Пневмораспределитель AirTAC 5V220-08 с двухсторонним электромагнитным управлением

AirTAC 5V220-08 — пневматический распределитель с двумя электромагнитами, предназначенный для изменения направления потока сжатого воздуха. Устройство управляет подачей воздуха в рабочие полости исполнительного механизма и одновременно соединяет противоположную полость с выхлопом. Основная область его применения — управление пневмоцилиндрами двустороннего действия. Распределитель выполняет команды электрической системы управления, преобразуя их в переключение пневматических каналов. Два устойчивых положения позволяют организовать выдвижение и втягивание штока отдельными сигналами. Благодаря этому устройство подходит для механизмов подачи, перемещения, прижима и сортировки.

Схема распределения воздуха

Функциональная схема 5V220-08 обозначается как 5/2: распределитель имеет пять пневматических каналов и два положения переключающего элемента. Центрального положения у данной модели нет. В каждом рабочем состоянии одна полость подключенного цилиндра получает сжатый воздух, а другая разгружается через выхлоп. Пять каналов выполняют следующие задачи:

• P — подвод сжатого воздуха от питающей магистрали;
• A — соединение с одной рабочей полостью исполнительного механизма;
• B — соединение со второй рабочей полостью;
• R — выпуск воздуха из одного рабочего канала;
• S — выпуск воздуха из другого рабочего канала.

При изменении положения золотника соединения внутри корпуса перестраиваются. Направление движения цилиндра зависит от того, какая его полость подключена к выходу A, а какая — к выходу B.

Основные характеристики

Обозначение AirTAC 5V220-08 определяет базовую пневматическую конфигурацию. Для электрического подключения требуется учитывать полный код изделия: сокращенная маркировка не устанавливает напряжение питания катушек. Основные признаки модели:

• функциональная схема — 5/2;
• число пневматических каналов — 5;
• число положений золотника — 2;
• электромагнитное управление — двустороннее, двумя катушками;
• типоразмер — серия 200;
• присоединительный размер основных каналов для исполнения 08 — 1/4 дюйма;
• рабочая среда — подготовленный сжатый воздух.

Размер 1/4 дюйма относится к трубному присоединению и не означает диаметр проходного отверстия 6,35 мм. При подключении также учитывают профиль резьбы. Совпадение номинального размера еще не подтверждает совместимость фитинга с корпусом. Напряжение, потребляемую мощность, допустимое давление, температурный диапазон и степень защиты следует устанавливать для полного исполнения изделия. Параметры внешне похожего распределителя другой серии нельзя автоматически переносить на 5V220-08. Особенно существенна эта разница при замене устройства в действующем оборудовании.

Конструкция и функции основных компонентов

В основе распределителя находится золотниковый механизм. Подвижный элемент перемещается внутри корпуса и открывает необходимые соединения между подводом, рабочими выходами и выхлопом. Уплотнения разделяют каналы и ограничивают внутренние перетечки. Основные конструктивные узлы выполняют следующие функции:

• корпус объединяет пневматические каналы, присоединения и посадочные поверхности;
• золотник формирует два варианта соединения внутренних полостей;
• уплотнительные элементы препятствуют нежелательному перетеканию воздуха;
• два электромагнитных управляющих узла обеспечивают переключение в противоположных направлениях;
• пилотные полости преобразуют давление воздуха в усилие перемещения основного золотника;
• электрические выводы передают питание к катушкам.

При пилотном управлении электромагнит переключает небольшой управляющий поток. Основной золотник перемещается под действием перепада давления. Такая конструкция позволяет управлять силовым пневматическим потоком без непосредственного перемещения основного запорного элемента электромагнитом. Работоспособность пилотного механизма зависит от давления питания. Электрический сигнал сам по себе не гарантирует переключения, если в пневматической части отсутствует необходимый перепад давления.

