Вашему цилиндру двойного действия нужен распределительный клапан. В каталоге представлены варианты 4/2-ходовой и 5/2-ходовой арматуры по сходным ценам, с одинаковыми показателями расхода и сходными физическими размерами. Возникает соблазн рассматривать их как взаимозаменяемые и выбрать тот, который есть на складе. Такое решение, принимаемое ежедневно тысячи раз при проектировании пневматических систем, является источником целой категории неудач, которых можно полностью избежать, если четко понимать, что на самом деле означает вторая цифра в обозначении клапана. Данное руководство дает вам это понимание и основу для того, чтобы каждый раз указывать правильное значение. 🎯
Клапан 4/2 имеет четыре порта и два положения переключения - в обоих положениях оба порта цилиндра подключены либо к подаче, либо к выхлопу, при этом нейтральное или промежуточное состояние невозможно. Клапан 5/2 имеет пять портов и два положения переключения - он добавляет второй выделенный выхлопной порт, обеспечивая независимую маршрутизацию выхлопа для каждого порта цилиндра и позволяя использовать стратегии управления перепадом давления, которых не может достичь клапан 4/2. Для большинства стандартных применений цилиндров двойного действия клапан 5/2 является правильной и более подходящей спецификацией.
Вот Рави Шанкар, инженер по контролю на фармацевтическом таблеточном прессе в Хайдарабаде, Индия. В механизме выталкивания таблеток используется цилиндр двойного действия, который должен выдвигаться на полной скорости и втягиваться на контролируемой, сниженной скорости, чтобы предотвратить повреждение таблеток при обратном ходе. В его первоначальной спецификации использовался 4/2-ходовой клапан с регулятором расхода на втягивающем отверстии. Во время ввода в эксплуатацию он обнаружил, что единственный выпускной порт 4/2-ходового клапана был общим для выпускных путей выдвижения и втягивания - его регулятор расхода влиял на оба хода, а не только на втягивание. Переход на 5/2-ходовой клапан с независимыми выпускными отверстиями позволил ему установить регулятор расхода только на втягивающем выхлопе, обеспечив независимое управление скоростью на каждом направлении хода. Повреждения планшета на втягивающем снизились до нуля. 🔧
Содержание
- Что на самом деле означают цифры в обозначениях клапанов?
- Чем отличаются 4/2- и 5/2-ходовые клапаны по конфигурации портов и поведению в цепи?
- Для каких применений требуется 5/2-ходовой клапан, а для каких можно использовать 4/2-ходовой?
- Как расширить выбор до 5/3-ходовых клапанов и функций среднего положения?
Что на самом деле означают цифры в обозначениях клапанов?
Система обозначения клапанов ISO 1219 кодирует точную информацию о количестве портов и количестве переключающих позиций в простом формате из двух чисел - но последствия каждого числа для поведения схемы не сразу очевидны из одного только обозначения. ⚙️
В обозначении X/Y-way, X - это количество портов (соединений потока), а Y - количество различных положений переключения, которые может занимать золотник клапана. Количество портов определяет, что может быть подключено; количество положений определяет, какие состояния схемы возможны. Эти два параметра вместе определяют полную поведенческую оболочку клапана.
Расшифровка количества портов (первое число)
2-портовые клапаны (2/2-ходовые): Один вход, один выход - только функция включения/выключения. Не используются для управления цилиндрами двойного действия.
Трехпортовые клапаны (3/2-ходовые): Один подвод, один рабочий порт, один выпуск - используются для цилиндров одностороннего действия и создания пилотного сигнала.
4-портовые клапаны (4/2-ходовые): Один приточный, два рабочих и один выпускной порт - минимальное количество портов для управления цилиндром двойного действия. Один выпускной порт обслуживает оба выпускных тракта рабочих портов.
5-портовые клапаны (5/2-ходовые, 5/3-ходовые): Один подвод, два рабочих порта, два выхлопных порта - по одному выделенному выхлопу на каждый рабочий порт. Это стандартная конфигурация для управления цилиндрами двойного действия в современной промышленной пневматике.
Декодирование счета позиций (второе число)
Двухпозиционные клапаны (/2): Золотник имеет два устойчивых положения - как правило, пружинно-возвратное (моностабильное) или запорное/двухсоленоидное (бистабильное). Промежуточное состояние невозможно. Клапан всегда находится в одном из двух определенных положений.
