Для вашого циліндра подвійної дії потрібен регулювальний клапан. У каталозі представлені 4/2-ходові та 5/2-ходові варіанти за схожими цінами, зі схожими номінальними витратами та схожими фізичними розмірами. Спокуса полягає в тому, щоб розглядати їх як взаємозамінні і вибрати той, що є в наявності. Таке рішення, яке приймається тисячі разів на день при проектуванні пневматичних систем, є джерелом цілої категорії помилок, яких можна повністю уникнути, якщо чітко розуміти, що насправді означає друга цифра в позначенні клапана. Цей посібник дає вам таке розуміння і основу для правильного визначення кожного разу. 🎯
4/2-ходовий клапан має чотири отвори і два положення перемикання - в обох положеннях обидва отвори циліндра з'єднані або з подачею, або з вихлопом, без нейтрального або проміжного стану. 5/2-ходовий клапан має п'ять отворів і два положення перемикання - він додає другий спеціальний випускний отвір, дозволяючи незалежне відведення відпрацьованих газів для кожного отвору циліндра і реалізуючи стратегії управління з перепадом тиску, яких не може досягти 4/2-ходовий клапан. Для більшості стандартних циліндрів подвійної дії, 5/2-ходовий клапан є правильною і більш ефективною специфікацією.
Розглянемо приклад Раві Шанкара, інженера з управління на фармацевтичному заводі з виробництва таблеткових пресів у Хайдарабаді, Індія. Його механізм виштовхування таблеток використовує циліндр подвійної дії, який повинен висуватися на повній швидкості і втягуватися з контрольованою, зниженою швидкістю, щоб запобігти пошкодженню таблеток при зворотному ході. Початкова специфікація передбачала використання 4/2-ходового клапана з регулятором потоку на втягуючому порті. Під час введення в експлуатацію він виявив, що єдиний випускний отвір 4/2-ходового клапана був розділений на випускні шляхи витягування та втягування - його регулювання потоку впливало на обидва ходи, а не тільки на втягування. Перехід на 5/2-ходовий клапан з незалежними випускними отворами дозволив йому встановити регулятор потоку тільки на випускному каналі втягування, досягнувши незалежного контролю швидкості на кожному напрямку ходу. Пошкодження таблеток на втягуванні впали до нуля. 🔧
Зміст
- Що насправді означають цифри в позначеннях клапанів?
- Чим відрізняються 4/2-ходові та 5/2-ходові клапани за конфігурацією портів та поведінкою в контурі?
- Для яких застосувань потрібен 5/2-ходовий клапан, а для яких можна використовувати 4/2-ходовий?
- Як розширити вибір до 5/3-ходових клапанів і функцій середнього положення?
Що насправді означають цифри в позначеннях клапанів?
Система позначення клапанів ISO 1219 кодує точну інформацію про кількість портів і позицій перемикання в простому двозначному форматі - але значення кожного числа для поведінки контуру не одразу очевидне з одного лише позначення. ⚙️
У позначенні X/Y-way X - це кількість портів (з'єднань потоку), а Y - кількість різних положень перемикання, які може займати золотник клапана. Кількість портів визначає, що може бути підключено; кількість положень визначає, які стани контуру можливі. Ці два параметри разом визначають повну поведінкову оболонку клапана.
Розшифровка кількості портів (перше число)
2-портові клапани (2/2-ходові): Один вхід, один вихід - тільки функція вмикання/вимикання. Не використовуються для керування циліндрами подвійної дії.
3-портові клапани (3/2-ходові): Один впускний, один робочий, один випускний - використовуються для циліндрів односторонньої дії та генерації пілотного сигналу.
4-поршневі клапани (4/2-ходові): Один впускний, два робочих і один випускний - мінімальна кількість отворів для управління циліндрами подвійної дії. Один випускний отвір обслуговує обидва випускні канали робочих портів.
5-портові клапани (5/2-ходові, 5/3-ходові): Один вхід, два робочих порти, два вихлопних порти - по одному виділеному вихлопу на кожен робочий порт. Це стандартна конфігурація для керування циліндрами подвійної дії в сучасній промисловій пневматиці.
Розшифровка кількості позицій (друге число)
2-позиційні клапани (/2): Золотник має два стабільних положення - зазвичай пружинно-зворотне (моностабільне) або фіксуюче/подвійне електромагнітне (бістабільне). Проміжний стан неможливий. Клапан завжди знаходиться в одному з двох визначених положень.
