Divpusējas darbības cilindru 4/2-ceļu un 5/2-ceļu vārstu salīdzinājums

Jūsu divpusējas darbības cilindram ir nepieciešams virziena vadības vārsts. Katalogā ir norādīti 4/2 virzienu un 5/2 virzienu varianti par līdzīgām cenām, ar līdzīgiem caurplūduma rādītājiem un līdzīgiem fiziskajiem izmēriem. Ir kārdinājums uzskatīt tos par savstarpēji aizstājamiem un izvēlēties to, kurš ir noliktavā. Šāds lēmums, kas pneimatisko sistēmu projektēšanā tiek pieņemts tūkstošiem reižu dienā, ir iemesls virknei kļūdu, no kurām ir iespējams izvairīties, ja skaidri saprotat, ko patiesībā nozīmē otrais skaitlis vārsta apzīmējumā. Šī rokasgrāmata sniedz jums šo izpratni un pamatu, lai katru reizi varētu pareizi norādīt. 🎯

4/2-ceļu vārstam ir četras pieslēgvietas un divas pārslēgšanās pozīcijas - abās pozīcijās abi cilindra pieslēgumi ir savienoti ar padeves vai izplūdes atverēm, nav iespējams neitrāls vai starpstāvoklis. 5/2-ceļu vārstam ir piecas pieslēgvietas un divas pārslēgšanas pozīcijas - tam ir pievienota otra speciāla izplūdes pieslēgvieta, kas nodrošina neatkarīgu izplūdes plūsmu katrai cilindra pieslēgvietai un ļauj īstenot spiediena diferenciālās vadības stratēģijas, ko nevar panākt ar 4/2-ceļu vārstu. Lielākajai daļai standarta divpusējas darbības cilindru lietojumu 5/2-ceļu vārsts ir pareizākā un jaudīgākā specifikācija.

Piemēram, Ravi Šankars, kontroles inženieris farmācijas tablešu preses ražotājā Haidarabadā, Indijā. Viņa tablešu izstumšanas mehānisms izmantoja divpusējas darbības cilindru, kuram vajadzēja izstiepties ar pilnu ātrumu un ievilkties ar kontrolētu, samazinātu ātrumu, lai novērstu tablešu bojājumus atpakaļgaitā. Sākotnējā specifikācijā viņš izmantoja 4/2 virzienu vārstu ar plūsmas regulatoru ievilkšanas atverē. Nodošanas ekspluatācijā laikā viņš atklāja, ka 4/2-ceļu vārsta vienīgā izplūdes pieslēgvieta ir kopīga izplešanās un ievilkšanas izplūdes ceļiem - plūsmas regulators ietekmēja abus gājienus, ne tikai ievilkšanu. Pāreja uz 5/2-ceļu vārstu ar neatkarīgām izplūdes atverēm ļāva viņam uzstādīt plūsmas regulatoru tikai ievelkamajam izplūdes ceļam, panākot neatkarīgu ātruma regulēšanu katrā taktu virzienā. Plāksnes bojājumi retraktā samazinājās līdz nullei. 🔧

Saturs

• Ko patiesībā nozīmē skaitļi vārstu apzīmējumos?
• Kā 4/2-ceļu un 5/2-ceļu vārsti atšķiras ar pieslēgvietu konfigurāciju un ķēdes uzvedību?
• Kuriem lietojumiem nepieciešams 5/2-ceļu vārsts un kuros var izmantot 4/2-ceļu vārstu?
• Kā paplašināt izvēli līdz 5/3-ceļu vārstiem un viduspozīcijas funkcijām?

Ko patiesībā nozīmē skaitļi vārstu apzīmējumos?

ISO 1219 vārstu apzīmējumu sistēma kodē precīzu informāciju par pieslēgvietu skaitu un pārslēgšanās pozīciju skaitu vienkāršā divu skaitļu formātā, taču katra skaitļa ietekme uz ķēdes darbību nav uzreiz redzama no paša apzīmējuma. ⚙️

Apzīmējumā X/Y-way X ir portu (plūsmas savienojumu) skaits, bet Y ir vārsta spoles iespējamais dažādu pārslēgšanās pozīciju skaits. Pieslēgvietu skaits nosaka, ko var pieslēgt; pozīciju skaits nosaka, kādi ķēdes stāvokļi ir iespējami. Šie divi parametri kopā nosaka pilnu vārsta uzvedības diapazonu.

Ostu skaita dekodēšana (pirmais numurs)

2 portu vārsti (2/2-ceļu): Viens ieplūdes un viens izplūdes vārsts - tikai ieslēgšanas/izslēgšanas funkcija. Neizmanto divpusējas darbības cilindru regulēšanai.