Трехпозиционные клапаны (/3): Золотник имеет три положения - два крайних и центральное (нейтральное). Центральное положение определяет поведение клапана в обесточенном состоянии в середине хода. Доступны три различные функции центрального положения: закрытое центральное положение, центральное положение под давлением и центральное положение выхлопа.
Система символов ISO 1219
Сайт ISO 12191 Позиции клапанов представлены в виде коробок, а внутри каждой коробки нарисованы пути потока:
- Каждая коробка = одно положение переключения
- Стрелки внутри ячеек = направление потока в данной позиции
- Заблокированные линии (Т-образная форма) = закрытый порт в этом положении
- Линии, соединяющие с коробкой, = физические порты
Интерпретация символа 4/2-ходового клапана:
- Две коробки рядом друг с другом = две позиции
- Четыре внешних соединения = четыре порта (P - питание, A и B - работа, R - выхлоп)
- В позиции 1: P→A, B→R
- В позиции 2: P→B, A→R
Интерпретация символа 5/2-ходового клапана:
- Две коробки рядом друг с другом = две позиции
- Пять внешних соединений = пять портов (питание P, работа A и B, выхлоп R1 и R2)
- В позиции 1: P→A, B→R2
- В положении 2: P→B, A→R1
Стандарты обозначения портов
| Функция порта | ISO 1219 Письмо | Числовой (старый стандарт) |
|---|---|---|
| Подача давления | P | 1 |
| Рабочий порт A (выдвижной) | A | 4 |
| Рабочий порт B (втягивается) | B | 2 |
| Выхлопная труба (одинарная или для стороны B) | R или EA | 3 |
| Вторая вытяжка (только для стороны A, 5-портовая) | S или EB | 5 |
| Пилотное снабжение | Z | 12 / 14 |
Понимание обозначений портов очень важно для правильной установки регулятора расхода - регулятор расхода, установленный на 3-м порту 4/2-ходового клапана, влияет на оба направления хода, в то время как тот же регулятор расхода на 3-м или 5-м порту 5/2-ходового клапана влияет только на одно направление хода. Именно это различие позволило решить проблему с планшетным прессом Рави. 🔒
Чем отличаются 4/2- и 5/2-ходовые клапаны по конфигурации портов и поведению в цепи?
Разница в количестве портов между клапанами 4/2 и 5/2 приводит к фундаментальным, а не второстепенным различиям в поведении контура. Понимание этих различий делает решение о выборе применения очевидным. 🔍
Критическое различие между 4/2- и 5/2-ходовыми клапанами заключается в маршрутизации выхлопа: 4/2-ходовой клапан выпускает воздух из обоих портов цилиндра через один общий выпускной канал, в то время как 5/2-ходовой клапан обеспечивает выделенный выпускной канал для каждого порта цилиндра, что позволяет независимо регулировать скорость, независимо обрабатывать выхлоп и независимо управлять противодавлением для каждого направления хода.
4/2-ходовой клапан: Анализ поведения цепи
Расположение портов: P (подача), A (рабочий 1), B (рабочий 2), R (одиночный выхлоп)
Положение 1 (нормальное положение/положение пружины):
- P соединяется с A → цилиндр расширяется
- B соединяется с R → втягивающая сторона выходит через R
Положение 2 (приведенное в действие положение):
- P соединяется с B → цилиндр втягивается
- A соединяется с R → вытянутая сторона выходит через R
Следствие общего выхлопа:
В обоих положениях выхлопные газы из того цилиндра, из которого выпускается воздух, проходят через единственный порт R. Любое ограничение, регулятор расхода, глушитель или устройство противодавления, установленное на R, влияет на оба направления хода одновременно. Невозможно независимо регулировать выхлоп при выдвижении и втягивании с помощью одного 4/2-ходового клапана.
Когда это имеет значение?
- Когда требуется разная скорость выдвижения и втягивания
- Если один выхлопной тракт требует установки глушителя, а другой - нет
- Если необходимо собрать или обработать отработанный воздух (масляный туман, загрязнение)
- Когда противодавление в одном выпускном тракте приводит к проблемам на другом такте.
Когда это не имеет значения?
- Когда оба хода работают с одинаковой скоростью
- Когда не требуется обработка выхлопных газов
- Если используется только режим включения/выключения без необходимости регулирования скорости.