3-позиційні клапани (/3): Золотник має три положення - два крайніх положення і центральне (нейтральне) положення. Центральне положення визначає поведінку клапана при знеструмленні в стані середнього ходу. Доступні три різні функції центрального положення: закритий центр, центр тиску та центр випуску.
Система символів ISO 1219
У "The ISO 12191 представляє позиції клапанів у вигляді квадратів, всередині кожного з яких намальовані шляхи потоку:
- Кожна коробка = одне положення перемикання
- Стрілки всередині рамок = напрямок потоку в даному положенні
- Заблоковані лінії (Т-подібна форма) = закритий порт у цій позиції
- Лінії, що підключаються до коробки = фізичні порти
Тлумачення символів 4/2-ходового клапана:
- Дві коробки поруч = дві позиції
- Чотири зовнішні підключення = чотири порти (P живлення, A і B робочі, R вихлоп)
- У позиції 1: P→A, B→R
- У позиції 2: P→B, A→R
Тлумачення символів 5/2-ходового клапана:
- Дві коробки поруч = дві позиції
- П'ять зовнішніх підключень = п'ять портів (P живлення, A і B робочі, R1 і R2 вихлопні)
- У позиції 1: P→A, B→R2
- У позиції 2: P→B, A→R1
Стандарти позначення портів
| Функція порту | Лист ISO 1219 | Числовий (старий стандарт) |
|---|---|---|
| Подача тиску | P | 1 |
| Робочий порт A (розширити) | A | 4 |
| Робочий порт B (втягування) | B | 2 |
| Витяжка (одинарна, або витяжка для сторони В) | R або EA | 3 |
| Другий вихлоп (тільки для сторони А, 5-портовий) | S або EB | 5 |
| Пілотна поставка | Z | 12 / 14 |
Розуміння позначень портів має важливе значення для правильного встановлення регулятора потоку - регулятор потоку, встановлений на порту 3 4/2-ходового клапана, впливає на обидва напрямки ходу, тоді як той самий регулятор потоку на порту 3 або порту 5 5/2-ходового клапана впливає тільки на один напрямок ходу. Це саме та відмінність, яка вирішила проблему з пресуванням планшетів Раві. 🔒
Чим відрізняються 4/2-ходові та 5/2-ходові клапани за конфігурацією портів та поведінкою в контурі?
Різниця в кількості портів між клапанами 4/2 і 5/2 призводить до відмінностей у поведінці контуру, які є фундаментальними, а не незначними. Розуміння цих відмінностей робить рішення про вибір застосування зрозумілим. 🔍
Критичною відмінністю між 4/2-ходовими і 5/2-ходовими клапанами є маршрутизація вихлопу: 4/2-ходовий клапан випускає відпрацьовані гази з обох портів циліндрів через один загальний випускний отвір, тоді як 5/2-ходовий клапан забезпечує окремий випускний отвір для кожного з портів циліндрів, що забезпечує незалежне керування швидкістю, незалежну обробку вихлопних газів і незалежне керування протитиском для кожного напряму ходу поршня.
4/2-ходовий клапан: Аналіз поведінки контуру
Розташування портів: P (приплив), A (робочий 1), B (робочий 2), R (одинарна витяжка)
Положення 1 (нормальне / пружинне положення):
- P з'єднується з A → циліндр висувається
- B з'єднується з R → витягніть бічні витяжки через R
Положення 2 (активоване положення):
- P з'єднується з B → циліндр втягується
- A з'єднується з R → витягніть бічні вихлопи через R
Спільний наслідок вихлопу:
В обох положеннях вихлопні гази з будь-якого отвору циліндра, що випускається, проходять через єдиний отвір R. Будь-який обмежувач, регулятор потоку, глушник або пристрій протитиску, встановлений на R, впливає на обидва напрямки ходу поршня одночасно. Неможливо незалежно керувати розширенням і втягуванням вихлопних газів за допомогою одного 4/2-ходового клапана.
Коли це має значення?
- Коли вам потрібна різна швидкість висування та втягування
- Коли для одного вихлопного тракту потрібен глушник, а для іншого - ні
- Коли відпрацьоване повітря має бути зібране або очищене (масляний туман, забруднення)
- Коли протитиск на одному випускному тракті спричиняє проблеми на іншому ході поршня
Коли це не має значення?