3 vārsti (3/2-ceļu): Viens pieplūdes, viens darba un viens izplūdes ports - izmanto vienvirziena cilindriem un pilot signāla ģenerēšanai.

4 portu vārsti (4/2-ceļu): Viens pieplūdes, divi darba un viens izplūdes vārsti - minimālais pieslēgumu skaits divpusējas darbības cilindra vadībai. Viena izplūdes pieslēgvieta apkalpo abus darba pieslēgvietu izplūdes ceļus.

5 vārsti (5/2-ceļu, 5/3-ceļu): Viens pievads, divas darba porti, divas izplūdes porti - katrai darba portei viens speciāls izplūdes pievads. Tā ir standarta konfigurācija divpusējas darbības cilindru vadībai mūsdienu rūpnieciskajā pneimatikā.

Pozīcijas skaitļa (otrais skaitlis) dekodēšana

2 pozīciju vārsti (/2): Ventilim ir divas stabilas pozīcijas - parasti atsperes atpakaļgaitas (monostabils) vai aizbīdnis/divkāršs solenoīds (bistabils). Starpstāvoklis nav iespējams. Vārsts vienmēr ir vienā no divām definētajām pozīcijām.

3 pozīciju vārsti (/3): Spolam ir trīs stāvokļi - divi galējie stāvokļi un centrālais (neitrālais) stāvoklis. Centrālais stāvoklis nosaka vārsta uzvedību, kad tas ir atvienots no sprieguma takta vidusstāvoklī. Ir pieejamas trīs atšķirīgas centra stāvokļa funkcijas: slēgtais centrs, spiediena centrs un izplūdes centrs.

ISO 1219 simbolu sistēma

Portāls ISO 1219¹ vārstu pozīcijas ir attēlotas kā kastes, un plūsmas ceļi ir iezīmēti katras kastes iekšpusē:

• Katrs lodziņš = viena pārslēgšanas pozīcija
• Ložņu iekšpusē esošās bultas = plūsmas virziens attiecīgajā pozīcijā
• Bloķētas līnijas (T-veida) = slēgta osta šajā pozīcijā.
• Līnijas, kas savienojas ar lodziņu = fiziskās pieslēgvietas

4/2-ceļu vārsta simbola interpretācija:

• Divas kastes blakus = divas pozīcijas
• Četri ārējie savienojumi = četras pieslēgvietas (P padeves, A un B darba, R izplūdes).
• pozīcijā: P→A, B→R
• pozīcijā: P→B, A→R

5/2-ceļu vārsta simbola interpretācija:

• Divas kastes blakus = divas pozīcijas
• Pieci ārējie savienojumi = piecas pieslēgvietas (P padeves, A un B darba, R1 un R2 izplūdes).
• pozīcijā: P→A, B→R2
• pozīcijā: P→B, A→R1

Ostas nosaukuma standarti

Ostas funkcija	ISO 1219 vēstule	Ciparu (vecāks standarts)
Spiediena padeve	P	1
Darba ports A (pagarināt)	A	4
Darba ports B (ievelkams)	B	2
Izplūdes gāze (viena vai B puses izplūdes gāze)	R vai EA	3
Otrais izplūdes kanāls (tikai A pusē, 5 porti)	S vai EB	5
Pilotapgāde	Z	12 / 14

Lai pareizi uzstādītu plūsmas regulatoru, ir svarīgi saprast portu apzīmējumus - plūsmas regulators, kas uzstādīts 4/2-ceļu vārsta 3. porti, ietekmē abus gājiena virzienus, bet tas pats plūsmas regulators, kas uzstādīts 5/2-ceļu vārsta 3. vai 5. porti, ietekmē tikai vienu gājiena virzienu. Tieši šī atšķirība atrisināja Ravi tablešu preses problēmu. 🔒

Kā 4/2-ceļu un 5/2-ceļu vārsti atšķiras ar pieslēgvietu konfigurāciju un ķēdes uzvedību?

Atšķirība starp 4/2 un 5/2 vārstu skaitu rada ķēdes darbības atšķirības, kas ir būtiskas, nevis nenozīmīgas. Izpratne par šīm atšķirībām padara skaidru lēmumu par lietojuma izvēli. 🔍

Būtiskākā atšķirība starp 4/2-ceļu un 5/2-ceļu vārstu uzvedību ir izplūdes gāzu novirzīšana: 4/2-ceļu vārsts izplūdes gāzu novirza caur vienu kopīgu izplūdes atveri, savukārt 5/2-ceļu vārsts nodrošina katrai cilindra atverei atsevišķu izplūdes atveri, kas nodrošina neatkarīgu ātruma kontroli, neatkarīgu izplūdes gāzu apstrādi un neatkarīgu pretspiediena pārvaldību katrā takta virzienā.