5/2-ходовой клапан: Анализ поведения цепи
Расположение портов: P (питание), A (рабочий 1), B (рабочий 2), R1/EA (выхлоп для стороны B), R2/EB (выхлоп для стороны A)
Положение 1 (нормальное положение/положение пружины):
- P соединяется с A → цилиндр расширяется
- B подключается к R1 → втягивающая сторона выходит только через R1
Положение 2 (приведенное в действие положение):
- P соединяется с B → цилиндр втягивается
- A подключается к R2 → вытяжная сторона выходит только через R2
Независимое преимущество выхлопных газов:
Каждое отверстие цилиндра имеет свой собственный выхлопной тракт. Регуляторы расхода, глушители, клапаны обратного давления или выпускные коллекторы могут быть установлены независимо на R1 и R2 без какого-либо взаимодействия между двумя направлениями хода.
Боковое сравнение поведения
| Поведение цепи | 4/2-ходовой клапан | 5/2-ходовой клапан |
|---|---|---|
| Независимое управление скоростью выдвижения/задвижения | ❌ Невозможно | ✅ Полная независимость |
| Независимое глушение выхлопных газов в каждом направлении | ❌ Невозможно | ✅ Полная независимость |
| Независимое противодавление выхлопных газов в каждом направлении | ❌ Невозможно | ✅ Полная независимость |
| Сбор отработанного воздуха в каждом направлении | ❌ Только совместный сбор | ✅ Независимая коллекция |
| Измерительный контроль скорости (предпочтительный метод) | ❌ Невозможно реализовать правильно | ✅ Стандартная реализация |
| Регулировка скорости с помощью счетчика | ✅ Возможно (менее предпочтительно) | ✅ Возможно |
| Простота схемы | ✅ Немного проще | ✅ Эквивалент |
| Совместимость с монтажом на коллекторе | ✅ ISO 55992 совместимость | ✅ Совместимость с ISO 5599 |
| Типичная разница в стоимости | Ссылка | от +5% до +15% |
Требование к контролю скорости при отключении счетчика
Регулировка скорости вылета3 - Ограничение потока выхлопных газов из цилиндра для управления скоростью поршня - предпочтительный метод управления скоростью для пневматических цилиндров, поскольку он обеспечивает стабильное, не зависящее от нагрузки управление скоростью. Регулирование по счетчику (ограничение потока питания) приводит к нестабильному, зависящему от нагрузки поведению скорости.
Для корректной работы счетчика-расходомера необходим регулятор расхода на каждом выпускном отверстии:
- Регулировка потока на выхлопе со стороны А → регулирует скорость втягивания
- Регулировка потока на выхлопе со стороны В → регулирует скорость расширения
С 4/2-ходовым клапаном: Оба выхлопа имеют один порт (R). Один регулятор расхода на R влияет на оба направления - вы не можете независимо устанавливать скорости выдвижения и втягивания. Измерение расхода не может быть реализовано корректно.
С 5/2-ходовым клапаном: Каждый выпуск имеет свой собственный порт (R1 и R2). Независимые регуляторы расхода на R1 и R2 обеспечивают независимое управление выхлопом в каждом направлении хода. Это стандартная, правильная реализация. ✅
История с места событий
Я хотел бы представить вам Софию Пападопулос, специалиста по изготовлению оборудования в компании, занимающейся автоматизацией на заказ, в Салониках, Греция. Она создавала машину для нанесения этикеток, в которой цилиндр медленно выдвигается (для нанесения этикетки с контролируемым усилием) и быстро втягивается (для минимизации времени цикла). Первоначальная спецификация клапана была 4/2-ходовой - она планировала использовать регулятор расхода на выпускном отверстии, чтобы замедлить ход выдвижения.
Во время ввода в эксплуатацию она обнаружила, что регулятор расхода на одном выпускном отверстии одинаково замедляет оба хода - не удается добиться медленного выдвижения и быстрого втягивания одновременно. Варианты использования 4/2-ходового клапана сводились либо к замедлению обоих ходов, либо к использованию более сложного обходного контура с обратными клапанами.
Замена 4/2-ходового клапана на 5/2-ходовой клапан Bepto с тем же размером корпуса и резьбой порта заняла 20 минут. С помощью независимых регуляторов расхода R1 и R2 она установила скорость выдвижения на 80 мм/с и скорость втягивания на 320 мм/с менее чем за 10 минут настройки. В тот же день ее машина достигла заданного времени цикла, и с тех пор она использует 5/2-ходовые клапаны в качестве стандарта для всех цилиндров двойного действия. 🎉
Для каких применений требуется 5/2-ходовой клапан, а для каких можно использовать 4/2-ходовой?
