. 3.26 зображено схему комутатора, що дозволяє підключити джерело цифрової інформації D до

різним каналам (y 1, y 2, y 3). Інформація надходитиме в той канал,

на елемент І якого подається дозвіл у вигляді логічної 1 з одного з адресних входів А1, А2, А3. Розглянутий комутатор виконаний на одній мікросхемі, містить

Мал. 3.25. Функціональнаспрага у корпусі три елементи І.

схема розподільника

до яких підходять інформаційні шини, та диз'юнктор. Цей мультиплексор має вісім інформаційних (D 0 ...D 7 ) і три адресних (А 1 ...А 3 ) входу. На адресні входи надходить триелементний цифровий код, повне число комбінацій якого 23, тобто. восьми. Природно припустити, що код 111 повинен забезпечити з'єднання виходу y з входом D 7 (1112 = 710), код 110 - з входом D 6 (1102 = 610) і т.д. код 000 - з входом D 0 .

Так само, як у схемі рис. 3.26 кожен вхід підключається до виходу через певний кон'юнктор. Однак у цьому випадку комутація здійснюється за наявності на кон'юнкторі трьох роздільних логічних одиниць (з трьох адресних входів). Для їх одержання потрібно входи відповідного кон'юнктора з'єднати безпосередньо з тими адресними входами, на яких при даному коді є одиниці, і через інвертори-стемвхідами, на яких знаходяться нулі. Такі сполуки виконані у схемі (рис. 3.26).

Так, на другій зверхуМал. 3.27. Схема комутатора-мультиплексора

кон'юнктор безпосередньо надходить сигнал з входу A 1 і через інвертори - з входів A 2 і A 3 що при коді адреси 001 забезпечить на цьому кон'юнкторі три логічні1, тобто. підключення до виходу мультиплексора входу D 1 . Входи нижнього кон'юнктора з'єднані з адресними входами безпосередньо, що при коді адреси 111 забезпечить підключення до виходу мультиплексора інформаційного входу D 7 .

Вітчизняна промисловість випускає кілька типів мікросхемних мультиплексорів. На рис. 3.28 показано умовне зображення мультиплексора

Мал. 3.28. Умовне зоб-(мікросхема серії К155), що має по- ураження мультиплексорасім інформаційних входів, три пекла-

ресних входу для коду з вагами 4, 2, 1, вхід стробування А і два виходи - прямий та інверсний. За наявності на вході А логічної мультиплексор 1 блокується: на прямому виході встановлюється логічний 0 незалежно від потенціалів на інформаційних входах. Наявність входу стробування дозволяє збільшувати кількість комутованих інформаційних входів.

3.5.3. Цифровий компаратор

Цифровий компаратор призначений визначення рівності двійкових чисел.

Два числа рівні за рівності цифр в однойменних розрядах (а i = b i , де а i - цифра в i -му розряді одного числа; b i - цифра в тому ж розряді іншого числа).

Рівність а i = b i має місце при а i = 1, b i = 1 або при а i = 0, b i = 0. Тому логічна функція, що виражає цю рівність, дорівнює одиниці, якщо одиниці дорівнює добуток цих цифр або добуток їх інверсних значень : y = a i b i + a i b i . Зауважимо, що записана функція – функція «Рівнозначність».

a1 b1 а1 b1 ... an bn a n bn = y,

де заперечення лівої частини (при зміні у правій частині y на у) зроблено для тієї ж мети.

Схема, що реалізує цей вираз, наведено на рис. 3.29, а . Якщо необхідно, щоб за рівності кодів на виході компаратора була логічна 1, то виходу схеми слід приєднати інвертор.

Умовне зображення цифрового компаратора наведено на рис. 3.29, б.

Гідравлічний розподільник - пристрій, який служить зміни напрямів потоку робочої рідини в гідроприводі, за наявності зовнішнього сигналу.

Перемикаючи розподільник, можна змінювати з'єднання гідравлічних ліній, направляючи робочу рідину до вибраних гідравлічних агрегатів.

Типи гідророзподільників

Залежно від типу запірно-регулюючого елемента розрізняють клапанні та золотникові розподільники.

• Золотникові
  • Прямої дії
    • Ручне керування
    • Механічне керування
    • Електричне керування
    • Гідравлічне управління
    • Пневматичне керування
  • Непрямої дії
• Клапані
  • Прямої дії
    • Ручне керування
    • Механічне керування
    • Електричне керування
    • Гідравлічне управління
    • Пневматичне керування
  • Непрямої дії
    • Електрогідравлічне керування

Золотникові розподільники

Клапані розподільники забезпечують кращу герметичність, вони здатні працювати при більшому тиску, ніж золотникові.

