дроссель что это в пневматике

Регулирующая пневмоаппаратура предназначена для изменения давления и расхода сжатого воздуха путем регулирования величины открытия проходного сечения. К этой группе пневмоаппаратуры относятся: пневмодроссели, редукционные и предохранительные пневмоклапаны.

Пневмодроссели предназначены для изменения расхода путем создания местного гидравлического сопротивления потоку сжатого воздуха.

Различают пневмодроссели постоянные (нерегулируемые), сопротивление которых (величина проходного сечения, форма или длина канала) не может быть изменено в процессе эксплуатации, и переменные (регулируемые), сопротивление которых можно изменять настройкой. Пневмодроссели используют главным образом для регулирования скорости пневмодвигателей и скорости заполнения или опорожнения емкостей в целях создания временных задержек.

Пневмодроссели обычно выполняют в виде отдельных регулируемых устройств и часто снабжают обратным клапаном, устанавливаемым параллельно дросселирующему узлу. В последнем случае эти устройства называют дросселями с обратным клапаном; они дросселируют поток воздуха только в одном направлении, а поток воздуха противоположного направления пропускают с небольшим сопротивлением, создаваемым обратным клапаном.

Разновидностью пневмодросселей являются выхлопные пневмодроссели, характерная особенность которых заключается в том, что их ввертывают непосредственно в присоединительное отверстие пневмораспределителя, из которого воздух выходит в атмосферу. Выходное отверстие выхлопного пневмодросселя может быть без присоединительной резьбы или с резьбой для ввертывания глушителя. При этом полость между дросселирующим узлом и резьбой под глушитель в выхлопном пневмодросселе может быть негерметичной.

Регулируемые пневмодроссели применяют с ручным и механическим управлением. В пневмодросселях с ручным управлением расход воздуха (сопротивление пневмодросселя) устанавливают в период наладки оборудования, и он остается неизменным при рабочем цикле.

В пневмодросселях с механическим управлением (называемых также тормозными пневмодросселями) расход воздуха зависит от величины перемещения управляющего элемента (штока, ролика), определяемого обычно профилем копира или кулачка, установленного на выходном звене пневмодвигателя, или на подвижной части автоматизируемого объекта. Таким образом, выбирая необходимый профиль копира, можно изменять сопротивление пневмодросселя на всей длине перемещения выходного звена пневмодвигателя (например, штока пневмоцилиндра), обеспечивая заданный закон движения, т. е. требуемую зависимость между скоростью и перемещением выходного звена.

Нерегулируемые пневмодроссели, как правило, являются частью других устройств. Когда необходимо точно обеспечить заданную величину сопротивления, пневмодроссели выполняют в виде калиброванных отверстий в деталях простой формы типа втулок или шайб, которые при необходимости можно легко заменить.

Источник

Пневмодроссель как разновидность регулирующей пневмоаппаратуры

Назначением регулирующей пневмоаппаратуры является изменение давления и расхода сжатого воздуха с помощью регулировки величины открытия проходного сечения.

Сюда относятся пневматические дроссели, клапаны предохранительные и редукционные.

Дроссели изменяют расход сжатого воздуха путем формирования локального гидросопротивления его потоку.

Постоянные пневмодроссели (нерегулируемые)

Их сопротивление не меняется во время работы.

Пневмодроссели переменные (регулируемые)

Их сопротивление меняется настройкой.

Пневмодросселем в большинстве случаев регулируется скорость пневматических двигателей и скорость наполнения/опустошения резервуаров для создания временных задержек.

Регулируемые модели выпускают на ручном или механическом управлении.

При ручном варианте расход воздуха задается при пуско-наладке и он постоянен.

При механическом варианте (тормозной пневмодроссель) расход определяет величина перемещения управляющего элемента, задаваемого профилем копира/кулачка.

Подбором профиля копира можно менять сопротивление дросселя на всей длине перемещения выходного звена двигателя, т. е. желаемую зависимость между скоростью и перемещением выходного звена.

Нерегулируемые пневматические дроссели

Используются для обеспечения настроенного параметра сопротивления и выполняются в виде калиброванных отверстий во втулке/шайбе.

Источник

Регулирование скорости работы пневмоцилиндров

1. Конструкция пневмоцилиндра

В условиях современного производства часто возникают задачи, требующие перемещения и фиксации объектов. Например, на линиях упаковки пищевых продуктов (сыр, творог) и розлива напитков (молоко, соки, газированные напитки), на термопластавтоматах, при производстве резинотехнических изделий и т. д. Одним из наиболее простых и экономически выгодных устройств для линейного перемещения объектов является пневмоцилиндр.

