	Aeronautica	Comunicatii	Constructii	Electronica	Navigatie	Pompieri
	Tehnica mecanica

Tehnica mecanica

Index » inginerie » Tehnica mecanica
» TEHNICIAN MECATRONIST - ECHIPAMENTE PNEUMATICE PENTRU CONTROLUL DIRECTIEI DE CURGERE

TEHNICIAN MECATRONIST - ECHIPAMENTE PNEUMATICE PENTRU CONTROLUL DIRECTIEI DE CURGERE

ECHIPAMENTE PNEUMATICE PENTRU

CONTROLUL DIRECTIEI DE CURGERE

TEHNICIAN MECATRONIST

Cap1. ARGUMENT

Cap2. DISTRIBUITOARE

2.1.Distribuitoare pneumatice

Cele mai intalnite constructii sunt: cu sertar cilindric cu miscare de translatie, cu supape si cu supape si membrane.

Indiferent de tipul constructiv - functional in structura unui distribuitor (fig.2.1.1) se pot indentifica doua subansanbluri

In figura 2.1.2. sunt evidentiate cele doua subansanbluri. In ceea ce priveste actionarea aceasta poate fi realizata in mod direct de catre operatorul uman, mechanic de catre un element mobil apartinand insasi sistemului, cu semnale pneumatice sau electric prin intermediul unui electromagnet.

Distribuitorul prezentat in figura 2.1.1. are characteristic urmatoarele:

elemental mobil are un sertar cilindric cu miscare de translatie;

are doua pozitii stabile de functionare;

are cinci orificii;

comanda poate fi:

a.manuala - cand exista tija 7 si asupra ei actioneaza direct operetorul prin:

-apasare directa (fig.2.1.3.a)

Fig.2.1.2

- intermediul unei parghii articulate pe capac (fig.2.1.3.b)

-intermediul unei pedale (fig.2.1.3.c)

Fig.2.1.4

- apasare indirecta (fig.2.1.4)

- intermediul unei role articulate (fig.2.1.4.b)

- unei role dublu articulate (fig.2.1.4.c); in acest caz

comutarea are loc numai daca deplasarea camei c,cama fixate pe

organul mobil al motorului, are loc in sensul figurat; la deplasarea

camei in sens invers rola basculeaza in jurul articulatiei 01 si nu mai

poate tresmite forta de apasare a tijei 7;

c. electrica - cand exista tija 7 si asupra ei actioneaza armature mobile a unui

electromagnet (fig.2.1.5.)

d. pneumatica - cand nu exista tija 7; in acest caz forta de actionare este o forta de presiune ,ce se obtine alimentand cu presiune camera C2 (fig.2.1.1)simbolul echipamentului in acest caz este presentat in figura 4.90;

- distribuitorul este cu pozitie preferentiala deoarece in absenta semnalului de comanda, datorita resortului 6, sertarul 2 ocupa intotdeauna pozitia din

figura.2.1.5

Fig.2.1.5.

O varianta,usor de pus in evidenta in fig.2.1.1.este aceea in care se foloseste o comanda

pneumatica. In aceasta situatie, daca exista semnalul de comanda X1 atunci sertarul 2 se pozitioneaza ca in figura, iar daca exista semnalul de comanda X2 el se va deplasa in cealalta pozitie stabile de functionare.

Pozitia preferentiala poate fi obtinuta cu un element elastic sau cu o reactie de presiune ca in figura.2.1.6. In acest caz printr-un traseu prelucrat in sertarul s fluidul sub presiune ajunge si in camera C1, unde dezvolta pe suprafata frontala a sertarului o forta de presiune care in absenta semnalului de comanda x il mentine in pozitia din figura, distribuitorul materializand in acest ,

Cele intalnite variante constructive de distribuitoare pneumatice sunt cele cu sertar cilindric cu miscare de translatie.

Distribuitor in pozitia in pozitia preferentiala (obtinuta sub efectul presiunii de alimentare) blochiaza

circuitul pe care este montat. atunci cand se doreste deblocarea circuitului se actioneaza cu o forta de apasare asupra tijei 1. In figura.2.2.1c este prezentat sinbolul acestui distribuitor. Sinbolizarea distribuitoarelor respecta norma UNI ISO 1219/1.

In figura.2.2.2.este prezentat un distribuitor cu doua supape plane sinple S1 si S , legate intre ele rigid prin intermediul tijei 1.

Fig.2.2.2.

Fig.2.2.1

De oare ce in pozitia preferentiala,pozitiei obisnuita cu ajutorul presiunii de alimentare, consumatorul conectat la orificiul (2) este pus in legatura cu atmosfera distribuitorului este de tipul normal atmosfera (NA).