- Коли обидва штрихи працюють з однаковою швидкістю
- Коли очищення вихлопних газів не потрібне
- Коли програма просто вмикається/вимикається без необхідності регулювання швидкості
5/2-ходовий клапан: Аналіз поведінки контуру
Розташування портів: P (приплив), A (робочий 1), B (робочий 2), R1/EA (витяжка для сторони B), R2/EB (витяжка для сторони A)
Положення 1 (нормальне / пружинне положення):
- P з'єднується з A → циліндр висувається
- B підключається до R1 → втягніть бічні вихлопи тільки через R1
Положення 2 (активоване положення):
- P з'єднується з B → циліндр втягується
- A з'єднується з R2 → витягніть бічні вихлопи тільки через R2
Перевага незалежної витяжки:
Кожен отвір циліндра має свій власний випускний тракт. Регулятори потоку, глушники, клапани протитиску або вихлопні колектори можуть бути встановлені незалежно на R1 і R2 без будь-якої взаємодії між двома напрямками ходу.
Порівняння поведінки пліч-о-пліч
| Поведінка ланцюга | 4/2-ходовий клапан | 5/2-ходовий клапан |
|---|---|---|
| Незалежне регулювання швидкості висування/втягування | ❌ Неможливо | ✅ Повністю незалежний |
| Незалежне глушіння вихлопних газів у кожному напрямку | ❌ Неможливо | ✅ Повністю незалежний |
| Незалежний протитиск вихлопних газів у кожному напрямку | ❌ Неможливо | ✅ Повністю незалежний |
| Збір відпрацьованого повітря за напрямками | ❌ Тільки спільний збір | ✅ Самостійний збір |
| Регулювання швидкості виходу лічильника (бажаний метод) | ❌ Неможливо правильно реалізувати | ✅ Стандартна реалізація |
| Контроль швидкості в лічильнику | ✅ Можливий (менш бажаний) | ✅ Можливо |
| Простота схеми | ✅ Трохи простіше | ✅ Еквівалент |
| Сумісність з монтажем колектора | ✅ ISO 55992 сумісний | ✅ Сумісність з ISO 5599 |
| Типова різниця у витратах | Посилання | +5% до +15% |
Вимога до контролю швидкості на виході лічильника
Регулювання швидкості виходу лічильника3 - Обмеження потоку вихлопних газів з циліндра для керування швидкістю поршня - найкращий метод керування швидкістю для пневматичних циліндрів, оскільки він забезпечує стабільне, незалежне від навантаження керування швидкістю. Керування на вході (обмеження потоку подачі) призводить до нестабільної, залежної від навантаження поведінки швидкості.
Правильна реалізація лічильника вимагає регулювання потоку на кожному вихлопному патрубку:
- Регулювання потоку на витяжці з боку А → регулювання швидкості втягування
- Регулятор потоку на вихлопі з боку В → регулятори збільшують швидкість
З 4/2-ходовим клапаном: Обидва вихлопи мають спільний порт (R). Єдиний регулятор потоку на R впливає на обидва напрямки - ви не можете незалежно встановити швидкість витягування та втягування. Вимкнення лічильника не може бути реалізовано належним чином.
З 5/2-ходовим клапаном: Кожен випуск має власний порт (R1 і R2). Незалежні регулятори потоку на R1 і R2 забезпечують незалежне керування витратою для кожного напрямку ходу. Це стандартна, правильна реалізація. ✅
Історія з місця подій
Я хотів би представити Софію Пападопулос, машинобудівника з компанії, що займається автоматизацією на замовлення в Салоніках, Греція. Вона розробляла машину для нанесення етикеток, в якій циліндр повільно висувається (для нанесення етикетки з контрольованим зусиллям) і швидко втягується (для мінімізації часу циклу). Початковою специфікацією клапана був 4/2-ходовий клапан - вона планувала використовувати регулятор потоку на випускному патрубку, щоб уповільнити хід висунення.
Під час введення в експлуатацію вона виявила, що регулятор потоку на одному випускному патрубку сповільнює обидва ходи однаково - вона не могла досягти одночасного повільного розширення і швидкого втягування. Її можливості з 4/2-ходовим клапаном були обмежені або уповільненням обох ходів, або використанням більш складного байпасного контуру зі зворотними клапанами.
Заміна 4/2-ходового клапана на 5/2-ходовий клапан Bepto з таким самим розміром корпусу і різьбою зайняла 20 хвилин. Завдяки незалежному регулюванню потоку на R1 і R2 вона встановила швидкість висування до 80 мм/с і швидкість втягування до 320 мм/с менш ніж за 10 хвилин регулювання. Того ж дня її машина досягла заданого часу циклу, і відтоді вона використовує 5/2-ходові клапани в якості стандарту для всіх циліндрів подвійної дії. 🎉
Для яких застосувань потрібен 5/2-ходовий клапан, а для яких можна використовувати 4/2-ходовий?