На рисунке 1 несколько упрощённо показана конструкция пневмоцилиндра. Если порт P2 подключить к линии сжатого воздуха, а из порта P1 сбросить воздух в атмосферу, поршень цилиндра начнёт двигаться влево, приводя к выдвижению штока (прямой ход штока). Подача давления в порт P1 и сброс воздуха из порта P2 приводят к движению в противоположном направлении (обратный ход штока).

Рисунок 1 – Конструкция пневмоцилиндра

2. Фитинги с регулировкой расхода воздуха

Очевидно, что установка таких фитингов на обоих портах пневмоцилиндра (P1 и P2) не позволит независимо управлять скоростью прямого и обратного хода штока цилиндра, поскольку дросселирование потока воздуха при прохождении через фитинг происходит в обоих направлениях. В итоге скорость движения штока будет ограничена наименьшим расходом воздуха.

Для независимого управления скоростью прямого и обратного хода штока пневмоцилиндров применяют фитинги-регуляторы расхода с обратным клапаном. Их обозначение на пневмосхемах приведено на рисунке 3а. При направлении движения воздуха слева направо обратный клапан закрыт, и воздух через него не проходит (красная стрелка на рисунке 3б). Воздух проходит через дросселирующее устройство, с помощью которого осуществляется регулировка расхода (синяя стрелка на рисунке 3б). При направлении движения воздуха справа налево обратный клапан открывается, и основная часть потока воздуха проходит через него (красная стрелка на рисунке 3в). Некоторая часть воздуха продолжает проходить через дросселирующее устройство (синяя стрелка), однако, это практически не влияет на расход воздуха в целом.

Рисунок 3 – Принцип работы дросселя с обратным клапаном

Таким образом, использование дросселей с обратным клапаном обеспечивает регулирование расхода при движении воздуха в одном направлении и максимальный расход при движении воздуха в противоположном направлении. Поэтому при монтаже фитингов-регуляторов расхода с обратным клапаном следует соблюдать направление включения, указанное на пневмосхеме. Как правило, на самом фитинге нанесено его условное графическое обозначение, по которому становится понятно, в каком направлении осуществляется регулирование расхода воздуха, а в каком — обеспечивается полный расход. Например, на рисунке 4 показано расположение такого обозначения для фитингов с регулировкой расхода MV 21 и MV 34.

Рисунок 4 – Фитинги-регуляторы расхода с обратным клапаном

3. Регулирование скорости работы пневмоцилиндров

Регуляторы расхода (дроссели) с обратным клапаном позволяют осуществлять изменение расхода воздуха при его движении в одном направлении и не ограничивают расход в противоположном направлении. Эту особенность можно использовать для задания разной скорости движения поршня пневмоцилиндра в прямом и обратном направлении.

Возможны две разные схемы расположения дросселей с обратным клапаном при регулировании скорости хода штока пневмоцилиндра:

Рассмотрим эти варианты последовательно.

Регулирование расхода при подаче воздуха в цилиндр

При использовании данного способа регулирования сбрасываемый воздух будет выходить из пневмоцилиндра быстрее подаваемого, поскольку использование дросселей позволяет только уменьшить расход воздуха, но не увеличить его. Это приводит к тому, что в одной из камер цилиндра давление оказывается близким к атмосферному. Данная ситуация показана на рисунке 5: порт P1 соединён с атмосферой, в порт P2 осуществляется подача сжатого воздуха, шток цилиндра движется влево.

Рисунок 5 – Регулирование расхода при подаче воздуха в цилиндр

Такое распределение давлений внутри цилиндра имеет следующие последствия:

1. Ухудшается восприятие цилиндром нагрузки в направлении движения штока. Это происходит потому, что давление в камере цилиндра, в сторону которой осуществляется движение, близко к атмосферному, и оно не оказывает сопротивления движению в данном направлении.

2. При небольших скоростях шток начинает двигаться рывками. Дело в том, что расход поступающего в цилиндр воздуха ограничен, а объём камеры увеличивается по мере движения штока. Совместно с различными значениями силы трения покоя и силы трения скольжения это приводит к колебаниям давления внутри цилиндра и неравномерному движению штока.

3. Становится невозможной остановка штока цилиндра в промежуточных положениях с помощью клапанов 5/3 центр закрыт. Как видно на рисунке 5, одна из камер цилиндра находится под давлением, а вторая — нет. Поэтому при переводе распределительного клапана 5/3 центр закрыт в среднее положение неизбежно продолжение движения цилиндра до тех пор, пока давление в обеих камерах не уравновесится.

Регулирование расхода при сбросе воздуха из цилиндра

При использовании данного способа регулирования подача воздуха в цилиндр осуществляется с максимальным расходом, а расход воздуха при сбросе в атмосферу ограничен, т. е. воздух может поступать в цилиндр быстрее, чем выходить из него. При данной схеме регулирования давление в сбросной камере пневмоцилиндра сохраняется во время движения штока (рисунок 6, камера порта P1).