Розподільники із золотником компактніші, вони дозволяють забезпечити плавне перекриття робочих вікон, що важливо за наявності великих інерційних мас.

Розглянемо докладніше пристрій, показники і принцип роботи золотникових розподільників, що набули широкого поширення.

Число положень гідравлічного розподільника

Кількість варіантів варіантів з'єднання розподільником гідроліній називають числом положенні. Найбільшого поширення набули дво- та трипозиційні розподільники.

нейтральнимназивають положення, при якому золотник встановлюється в неактивному стані під вплив дієвих сил (наприклад зусилля пружини).

Кількість ліній, що підводяться

Розподільники можуть відрізнятися за кількістю ліній, що підводяться, найбільш часто застосовуються чотири лінійні гідророзподільники, до них підводиться 4 лінії:

• p - тиск
• t - злив
• a - вихід а (наприклад, підведення рідини в поршневу порожнину)
• b - вихід b (наприклад, підведення робочої рідини в штокову порожнину гідравлічного циліндра)

Пристрій та принцип роботи гідророзподільника

Розглянемо пристрій чотирилинійного трипозиційного розподільника, замкненого в нейтральному положенні.

Принцип роботи гідравлічного розподільника 44 схеми продемонстровано на відео.

У корпусі розподільника виконані канали для підведення рідини. Золотник встановлюється в отвір, що розточує в корпусі.

Золотник розподільника- деталь, як правило, циліндрична, на якій виконані пояски, канавки, проточки, необхідні для поділу або з'єднання різних каналів, виконаних у корпусі розподільника.

У нейтральному положенні золотник утримується за допомогою пружин, в цей момент він замикає лінію Р. За наявності керуючого сигналу електромагніт 1 перемістить золотник вправо. У цьому положенні золотник з'єднає канали p і a, t та b. За відсутності керуючого сигналу пружини повернуть золотник у нейтральне положення. За наявності електричного сигналу на електромагніті золотник 2 переміститься вліво, з'єднуючи канали p і b, t і a.

Способи керування гідравлічними розподільниками

За способом управління розрізняють гідравлічні розподільники з механічним, ручним, електромагнітним, пневматичним гідравлічним управлінням . У ГОСТі 24679-81 вказано діаметри умовних проходів гідравлічних розподільників- 6, 10, 16, 20, 32 мм. Поєднання умовних проходів та способів керування зазначені у наступній таблиці.

Позначення гідравлічних розподільників

У позначенні розподільника через дріб вказується кількість основних ліній, що підводяться до розподільника, та позиції. Наприклад чотирилінійний трипозиційний розподільникбуде позначатись 4/3. Також у позначенні розподільника вказується номер схеми (див. таблицю нижче).

Гідравлічна схема розподільника

На гідравлічній схемі гідравлічний розподільник позначається поруч прямокутників, кожен із яких позначає окрему позицію розподільника.

У кожному прямокутнику лініями показано, які канали з'єднає розподільник у цьому положенні.

Відповідно до ГОСТ 24679-81 випускаються такі схеми гідравлічних розподільників.

Розподільники 64, 44, 574, 34 схеми є одними з найпоширеніших. Розподільник 64 схеми в нейтральному положенні дозволяє розвантажити насосну станцію, відправляючи робочу рідину на злив.

Основні виконання розподільників за гідросхемою

Використовуючи дані, подані в таблиці, можна зробити висновок про відповідність схем розподільників:

• 14 схемою за Російською класифікацією відповідають розподільники Atos 0710, Duplomatic S2, Parker 2C, Caproni 00, Rexrot H
• 24 схемою відповідають розподільники Atos 0718, Duplomatic S10, Parker 6С, Caproni 05, Rexrot M
• 34 схемою відповідають розподільники Atos 0713, Duplomatic S3, Parker 4C, Caproni 04, Rexroth J
• 44 схемою відповідають розподільники Atos 0711, Duplomatic S1, Parker 1C, Caproni 01, Rexroth EB
• 64 схемою відповідають розподільники, Atos 0714, Duplomatic S4, Parker 9C, Caproni 02, Rexroth G і т.д
• 574 схемою відповідають розподільники Atos 0630/2, Duplomatic TA002, Parker 30B, Caproni 11, Rexroth C

Розподільник Р-40 даної модифікації призначений для використання в гідросистемах верстатів, обладнання, тракторів та спецтехніки в місцях, де потрібне тривале виконання операцій. Розраховані наномінальний потоком олії до 40 літрів за хвилину, максимальний тиск до 25МПа (250бар).

Гідравлічний розподільник керується механічно, ручками, які фіксуються у трьох умовних положеннях: "Підйом", "Нейтральне", "Опускання". Зверніть увагу, що ручки не мають автоматичного повернення до нейтрального положення (відключення операції здійснюється вручну поверненням ручки до середнього положення).