Принцип работы и последовательность переключения

Рабочий цикл начинается с подачи подготовленного воздуха к каналу P. Затем система управления включает один из электромагнитов. Пилотный узел изменяет давление в управляющих полостях, и золотник занимает соответствующее крайнее положение. Последовательность управления цилиндром включает следующие процессы:

• подача сигнала на первый электромагнит;
• перемещение золотника в первое рабочее положение;
• соединение одного выхода с питанием и второго выхода с выхлопом;
• движение поршня цилиндра под действием разности давлений;
• подача сигнала на противоположный электромагнит;
• обратное перемещение золотника и изменение направления движения поршня.

Двустороннее электромагнитное управление обеспечивает память последней команды: после снятия управляющего сигнала распределитель сохраняет выбранное положение в предусмотренных рабочих условиях. Для изменения состояния подают команду на противоположную катушку. Сохранение положения золотника не означает механической фиксации штока цилиндра. Воздух остается сжимаемой средой, а уплотнения не обеспечивают абсолютной герметичности. Под действием внешней нагрузки исполнительный механизм может смещаться. Если требуется удержание груза или предотвращение падения, эту задачу решают отдельными устройствами.

Управляющие сигналы и регулирование движения

Электрическая схема должна обеспечивать однозначный выбор направления переключения. Одновременную подачу команд на обе катушки исключают программной или аппаратной блокировкой. Длительность сигнала должна быть достаточной для завершения переключения при фактических условиях работы. При построении управления учитывают следующие положения:

• каждой катушке назначают отдельную команду;
• противоположные команды взаимно блокируют;
• исходное состояние механизма контролируют перед автоматическим запуском;
• положение цилиндра определяют датчиками, если технологический цикл требует подтверждения движения;
• после восстановления питания выполняют предусмотренную последовательность возврата к рабочему циклу.

Распределитель не определяет момент достижения поршнем конечного положения. Для обратной связи применяют датчики цилиндра, конечные выключатели или другие средства контроля. Скорость движения регулируют расходом воздуха. В цилиндровых приводах часто используют дроссели с обратным клапаном, ограничивающие выпуск из разгружаемой полости. Такая схема позволяет изменять скорость отдельно для прямого и обратного хода. Настройка должна учитывать массу перемещаемой детали, трение, длину трубок и сопротивление выхлопа.

Подключение и монтаж

Монтаж распределителя должен обеспечивать герметичность соединений и свободный проход воздуха. Перед установкой трубопроводы очищают от стружки, пыли и остатков уплотнительных материалов. Загрязнения, попавшие внутрь корпуса, способны вызвать заедание золотника или нарушение герметичности. При подключении соблюдают следующие требования:

• питающую магистраль присоединяют к обозначенному входу;
• рабочие выходы соединяют с соответствующими полостями цилиндра;
• выхлопные каналы оставляют открытыми через предусмотренные элементы выпуска;
• фитинги устанавливают с учетом типа резьбы и допустимой глубины ввинчивания;
• уплотнительный материал располагают так, чтобы его частицы не попадали внутрь;
• электрическое питание согласуют с маркировкой катушек;
• кабели закрепляют без натяжения и защищают от повреждений.

Глушители на выхлопе уменьшают шум, но создают дополнительное сопротивление. При загрязнении их пропускная способность снижается. Возникающее противодавление замедляет разгрузку цилиндра и может нарушать последовательность работы механизма. Первый запуск проводят с контролем направления движения. Ошибочное соединение выходов A и B приводит к выполнению противоположной команды, даже если электрическая часть подключена правильно.

Таким образом, AirTAC 5V220-08 предназначен для двухпозиционного управления направлением сжатого воздуха в пневматических приводах. Пять каналов, два электромагнита и золотниковая конструкция позволяют организовать прямой и обратный ход цилиндра с сохранением последнего выбранного состояния. Устойчивость работы зависит от подготовки воздуха, правильного подключения и согласования распределителя с расходом исполнительного механизма. Компания «Олниса» поставляет промышленное оборудование на территории России и стран СНГ. Поставки пневматических компонентов предназначены для производственных предприятий, изготовителей машин и организаций, обновляющих установленное оборудование. «Олниса» — поставщик промышленного оборудования для оснащения технологических и автоматизированных систем.