Рисунок 6 – Регулирование расхода при сбросе воздуха из цилиндра

Такой способ регулирования имеет следующие особенности:

1. Пневмоцилиндр хорошо воспринимает нагрузку как сонаправленную с движением штока, так и имеющую противоположное направление, поскольку обе камеры цилиндра находятся под давлением.

2. По сравнению с предыдущей схемой регулирования становится возможным достижение более медленных скоростей движения при сохранении плавности хода штока.

3. Упрощается остановка штока в заданном положении. Так как обе камеры цилиндра находятся под давлением, при их перекрытии цилиндр быстро достигает равновесного состояния. Это существенно уменьшает расстояние, пройденное штоком от момента перекрытия портов цилиндра до полной остановки штока.

Из этого следует, что регулирование расхода при сбросе воздуха из цилиндра является предпочтительным по сравнению с регулированием расхода при подаче воздуха в цилиндр.

4. Фитинги с регулировкой расхода для разных способов монтажа

При рассмотрении конструкции и принципа работы фитингов с регулировкой расхода были упомянуты две модели таких фитингов: MV 21 и MV 34 (см. рисунок 4). Конструкция фитингов-регуляторов позволяет легко смонтировать их на панели. Поэтому данные модели удобно использовать в случаях, требующих оперативной подстройки скорости работы пневмоцилиндров.

Однако, в некоторых случаях, регулирование оператором скорости работы пневмоцилиндров не только не требуется, но и может иметь негативные последствия. Например, неправильная настройка взаимодействующих между собой механизмов может привести к некорректной работе всей установки. Для ограничения доступа оперативного персонала к устройствам регулирования скорости пневмоцилиндров существуют модификации фитингов с регулировкой расхода, монтируемые непосредственно на пневмоцилиндры или на распределительные клапаны. На рисунке 7 приведён внешний вид и пневмосхемы таких фитингов.

Рисунок 7 – Фитинги с регулировкой расхода с обратным клапаном

На рисунке 8 приведены пневмосхемы для подстройки скорости прямого и обратного хода штока пневмоцилиндра Vesta NWT 050.0100, управляемого клапаном VALMA PIV-S-A-14.

5. Выводы

Инженер ООО «КИП-Сервис»
Быков А.Ю.

Источник

Пневматические дроссели, распределители и усилители

Основные параметры сжатого воздуха для пневматических приборов

В пневмоавтоматике основным источником энергии является сжатый воздух. Рабочий диапазон изменения входных и выходных пневматических сигналов приборов и средств автоматизации обычно находится в пределах 20. 100 кПа. Номинальное давление питающего сжатого воздуха составляет 140 кПа. Допустимое отклонение давления питания установлено в пределах ±10 % от номинального значения. Кроме нормального диапазона давлений вычислительно-логические пневматические приборы работают также при низком диапазоне рабочих давлений 0.1 – 1кПа. Работа приборов в низком диапазоне давлений имеет следующие преимущества:

— становится возможным использование линейных дросселей, необходимых для реализации точных математических операций; потребление воздуха снижается в 10. 100 раз; мощность, потребляемая пневматическими агрегатами, по сравнению с мощностью, потребляемой при работе в нормальном диапазоне давлений, уменьшается в 1000. 10000 раз;

— размеры проходных сечений дросселей увеличиваются, что предотвращает их засорение.

Однако низкое давление целесообразно только в приборах, осуществляющих вычислительные операции. Для питания исполнительных механизмов необходимы высокие давления.

Сжатый воздух для питания пневматических устройств должен быть очищен от пыли, влаги и масла; относительная влажность воздуха при 20°С не должна превышать 50. 60 %.

Воздух представляет собой смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющих по весу соответственно 75,6 и 23,1%. Состояние воздуха определяется двумя величинами: его удельным весом γ и температурой T, от которых зависят все остальные его параметры, в том числе и давление р, плотность ρ, удельный объем v и др.

Основные параметры, характеризующие состояние воздуха, а также формулы для их расчета приведены в соответствующей справочной литературе.

Дросселирующие органы предназначены для создания сопротивления течению воздуха. Они делятся на постоянные, регулируемые и переменные. Сопротивление постоянных дросселей не изменяется во время работы пневматического устройства; сопротивление регулируемых дросселей перенастраивается вручную, а переменных — изменяется без участия человека во время работы пневматических устройств.

По характеру течения воздуха в каналах дроссели подразделяют на турбулентные и ламинарные. Для турбулентных дросселей характерны малые отношения длины канала к диаметру. Течение в дросселях такого типа обычно принимают адиабатическим. Ламинарные дроссели характеризуются большими отношениями их длины к диаметру.