Гідророзподільник Р-40призначений для зміни напрямку потоку, обмеження тиску робочої рідини у гідролініях, розвантаження насоса у нейтральній позиції золотників.

Застосовується в гідросистемах різних видів техніки, у тому числі: екскаваторах, бурильних машинах, навантажувачах, автокранах, сільськогосподарських машинах, будівельній, дорожній, комунальній техніці, пресах, дровоколах та ін. з подачею до 40л/хв. (гідросистеми з насосами НШ-8/10/14/16, 310.12, а також 310.28 та НШ-32 при обмеженні оборотів).

П редагуємо гідророзподільники імпортного виробництва(Європейський Союз). Гарантована висока якість та довгий термін служби.

Пропонує широкий асортимент запасних частин до спецтехніки та гідравлічні компоненти. Завжди є більшість товарних позицій. Прийнятні ціни, гнучка система знижок. При купівлі забезпечуємо професійну консультацію покупцю з приводу використання запасних частин, що купуються, інші консультації.

Розподільник - пристрій, призначений для зміни напрямку або пуску та зупинки потоку робочого середовища у двох або більше лініях залежно від наявності зовнішнього впливу, що управляє.

Розподільники є елементами гідравлічної системи, що дозволяють змінювати, відкривати чи закривати шляхи проходження потоку робочої рідини. Тим самим здійснюється управління переміщенням та зупинкою робочих елементів гідросистеми.

Розподільники зображуються на схемах гідравлічних установок згідно з ГОСТ 2.781-68.

Умовні позначення позицій та каналів розподільників виконують відповідно до вимог ГОСТ (табл. 1), при цьому керуються такими основними правилами:

Кожну позицію рухомого елемента розподільника зображують окремим квадратом;

Напрямки та шляхи проходження потоку робочої рідини в кожній позиції позначають стрілками;

Замкнені входи та виходи позначають горизонтальною рисою;

Зовнішні гідролінії, потік у яких управляється розподільником, позначають зображення відповідної позиції як риси;

Канал для відведення витоків робочої рідини позначають пунктирною лінією та маркують на схемах буквою L;

Кожну позицію розподільника позначають окремо (умовне позначення не обумовлюється стандартами) здебільшого літерами а, b, .... зліва направо, а нейтральне положення у трипозиційному розподільнику - нулем (0).

Таблиця 1 Позначення проходів у каналах розподільників

Малюнок 1 Двохлінійний двопозиційний розподільник

Залежно від конструктивного виконання запірно-регулюючого елемента розподільники поділяються на золотникові (рис. 1), клапанні (рис. 2) та кромкові.

Малюнок 2 Конструктивне виконання та умовне зображення (не відповідає

ГОСТ, але застосовується в деяких схемах) розподільника клапанного типу

Розподільники клапанного типу нерідко умовно позначають на схемах із зображенням сідла (рис. 2), що не передбачено стандартами. Є також варіанти таких клапанів з нейтральним положенням (протока рідини з лінії Ру лінію А). Дволінійний двопозиційний розподільник застосовується для керування роботою гідроциліндрів односторонньої дії (рис.3). Існують також інші можливості застосування дволінійного двопозиційного розподільника (рис. 4):

Як перепускний клапан, наприклад, у схемі для перемикання з режиму прискореного ходу на режим подачі, або для включення циркуляції рідини з безнапірним режимом роботи насоса;

Для підключення та відключення різних гідроапаратів;

Для керування гідромотором в одному напрямку.

У трилінійному двопозиційному розподільнику (рис. 5, 6) передбачено підведення робочої лінії А, напірної лінії Рта лінії зливу Т, що приєднується до гідробака. За допомогою цього розподільника здійснюється керування потоком рідини при перемиканні в такі положення:

Нейтральне: лінія Рзакрита, лінія Аз'єднана з лінією Т;

Включене: злив через Тзакритий, потік з лінії Ру лінію А.

Існують також трилінійні двопозиційні розподільники, відкриті нейтральному становищі, тобто. пропускають у цьому положенні потік з лінії Ру лінію А(Мал.7).

Малюнок 3 Управління роботою гідроциліндра односторонньої дії

Рисунок 4 Застосування дволінійного двопозиційного розподільника:

а) безнапірна циркуляція рідини, що подається насосом;

б) схема перемикання з режиму прискореного ходу режим подачі;

в) схема, що забезпечує різні тиски у системі.

Малюнок 5 Трилінійний двопозиційний розподільник

У чотирилінійному двопозиційному розподільнику (рис. 8, 9) є два робочі канали А, У, один напірний Рі один зливний, що приєднується до гідробака, лінія Т:

При нейтральному положенні: потік з Рв Уі з Ав Т;

У включеному положенні: потік з Рв Аі з Ув Т.