Поведенческий анализ показывает, что 5/2-ходовые клапаны выглядят универсально лучшими - и для цилиндров двойного действия они в основном таковыми и являются. Но и клапаны 4/2 имеют законное применение, где их более простая конфигурация портов является преимуществом. 💪
5/2-ходовые клапаны являются правильной спецификацией по умолчанию для всех применений цилиндров двойного действия, где требуется независимое управление скоростью, независимая обработка выхлопа или управление скоростью выхлопа по счетчику - что описывает большинство применений промышленной автоматизации. Клапаны 4/2 подходят для простых приложений включения/выключения с одинаковой скоростью хода, а также для особых конфигураций схем, где намеренно используется совместное поведение выхлопа.
Области применения, где требуются 5/2-ходовые клапаны
⚡ Любые приложения, требующие различной скорости выдвижения и втягивания
Это основная и наиболее распространенная причина для выбора клапана 5/2-ходового типа. Если скорость выдвижения и скорость втягивания различны - что справедливо для большинства промышленных применений, где стандартным профилем движения является быстрое втягивание и контролируемое выдвижение, - клапан 5/2-ходовой с независимыми регуляторами расхода на выходе является обязательным.
Примеры:
- Пресс и зажимные устройства: медленное контролируемое приближение, быстрое втягивание
- Нанесение этикеток и печатей: медленный контролируемый контакт, быстрое втягивание
- Выдвижение и установка: быстрое выдвижение на позицию, контролируемое втягивание с грузом
- Зажим сварочного приспособления: контролируемое зажатие, быстрое расцепление
🔇 Применение, требующее глушения выхлопа только в одном направлении
В некоторых случаях шум выхлопных газов беспокоит только при одном направлении хода - обычно при быстром ходе. Установка глушителя только на одно выпускное отверстие клапана 5/2-ходового типа снижает шум без увеличения противодавления на другом такте. В случае клапана 4/2-ходового типа глушитель на одном выпускном отверстии создает противодавление на обоих ходах.
🧪 Применение, требующее сбора или обработки отработанного воздуха
В фармацевтике, пищевой промышленности и чистых помещениях может потребоваться сбор и фильтрация отработанного воздуха для предотвращения загрязнения. При использовании 5/2-ходового клапана в систему сбора направляется только выхлоп от активного хода - другой выхлопной порт может свободно выходить. При использовании клапана 4/2-ходового типа оба выхлопа должны собираться через один порт, что требует более крупной системы сбора.
🏭 Стандарт промышленной автоматизации (общая рекомендация)
Для любого применения цилиндра двойного действия, где требования к регулированию скорости еще не полностью определены на этапе проектирования, по умолчанию указывайте 5/2-ходовой клапан. Дополнительные затраты по сравнению с клапаном 4/2 составляют 5-15%, и это устраняет необходимость перепроектировать схему клапана, если впоследствии потребуется независимое управление скоростью.
Области применения, где подходят 4/2-ходовые клапаны
✅ Простые приложения для включения/выключения с одинаковой скоростью хода
Если оба хода работают на полной скорости без регулирования расхода, а обработка выхлопа не требуется, вполне подойдет клапан 4/2-ходовой. Примерами могут служить простое выталкивание деталей, открытие/закрытие затвора и двоичное переключение положения, когда скорость не является управляемой величиной.
✅ Конкретные конфигурации отказоустойчивых цепей
В некоторых схемах предохранительных контуров совместный выпуск 4/2-ходового клапана намеренно используется для обеспечения одновременного выпуска воздуха из обоих портов цилиндра, когда клапан обесточен, что предотвращает блокировку давления в одной из камер. Это специальное применение, требующее продуманной конструкции схемы, а не общая рекомендация.
✅ Гидравлические пневматические схемы с использованием противодавления на обоих выхлопах
В схемах, где требуется контролируемое противодавление на обоих выпускных отверстиях одновременно - например, в схемах противовесов и удержания груза - клапан 4/2 с одним клапаном противодавления на общем выпускном отверстии реализует это проще, чем клапан 5/2 с согласованными клапанами противодавления на обоих выпускных отверстиях.