4/2-ceļu vārsts: Ķēdes uzvedības analīze

Ostas izkārtojums: P (padeves), A (darba 1), B (darba 2), R (viena izplūdes).

1. pozīcija (normālā/ atsperes pozīcija):

• P savienojas ar A → cilindrs paplašinās
• B savienojas ar R → ievelkamo pusi izvada caur R

2. pozīcija (iedarbinātais stāvoklis):

• P savienojas ar B → cilindrs savelkas
• A savienojas ar R → pagarināt sānu izplūdes caur R

Kopīga izplūdes gāzu izplūdes gāzu izplūdes:
Abos stāvokļos izplūdes gāze no jebkura cilindra atveres izplūst caur vienu R atveri. Jebkurš ierobežojums, plūsmas regulators, trokšņa slāpētājs vai pretspiediena ierīce, kas uzstādīta uz R, ietekmē abus takta virzienus vienlaicīgi. Ar vienu 4/2 virzienu vārstu nav iespējams neatkarīgi regulēt izplūdes izplešanos un izplūdes ievilkšanu.

Kad tam ir nozīme?

• Ja ir nepieciešams atšķirīgs izvilkšanas un ievilkšanas ātrums.
• Ja vienam izplūdes ceļam ir nepieciešams trokšņa slāpētājs, bet otram nav nepieciešams.
• Ja izplūdes gaiss jāsavāc vai jāapstrādā (eļļas migla, piesārņojums).
• Ja pretspiediens vienā izplūdes ceļā radītu problēmas otrā gājienā.

Kad tam nav nozīmes?

• Ja abi gājieni darbojas ar vienādu ātrumu
• Ja izplūdes gāzu apstrāde nav nepieciešama
• Ja lietojumprogramma ir tikai ieslēgšana/izslēgšana bez ātruma regulēšanas prasībām.

5/2-ceļu vārsts: Ķēdes uzvedības analīze

Ostas izkārtojums: P (padeves), A (darba 1), B (darba 2), R1/EA (izplūdes gāze B pusē), R2/EB (izplūdes gāze A pusē).

1. pozīcija (normālā/ atsperes pozīcija):

• P savienojas ar A → cilindrs paplašinās
• B savienojas ar R1 → ievilktā puse izplūst tikai caur R1

2. pozīcija (iedarbinātais stāvoklis):

• P savienojas ar B → cilindrs savelkas
• A savienojas ar R2 → pagarināt pusi izplūdes gāzu atver tikai caur R2

Neatkarīgas izplūdes gāzu sistēmas priekšrocība:
Katram cilindram ir atsevišķs izplūdes ceļš. Plūsmas regulētājus, trokšņu slāpētājus, pretspiediena vārstus vai izplūdes kolektorus var uzstādīt neatkarīgi uz R1 un R2 bez mijiedarbības starp abiem taktu virzieniem.

Uzvedības salīdzinājums blakus viens otram

Ķēdes uzvedība	4/2-ceļu vārsts	5/2-ceļu vārsts
Neatkarīga izvilkšanas/atvilkšanas ātruma regulēšana	❌ Nav iespējams	✅ Pilnīgi neatkarīgs
Neatkarīga izplūdes gāzu slāpēšana katrā virzienā	❌ Nav iespējams	✅ Pilnīgi neatkarīgs
Neatkarīgs izplūdes pretspiediens katrā virzienā	❌ Nav iespējams	✅ Pilnīgi neatkarīgs
Izplūdes gaisa savākšana pa virzieniem	❌ Tikai koplietošana	✅ Neatkarīga kolekcija
Ātruma regulēšana ar skaitītāju (vēlamā metode)	❌ Nevar īstenot pareizi	✅ Standarta īstenošana
Mērītāja ātruma kontrole	✅ Iespējams (mazāk vēlams)	✅ Iespējams
Ķēdes vienkāršība	✅ Nedaudz vienkāršāk	✅ Ekvivalents
Kolektora montāžas saderība	✅ ISO 55992 saderīgs	✅ ISO 5599 saderīgs
Tipiska izmaksu starpība	Atsauce	+5% līdz +15%

Prasība par ātruma kontroli pēc skaitītāja izvades

Ātruma regulēšana ar skaitītāju³ - cilindra izplūdes plūsmas ierobežošana, lai kontrolētu virzuļa ātrumu, ir ieteicamā ātruma kontroles metode pneimatiskajiem cilindriem, jo tā nodrošina stabilu, no slodzes neatkarīgu ātruma kontroli. Meter-in kontrole (padeves plūsmas ierobežošana) rada nestabilu, no slodzes atkarīgu ātruma uzvedību.