Distribuitorul din figura.2.2.3. are o supapa dubla S ce se poate deplasa intre doua scaune prelucrate in corpul 2. In pozitia preferentiala, obtinuta tot sub efectul fluidului sub presiunea existent la orificiul de alimentare al distribuitorului, consumatorului conectat la orificiul (2) este pus in legatura cu presiunea dinecest motiv el este de tipul normal presiune (NP)

Atat distribuitorul NA cat si cel NP sunt distribuitoare cu doua pozitii si trei orificii.

Fig.2.2.3.

2.3. Distribuitoare cu distribuitor si supape

O categorie aparte de distribuitoare cu supape o reprezinta cele care controleaza circuitele interne prin intermediul unor echipaje mobile formate din supape plane, tije si membrane. Acestea sunt cunoscute sub denumirea de distribuitoare cu membrane si supape. Membranele servesc pentru delimitarea camerelor de lucru si prezinta urmatoarelee avantaje: realizeaza o etansare perfecta si nu introduc forte de frecare asa cum se intampla la distribuitoarele cu sertar cilindric, unde etansarea se realizeaza cu inele "O". Dezavantajul principal consta in faptul ca o parte din forta de actionare este pierduta prin deformarea membranei. Tinand seama de faptul ca supapele plane au nevoie de o cursa mica pentru a genera o sectiune egala cu sectiunea nominala de curgere, forta elastica va fi si ea de valoare mica.

La aceste distribuitoare comanda este pneumatica, iar pozitiile preferentiale se obtin intot deauna cu ajutorul presiunii de alimentare.

In figurile 2.3.1 si 2.3.2 sunt prezentate principial doua distribuitoare cu membrane si supape care nu difera semnificativ de solutiile de distribuitoare cu supape.

Fig.2.3.1 Fig.2.3.2

Pornind de la aceste doua structuri se pot concepe distribuitoare cu doua (fig.2.3.2),sau trei .2.3.3. pozitii.

2.4. Electrovalve

Distribuitoarele pneumatice comandate electric sunt cunoscute si sub denumirea de electrovalve. Acestea sunt echipamente utilizate fregvent in sistemele de automatizare pneumatice. Ele reprezinta de fapt interfata intre unitatea de comanda UC si subsistemul de putere pneumatic. Electrovalvele pot fi cu actionare directa sau cu actionare indirecta (pilotate). In primul caz ele au dimensiuni mici si sunt destinate pentru a controla debite mici; in general electrovalvele cu actionare directa deservesc microcilindri sau sunt folosite ca piloti in constructie cu actionare indirecta . Electrovalvele intalnite in mod fregvent in sistemele de actionare pneumatice sunt cu actionare indirecta.

In general, firmele producatoare de echipamente pneumatice realizeaza distribuitoare intr-o constructie modulara, cu posibilitatea interschimbabilitatii subansanblului de comanda.

Acest lucru faciliteaza obtinerea unor electrovalve - in fapt distribuitoarele pneumatice comandate cu semnale electrice - prin actionarea elementului mobil al subansanblului de distributie (.4.85 si cu ajutorul unor piloti. Cum pilotii si dispozitivele electronice de comanda aferente acestora au dimensiuni mici si un pret scazut, intreaga constructie va avea acelas avantaje.

Se poate spune ca in fapt pilotul este cel care realizeaza interfatarea intre unitatea de comanda si echipamentele de reglare si control a puterii pneumatice.

In continuare, in figurile.2.4.1, 2.4.2, 2.4.3. sunt prezentate cateva solutii de electro valve actionate direct - electrovalve pilot.

In figura.2.4.1 este prezentata solutia intalnita cel mai fregvent.

In figura.2.4.2 este prezentat principial un pilot cu armatura mobila oscilanta.

Aici,armatura 3 poate oscila in jurul articulatiei " o" In absenta semnalului electric de comanda armatura 3, datorita actiunii arcului 8 se afla in pozitia figurata; in acest caz orificiile (1)si(2) sunt puse in legatura, iar orificiul (3) este obturat. L extremitatea de jos a armaturii mobile se afla o membrana profilata 2, care prin pozitia sa stabileste conexiunile (1) sau->(2) sau (1) ->(3). Prin excitarea bobinei 4 armatura 3 se roteste in jurul articulatiei "o", mebrana profilata 2 obturand orificiul (2) si stabilind conexiunea (!)_>(3).

Este posibila si o comanda manuala a electrovalvei prin intermediul butonului de comanda 5.

In sfarsit, in figura.2.4.3. sunt prezentati principial doi piloti cu convertor piezo electric.

Se poate folosi atat un convertor liniar (fig.4.106 a), cat si unconvertor de tip bimorf (fig.2.4.3.)

In primul caz prin punerea sub tensiune a convertorului 2 lungimea acestuia creste (in functie de tensiunea de alimentare se poate obtine o alungire de 5 .10un), generandu-se in acelasi timp o forta semnificativa care comprima lamela elastica 3.