Руководство по принятию решений при выборе приложений
| Условие применения | Правильный клапан |
|---|---|
| Требуется различная скорость выдвижения и втягивания | 5/2-сторонняя обязательная |
| Регулирование скорости на любом ходу | 5/2-сторонняя обязательная |
| Глушение выхлопных газов только в одном направлении | Предпочтительно 5/2 |
| Сбор/очистка отработанного воздуха | Предпочтительно 5/2 |
| Оба хода на полной скорости, без контроля скорости | 4/2-сторонняя приемлемая |
| Простое включение/выключение, двоичное позиционирование | 4/2-сторонняя приемлемая |
| Необходима отказоустойчивая одновременная вытяжка | 4/2-ходовой (специальная схема) |
| Общая промышленная автоматизация (по умолчанию) | Рекомендуется 5/2-сторонняя |
Как расширить выбор до 5/3-ходовых клапанов и функций среднего положения?
Решение 4/2 vs. 5/2 охватывает большинство применений цилиндров двойного действия. Но для значительной категории применений требуется третье положение клапана - возможность остановить и удержать цилиндр в промежуточном положении или задать определенное поведение, когда клапан обесточивается в середине хода. Именно в этом случае выбор падает на 5/3-ходовые клапаны. 📋
Клапан 5/3-ходовой добавляет центральное (нейтральное) положение к конфигурации 5/2-ходовой - золотник возвращается в это центральное положение, когда оба соленоида обесточены. Доступны три функции центрального положения: закрытый центр (все порты заблокированы), центр давления (оба рабочих порта подключены к подаче) и центр выхлопа (оба рабочих порта подключены к выхлопу). Каждая функция центрального положения обеспечивает определенное поведение цилиндра, которое должно быть согласовано с требованиями приложения.
Три функции центрального положения
Закрытый центр (ЗЦ) - Все порты заблокированы
В центральном положении P, A, B, R1 и R2 заблокированы. Цилиндр гидравлически заблокирован - он не может двигаться в любом направлении, поскольку обе камеры запечатаны.
Используется, когда: Цилиндр должен удерживать свое положение, когда клапан обесточен - промежуточное удержание положения, удержание положения при аварийном останове или условия удержания процесса.
Внимание: Пневматическая фиксация положения с закрытым центром не является безопасной механической фиксацией. Негерметичность уплотнения приведет к постепенному смещению положения. Для фиксации положения, имеющего критическое значение для безопасности, в дополнение к клапану с закрытым центром требуется механическая блокировка штока.
Центр давления (PC) - оба рабочих порта подключены к питанию
В центральном положении оба порта A и B соединены с P (давление питания). Обе камеры цилиндра находятся под давлением одновременно - цилиндр сбалансирован по давлению и будет удерживать положение при умеренных внешних нагрузках за счет равного давления на обе стороны поршня.
Используется, когда: Цилиндр должен выдерживать внешние нагрузки в центральном положении, оставаясь готовым к быстрому срабатыванию в любом направлении. Также используется в системах плавного останова, где давление в обеих камерах обеспечивает мягкое замедление.
Центр выхлопа (EC) - оба рабочих отверстия соединены с выхлопной трубой
В центральном положении оба порта A и B соединены с выхлопными газами (R1 и R2). Обе камеры цилиндра выходят в атмосферу - цилиндр находится в свободном плавании и не оказывает сопротивления внешнему движению.
Используйте, когда: Цилиндр должен свободно перемещаться под действием внешней силы в центральном положении - требования к ручному управлению, гравитационно-возвратные приложения или системы, в которых груз должен свободно толкать цилиндр при нейтральном положении клапана.
