5. Направляющая и регулирующая подсистема

С целью регулирования скорости выдвижения штока (рис. 5.36, б) необходимо применять дроссель с обрат­ным клапаном, причем последний должен быть закрыт при поступлении воздуха в цилиндр. Для регулирования скорости втягивания штока (рис. 5.36, в) дроссель необходимо устанавливать таким образом, чтобы натекаю­щий воздух свободно поступал в цилиндр через обратный клапан и вытекал из него через дроссель.

Управлять скоростью выходного звена пневмоцилиндров двустороннего действия можно дросселировани­ем воздуха в линии нагнетания (регулирование на входе) или выхлопа (регулирование на выходе). Для приме-эа рассмотрим регулирование скорости прямого хода.

При дросселировании натекающего воздуха (регулирование на входе — рис. 5.37, а) рабочая полость за­полняется медленно, столь же медленно возрастает и давление в ней. В связи с этим давление в рабочей полости сильно зависит от колебаний значений нагружающего усилия, а восприятие цилиндром попутной на­грузки (направление действия которой совпадает с направлением движения штока) становится практически невозможным.

Рис. 5.37. Регулирование скорости движения штока пневмоцилиндра двустороннего действия

По этой причине скорость движения штока пневмоцилиндра двустороннего действия регулируется преиму­щественно дросселированием воздуха, вытекающего из исполнительного механизма (регулирование на выхо­де — рис. 5.37, б). Сжатый воздух при такой схеме включения дросселя с обратным клапаном свободно посту­пает в поршневую полость цилиндра, тогда как в штоковой создается «подпор», тормозящий поршень. При этом в обеих рабочих полостях поддерживается высокий уровень давления, что обеспечивает плавный ход поршня, практически не зависящий от колебаний значения нагружающего усилия.

Для независимого регулирования скоростей прямого и обратного ходов дроссели с обратными клапанами устанавливают в обеих пневмолиниях, подсоединенных к цилиндру (рис. 5.37, в). При такой схеме установки сжатый воздух свободно проходит в рабочие полости цилиндра через обратные клапаны и вытекает через дроссели, создающие сопротивление отработавшему воздуху.

Рис. 5.38. Дроссели с обратным клапаном и пример неправильной их установки

На представленной схеме оба дросселя с обратным клапаном регулируют скорость прямого хода цилиндра, в то время как скорость обратного хода регулированию не поддается.

Q7

При установке дросселей с обратным клапаном (рис. 5.38, а) следует обращать особое внимание на на­правление, в котором дросселируется поток воздуха, поскольку из-за симметричного исполнения корпуса дрос­селя значительно увеличивается вероятность неверного монтажа (рис. 5.38, б).

5. Направляющая и регулирующая подсистема

Часто дроссели, как устройства регулирования скорости движения выходного звена исполнительного меха­низма, устанавливают непосредственно на этом механизме либо на исполнительном распределителе. В таких случаях применяют ввертные конструкции (рис. 5.39).

Рис. 5.39. Ввертные дроссели: а - дроссель с обратным клапаном; б - выхлопной дроссель

Дроссели с обратным клапаном (рис. 5.39, а) ввинчивают в места установки пневматических соединений на исполнительных механизмах, а выхлопные дроссели (рис. 5.39, б), представляющие собой пневмоглушители с встроенной дроссельной иглой, — в выхлопные отверстия пневмораспределителей.

Применение выхлопных дросселей становится неэффективным, если линия подвода воздуха от пневмо-распределителя к исполнительному механизму имеет значительную длину. Этот факт объясняется тем, что объем, в котором сжимается воздух (выхлопная полость цилиндра и трубопровод), оказывается настолько большим, что перемещение поршня уже не вызывает в нем повышения давления в той мере, в какой это требуется для обеспечения эффективного регулирования скорости движения выходного звена.

Преимущество ввертных конструкций состоит в невозможности неправильной установки, поскольку един­ственное имеющееся в них резьбовое соединение однозначно определяет коммутацию с сопрягаемым устрой­ством.

На принципиальных пневмосхемах, при использовании позиционных обозначений в виде цифровых индек­сов, устройствам, регулирующим скорость, присваиваются трехзначные индексы (см. табл. 4). Разделенные точкой первые две цифры этих индексов указывают на исполнительный механизм, скорость движения которого регулируется (рис. 5.40). (Напомним, что в индексе четная цифра после точки означает, что устройство задей-ствуется в процессе выдвижения штока цилиндра, а нечетная — в процессе втягивания.)

Рис. 5.40. Регулирование скорости движения штока пневмоцилиндров

На первый взгляд, можно сделать однозначный вывод о том, что исполнительный механизм будет двигаться с максимально возможной скоростью, если в его выхлопной магистрали отсутствуют дросселирующие устрой­ства. Однако нельзя забывать, что пневмолинии представляют собой гидравлические сопротивления на пути

98

b. направляющая и регулирующая подсистема

;жатого воздуха. Чтобы отработавший воздух был сброшен в атмосферу, его необходимо «продавить» как минимум через трубопроводы и исполнительный распределитель. Поэтому очевидно следующее: максималь-ю возможную скорость исполнительный механизм разовьет лишь в том случае, если сброс воздуха в атмосфе-зу будет осуществляться непосредственно за его рабочей полостью. Реализовать этот вариант можно путем фименения клапана быстрого выхлопа (рис. 5.41), который, с одной стороны, свободно пропускает сжатый юздух к исполнительному механизму, а с другой — сбрасывает отработавший воздух непосредственно в ат­мосферу.

В

Рис. 5.41. Клапан быстрого выхлопа

При подаче сжатого воздуха в канал А запорный элемент смещается в сторону отверстия выхлопа R и юрекрывает его, освобождая путь в канал В. Подача воздуха в канал В сопровождается перекрытием канала V (т. е. отсечением присоединенных пневмолиний) и сбросом отработавшего воздуха в атмосферу через канал ?. (Обратим внимание, что условное графическое обозначение клапана быстрого выхлопа четко отражает финцип его функционирования.)

Клапаны быстрого выхлопа на принципиальных пневматических схемах также обозначают трехзначными |ифровыми индексами (рис. 5.42).

2.0

0.1

Рис. 5.42. Принципиальная пневматическая схема с клапанами быстрого выхлопа

Регулирование скорости движения исполнительных механизмов не ограничивается только использованием дросселей и клапанов быстрого выхлопа. Существует множество схемных решений с применением клапанов явления, дополнительных емкостей, внешних тормозных устройств и др. Все указанные способы регулирова-мя, как правило, связаны с необходимостью размещения дополнительных устройств и вследствие этого обус-ювливают увеличение размеров, массы и стоимости привода.