Аналіз поведінки показує, що 5/2-ходові клапани виглядають універсально кращими - і для циліндрів подвійної дії вони значною мірою такими і є. Але 4/2-ходові клапани зберігають законні сфери застосування, де їхня простіша конфігурація портів є перевагою. 💪
5/2-ходові клапани - це правильна специфікація за замовчуванням для всіх циліндрів подвійної дії, де потрібне незалежне регулювання швидкості, незалежне очищення вихлопних газів або регулювання швидкості на виході - що описує більшість застосувань промислової автоматизації. 4/2-ходові клапани підходять для простих вмикань і вимикань з однаковою швидкістю ходу, а також для специфічних конфігурацій, де навмисно використовується спільний випуск відпрацьованих газів.
Застосування, для яких потрібні 5/2-ходові клапани
⚡ Будь-яке застосування, що вимагає різної швидкості висування та втягування
Це основна і найпоширеніша причина вибору 5/2-ходового клапана. Якщо швидкість висунення і швидкість закриття відрізняються - що характерно для більшості промислових застосувань, де швидке закриття і контрольоване висунення є стандартним профілем руху - 5/2-ходовий клапан з незалежним регулюванням потоку на виході є обов'язковою умовою.
Приклади:
- Пресування та затискання: повільне контрольоване наближення, швидке відведення
- Нанесення етикеток і пломб: повільний контрольований контакт, швидке втягування
- Pick-and-place: швидке висування в потрібне положення, контрольоване втягування з вантажем
- Затискання зварювального пристрою: контрольоване замикання затискача, швидке розтискання
🔇 Застосування, що вимагають глушіння вихлопних газів тільки в одному напрямку
У деяких випадках шум вихлопних газів викликає занепокоєння лише при одному напрямку ходу поршня - зазвичай при швидкому ході. Встановлення глушника лише на один випускний отвір 5/2-ходового клапана зменшує шум, не створюючи протитиску на іншому ході. У 4/2-ходових клапанах глушник на одному випускному отворі додає протитиск на обидва ходи.
Застосування, що вимагають збору або очищення відпрацьованого повітря
У фармацевтиці, харчовій промисловості та чистих приміщеннях відпрацьоване повітря може потребувати збору та фільтрації для запобігання забрудненню. У 5/2-ходових клапанах тільки відпрацьоване повітря з активного ходу спрямовується в систему збору - інший вихідний отвір може вільно виходити назовні. У випадку 4/2-ходового клапана обидва відпрацьовані гази повинні збиратися через один отвір, що вимагає більшої системи збору.
Стандартна промислова автоматизація (загальна рекомендація)
Для будь-якого застосування циліндра подвійної дії, де вимога до регулювання швидкості ще не повністю визначена на етапі проектування, за замовчуванням вибирайте 5/2-ходовий клапан. Додаткова вартість порівняно з 4/2-ходовим клапаном становить 5-15%, і це позбавляє від необхідності переробляти схему клапана, якщо згодом знадобиться незалежне регулювання швидкості.
Області застосування, де доцільно використовувати 4/2-ходові клапани
✅ Просте вмикання/вимикання з однаковою швидкістю ходу
Якщо обидва ходи працюють на повній швидкості без регулювання потоку, а очищення відпрацьованих газів не потрібне, 4/2-ходового клапана цілком достатньо. Приклади включають просте виштовхування деталей, відкривання/закривання затвора і двійкове перемикання положень, де швидкість не є регульованою змінною.
✅ Спеціальні конфігурації відмовостійких ланцюгів
У деяких конструкціях запобіжних контурів 4/2-ходових клапанів навмисно використовується спільний випуск повітря, щоб забезпечити одночасний випуск повітря з обох портів циліндрів, коли клапан знеструмлений, запобігаючи блокуванню тиску в будь-якій камері. Це спеціалізоване застосування, яке вимагає продуманого проектування схеми, а не загальної рекомендації.
✅ Гідравлічні пневматичні схеми з використанням протитиску на обох вихлопах
У контурах, де потрібен контрольований протитиск на обох випускних отворах одночасно (наприклад, у деяких контурах урівноваження та утримання навантаження), 4/2-ходовий клапан з одним клапаном протитиску на спільному випускному патрубку реалізує це простіше, ніж 5/2-ходовий клапан з відповідними клапанами протитиску на обох випускних патрубках.