Руководство по выбору функций 5/3-позиционного центра
| Требование к заявке | Правильная функция центра |
|---|---|
| Удержание положения в обесточенном состоянии (умеренные нагрузки) | Закрытый центр (ЗЦ) |
| Сопротивление внешним нагрузкам в нейтрали | Центр давления (ЦД) |
| Свободное плавание / ручное управление в нейтральном положении | Центр выхлопных газов (EC) |
| Мягкая остановка / плавное замедление | Центр давления (ЦД) |
| Гравитационный возврат при обесточивании | Центр выхлопных газов (EC) |
| Аварийная остановка с фиксацией положения | Закрытый центр (ЗЦ) + блокировка штока |
| Быстрое возвращение из нейтрального положения | Центр давления (ЦД) |
Полная матрица выбора клапанов для цилиндров двойного действия
| Тип клапана | Позиции | Выхлопные отверстия | Функция центра | Первичное применение |
|---|---|---|---|---|
| 4/2-полосный моностабильный | 2 | 1 (общий) | Нет | Простое включение/выключение, одинаковые скорости |
| 4/2-полосный бистабильный | 2 | 1 (общий) | Нет | Функция памяти, одинаковые скорости |
| 5/2-полосный моностабильный | 2 | 2 (независимо) | Нет | Стандартная промышленная автоматизация |
| 5/2-полосный бистабильный | 2 | 2 (независимо) | Нет | Функция памяти, независимые скорости |
| 5/3-ходовой закрытый центр | 3 | 2 (независимо) | Все заблокировано | Удержание промежуточной позиции |
| 5/3-ходовой центр давления | 3 | 2 (независимо) | Оба под давлением | Устойчивость к нагрузкам, плавный останов |
| 5/3-ходовой центр выхлопа | 3 | 2 (независимо) | Оба измучены | Свободное плавание, гравитационный возврат |
Моностабильный и бистабильный: Решение о методе приведения в действие
Как 4/2-ходовые, так и 5/2-ходовые клапаны доступны в следующих вариантах моностабильный4 (пружинно-возвратные) и бистабильные (двухсоленоидные) конфигурации - отдельное, но связанное с выбором решение:
Моностабильный (пружинно-возвратный):
- Один соленоид; пружина возвращает золотник в нормальное положение, когда он обесточен
- Безотказная работа: возвращается в заданное положение пружины при отключении питания
- Требуется непрерывный сигнал для поддержания рабочего положения
- Подходит для: применения, где требуется отказоустойчивый возврат в заданное положение при потере питания
Бистабильный (двойной соленоид/детент):
- Два соленоида; золотник остается в последнем заданном положении, когда оба соленоида обесточены
- Функция памяти: сохраняет положение при перебоях в подаче электроэнергии
- Для переключения положения требуется только импульсный сигнал
- Подходит для: применений, где цилиндр должен сохранять свое последнее положение при потере питания, или где непрерывная подача напряжения на соленоид приведет к нагреву катушки
Справочник цен на клапаны управления направлением Bepto
| Тип клапана | Размер тела | Cv | Цена OEM | Цена Бепто | Время выполнения |
|---|---|---|---|---|---|
| 4/2-полосный моностабильный, 24 В постоянного тока | ISO 1 (G1/8) | 0.7 | $45 - $80 | $28 - $49 | 3 - 7 дней |
| 5/2-полосный моностабильный, 24 В постоянного тока | ISO 1 (G1/8) | 0.7 | $52 - $92 | $32 - $56 | 3 - 7 дней |
| 5/2-ходовой бистабильный, 24 В постоянного тока | ISO 1 (G1/8) | 0.7 | $68 - $118 | $41 - $72 | 3 - 7 дней |
| 5/3-ходовой ПЗ, 24 В постоянного тока | ISO 1 (G1/8) | 0.6 | $78 - $138 | $48 - $84 | 3 - 7 дней |
| 5/3-ходовой ПК, 24 В постоянного тока | ISO 1 (G1/8) | 0.6 | $78 - $138 | $48 - $84 | 3 - 7 дней |
| 5/3-ходовой EC, 24 В постоянного тока | ISO 1 (G1/8) | 0.6 | $78 - $138 | $48 - $84 | 3 - 7 дней |
| 5/2-полосный моностабильный, 24 В постоянного тока | ISO 2 (G1/4) | 1.4 | $72 - $128 | $44 - $78 | 3 - 7 дней |
| 5/2-ходовой бистабильный, 24 В постоянного тока | ISO 2 (G1/4) | 1.4 | $92 - $162 | $56 - $99 | 3 - 7 дней |
| 5/3-ходовой ПЗ, 24 В постоянного тока | ISO 2 (G1/4) | 1.2 | $105 - $185 | $64 - $113 | 3 - 7 дней |
| 5/2-полосный моностабильный, 24 В постоянного тока | ISO 3 (G3/8) | 2.8 | $98 - $172 | $60 - $105 | 3 - 7 дней |
| 5/2-ходовой бистабильный, 24 В постоянного тока | ISO 3 (G3/8) | 2.8 | $125 - $220 | $76 - $134 | 3 - 7 дней |