Рисунок 6 Управління гідроциліндром односторонньої дії

а) схемне зображення розподільника; б) розподільник у розрізі

Рисунок 7 Застосування розподільника як перемикач охолоджувач підігрів рідини

Малюнок 8 Чотирилінійний двопозиційний (4/2) розподільник з трьома робітниками

поясками.

Рисунок 9 Управління роботою гідроциліндра двосторонньої дії

а) схемне зображення розподільника; б) розподільник у розрізі

Існують також 4/2-розподільники, в яких є лише два робочі пояски (рис. 10). Такі апарати не вимагають підключення лінії для відведення витоків робочої рідини через те, що у цих розподільників канал Т, що приєднується до гідробака, та робочі канали Аі Упроходять через зливну кришку. Тому враховуючи, що тиск у зливній лінії Твпливає на зливну кришку апарату, у технічних паспортах розподільників такої конструкції максимальний тиск у лінії Тзавжди задається меншим, ніж з напірної сторони.

Малюнок 10 Чотирилінійний двопозиційний (4/2) розподільник із двома робочими поясками.

Найбільш простими за конструкцією є 4/2 - розподільники золотникового типу. Такі ж розподільники, але клапанного типу, дорожчі, тому що їх доводиться збирати з двох трилінійних двопозиційних розподільників.

Для вибору необхідного розподільника мають значення перехідні положення золотника. Тому вказують у детальних умовних зображеннях на схемах (рис. 11). Але оскільки при цьому йдеться не про фіксовані позиції розподільників при їх перемиканнях, то відповідні рамки для проміжного положення на зображеннях наносять тонкою штриховою лінією.

а) (номер схеми 574А) б)(Номер схеми 574)

Рисунок 11 Перехідні положення чотирилінійного двопозиційного розподільника. а) умовне зображення: перекриття при перемиканні позитивно; б) Умовне зображення: перекриття при перемиканні негативно.

Чотирилінійні двопозиційні 4/2-розподільники (рис. 8-11), застосовують для управління:

Гідроциліндром двосторонньої дії;

Реверсивні гідромотори;

Двома ланцюгами (контурами) керування.

Замість 4/2-розподільника може бути застосовано також і 5/2-розподільник (рис. 12).

Малюнок 12 Схема застосування п'ятилінійного двопозиційного (5/2) розподільника.

Малюнок 13 Чотирилінійні трипозиційні (4/3) розподільники з

різними середніми положеннями.

Чотирилінійні трипозиційні (4/3) розподільники золотникового типу (рис. 13-18) прості за конструкцією, тоді як аналогічні розподільники клапанного типу складні та дорогі.

Наприклад, 4/3 - розподільник у клапанному виконанні може бути зібраний із чотирьох окремих дволінійних розподільників.

За допомогою розподільника 64 схеми можна включати в роботу лише один ланцюг управління (рис. 14-15). Якщо необхідно включати в роботу кілька ланцюгів управління, то для управління роботою кожної з них окремо можна застосувати 4/3- розподільник 64 схеми (рис. 15 б). У разі коли готову до роботи гідроустановку доводиться перемикати на режим безнапірної роботи насоса, таке перемикання виконується 2/2-розподільником (рис. 17).

До можливим варіантамзастосування чотирилінійного трипозиційного розподільника відноситься насамперед завдання управління гідроциліндрами двосторонньої дії або гідромоторами (зупинка, обертання вправо, обертання вліво). У 4/3-розподільниках задаються перехідні положення (рис. 18).

Представлений малюнку 18 чотирилінійний трехпозиционный 4/3 - розподільник у середньому положенні має позитивне перекриття. Ліві та праві перехідні положення є комбінацією позитивного та негативного типів перекриття.

Малюнок. 14 Схема та положення розподільника номер схеми 64

Малюнок 15 Схема, що забезпечує безнапірну роботу насоса (холостий

режим): а) схемне зображення розподільника; б) розподільник у розрізі.

Малюнок. 16 Схема та положення розподільника номер схеми 44

Рисунок 17 Приклад застосування 4/3-розподільника 44 схеми

Особливості розв'язуваної задачі управління визначають характер середнього становища розподільника. Багатопозиційні апарати можуть бути конструктивно виконані у формі п'ятилінійних розподільників (рис. 19).

Малюнок 18. Проміжні (перехідні) положення 4/3-розподільника.

Малюнок 19 Схема п'ятилінійного трипозиційного (5/3) розподільника.

Малюнок 20 Золотник.

Висновок:вивчили конструктивні особливостігідророзподільників; вивчили схемні зображення розподільників та особливості їх застосування у гідравлічних схемах; отримати навичку визначення характеристик гідророзподільників.