Pareizai izplūdes mērīšanas īstenošanai ir nepieciešama plūsmas kontrole katrā izplūdes atverē:

• Plūsmas regulēšana A puses izplūdes gāzu izplūdes sistēmā → regulē ievilkšanas ātrumu
• Plūsmas regulators B puses izplūdes gāzu izplūdes sistēmā → regulē ātruma palielināšanu

Ar 4/2 virzienu vārstu: Abiem izplūdes gāzēm ir viena kopīga pieslēgvieta (R). Viens plūsmas regulators uz R ietekmē abus virzienus - nav iespējams neatkarīgi iestatīt izvilkšanas un ievilkšanas ātrumu. Nav iespējams pareizi īstenot izskaitļošanu.

Ar 5/2 virzienu vārstu: Katrai izplūdes gāzu sistēmai ir sava pieslēgvieta (R1 un R2). Neatkarīgi plūsmas regulatori uz R1 un R2 nodrošina neatkarīgu katra gājiena virziena kontroli. Šī ir standarta, pareizā realizācija. ✅

Stāsts no lauka

Vēlos iepazīstināt ar Sofiju Papadopulosu, mašīnu konstruktori uzņēmumā, kas nodarbojas ar automatizāciju pēc pasūtījuma Salonikos, Grieķijā. Viņa konstruēja etiķešu uzlīmēšanas iekārtu, kurā cilindrs lēni izstiepjas (lai uzlīmētu etiķeti ar kontrolētu spēku) un ātri izstiepjas (lai samazinātu cikla laiku). Viņas sākotnējā vārsta specifikācija bija 4/2-ceļu vārsts - viņa plānoja izmantot plūsmas regulatoru izplūdes atverē, lai palēninātu izstiepšanas gājienu.

Ekspluatācijas uzsākšanas laikā viņa konstatēja, ka plūsmas regulators vienā izplūdes atverē vienādi palēnina abus gājienus - viņa nevarēja vienlaicīgi panākt lēnu izvilkšanu un ātru ievilkšanu. Viņas iespējas ar 4/2-ceļu vārstu bija ierobežotas - vai nu palēnināt abus gājienus, vai izmantot sarežģītāku apvedceļu ar pretvārstiem.

4/2-ceļu vārsta nomaiņa ar Bepto 5/2-ceļu vārstu ar tādu pašu korpusa izmēru un vītni aizņēma 20 minūtes. Ar neatkarīgu plūsmas regulatoru uz R1 un R2 viņa uzstādīja izstiepšanas ātrumu līdz 80 mm/s un ievilkšanas ātrumu līdz 320 mm/s mazāk nekā 10 minūšu laikā pēc regulēšanas. Viņas mašīna tajā pašā dienā sasniedza cikla laika specifikāciju, un kopš tā laika viņa ir norādījusi 5/2-ceļu vārstus kā standartu visiem divpusējas darbības cilindru lietojumiem. 🎉

Kuriem lietojumiem nepieciešams 5/2-ceļu vārsts un kuros var izmantot 4/2-ceļu vārstu?

Uzvedības analīze liek domāt, ka 5/2-ceļu vārsti ir vispārēji pārāki - un divpusējas darbības cilindru lietojumiem tie lielākoties tādi arī ir. Taču 4/2 virzienu vārsti joprojām tiek likumīgi izmantoti gadījumos, kad to vienkāršāka portu konfigurācija ir priekšrocība. 💪

5/2-ceļu vārsti ir pareizā standarta specifikācija visiem divpusējas darbības cilindru lietojumiem, kur nepieciešama neatkarīga ātruma kontrole, neatkarīga izplūdes apstrāde vai ātruma kontrole, kas raksturo lielāko daļu rūpnieciskās automatizācijas lietojumu. 4/2-ceļu vārsti ir piemēroti vienkāršiem ieslēgšanas/izslēgšanas lietojumiem ar vienādiem gājienu ātrumiem, kā arī īpašām ķēžu konfigurācijām, kurās apzināti tiek izmantota kopīga izplūdes gāzu uzvedība.

Lietojumi, kuros nepieciešami 5/2-ceļu vārsti

⚡ Jebkurš lietojums, kam nepieciešams atšķirīgs izvilkšanas un savilkšanas ātrums

Tas ir galvenais un visbiežāk sastopamais iemesls, kāpēc ir jānorāda 5/2 virzienu vārsts. Ja izstiepšanas ātrums un ievilkšanas ātrums ir atšķirīgs - kā tas ir lielākajā daļā rūpniecisko lietojumu, kur standarta kustības profils ir ātra ievilkšana un kontrolēta izstiepšana -, 5/2-ceļu vārsts ar neatkarīgu plūsmas regulatoru ir obligāts.