Все регулирующие клапаны Bepto поставляются с разъемом DIN 43650A в стандартной комплектации, имеют маркировку CE и доступны с напряжением катушки 12 В постоянного тока, 24 В постоянного тока, 110 В переменного тока и 220 В переменного тока. Доступны версии для монтажа в коллектор (ISO 5599-1 и ISO 5599-2) для всех размеров корпуса. ✅
Определение размеров направляющих регулирующих клапанов: Метод Cv
Расчетный расход (Q)
Результат формулыЭквиваленты клапанов
Стандартные преобразования- Q = Расход
- Cv = Коэффициент расхода клапана
- ΔP = Перепад давления (вход - выход)
- SG = Удельный вес (воздух = 1.0)
Пропускная способность клапана определяется коэффициент расхода5 Cv (или Kv в метрической системе):
Для пневматических систем используется упрощенное правило определения размеров:
Практическое руководство по выбору Cv для стандартных цилиндров:
| Отверстие цилиндра | Ход ≤ 200 мм | Ход 200-500 мм | Ход поршня > 500 мм |
|---|---|---|---|
| Ø25 мм | Cv 0,3 | Cv 0,5 | Cv 0,7 |
| Ø32 мм | Cv 0,5 | Cv 0,7 | Cv 1.0 |
| Ø40 мм | Cv 0,7 | Cv 1.0 | Cv 1.4 |
| Ø50 мм | Cv 1.0 | Cv 1.4 | Cv 2.0 |
| Ø63 мм | Cv 1.4 | Cv 2.0 | Cv 2.8 |
| Ø80 мм | Cv 2.0 | Cv 2.8 | Cv 4.0 |
| Ø100 мм | Cv 2.8 | Cv 4.0 | Cv 5.6 |
Заключение
Выбор между 4/2- и 5/2-ходовыми клапанами для цилиндров двойного действия сводится к одному вопросу: нужно ли вам независимое управление вытяжным и втягивающим трактами? Если да - а в большинстве случаев промышленной автоматизации ответ положительный - выбирайте 5/2-ходовой клапан. Превышение стоимости от 5% до 15% по сравнению с клапанами 4/2-ходовыми сразу же окупается за счет времени ввода в эксплуатацию, отсутствия переделок и гибкости, позволяющей реализовать правильное управление скоростью выхлопа на каждом направлении хода независимо друг от друга. Если необходимо определить удержание промежуточного положения или поведение цилиндра в нейтральном состоянии, расширьте выбор до 5/3-ходовых с центральной функцией, подобранной в соответствии с требованиями вашего приложения. Обращайтесь в компанию Bepto, чтобы получить регулирующие клапаны правильной конфигурации, соответствующие стандартам ISO и отмеченные знаком CE, в течение 3-7 рабочих дней по ценам, которые делают правильную спецификацию очевидным выбором с первого дня. 🏆
Вопросы и ответы о 4/2-ходовых и 5/2-ходовых клапанах для цилиндров двойного действия
Q1: Могу ли я преобразовать клапан 4/2 в функциональный эквивалент клапана 5/2 путем добавления внешней сантехники?
Да, можно воспроизвести поведение независимого выхлопа 5/2-ходового клапана с помощью 4/2-ходового клапана, добавив два обратных клапана и отдельные выхлопные линии во внешний контур, но такой подход добавляет компоненты, соединения, потенциальные точки утечки и сложность установки, что делает его менее надежным и более дорогим, чем простое указание 5/2-ходового клапана с самого начала.
Требуется внешний контур, при котором выхлопные газы каждого рабочего отверстия направляются через специальный обратный клапан в отдельную выхлопную линию, что предотвращает перекрестный поток между двумя выхлопными каналами. На практике этот обходной путь оправдан только в тех случаях, когда клапан 4/2-ходовой уже установлен и его замена нецелесообразна. В новых конструкциях следует сразу указывать клапан 5/2-ходовой. Клапаны Bepto 5/2-ходовые выпускаются с теми же размерами корпуса и резьбой, что и наши клапаны 4/2-ходовые, что делает прямую замену простой. 🔩
Вопрос 2: В чем разница между 5/2-ходовым клапаном и двумя 3/2-ходовыми клапанами, используемыми в комбинации для цилиндра двойного действия?
Два 3/2-ходовых клапана могут управлять цилиндром двойного действия - один клапан управляет портом выдвижения, а другой - портом втягивания, - и такая конфигурация обеспечивает независимое управление каждым портом, включая независимое направление выхлопа. Однако для этого требуется две катушки соленоидов, два корпуса клапанов, два комплекта фитингов и согласованная логика ПЛК для предотвращения одновременного нагнетания давления в обоих портах цилиндра.
