Условные обозначения и стандарты в области пневмоавтоматики

Комплектующие, радиокомпоненты / Гидравлика, пневматика / Прочее - гидравлика, пневматика
Alexsandrs
7 462
3-12-2017, 23:44
0

3.1. Условные графические обозначения пневмоэлементов

Проектирование пневматических систем требует применения единых норм изображения конструкций и схем. Условные обозначения отражают следующие свойства пневмоэлементов:
• тип управления и возврата в исходное положение,
• число линий (присоединений) и их обозначения,
• число позиций переключения,
• принцип действия,
• упрощенное представление проточной части.

Конструкторское решение не должно отражаться в условном обозначении.
Условные обозначения, которые находят применение в пневмоавтоматике, выполняются в соответствии с ДИН ИСО 1219 "Гидравлические и пневматические системы и приборы - обозначение схем" (DIN ISO 1219 "Fluidtechnische Systeme und Geraete - Schaltzeichen"). Ниже представлены
наиболее важные условные обозначения. Полный перечень условных обозначений дан в учебнике ТР102.
Стандарты, необходимые для конструирования, испытания и оформления пневматических систем управления, приведены в списке литературы части С данной книги.

Энергоснабжение сжатым воздухом
Условные обозначения подсистемы снабжения сжатым воздухом могут представлять как отдельные элементы, так и комбинации нескольких элементов. Если применяется присоединение линии питания общее для всех пневмоэлементов, то тогда возможно обозначение источника сжатого воздуха в виде упрощенного символа.

Рис. 3.1. Условное обозначение элементов подсистемы энергоснабжения

Обозначение позиций распределителей

Рис. 3.2. Условное обозначение позиций переключения распределителей

Распределители
Распределители характеризуются числом присоединений, числом позиций переключения и проточной частью. Для того, чтобы избежать ошибок при монтаже, все входы и выходы распределителя необходимо маркировать.

Рис. 3.3. Линии (каналы) присоединения и позиции переключения распределителей

Линии присоединения распределителей могут обозначаться буквами или цифрами по DIN ISO 5599-3.
Обе возможности представлены в табл.3.1.

Рабочие линии

Таблица 3.1. Рабочие и управляющие пневмолинии
Замечание
В этом учебнике все линии присоединения обозначаются цифрами и буквами.

Рис. 3.4. Примеры обозначений

Виды управления
В зависимости от системных требований к виду управления пневматическими распределителями применяют:
• мускульное управление,
• механическое управление,
• пневматическое управление,
• электрическое управление,
• комбинированное управление.
Условные обозначения способов управления должны соответствовать DIN ISO 1219. Основные способы управления распределителем и возврата его в исходное состояние должны изображаться вместе с распределителем. Обычно условные обозначения способов управления изображаются с обеих сторон позиций переключения. Дополнительные способы управления, как, например, ручное управление, показываются отдельно.

Рис. 3.5. Способы управления распределителями

Обратные клапаны
Обратные клапаны служат в качестве базового элемента в целом ряде устройств. Известны обратные клапаны как с возвратной пружиной, так и без нее. Для того, чтобы поток воздуха мог проходить в прямом направлении в обратном клапане с пружиной, сила от давления газа должна быть больше, чем сила от пружины.

Рис. 3.6. Обратный клапан и клапаны, построенные на его основе

Дроссели
Как правило, дроссели являются регулируемыми с возможностью дросселирования в обоих направлениях. Если дроссель изображен со стрелкой, то это означает, что дроссель является регулируемым. Стрелка не указывает на направление прохождения воздуха. В дросселе с обратным клапаном последний включается параллельно дросселю. В этом случае дросселирование осуществляется только в одном направлении.

Рис. 3.7. Дроссели

Клапаны давления
Клапаны давления предназначены для поддержания давления в пневматической системе или в отдельных ее частях. Клапаны давления являются обычно регулируемыми за счет изменения усилия предварительного сжатия пружины. В зависимости от назначения различают следующие типы клапанов:
• редукционный клапан без разгрузки,
• редукционный клапан с разгрузкой,
• предохранительные клапаны.

Рис. 3.8. Клапаны давления

Условное обозначение представляет собой клапан давления с проточной частью, которая в исходном состоянии является или открытой, или закрытой. У редукционных клапанов проточная часть всегда открыта. У предохранительных клапанов проточная часть остается закрытой так долго, пока сила давления не достигнет настроенного значения силы предварительного натяжения пружины.

Линейные исполнительные устройства
Линейные исполнительные устройства или цилиндры изображаются в виде, близком к их конструктивной форме.
Цилиндры одностороннего действия, двустороннего действия и бес-штоковые служат основой других вариантов конструкций. Применение демпфирования в конце хода способствует увеличению долговечности, что достигается за счет снижения нагрузки в конечном положении путем уменьшения скорости движения поршня. Если условное обозначение цилиндра включает стрелку, то это означает, что демпфирование в конце хода является регулируемым.