Посібник для прийняття рішення про вибір програми
| Умова застосування | Правильний клапан |
|---|---|
| Потрібні різні швидкості висування та втягування | 5/2 обов'язково |
| Регулювання швидкості виходу лічильника на обох ходах | 5/2 обов'язково |
| Глушіння вихлопу тільки в одному напрямку | Перевага надається 5/2 |
| Збір / очищення відпрацьованого повітря | Перевага надається 5/2 |
| Обидва ходи на повній швидкості, без регулювання швидкості | 4/2-стороння прийнятна |
| Просте ввімкнення/вимкнення, двійкове позиціонування | 4/2-стороння прийнятна |
| Потрібна надійна одночасна витяжка | 4/2-ходовий (специфічна схема) |
| Загальна промислова автоматизація (за замовчуванням) | Рекомендується 5/2-ходовий |
Як розширити вибір до 5/3-ходових клапанів і функцій середнього положення?
Рішення 4/2 проти 5/2 охоплює більшість застосувань циліндрів подвійної дії. Але значна категорія застосувань вимагає третього положення клапана - здатності зупиняти і утримувати циліндр у проміжному положенні або визначати певну поведінку, коли клапан знеструмлюється на середині ходу. Саме в цьому випадку 5/3-ходові клапани стають ідеальним рішенням. 📋
5/3-ходовий клапан додає центральне (нейтральне) положення до конфігурації 5/2-ходового - золотник повертається в це центральне положення, коли обидва електромагніти знеструмлені. Доступні три функції середнього положення: закритий центр (всі порти заблоковані), центр тиску (обидва робочі порти підключені до подачі) і центр вихлопу (обидва робочі порти підключені до вихлопу). Кожна функція центру забезпечує особливу поведінку циліндра, яка повинна бути узгоджена з вимогами застосування.
Три функції центрального положення
Закритий центр (ЗЦ) - всі порти заблоковано
У центральному положенні P, A, B, R1 і R2 заблоковані. Циліндр гідравлічно заблокований - він не може рухатися в будь-якому напрямку, оскільки обидві камери герметичні.
Використовувати коли: Циліндр повинен утримувати своє положення, коли клапан знеструмлений - утримання проміжного положення, утримання положення аварійної зупинки або умови утримання процесу.
Увага! Пневматична фіксація положення із закритим центром не є безпечним механічним замком. Витік ущільнення призведе до поступового зміщення положення. Для критично важливого для безпеки утримання положення на додаток до клапана із закритим центром потрібен механічний фіксатор штока.
Центр тиску (PC) - обидва робочі порти підключені до джерела живлення
У центральному положенні обидва порти A і B з'єднані з P (тиск живлення). Обидві камери циліндра знаходяться під тиском одночасно - циліндр збалансований і буде утримувати позицію при помірних зовнішніх навантаженнях завдяки рівному тиску з обох боків поршня.
Використовувати коли: Циліндр повинен витримувати зовнішні навантаження в центральному положенні, залишаючись готовим до швидкого спрацьовування в будь-якому напрямку. Також використовується для систем плавного гальмування, де тиск в обох камерах забезпечує м'яке гальмування.
Центр витяжки (EC) - обидва робочі порти з'єднані з витяжкою
У центральному положенні обидва порти A і B з'єднані з вихлопом (R1 і R2). Обидві камери циліндра вентилюються в атмосферу - циліндр знаходиться у вільному плаванні і не чинить опору зовнішньому руху.
Використовуйте коли: Циліндр повинен вільно переміщатися під дією зовнішньої сили в центральному положенні - вимоги ручного керування, гравітаційно-зворотні системи або системи, де вантаж повинен мати можливість вільно штовхати циліндр, коли клапан знаходиться в нейтральному положенні.