Розділ 4

розподільники

4.1. Основні типи розподільників
Розподільники - це пристрої, призначені для пуску, зупинки та зміни напрямку руху потоку стисненого повітря. Умовне позначення розподільника дає інформацію про кількість ліній (каналів) для проходу повітря, кількість позицій перемикання та вид управління. Це зображення, однак, не дає уявлення про конструкцію розподільника, а вказує лише на його функціональні можливості.

За позицію спокою приймається позиція перемикання розподільника з автоматичним зворотним пристроєм, наприклад, пружиною, яку займають рухомі частини розподільника, якщо він не знаходиться під впливом сигналу управління. Вихідний позицією називається позиція перемикання, яку приймають рухомі частини розподільника після його монтажу на установці та включення джерел енергії (живлення стисненим повітрям та (або) електричним струмом) і з якої починається виконання передбаченої програми (послідовності) перемикань.

Конструкція розподільника істотно впливає на такі його характеристики, як термін служби, час перемикання, зусилля перемикання, спосіб керування, види приєднання до трубопроводів та розміри.

Клапанного (сідельного) типу:

Кулькові,

Тарілчасті (плоські);

Золотникового типу:

З циліндричним золотником,

З плоским золотником,

З торцевим золотником.

У цих розподільниках канали проходу стиснутого повітря відкриваються та закриваються за допомогою кулькових, тарілчастих, дискових або конічних запірних елементів, які взаємодіють із сідлами відповідної форми. Ущільнення площі контакту запірного елемента з сідлом зазвичай досягається за рахунок застосування еластичних матеріалів в місці контакту. У клапанних (сідельних) розподільниках майже немає деталей, схильних до зносу (відсутні пари тертя), тому вони мають великий термін служби. Крім того, вони також нечутливі до забруднень і можуть працювати у несприятливих умовах. Однак для перемикання таких розподільників необхідно значне зусилля, щоб подолати дію зворотної пружини або тиску.

У цих розподільниках окремі канали з'єднуються або роз'єднуються за допомогою циліндричних, плоских або торцевих золотників.

2/2-розподільник має дві лінії підведення/відведення повітря та дві позиції перемикання. В основному він використовується як відсічний (запірний) розподільник, тому що реалізує лише функцію перекриття або відкриття проходу повітря через себе, не маючи можливості у закритому положенні відводити повітря в атмосферу (на відміну від 3/2-розподільника).

За допомогою 3/2-розподільника можна вмикати та вимикати потік повітря. 3/2-розподільник має три лінії підведення/відведення повітря та дві позиції перемикання. Додатковий в порівнянні з 2/2-розподільником вихлопний канал 3(R) дозволяє відключати сигнал на виході розподільника, з'єднуючи його з атмосферою. У нормально закритому розподільнику у вихідній позиції кульковий клапан під впливом пружини перекриває протоку повітря з лінії живлення 1(Р) до вихідного каналу 2(A). Канал 2(A) з'єднується через отвір у штовхачі та канал 3(R) з атмосферою.

Мал. 4.1. 3/2-розподільник, нормально закритий, з кульковим запірним елементом
Під дією зовнішньої сили штовхач натискає на кульку клапана, долаючи силу поворотної пружини та протидіє тиск стисненого повітря.

У стані включення канал 2(A) відсікається від вихлопного каналу 3(R), стискається зворотна пружина і кулька відходить від сідла, відкриваючи протоку повітря від каналу живлення 1(Р) до каналу 2(A), і на виході розподільника з'являється пневматичний сигнал . Якщо усунути вплив на штовхач, розподільник повернеться до вихідне становище. У разі розподільник має ручне чи механічне управління. Необхідне для перемикання розподільника зусилля, що управляє, залежить від значення тиску живлення, сили підібгання пружини і сил тертя в розподільнику. Це зусилля обмежує розміри розподільника, оскільки зі зростанням прохідного перерізу зусилля, що управляє, також зростає. Конструкція розподільника зі сферичним затвором клапана дуже проста і компактна.

Мал. 4.2. Принципова схема: управління циліндром односторонньої дії


Мал. 4.3. 3/2-розподільник, нормально закритий, з клапаном тарілчастого типу, у позиції "Вимкнено"
3/2-розподільник, поданий на рис. 4.3, виконаний на базі тарілчастого (дискового) клапана. Це забезпечує просте та ефективне ущільнення між запірним елементом та сідлом. Час перемикання невеликий, оскільки такий клапан при невеликому його переміщенні забезпечує великий прохідний переріз. Як і розподільник із сферичним запірним елементом, такий розподільник нечутливий до забруднень та має тривалий термін служби. 3/2-розподільники використовуються в системах управління з циліндрами односторонньої дії або для вироблення вхідних сигналів розподільників, що управляють.

