Гидравлические и пневматические релейные элементы

В машиностроении широко распространены гидравлические и пневматические системы автоматизации и управления, в том числе и отдельных, зачастую не полностью автоматизированных станков и стендов. В ряде случаев оказывается целесообразным осуществлять непосредственное изменение направления тех или иных потоков жидкости или газа без организации логических электрических цепей. Тогда можно говорить о гидравлических и пневматических релейных элементах.

Если говорить о гидравлических аппаратах, которые изменяют направление потока рабочей жидкости (масла) в двух или более линиях в зависимости от вида управляющего воздействия, то такие переключающие элементы называются гидрораспределителями.

Основными требованиями, предъявляемыми к гидрораспределителям, являются:

• • минимум утечек (100…300 см7мин при /> = 20 МПа);
• • минимальное переключающее усилие;
• • незначительные потери давления (< 0,2 МПа);
• • плавный реверс при ограниченном времени переключения.

По характеру управляющего воздействия, используемого в промышленных гидрораспредёлителях, они классифицируются, как показано на рис. 8.12.

В механических распределителях поток рабочей жидкости направляется по тому или иному трубопроводу (например, для питания гидроцилиндра либо для слива из него) под воздействием нажатия движущегося рабочего органа станка на соответствующий шток гидрораспределителя.

В ручных гидрораспределителях это нажатие осуществляется оператором. В таких случаях можно говорить о гидрокнопках.

В гидравлически управляемых гидрораспределителях усилие, переводящее этот гидрораспределитель в то или иное возможное положение, осуществляется гидравлическим путем за счет подачи определенного давления в соответствующую рабочую по;

Рис. 8.12. Классификация гидрораспредслитслей.

лость. Это давление и требуемый для переключения расход рабочей жидкости регулируются при настройке такого гидрораспределителя.

В электрически управляемых гидрораспределителях усилие, переводящее этот гидрораспределитель в одно из возможных положений, осуществляется электрическим путем за счет применения соответствующих электромагнитов (соленоидов).

Наконец, электрогидравлические гидрораспределители являются двухкаскадными. У них первый каскад является электроуправляемым, и его переключение в другое положение осуществляется электрическим путем. Выход первого каскада является входом второго каскада, переключение которого осуществляется уже гидравлическим путем. Таким способом удается переключать мощные потоки рабочей жидкости.

В гидросистемах наряду с переключающими элементами, кроме входных и исполнительных устройств, которые требуют отдельного рассмотрения, используются также гидравлические обратные клапаны, которые допускают поток рабочей жидкости только в одном направлении, и гидравлические замки (управляемые обратные клапаны), которые допускают обратный поток рабочей жидкости лишь при наличии давления в гидравлической системе управления.

Все названные элементы гидросистем изменяют лишь направление потоков рабочей жидкости, не изменяя и не стабилизируя ее давление и расход, что обеспечивается специальными регулирующими элементами.

Кроме переключающих и регулирующих элементов в гидравлические системы управления входят также гидравлические линии. Принято различать следующие виды гидролиний:

• • всасывающие (скорость рабочей жидкости <1,6 м/с);
• • сливная (скорость рабочей жидкости -2 м/с);
• • напорная (скорости рабочей жидкости -2 м/с при давлении 2,5 МПа, -3,2 м/с при давлении 6,3 МПа, ~4 м/с при давлении 16 Мпа и -5 м/с при давлении 32 МПа).

Наряду с трубным (для некоторых типов клапанов) и стыковым присоединением в машиностроении применяются также модульный и башенный монтаж гидроаппаратуры на основе функциональных блоков, а также используются аппараты встраиваемого исполнения.

В гидросистемах также используются такие элементы как фильтры и аккумуляторы, а также специальные средства технической диагностики.

В пневмоавтоматике к переключающим элементам, которые входят в группу направляющей пневмоаппаратуры, следует отнести различного рода пневмораспределители, обратные пневмоклапаны, клапаны быстрого выхлопа, клапаны выдержки времени, а также логические элементы «ИЛИ» и «И».

Рис. 8.13 Классификация пневмораспредслителей по способу и механизму реализации управления.

В логических пневмосетях используются также кондиционеры сжатого воздуха (фильтры, маслораспылители, глушители) и различного рода пневмолинии. Пневмораспределители предназначены для изменения направления или пуска и останова потока сжатого воздуха в двух и более пневмолиниях в зависимости от внешнего воздействия. Классификация пневмораспределителей, используемых в машиностроении, по способу управления и механизму его реализации приведена на рис. 8.13.