Piemēri:

• Preses un iespīlēšanas lietojumi: lēna kontrolēta pietuvošanās, ātra ievilkšana.
• Etiķešu un zīmogu uzlikšana: lēns kontrolēts kontakts, ātra ievilkšana.
• Pick-and-place: ātra izstiepšana līdz pozīcijai, kontrolēta ievilkšana ar kravu.
• Metināšanas stiprinājuma stiprinājums: kontrolēta skavas ieslēgšana, ātra atbrīvošana

🔇 Lietojumprogrammas, kurās nepieciešams izplūdes gāzu slāpēšana tikai vienā virzienā

Dažos lietojumos izplūdes gāzu troksnis rada problēmas tikai vienā - parasti ātrajā - gājiena virzienā. Ja trokšņa slāpētāju uzstāda tikai vienā 5/2 virzienu vārsta izplūdes atverē, tiek samazināts troksnis, nepalielinot pretspiedienu otrā takta virzienā. Izmantojot 4/2 virzienu vārstu, trokšņa slāpētājs uz vienas izplūdes atveres palielina pretspiedienu abos gājienos.

🧪 Lietojumi, kuros nepieciešama izplūdes gaisa savākšana vai attīrīšana

Farmācijas, pārtikas pārstrādes un tīro telpu lietojumos izplūdes gaiss var būt jāsavāc un jāfiltrē, lai novērstu piesārņojumu. Ar 5/2-ceļu vārstu tikai aktīvā gājiena izplūdes gāze tiek novadīta uz savākšanas sistēmu - otra izplūdes pieslēgvieta var brīvi ventilēt. Izmantojot 4/2-ceļu vārstu, abas izplūdes gāzu plūsmas jāsavāc caur vienu atveri, tāpēc nepieciešama lielāka savākšanas sistēma.

🏭 Standarta rūpnieciskā automatizācija (vispārīgs ieteikums)

Jebkuram divpusējas darbības cilindra pielietojumam, ja projektēšanas posmā vēl nav pilnībā noteiktas ātruma regulēšanas prasības, kā noklusējuma iestatījumu norādiet 5/2 virzienu vārstu. Salīdzinājumā ar 4/2 virzienu vārstu papildu izmaksas ir 5-15%, un tas novērš vajadzību pārprojektēt vārsta ķēdi, ja vēlāk tiek pieprasīta neatkarīga ātruma kontrole.

Lietojumi, kuros piemēroti 4/2-ceļu vārsti

✅ Vienkārši ieslēgšanas/izslēgšanas lietojumprogrammas ar vienādiem gājienu ātrumiem

Ja abi takti darbojas ar pilnu apgriezienu skaitu bez plūsmas regulēšanas un izplūdes gāzu apstrāde nav nepieciešama, 4/2 virzienu vārsts ir pilnībā piemērots. Kā piemēri var minēt vienkāršu detaļu izmešanu, aizbīdņa atvēršanu/aizvēršanu un bināro pozīciju pārslēgšanu, ja ātrums nav kontrolējams mainīgais lielums.

✅ Īpašas drošas ķēdes konfigurācijas

Dažās drošības ķēdes konstrukcijās 4/2-ceļu vārsta kopīgā izplūdes darbība tiek izmantota apzināti, lai nodrošinātu, ka abas cilindra atveres tiek izpludinātas vienlaicīgi, kad vārsts ir izslēgts, tādējādi novēršot spiediena bloķēšanu jebkurā no kamerām. Tas ir specializēts pielietojums, kam nepieciešama apzināta shēmas konstrukcija, nevis vispārējs ieteikums.

✅ Hidrauliskās pneimatiskās ķēdes, izmantojot pretspiedienu abos izplūdes gāzēs

Ķēdēs, kur nepieciešams kontrolēts pretspiediens abās izplūdes pieslēgvietās vienlaicīgi, piemēram, dažās līdzsvara un slodzes noturēšanas ķēdēs, 4/2-ceļu vārsts ar vienu pretspiediena vārstu kopējā izplūdes pieslēgvietā to īsteno vienkāršāk nekā 5/2-ceļu vārsts ar saskaņotiem pretspiediena vārstiem abās izplūdes pieslēgvietās.