Initial in absenta tensiunii de excitatie, prin pozitia sa lamela obtureaza orificiul (1), orificiul (2) fiind in legatura cu orificiul (3). L alimentarea convertorului, sub actiunea fortei axiale ce solicita lamela, acesta flambeaza, supapa S se deschide, iar supapa S se inchide. Rolul lamelei este deci acela de a amplifica deplasarea capatului liber al convertorului.

Convertorul folosit in de-al doilea caz (fig.2.4.3 b) este constituit din cel,

Fig.2.4.1 Fig.2.4.2

Fig.2.4.3

cel putin doua lamele confectonate din material piezo electric, lipite intre ele,eventual lipite pe o lamela metalica. Atunci cand lamelele piezoelectrice suntalimentate cu tensiuni egale, de semne contrare,capatul liber al lor se deplaseaza proportional cu tensiunea de alimentare; factorul de proportionalitate depinde de dimensiunile constructive ale lamelelor si de materialul utilizat. Aceate convertoare au avantajul ca permit obtinerea unor deplasari de ordinul zecimilor de milimetru, dar din pacate fortele dezvoltate sunt foarte mici (de ordinul a 0,5N).

Cap.3. Supape

3.1. Supape de sens

Ca si supapele de sens hidraulice cele pneumatice au in principal rolul de a controla sensul de curgere a aerului pe circuitele pe care sunt montate. Prin controlul sensului de curgere, unele variante de supape de sens pot indeplini si alte functii, cum sunt: divizarea si insumarea debitelor de aer, unele functii logice elementare (SU,SAU), descarcarea rapida a unor circuite.

Aceste echipamente au o functionare discreta, de tipul"totul sau nimic".

Conditiile tehnico - functionale pe care trebuie sa le indeplineasca aceste echipamente, clasificarea si sinbolizarea lor sunt acelasi ca in cazul supapelor de sens hidraulice. Totodata, solutiile constructive intalnite nu difera semnificativ de cele din hidrauluca. Apar totusi o serie de particularitati, acelasi pentru toate echipamentele hidraulice.In acest sens,nu se admite etansare "vie"; din acest motiv in zona de contact exista anplasate elemente nemetalice sau supapa este realizata in intregime din cauciuc (fig.3.1.1 b).

Se pot folosi si alte materiale cu bune proprietati de etansare, de exemplu telefonul,datorita in primul rand elasticitatii sale.

Fig.3.4.1

Datorita existentei materialului metalic in zona de contact dintre supapa si scaun dimensionarea supapei se face pornind de la solicitarea la presiune de contact a materialului nemetalic, tinand seama ca valoarea presiunii admisibile de contact a acestuia este in mod obisnuit

- o supapa de sens sinpla, necomandata, cu arc nereglabil - figura .3.4.2

- o supapa dubla, care materializeaza fuctia logica SAU - figura.3.4.3

- o supapa dubla, care materializeaza fuctia logica SI - figura.3.4.4

- o supapa de evacuare rapida - figura.3.4.5

Fig.3.4.3

In figura.3.4.6 este prezentat un sistem sinplu de actionare care contine o supapa SI.Sisitemul este folosit pentru comanda

unei pise, iar din dorinta de a evita accidentele sistemului a fost conceput astfel incat in momentul activarii presei operatorul sa aiba ambele maini ocupate.

Acest lucru este posibil prin utilizarea unei supape SI, care va furniza la iesirea sa un semnal de comanda y numai atunci

Fig.3.4.6.

Observa si in fig.4.1.1.2. supapa are trei orificii: orificiul de intrare (1), orificiul (2) pentru conectarea utilizatorului si orificiul (3) de descarcare pe atmosfera. Supapa nemetalica 1 se poate deplasa intre doua scaune prelucrate in corpul 2. Pozitia ocupata de supapa este determinata de orificiul la care exista presiune.Daca aceasta exista la orificiul (1) supapa se aseaza pe scaunul de jos, in acest fel obturand orificiul (3) si stabilind conexiunea (1)sasad ->(2).

Daca insa exista presiune la orificiul (2),

supapa 1 se aseaza pe scaunul superior, in acest fel obturand orificiul (1) si stabilind conexiunea (2)-> (3), deci descarcarea directa a cosumatorului.

Fig.3.4.5

cand cele doua butoane BP si BP sunt actionate simultan.

In figura 4.1.1.4. este prezentat un sistem de actonare ce contine o supapa de descarcare rapida. Supapa de descarcare rapida SDR permite punerea in legatura cu atmosfera a camerei active a motorului liniar ML direct, fara ca aerul evacuat sa mai tranveseze echipamentele din amonte de supapa (in acest exemplu numai numai butonul pneumatic BT). In acest fel se asigura ansamblului mobil al motorului o viteza de revenire mai mare in raport cu cea care s-ar obtine in absenta supapei. asa cum se