Посібник з вибору функції 5/3-позиційного центру Посібник з вибору функції 5/3-позиційного центру
| Вимоги до заявки | Правильна функція центру |
|---|---|
| Утримуйте положення без напруги (помірні навантаження) | Закритий центр (ЗЦ) |
| Стійкість до зовнішніх навантажень в нейтралі | Центр тиску (ЦТ) |
| Вільне плавання / ручне перевизначення в нейтральному положенні | Витяжний центр (ВЦ) |
| М'яка зупинка / плавне сповільнення | Центр тиску (ЦТ) |
| Гравітаційне повернення при знеструмленні | Витяжний центр (ВЦ) |
| Аварійна зупинка з фіксацією положення | Закритий центр (ЗЦ) + стрижневий замок |
| Швидке відновлення з нейтрального стану | Центр тиску (ЦТ) |
Повна матриця вибору клапанів для циліндрів подвійної дії
| Тип клапана | Посади | Вихлопні отвори | Функція центру | Основне застосування |
|---|---|---|---|---|
| 4/2-ходовий моностабільний | 2 | 1 (спільний) | Ні. | Просте вмикання/вимикання, однакові швидкості |
| 4/2-ходовий бістабільний | 2 | 1 (спільний) | Ні. | Функція пам'яті, однакові швидкості |
| 5/2-ходовий моностабільний | 2 | 2 (незалежні) | Ні. | Стандартна промислова автоматизація |
| 5/2-ходовий бістабільний | 2 | 2 (незалежні) | Ні. | Функція пам'яті, незалежні швидкості |
| 5/3-ходовий закритий центр | 3 | 2 (незалежні) | Все заблоковано. | Утримання проміжного положення |
| 5/3-ходовий центр тиску | 3 | 2 (незалежні) | Обидва під тиском. | Опір навантаження, м'який вимикач |
| 5/3-ходовий витяжний центр | 3 | 2 (незалежні) | Обидва виснажені. | Вільне плавання, гравітаційне повернення |
Моностабільний vs. бістабільний: Вибір методу активації
Як 4/2-ходові, так і 5/2-ходові клапани доступні в моностабільний4 (пружинно-поворотні) та бістабільні (з двома електромагнітами) конфігурації - окреме, але пов'язане з ними рішення щодо вибору:
Моностабільний (весна-весна):
- Один електромагніт; пружина повертає котушку в нормальне положення, коли вона знеструмлена
- Відмовостійка поведінка: повертається у визначене положення пружини при втраті живлення
- Потребує безперервного сигналу для підтримання активованого положення
- Область застосування: застосування, де потрібне безвідмовне повернення у визначене положення при втраті живлення
Бістабільний (подвійний електромагніт / фіксатор):
- Два електромагніти; золотник залишається в останньому заданому положенні, коли обидва електромагніти знеструмлені
- Функція пам'яті: зберігає позицію під час перебоїв з електроживленням
- Потребує лише імпульсного сигналу для перемикання положення
- Підходить для: застосувань, де циліндр повинен утримувати останнє положення в разі втрати живлення, або де безперервна подача живлення на електромагніт може призвести до нагрівання котушки.
Довідник цін на регулювальні клапани Bepto
| Тип клапана | Розмір тіла | Cv | Ціна OEM | Bepto Price | Час виконання |
|---|---|---|---|---|---|
| 4/2-ходовий моностабільний, 24 В постійного струму | ISO 1 (G1/8) | 0.7 | $45 - $80 | $28 - $49 | 3 - 7 днів |
| 5/2-ходовий моностабільний, 24 В постійного струму | ISO 1 (G1/8) | 0.7 | $52 - $92 | $32 - $56 | 3 - 7 днів |
| 5/2-ходовий бістабільний, 24 В постійного струму | ISO 1 (G1/8) | 0.7 | $68 - $118 | $41 - $72 | 3 - 7 днів |
| 5/3-ходовий CC, 24В постійного струму | ISO 1 (G1/8) | 0.6 | $78 - $138 | $48 - $84 | 3 - 7 днів |
| 5/3-сторонній ПК, 24 В постійного струму | ISO 1 (G1/8) | 0.6 | $78 - $138 | $48 - $84 | 3 - 7 днів |
| 5/3-ходовий EC, 24В постійного струму | ISO 1 (G1/8) | 0.6 | $78 - $138 | $48 - $84 | 3 - 7 днів |
| 5/2-ходовий моностабільний, 24 В постійного струму | ISO 2 (G1/4) | 1.4 | $72 - $128 | $44 - $78 | 3 - 7 днів |
| 5/2-ходовий бістабільний, 24 В постійного струму | ISO 2 (G1/4) | 1.4 | $92 - $162 | $56 - $99 | 3 - 7 днів |
| 5/3-ходовий CC, 24В постійного струму | ISO 2 (G1/4) | 1.2 | $105 - $185 | $64 - $113 | 3 - 7 днів |