Pieteikumu atlases lēmumu pieņemšanas rokasgrāmata

Pieteikuma nosacījums	Pareizais vārsts
Nepieciešams atšķirīgs izvilkšanas un ievilkšanas ātrums	5/2-ceļu obligāts
Ātruma regulēšana ar skaitītāju uz abiem gājieniem	5/2-ceļu obligāts
Izplūdes gāzu slāpēšana tikai vienā virzienā	Vēlams 5/2-virzienu
Izplūdes gaisa savākšana/attīrīšana	Vēlams 5/2-virzienu
Abi gājieni ar pilnu apgriezienu, bez ātruma regulēšanas	4/2-ceļu pieņemams
Vienkārša ieslēgšana/izslēgšana, bināra pozicionēšana	4/2-ceļu pieņemams
Nepieciešama vienlaicīga izplūde bez atteices	4/2-ceļu (īpaša ķēde)
Vispārējā rūpnieciskā automatizācija (pēc noklusējuma)	Ieteicams 5/2-way

Kā paplašināt izvēli līdz 5/3-ceļu vārstiem un viduspozīcijas funkcijām?

Lēmums par 4/2 pret 5/2 attiecas uz lielāko daļu divpusējas darbības cilindru lietojumu. Taču ievērojamai lietojumu kategorijai ir nepieciešama trešā vārsta pozīcija - iespēja apturēt un noturēt cilindru starpstāvoklī vai noteikt konkrētu rīcību, kad vārsts ir atvienots no sprieguma takta vidū. Šajā gadījumā ir jāizvēlas 5/3 virzienu vārsti. 📋

5/3-ceļu vārsts 5/2-ceļu konfigurācijai pievieno centrālo (neitrālo) pozīciju - spole atgriežas šajā centrālajā pozīcijā, kad abi solenoīdi ir atvienoti no strāvas. Ir pieejamas trīs centra stāvokļa funkcijas: slēgts centrs (visas porti bloķētas), spiediena centrs (abas darba porti savienotas ar padevi) un izplūdes centrs (abas darba porti savienotas ar izplūdi). Katra centra funkcija rada atšķirīgu cilindra darbību, kas jāpielāgo lietojuma prasībām.

Trīs centra pozīcijas funkcijas

Slēgts centrs (CC) - visi porti bloķēti

Centrālajā pozīcijā P, A, B, R1 un R2 ir bloķēti. Cilindrs ir hidrauliski bloķēts - tas nevar kustēties nevienā virzienā, jo abas kameras ir aizzīmogotas.

$\text{Centra pozīcija: } P = \text{blocked}, A = \text{blocked}, B = \text{blocked}$

Izmantojiet, ja: balonam ir jānotur tā stāvoklis, kad vārsts ir atvienots no sprieguma - starpstāvokļa noturēšana, avārijas apstāšanās stāvokļa noturēšana vai procesa noturēšanas apstākļi.

Uzmanību: Pneimatiskā slēgtas centrālās pozīcijas fiksēšana nav drošības mehāniskais bloķētājs. Blīvējuma noplūde izraisa pakāpenisku stāvokļa novirzi. Lai nodrošinātu drošībai svarīgu stāvokļa noturēšanu, papildus slēgtā centra vārstam ir nepieciešams mehāniskais stieņa fiksators.

Spiediena centrs (PC) - abas darba porti savienoti ar padevi

Centrālajā pozīcijā abas A un B pieslēgvietas ir savienotas ar P (padeves spiediens). Abas cilindra kameras tiek hermetizētas vienlaicīgi - cilindrs ir spiediena līdzsvarots un noturēs stāvokli pret mērenu ārējo slodzi, pateicoties vienādam spiedienam abās virzuļa pusēs.

$\text{Centra pozīcija: } P \rightarrow A, P \rightarrow B, R1 = \text{blocked}, R2 = \text{blocked}$

Izmantojiet, ja: cilindram jāiztur ārējās slodzes centrālajā pozīcijā, vienlaikus saglabājot gatavību ātrai iedarbināšanai jebkurā virzienā. Izmanto arī maigās apstāšanās lietojumiem, kur abu kameru saspiešana nodrošina amortizētu palēninājumu.

Izplūdes centrs (EC) - abas darba atveres savienotas ar izplūdes gāzu sistēmu

Centrālajā pozīcijā abas A un B pieslēgvietas ir savienotas ar izplūdes atverēm (R1 un R2). Abas cilindra kameras ir izvadītas atmosfērā - cilindrs ir brīvi peldošs un nerada pretestību ārējai kustībai.

$\text{Centra pozīcija: } A \rightarrow R2, B \rightarrow R1, P = \text{blocked}$

Izmantojiet, ja: Ja cilindram jābūt brīvai kustībai ar ārēju spēku centrālajā pozīcijā - manuālas pārslēgšanas prasības, gravitācijas atpakaļgaitas lietojumi vai sistēmas, kurās slodzei jābūt iespējai brīvi virzīt cilindru, kad vārsts ir neitrālā stāvoklī.