5/2-ходовой клапан обеспечивает такое же независимое направление выхлопа в одном корпусе клапана с одним соленоидом (моностабильный) или двумя соленоидами (бистабильный), при этом геометрия золотника предотвращает одновременное давление в обоих портах по своей конструкции. 5/2-ходовой клапан проще, компактнее и дешевле, чем сдвоенный 3/2-ходовой клапан для стандартного управления цилиндрами двойного действия. Двойной 3/2-ходовой клапан используется в особых случаях, когда требуется независимое регулирование давления в каждом порту цилиндра - например, в контурах дифференциального давления, где давление выдвижения и втягивания регулируется независимо. ⚙️
Вопрос 3: Как выбрать между моностабильным и бистабильным 5/2-ходовым клапаном для критически важного применения?
Для критически важных приложений основным критерием выбора является безотказное поведение клапана при потере питания или сигнала - и это требует формальной оценки рисков, а не общего правила.
Моностабильные (пружинно-возвратные) клапаны возвращаются в определенное положение при потере питания - это является отказоустойчивым только в том случае, если положение пружины является безопасным для конкретного применения. Если положение пружины выдвигает цилиндр, что может травмировать персонал, моностабильный клапан не является отказоустойчивым для данного применения. Бистабильные клапаны сохраняют свое последнее положение при потере питания - это подходит, когда последнее управляемое положение является безопасным состоянием, но требует дополнительных мер безопасности, если неопределенное последнее положение может быть опасным. Проконсультируйтесь со стандартом ISO 13849 и оценкой риска для безопасности оборудования, чтобы определить требуемое поведение при отказе, а затем выберите тип срабатывания клапана соответствующим образом. По запросу компания Bepto может предоставить документацию по уровню эффективности ISO 13849 для нашего ассортимента клапанов. 🛡️
Q4: Совместимы ли клапаны Bepto 5/2-ходовые с системами коллекторов ISO 5599 других производителей?
Да - Направляющие клапаны Bepto 5/2- и 5/3-ходовые с размерами корпуса ISO 1, ISO 2 и ISO 3 изготавливаются в соответствии с размерными стандартами ISO 5599-1 и ISO 5599-2, что обеспечивает прямую механическую и пневматическую совместимость с коллекторными системами SMC, Festo, Parker, Norgren, Bosch Rexroth и других производителей, соответствующих стандарту ISO 5599.
Размеры уплотнительных прокладок, расположение управляющих отверстий, расположение разъемов соленоидов и расположение крепежных болтов соответствуют стандарту ISO 5599. Для нестандартных или запатентованных систем коллекторов от специализированных производителей укажите номер модели коллектора, и мы подтвердим совместимость или определим требования к адаптерам в течение 24 часов. 📋
Q5: Какое время срабатывания следует указать для 5/2-ходового клапана, и как время срабатывания влияет на производительность цилиндра?
Время срабатывания клапана - время от подачи электрического сигнала до полного хода золотника - напрямую влияет на повторяемость позиционирования и время цикла в высокоскоростных системах. Стандартные промышленные электромагнитные клапаны имеют время срабатывания 15-50 мс; высокоскоростные клапаны достигают 5-15 мс.
При скорости цикла менее 30 циклов в минуту стандартное время отклика (25-50 мс) является достаточным и оказывает незначительное влияние на время цикла. Для скоростей цикла свыше 60 циклов в минуту или приложений, требующих повторяемости позиционирования более ±2 мм, следует использовать высокоскоростные клапаны со временем срабатывания менее 15 мс. Для сервопневматических систем позиционирования требуются пропорциональные клапаны со временем срабатывания менее 5 мс. Стандартные 5/2-ходовые клапаны Bepto имеют время срабатывания 18-25 мс при 24 В постоянного тока; наша высокоскоростная серия достигает 8-12 мс. Укажите “высокоскоростной” при размещении заказа, если этого требует частота циклов или требования к позиционированию. ✈️
-
Понять международный стандарт для графических символов, используемых в жидкостных силовых установках. ↩
-
Стандарты размеров интерфейсов для монтажа пневматических клапанов на коллекторах приведены в стандартах размеров. ↩
-
Изучите технические преимущества использования измерительных контуров для стабильного регулирования частоты вращения цилиндра. ↩
-
Ознакомьтесь с функциональными различиями между пружинно-возвратным и двухсоленоидным приводом клапана. ↩
-
Ознакомьтесь с математическими методами расчета пропускной способности клапана с помощью коэффициента Cv. ↩