| 5/2-ходовий моностабільний, 24 В постійного струму | ISO 3 (G3/8) | 2.8 | $98 - $172 | $60 - $105 | 3 - 7 днів |
| 5/2-ходовий бістабільний, 24 В постійного струму | ISO 3 (G3/8) | 2.8 | $125 - $220 | $76 - $134 | 3 - 7 днів |
Усі розподільники Bepto стандартно постачаються з роз'ємом DIN 43650A, мають маркування CE і доступні з напругою котушки 12 В постійного струму, 24 В постійного струму, 110 В змінного струму і 220 В змінного струму. Доступні версії для монтажу на колектор (ISO 5599-1 та ISO 5599-2) для всіх розмірів корпусу. ✅
Визначення розмірів клапанів спрямованого регулювання: Метод Cv
Розрахована витрата (Q)
Формула РезультатЕквіваленти клапанів
Стандартні конвертації- Q = Швидкість потоку
- Cv = Коефіцієнт витрати клапана
- ΔP = Перепад тиску (на вході - на виході)
- SG = Питома вага (повітря = 1.0)
Пропускна здатність клапана визначається коефіцієнт потоку5 Cv (або Kv в метриці):
Для пневматичних застосувань - спрощене правило вибору розміру:
Практичний посібник з вибору Cv для стандартних балонів:
| Отвір циліндра | Хід ≤ 200 мм | Хід 200-500 мм | Хід > 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 |
Висновок
Вибір між 4/2-ходовими і 5/2-ходовими клапанами для циліндрів подвійної дії вирішує єдине питання: чи потрібен вам незалежний контроль шляхів розширення і втягування вихлопних газів? Якщо так - а для більшості застосувань промислової автоматизації відповідь "так" - обирайте 5/2-ходовий клапан. Премія у вартості від 5% до 15% порівняно з 4/2-ходовим клапаном негайно окупається за рахунок часу введення в експлуатацію, відсутності необхідності доопрацювання та гнучкості в реалізації правильного керування швидкістю витікання на кожному напрямку ходу незалежно. Якщо необхідно визначити утримання проміжного положення або поведінку циліндра в нейтральному стані, розширьте вибір до 5/3-ходового клапана з функцією центру відповідно до вимог вашого застосування. Замовляйте через Bepto, щоб отримати відповідні стандарту ISO, марковані CE розподільники в правильній конфігурації на свій об'єкт протягом 3-7 робочих днів за цінами, які роблять правильну специфікацію очевидним вибором з першого дня. 🏆
Поширені запитання про 4/2-ходові та 5/2-ходові клапани для балонів подвійної дії
Q1: Чи можу я перетворити 4/2-ходовий клапан на функціональний еквівалент 5/2-ходового клапана, додавши зовнішню трубу?
Так, ви можете повторити поведінку 5/2-ходового незалежного вихлопу, використовуючи 4/2-ходовий клапан, додавши два зворотні клапани і окремі вихлопні лінії в зовнішньому контурі, але такий підхід додає компонентів, з'єднань, потенційних точок витоку і складності монтажу, що робить його менш надійним і більш дорогим, ніж просто вказати 5/2-ходовий клапан з самого початку.
Необхідний зовнішній контур передбачає відведення відпрацьованих газів кожного робочого порту через спеціальний зворотний клапан в окрему вихлопну лінію, що запобігає перехресному потоку між двома вихлопними шляхами. На практиці цей обхідний шлях виправданий лише тоді, коли вже встановлено 4/2-ходовий клапан і його заміна неможлива. Для нових конструкцій слід одразу замовляти 5/2-ходовий клапан. 5/2-ходові клапани Bepto доступні в тих же розмірах корпусу і з тією ж різьбою, що і наші 4/2-ходові клапани, що робить пряму заміну простою. 🔩
З2: У чому різниця між 5/2-ходовим клапаном і двома 3/2-ходовими клапанами, які використовуються в комбінації для циліндра подвійної дії?
Два 3/2-ходові клапани можуть керувати циліндром подвійної дії - один клапан керує портом розширення, а інший - портом втягування - і така конфігурація забезпечує незалежне керування кожним портом, включаючи незалежне відведення відпрацьованих газів. Однак для цього потрібні дві електромагнітні котушки, два корпуси клапанів, два комплекти фітингів і узгоджена логіка ПЛК, щоб запобігти одночасній подачі тиску в обидва порти циліндра.