5/3-ceļu centra funkciju izvēles ceļvedis

Pieteikuma prasība	Pareiza centra funkcija
Noturēt pozīcijā, kad bez sprieguma (mērenas slodzes)	Slēgts centrs (CC)
Izturība pret ārējām slodzēm neitrālā stāvoklī	Spiediena centrs (PC)
Brīvi peldošs / manuāla pārslēgšana neitrālā režīmā	Izplūdes centrs (EC)
Mīksta apstāšanās / mīkstināta ātruma samazināšana	Spiediena centrs (PC)
Gravitācijas atgriešanās, kad atvienots spriegums	Izplūdes centrs (EC)
Avārijas apstāšanās ar pozīcijas saglabāšanu	Slēgts centrs (CC) + stieņa fiksators
Ātra reakcija no neitrālas pozīcijas	Spiediena centrs (PC)

Pilnīga vārstu izvēles matrica divpusējas darbības cilindriem

Vārstu tips	Pozīcijas	Izplūdes atveres	Centra funkcija	Primārais lietojums
4/2-ceļu monostabils	2	1 (koplietošanas)	Nav	Vienkārša ieslēgšana/izslēgšana, vienādi ātrumi
4/2 virzienu bistabils	2	1 (koplietošanas)	Nav	Atmiņas funkcija, identisks ātrums
5/2-ceļu monostabils	2	2 (neatkarīgi)	Nav	Standarta rūpnieciskā automatizācija
5/2 virzienu bistabils	2	2 (neatkarīgi)	Nav	Atmiņas funkcija, neatkarīgi ātrumi
5/3 virzienu slēgts centrs	3	2 (neatkarīgi)	Visi bloķēti	Starpposma pozīcijas turēšana
5/3 virzienu spiediena centrs	3	2 (neatkarīgi)	Abi saspiestie	Slodzes pretestība, mīksta apstāšanās
5/3-ceļu izplūdes centrs	3	2 (neatkarīgi)	Abi izsmelti	Free-float, gravitācijas atdeve

Monostabils pret bistabilu: Bostabilo spriešanas metodes lēmums.

Gan 4/2-ceļu, gan 5/2-ceļu vārsti ir pieejami ar monostabils⁴ (atsperes-atgriešanās) un bistabilo (dubultā solenoīda) konfigurāciju - atsevišķs, bet ar to saistīts izvēles lēmums:

Monostabils (atsperes atgriezeniskais):

• Viens solenoīds; atspere atgriež spoles normālā stāvoklī, kad ir izslēgts spriegums.
• Droša uzvedība: atgriežas noteiktā atsperes pozīcijā, ja tiek zaudēta strāva.
• Nepieciešams nepārtraukts signāls, lai uzturētu iedarbināto pozīciju
• Piemērots: lietojumiem, kur nepieciešama droša atgriešanās noteiktā pozīcijā pēc strāvas zuduma.

Bistabils (dubultsolenoīds / detents):

• Divi solenoīdi; spoles paliek pēdējā norādītajā pozīcijā, kad abi solenoīdi ir izslēgti.
• Atmiņas funkcija: saglabā pozīciju arī pēc strāvas padeves pārtraukumiem.
• Lai pārslēgtu pozīciju, nepieciešams tikai impulsa signāls.
• Piemērots: lietojumiem, kur cilindram jāsaglabā pēdējā pozīcija strāvas zuduma gadījumā vai kur nepārtraukta solenoīda ieslēgšana varētu izraisīt spoles sakaršanu.

Bepto virziena regulēšanas vārsta cenu noteikšanas atsauce

Vārstu tips	Ķermeņa izmērs	Cv	OEM cena	Bepto cena	Izpildes laiks
4/2-ceļu monostabils, 24 V līdzstrāvas spriegums	ISO 1 (G1/8)	0.7	$45 - $80	$28 - $49	3 - 7 dienas
5/2-ceļu monostabils, 24 V līdzstrāvas spriegums	ISO 1 (G1/8)	0.7	$52 - $92	$32 - $56	3 - 7 dienas
5/2 virzienu bistabils, 24 VDC	ISO 1 (G1/8)	0.7	$68 - $118	$41 - $72	3 - 7 dienas
5/3-ceļu CC, 24 VDC	ISO 1 (G1/8)	0.6	$78 - $138	$48 - $84	3 - 7 dienas
5/3-ceļu dators, 24 VDC	ISO 1 (G1/8)	0.6	$78 - $138	$48 - $84	3 - 7 dienas
5/3-ceļu EC, 24 VDC	ISO 1 (G1/8)	0.6	$78 - $138	$48 - $84	3 - 7 dienas
5/2-ceļu monostabils, 24 V līdzstrāvas spriegums	ISO 2 (G1/4)	1.4	$72 - $128	$44 - $78	3 - 7 dienas
5/2 virzienu bistabils, 24 VDC	ISO 2 (G1/4)	1.4	$92 - $162	$56 - $99	3 - 7 dienas
5/3-ceļu CC, 24 VDC	ISO 2 (G1/4)	1.2	$105 - $185	$64 - $113	3 - 7 dienas
5/2-ceļu monostabils, 24 V līdzstrāvas spriegums	ISO 3 (G3/8)	2.8	$98 - $172	$60 - $105	3 - 7 dienas
5/2 virzienu bistabils, 24 VDC	ISO 3 (G3/8)	2.8	$125 - $220	$76 - $134	3 - 7 dienas