Распределители сжатого воздуха (воздухораспределители, пневмораспределители) — это устройства для включения (отключения) подачи воздуха или изменения направления потока воздуха, подаваемого к различным устройствам пневматической системы. По конструкции механизмов, открывающих и закрывающих впускные и выхлопные отверстия, различают распределители клапанные, золотниковые и крановые. При дистанционном управлении на распределители подается электрический или пневматический сигнал.

В поршневых следящих пневмоприводах в качестве распределителей чаще всего используются цилиндрические золотники, конструкции которых аналогичны гидравлическим.

Пневматические усилители (далее пневмоусилители) предназначены для усиления сигналов по мощности и давлению. Пневмоусилители делятся на два класса: дроссельные и струйные. Наиболее распространены дроссельные пневматические усилители типа сопло — заслонка и золотники. Усилитель типа сопло— заслонка является частным случаем междроссельной камеры. К струйным усилителям относится струйная трубка.

Золотниковые пневматические усилители по своей конструкции и принципу действия практически не отличаются от аналогичных гидравлических золотниковых усилителей. Ввиду малой вязкости воздуха утечки в пневматических золотниках велики, поэтому зазор между штоком и втулкой золотника необходимо делать как можно меньше (для золотников с диаметрами 10. 25 мм не более 0,010 мм).

Так как воздух не обладает смазывающей способностью, следует избегать конструкций пневматических золотников с большим числом трущихся поверхностей и сочетать материалы с хорошими антифрикционными свойствами при отсутствии смазки.

Преимущество пневматических золотников состоит в том, что массовый расход воздуха, а следовательно, и гидродинамические силы, действующие на них, сравнительно невелики. Поэтому для привода пневматических золотников можно использовать маломощную систему. Кроме того, в пневматических золотниках нет необходимости введения компенсации гидродинамических сил.

Источник

Пневмодроссели

Подводимый к пневмодросселям сжатый воздух должен быть очищен не грубее 10 класса загрязненности в соответствии с ГОСТом 17433-80. По ГОСТ 28988 виброустойчивость и вибропрочность пневматических дросселей соответствует II степени жесткости.

Пневмодроссель ПДК и ПДТ купить в Челябинске с доставкой

Структура условного обозначения пневмодросселя ПДК ХХ-Х УХЛ4

Пневмодроссель с обратным клапаном ПДК

Условный проход, мм: 04; 06; 10; 16; 25

Вид климатического исполнения (УХЛ, О)

Пневмодроссели П-ДК с обратным клапаном конического присоединения

Свойства пневмодросселей с обратным клапаном ПД

Пневмодроссель тормозной П-ДТ конического присоединения

Характеристика пневмодросселей с обратным клапаном П-ДК

Характеристика тормозного пневмодросселя П-ДТ

Пневмодроссели П-ДК: конструкция и принцип работы

Пневматический дроссель с обратным клапаном представляет собой дроссельную пару (отверстие в виде цилиндра во втулке 2 и конус регулировочного винта 3) и обратный клапан в виде незакрепленной мембраны 1.

При поступлении сжатого воздуха в присоединительное отверстие 1 (см. рисунок Вид А) мембрана под давлением воздушного потока перекрывает свободный проход в присоединительном отверстии 2, в которое воздух проходит через регулируемый зазор в дроссельной паре.

При противоположном направлении движения воздушного потока мембрана под давлением воздуха прогибается, пропуская основной поток воздуха к присоединительному отверстию 1. Небольшая порция воздуха при этом проходит и через отрегулированный зазор в дроссельной паре.

Тормозные пневматические дроссели П-ДТ. Принцип работы

Ролик 3 пневмодросселя не нажат:

Шток цилиндра перемещается со скоростью, которая определяется в зависимости от начального положения клапана 5 пневмодросселя, настраиваемого посредством винта 6.

Ролик 3 нажат:

Нажатие приводит к перемещению клапана 5, что в свою очередь ведет к уменьшению проходного сечения и плавному торможению поршня цилиндра.

Плавность торможения дросселя и продолжительность определяет длина и профиль упора, воздействующего на нажатый ролик.

При полном закрытии клапана 5 воздух из опорожняемой полости цилиндра пневмодросселя вытесняется только через регулируемый дроссель 2.

При переключении основного пневматического распределителя сжатый воздух из пневмодросселя через отверстие 0 поступает в полость б, преодолевая усилие пружины 4 сжатый воздух открывает клапан 5 и свободно проходит в полость пневмоцилиндра через отверстие 0.

Тем самым обеспечивается беспрепятственное наполнение сжатым воздухом полости цилиндра с учетом того, что ролик в течение некоторого времени продолжает оставаться нажатым.

Тормозные пневматические дроссели применяют для плавного торможения пневмоцилиндра.

Источник