5/2-ходовий клапан забезпечує однаковий незалежний випуск відпрацьованих газів в одному корпусі з одним електромагнітом (моностабільний) або двома електромагнітами (бістабільний), при цьому геометрія золотника запобігає одночасному поданню тиску в обидва отвори. 5/2-ходовий клапан простіший, компактніший і дешевший, ніж здвоєний 3/2-ходовий для стандартного керування циліндрами подвійної дії. Здвоєний 3/2-ходовий підхід використовується в специфічних випадках, коли потрібен незалежний контроль тиску на кожному з портів циліндра - наприклад, в контурах з перепадом тиску, де тиск висунення і втягування регулюється незалежно один від одного. ⚙️
Q3: Як вибрати між моностабільним і бістабільним 5/2-ходовим клапаном для критично важливого застосування?
Для критично важливих для безпеки застосувань відмовостійка поведінка клапана при втраті живлення або сигналу є основним критерієм вибору - і це вимагає формальної оцінки ризиків, а не загального правила.
Моностабільні (пружинно-поворотні) клапани повертаються у визначене положення при втраті живлення - це безпечно тільки в тому випадку, якщо положення пружини є безпечним положенням для вашого конкретного застосування. Якщо положення пружини висуває циліндр, який може травмувати персонал, моностабільний клапан не є безпечним для такого застосування. Бістабільні клапани зберігають своє останнє положення при втраті живлення - це доречно, коли останнє задане положення є безпечним станом, але вимагає додаткових заходів безпеки, якщо невизначене останнє положення може бути небезпечним. Зверніться до стандарту ISO 13849 та оцінки ризиків безпеки вашого обладнання, щоб визначити необхідну безпечну поведінку, а потім виберіть відповідний тип приводу клапана. За запитом компанія Bepto може надати документацію щодо рівня продуктивності за стандартом ISO 13849 для нашого асортименту клапанів. 🛡️
Q4: Чи сумісні 5/2-ходові клапани Bepto з колекторними системами ISO 5599 інших виробників?
Так - 5/2-ходові та 5/3-ходові розподільники Bepto з типорозмірами корпусів ISO 1, ISO 2 та ISO 3 виготовляються відповідно до стандартів розмірів ISO 5599-1 та ISO 5599-2, що забезпечує пряму механічну та пневматичну сумісність з колекторними системами SMC, Festo, Parker, Norgren, Bosch Rexroth та інших виробників, що відповідають вимогам ISO 5599.
Розміри ущільнювачів прокладок, розташування пілотних портів, роз'ємів електромагнітних клапанів і схеми кріпильних болтів відповідають стандарту ISO 5599. Для нестандартних або фірмових систем колекторів від спеціалізованих виробників надайте номер моделі колектора, і ми підтвердимо сумісність або визначимо будь-які вимоги до адаптера протягом 24 годин. 📋
Q5: Який час спрацьовування я повинен вказати для 5/2-ходового клапана, і як час спрацьовування впливає на продуктивність циліндра?
Час відгуку клапана - час від електричного сигналу до повного переміщення золотника - безпосередньо впливає на повторюваність позиціонування і час циклу у високошвидкісних системах. Стандартні промислові електромагнітні клапани мають час відгуку 15-50 мс; високошвидкісні клапани досягають 5-15 мс.
Для частоти циклів нижче 30 циклів на хвилину стандартний час відгуку (25-50 мс) є достатнім і має незначний вплив на тривалість циклу. Якщо частота циклів перевищує 60 циклів на хвилину, або в системах, що вимагають повторюваності позиціонування більше ±2 мм, слід вибирати високошвидкісні клапани з часом відгуку менше 15 мс. Для сервопневматичного позиціонування потрібні пропорційні клапани з часом відгуку менше 5 мс. Стандартні 5/2-ходові клапани Bepto мають час відгуку 18-25 мс при 24 В постійного струму; наша високошвидкісна серія досягає 8-12 мс. Вказуйте “високошвидкісний” при оформленні замовлення, якщо цього вимагає частота циклів або вимоги до позиціонування. ✈️
-
Розуміти міжнародний стандарт графічних символів, що використовуються в рідинних енергетичних системах. ↩
-
Зверніться до стандартів розмірів для монтажних інтерфейсів пневматичних клапанів на колекторах. ↩
-
Дослідіть технічні переваги використання контурів вимірювання для стабільного регулювання частоти обертання циліндрів. ↩
-
Ознайомтеся з функціональними відмінностями між пружинно-поворотним і подвійним електромагнітним приводом клапана. ↩
-
Вивчіть математичні методи розрахунку пропускної здатності клапана за допомогою коефіцієнта Cv. ↩