Visi Bepto virziena regulēšanas vārsti tiek piegādāti ar standarta DIN 43650A savienotāju, marķēti ar CE marķējumu un pieejami ar 12VDC, 24VDC, 110VAC un 220VAC spoles spriegumu. Visiem korpusu izmēriem ir pieejamas kolektora montāžas versijas (ISO 5599-1 un ISO 5599-2). ✅

Virziena regulēšanas vārstu izmēru noteikšana: Cv metode.

Vārstu caurplūdi nosaka plūsmas koeficients⁵ Cv (vai Kv metriskajā sistēmā):

$Q_{SCFM} = Cv \reiz \sqrt{\frac{\Delta P \reiz P_{pāri plūsmai}}{0,5 \reiz SG}}.$

Pneimatiskajiem lietojumiem tiek izmantots vienkāršots noteikums par izmēru noteikšanu:

$Cv_{nepieciešamais} = \frac{Q_{SLPM}}{22,7 \reiz \sqrt{\Delta P_{bar} \reiz P_{abs,bar}}}$

Praktisks Cv izvēles ceļvedis standarta cilindru lietojumiem:

Cilindra urbums	Darbības gājiens ≤ 200 mm	Diapazons 200-500 mm	Darbības gājiens > 500 mm
Ø25 mm	Cv 0,3	Cv 0,5	Cv 0,7
Ø32 mm	Cv 0,5	Cv 0,7	Cv 1.0
Ø40 mm	Cv 0,7	Cv 1.0	Cv 1.4
Ø50 mm	Cv 1.0	Cv 1.4	Cv 2.0
Ø63 mm	Cv 1.4	Cv 2.0	Cv 2.8
Ø80 mm	Cv 2.0	Cv 2.8	Cv 4.0
Ø 100 mm	Cv 2.8	Cv 4.0	Cv 5.6

Secinājums

Izvēle starp 4/2-ceļu un 5/2-ceļu vārstiem divpusējas darbības cilindriem ir saistīta ar vienu jautājumu: vai jums ir nepieciešama neatkarīga izplūdes un ievilkšanas ceļu kontrole? Ja atbilde ir "jā" - un lielākajai daļai rūpnieciskās automatizācijas lietojumu atbilde ir "jā" - izvēlieties 5/2-ceļu vārstu. 5% līdz 15% izmaksu pieaugums salīdzinājumā ar 4/2 virzienu vārstiem tiek atgūts uzreiz, jo ir vajadzīgs laiks, kas vajadzīgs, lai sāktu ekspluatāciju, novērsti pārstrādes darbi un elastība, lai īstenotu pareizu izvades ātruma kontroli katrā gājiena virzienā neatkarīgi. Ja jānosaka starpstāvokļa noturēšana vai cilindra neitrāla stāvokļa uzvedība, paplašiniet izvēli līdz 5/3-ceļu vārstam ar centra funkciju, kas pielāgota jūsu lietojuma prasībām. Lai saņemtu pareizas konfigurācijas virziena regulēšanas vārstus ar ISO standartu un CE marķējumu savā uzņēmumā 3-7 darba dienu laikā, izmantojot Bepto, par cenām, kas padara pareizu specifikāciju par acīmredzamu izvēli jau no pirmās dienas. 🏆

Biežāk uzdotie jautājumi par 4/2-ceļu un 5/2-ceļu vārstiem divpusējas darbības cilindriem

1. Izpratne par starptautiskajiem grafisko simbolu standartiem, ko izmanto šķidrumu piedziņas sistēmās. ↩

2. Skatiet izmēru standartus pneimatisko vārstu montāžas saskarnēm uz kolektoriem. ↩

3. Izpētiet tehniskās priekšrocības, ko sniedz skaitītāja izvades shēmu izmantošana stabilai cilindra apgriezienu regulēšanai. ↩

4. Apskatiet funkcionālās atšķirības starp atsperes un dubultā solenoīda vārsta iedarbināšanu. ↩

5. Uzziniet matemātiskās metodes vārsta caurplūdes jaudas aprēķināšanai, izmantojot Cv koeficientu. ↩