Мал. 4.4. 3/2-розподільник, нормально закритий, з клапаном тарілчастого типу, у позиції "Увімкнено"
У нормально відкритого 3/2-розподільника відкрито прохід стисненого повітря з каналу живлення 1(Р) до каналу 2(A). У цьому положенні канали 1(Р) і 2(A) з'єднані між собою через канал у запірному елементі, тоді як останній, що утримується пружиною на сідлі, блокує вихлопний канал 3(R). При дії на штовхач він спочатку, вступаючи в контакт із запірним елементом, блокує канал живлення 1(Р), а потім, відриваючи запірний елемент від сідла проти сили пружини, відкриває прохід від каналу 2(A) до вихлопного каналу 3(R) . При знятті впливу з штовхача спочатку потужніша пружина запірного елемента без порушення контакту його з штовхачем садить його на сідло, блокуючи канал 3(R), а потім пружина штовхача повертає його вихідне положення, відкриваючи прохід від каналу живлення 1(Р) до каналу 2 (A).

Управління 3/2-розподільниками може бути ручним, механічним чи пневматичним. Вигляд керування залежить від вимог системи керування.

Конструкція розподільника дуже проста та компактна. Розподільник має дві фіксовані позиції - відкриту та закриту. При зміщенні вручну золотника, що має вигляд втулки на трубопроводі, живлення канал 1(Р) з'єднується з вихідним каналом 2(A). При зворотному перемиканні канал 2(A) повідомляється з атмосферою через канал 3(R), стиснене повітря видаляється із системи. Такий розподільник використовується для підключення живлення пневмосистеми стисненим повітрям.

Мал. 4.8. 3/2-розподільник золотникового типу з ручним керуванням, нормально закритий
3/2-розподільник з пневматичним керуванням

Розподільник має управляючий поршень і зворотну пружину. У позиції спокою розподільник нормально закритий, так як канал живлення 1(Р) блокується запірним дисковим елементом, а вихідний канал 2(A) з'єднаний за допомогою каналу 3(R) з атмосферою. Розподільник перемикається надходить на його вхід 12(Z) тиском стисненого повітря, що додається до керуючого поршенька. У цьому канал 1(Р) з'єднується з каналом 2(A). Після зняття тиску в керуючому каналі 12(Z) розподільник повертається під дією пружини назад у вихідну позицію (позицію спокою). Клапан роз'єднує канали 1(Р) та 2(A). Вихідний канал 2(A) з'єднується через канал 3(R) із атмосферою. 3/2-розподільник з одностороннім пневматичним управлінням та зворотною пружиною виконується нормально закритим та нормально відкритим.

Мал. 4.11. Принципова схема: непряме керування циліндром односторонньої дії
Розподільник з пневматичним управлінням може застосовуватися як вхідний елемент при непрямому керуванні циліндром. Непрямий сигнал управління на висування штока циліндра 1.0 (рис. 4.11) подається 3/2-розподільником з ручним керуванням 1.2 на розподільник, що управляє 1.1, при включенні якого висувається шток циліндра 1.0.
Конструкція розподільника, що розглядається, виконана таким чином, що для перетворення нормально закритого 3/2-розподільника в розподільник нормально відкритий необхідно лише інверсувати (взаємно поміняти місцями) канали 1(Р) і 3(R), a керуючу головку з каналом 12(Z) повернути на 180 °. Слід також надати нове позначення каналу управління: 10(Z).

Якщо нормально відкритий розподільник встановити розглянуту вище систему непрямого управління, то вихідної позиції шток поршня виявиться висунутим. Після натискання пневматичної кнопки 1.2 шток циліндра втягнеться.

Розподільники з попереднім каскадом посилення дозволяють зменшити зусилля керування. Розподільники, що мають каскад непрямого керування, називають розподільниками з непрямим керуванням, а елемент керування, що здійснює функцію попереднього каскаду посилення - пілотним клапаном (або пілотним золотником). До пілотного клапана (рис. 4.14) підводиться тиск живлення. Якщо натиснути на важіль із роликом, то відкривається пілотний клапан. Стиснене повітря впливає на мембрану, яка переміщає тарілчастий запірний елемент головного клапана вниз. При цьому відбувається процес послідовного перемикання 3/2-розподільника: спочатку з'єднання каналу 2(A) з каналом 3(R), а потім канал 1 (Р) з'єднується з каналом 2(A).

Мал. 4.14. 3/2-розподільник з непрямим керуванням від важеля з роликом, нормально закритий
Конструкція цього розподільника дозволяє застосовувати його як нормально закритого, так і як нормально відкритого розподільника. Вона виконана таким чином, що канал живлення 1(Р) і канал вихлопу 3(R) можна поміняти місцями, а голівка, що управляє, з каналом 12(Z) може бути повернена на 180°.
Розподільник з керуванням від важеля, що ламається, з роликом

Розподільник з управлінням від важеля, що ламається, включається тільки в тому випадку, якщо перемикаючий штовхач впливає на ролик в одному певному напрямку. Розподільник встановлюється як кінцевий вимикач для опитування положення втягується і що висувається штока циліндра. При цьому необхідно звернути увагу, що клапан при монтажі повинен бути зорієнтований таким чином, щоб він включався тільки при бажаному напрямку руху.

Конструкція цього розподільника також дозволяє застосовувати його як нормально закритого, так і як нормально відкритого розподільника. Вона виконана таким чином, що канал живлення 1(Р) і канал вихлопу 3(R) можна поміняти місцями, а голівка, що управляє, з каналом 12(Z) може бути повернена на 180° .


Мал. 4.15. 3/2-розподільник з непрямим керуванням від важеля з роликом, нормально відкритий
4.4. 4/2-розподільники

4/2-розподільник має 4 канали підведення/відведення повітря та 2 позиції перемикання.

Мал. 4.16. 4/2-розподільник з тарілчастим запірним елементом, позиція "Вимкнено"
4/2-розподільник виконує такі ж функції, як і комбінація двох 3/2-розподільників, один з яких має бути нормально відкритим, а інший нормально закритим.


Мал. 4.17. 4/2-розподільник з тарілчастим запірним елементом, позиція "Увімкнено"
При одночасному впливі на обидва штовхачі спочатку перекриваються проходи між каналами 1(Р) та 2(B) та між каналами 4(A) та 3(R). У міру подальшого переміщення штовхачів вже разом з запірними клапанними елементами проти сили дії пружин відкриваються проходи між каналами 1(Р) і 4(A) і між каналами 2(B) і 3(R).

Після зняття керуючого на штовхачі розподільник повертається у вихідне положення під дією зворотної пружини. 4/2-розподільники використовуються для керування циліндрами двосторонньої дії.

Є також 4/2-розподільники з одностороннім пневматичним керуванням та зворотною пружиною, з двостороннім пневматичним керуванням, з непрямим керуванням від важеля з роликом. Як орган розподілу в них можуть використовуватися плоскі або циліндричні золотники. Як правило, 4/2-розподільники виконують такі ж функції, як і 5/2-розподільники.

Мал. 4.18. Принципова схема: пряме керування циліндром двосторонньої дії
У розподільниках із плоским золотником комутація каналів підведення/відведення повітря здійснюється на плоскій поверхні за допомогою ковзного по ній плоского запірного елемента. Запірний елемент рухається керуючим поршнем, жорстко з'єднаним з ним.

Мал. 4.19. 4/2-розподільник з двостороннім пневматичним керуванням та плоским золотником

Розглядач, що розглядається, має пряме двостороннє пневматичне управління. При знятті тиску керування керуючий поршень разом із запірним елементом залишається в зайнятій їм позиції доти, поки новий сигнал керування не надійде з протилежного каналу керування.

4/3-розподільник має 4 канали підведення/відведення повітря та 3 позиції перемикання. Прикладом такого розподільника може бути розподільник з плоским краном, оснащеним ручним або ножним (педальним) керуванням. При повороті плоского крана з виконаними у ньому проточками відбувається з'єднання вхідних та вихідних каналів між собою.

Мал. 4.20. 4/3-розподільник з ручним керуванням, у нейтральному положенні закритий

Мал. 4.21. 4/3-розподільник з ручним керуванням, поперечний переріз
На конструктивній схемі (рис. 4.21) показано 4/3-розподільник, у якого в середній позиції всі канали перекриті і не з'єднуються між собою. Це дозволяє зупиняти шток циліндра двосторонньої дії в будь-якому положенні в процесі його руху, хоча таке проміжне положення не можна забезпечити з достатньою точністю. Через стисливість повітря при зміні навантаження на шток поршень щоразу зупинятиметься в різних положеннях.

Мал. 4.22. Принципова схема: пряме керування циліндром двосторонньої дії
4.6. 5/2-розподільники

5/2-розподільник має 5 каналів підведення/відведення повітря та 2 позиції перемикання.

Він використовується переважно як керуючий елемент пневмосистем управління з циліндрами двосторонньої дії. Прикладом такого розподільника може бути розподільник з циліндричним золотником як рухомий запірний елемент. Комутація та перекриття відповідних каналів відбувається при осьовому зміщенні золотника. На відміну від розподільників з кульковими та тарілчастими запірними елементами, керуюче зусилля в них, що діє на торець золотника з боку стисненого повітря або пружини, невелике через невеликі сили опору. Для управління розподільником з циліндричним золотником можуть застосовуватися всі види керування – ручне, механічне, пневматичне чи електричне. Для повернення розподільника у вихідне положення використовуються самі види управління.


Мал. 4.23. 5/2-розподільник із двостороннім пневматичним керуванням
Керуюче переміщення у золотникових розподільників більше, ніж у клапанних. Крім того, у циліндричних золотниках ускладнено вирішення задачі ущільнення. Як кажуть, ущільнення типу "метал по металу" вимагає точного припасування циліндричного золотника до отвору в корпусі або гільзі.

Зазор між золотником і корпусом повинен бути в пневматичному розподільнику, наскільки можна, менше, оскільки інакше можливі занадто великі витоку. Фактичне значення радіального проміжку знаходиться в діапазоні 0,002...0,004 мм. Щоб якось знизити вартість виробництва золотникових пар, допустимий зазор дещо збільшують, а золотник або корпус постачають кільцями ущільнювачів з пружного матеріалу. Ущільнення у вигляді круглих кілець або чашкових манжет можуть встановлюватися на золотник, а круглі кільця в корпус. Щоб уникнути пошкодження ущільнень, канали розподільника розташовують по колу золотникової втулки (корпусу).

Мал. 4.25. Принципова схема: непряме керування циліндром двосторонньої дії

5/2-розподільники зазвичай встановлюються в систему замість 4/2-розподільників. 5/2-розподільник дозволяє видаляти повітря з робочих порожнин циліндра різними каналами вихлопу при висуванні і втягуванні штока. Функції управління 4/2- та 5/2-розподільників, в основному, однакові.

Мал. 4.25. 5/2-розподільник з двостороннім пневматичним керуванням та допоміжним ручним керуванням, із запірним елементом тарілчастого типу; відкрита протока повітря від каналу 1 до каналу 2
5/2-розподільник з двостороннім пневматичним управлінням має властивість пам'яті. Розподільник керується шляхом поперемінної подачі пневматичного сигналу канали управління 14(Z) і 12(Y). Позиція перемикання зберігається і після зняття сигналу керування, доки не буде подано сигнал керування з протилежної сторони розподільника.


Мал. 4.26. 5/2-розподільник з двостороннім пневматичним керуванням та допоміжним ручним керуванням, із запірним елементом тарілчастого типу; відкрита протока повітря від каналу 1 до каналу 4
4.7. 5/3-розподільники

5/3-розподільник має п'ять робочих каналів підведення/відведення повітря та три позиції перемикання. За допомогою таких розподільників можна зупиняти поршень циліндра двосторонньої дії будь-де по ходу штока. При цьому в нейтральній позиції розподільника поршень циліндра зупиняється під дією короткочасного підвищення тиску, а рух поршня починається зі скидання тиску відповідної порожнини циліндра. Якщо сигнал керування відсутній в обох каналах, що управляють, то золотник утримується в нейтральній позиції за допомогою центруючих пружин.

Об'ємом і швидкістю поршня циліндра,

Необхідною частотою перемикань,

Допустимими втратами тиску.

При розрахунку величини витрати беруться до уваги наступні

змінні:

p1 - ​​тиск на вході розподільника (кПа або бар),

р2 - тиск на виході розподільника (кПа або бар),

Δр-перепад тисків (p1 - р2) (кПа або бар),

T1 - температура (К),

qn - номінальна витрата (л/хв).

Розподільник випробовується шляхом прогону через нього повітря у певних напрямках. При цьому вимірюються вхідний та вихідний тиск повітря. За вимірами маси повітря, що пройшло через розподільник, визначають номінальну витрату.

Відомості про номінальну витрату розподільників можна знайти також у каталогах виробників.

Надійність керування системою певною мірою залежить від способу кріплення кінцевих вимикачів. Кінцеві вимикачі повинні конструюватися таким чином, щоб їх забезпечували проста установката приєднання. Це важливо для точного визначення положення штока циліндра.

Крім правильного вибору типу розподільників, на надійність роботи системи впливає їх монтаж, від якого залежать характеристики перемикання, безаварійна робота і можливість доступу для ремонту та обслуговування. Це стосується як розподільників, що підводять харчування до циліндрів, так і розподільників, що виконують логіко-обчислювальні або інформаційні функції.

Полегшення робіт з обслуговування та ремонту сприяють:

Нумерація елементів системи

Встановлення оптичних індикаторів,

Наявність повного набору документації.

Монтаж розподільників з керуванням від важеля з роликом

Зазвичай розподільники з ручним керуванням, які використовуються для введення сигналів, встановлюються на пульті або панелі керування. Тому зручно використовувати змінні керуючі головки на корпусі базової конструкції розподільника. Для виконання широкого різноманіття варіантів введення сигналів є різні конструкції управляючих головок.