Рис. 3.9. Линейные исполнительные устройства

Вращательные приводы
Различают вращательные приводы в виде моторов с неограниченным углом поворота и поворотные приводы с ограниченным углом поворота.
Пневмомоторы вращаются обычно с очень большим числом оборотов, которое может быть постоянным или регулируемым. Поворотные цилиндры имеют или нерегулируемый, или регулируемый угол поворота, а также могут иметь демпфирование в зависимости от нагрузки или скорости вращения.

Рис. 3.10. Исполнительные устройства вращательного действия

Вспомогательные условные обозначения
Имеется целый ряд важных дополнительных узлов, которые применяются совместно с упомянутыми устройствами.

Рис. 3.11. Вспомогательные условные обозначения

3.2. Основные требования по технике безопасности
На сегодняшний день еще нет стандарта по технике безопасности при работе с пневматическими системами. Поэтому для обеспечения безопасности должны приниматься во внимание такие правила и рекомендации, которые используются в ряде других областей техники.
Ниже приводятся выдержки из правил N 3229 Немецкой ассоциации инженеров "Правила технического проектирования станков и другого производственного оборудования", касающиеся вопросов техники безопасности.

Р4.5. Техника безопасности
Р 4.5.1. Отказ системы управления
При отказе или выключении системы управления должна быть обеспечена безопасность обслуживающего персонала.

Р 4.5.2. Выключатель "АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ".
Пневматические установки с несколькими силовыми цилиндрами должны оборудоваться выключателями "Аварийный останов". В зависимости от назначения установки и ее рабочих характеристик выключатель "Аварийный останов" может выполнять следующие функции:
- отключение давления питания,
- возврат всех исполнительных устройств в исходное положение или
- блокировка всех исполнительных устройств в текущем положении.
Возможна также комбинация перечисленных функций.

Требования по технике безопасности пневматических зажимных устройств
При производстве зажимных устройств должны соблюдаться следующие правила:
Элементы управления пневматических зажимных устройств должны быть спроектированы и расположены таким образом, чтобы они не могли случайно сработать. Этого можно достичь за счет:
• оборудования переключающих устройств с ручным управлением крышками или кожухами (козырьками),
• применения блокировки в системе управления.

Необходимо принять меры, исключающие попадание рук в рабочую часть зажимного устройства. Это достигается путем:
• размещения зажимного цилиндра вне области механизма подачи станка,
• применения безопасных зажимных цилиндров, которые развивают полное давление сжатия лишь на фиксируемой детали,
• применения управления, обеспечивающего защиту рук оператора.

Установки с пневматическими зажимными устройствами должны размещаться так, чтобы приводы шпинделя и подачи могли включаться только в том случае, если процесс фиксации детали уже завершен. Это достигается за счет применения:
• датчиков давления или
• клапанов последовательности.

Выход из строя источника питания сжатым воздухом не должен приводить к раскрытию зажимного устройства во время обработки зажатой в нем детали. Это достигается с помощью:
• механических фиксаторов,
• "самосхватывающих" зажимных устройств,
• пневматических аккумуляторов в системе питания.

Загрязнение окружающей среды
Пневмосистема может быть источником двух видов загрязнения окружающей среды:
• шума, возникающего при выбросе воздуха в атмосферу.
• масляного тумана, сбрасываемого в атмосферу из компрессора или маслораспылителя вместе с отработанным воздухом.

Шум
Должны применяться меры для снижения высокого уровня шума, возникающего при сбросе воздуха в окружающую среду. Это может достигаться за счет использования глушителя шума.
Глушители шума служат для снижения шума при сбросе воздуха из распределителя. Они снижают скорость протекающего воздуха, что может привести к незначительному уменьшению скорости движения штока цилиндра. Однако в случае применения дросселя с глушителем шума можно, регулируя его сопротивление, подбирать требуемую скорость поршня.
Уровень шума также можно снизить путем присоединения к выхлопным отверстиям распределителей трубопроводов, по которым воздух отводится к одному общему глушителю или в специальный резервуар.

Масляный туман
Сжатый воздух, сбрасываемый из пневмоустройств, содержит распыленное смазочное масло, которое в виде масляного тумана длительное время остается в окружающей среде и может вдыхаться обслуживающим персоналом. Загрязнение окружающей среды особенно высоко, когда установка содержит большое количество пневмомоторов и цилиндров большого размера. В этом случае рекомендуется применение глушителей шума с фильтрами, благодаря которым большая часть масляной пыли отделяется и не попадает в окружающую среду.

Безопасность работы
При обслуживании пневматических систем следует быть осторожным при установке и демонтаже пневматических линий. Пневматическая энергия, накопленная в шлангах и трубах, при демонтаже внезапно высвобождается, что вызывает свободное неконтролируемое движение трубопровода и может привести к травме персонала.
Кроме того, если в воздухе содержатся частицы загрязнений, то они представляют опасность для глаз.

Настоящая книга является составной частью учебного комплекса "Средства автоматизации и коммуникации" фирмы Фесто Дидактик КГ. Учебник предназначен для занятий на семинарах и для самообучения.

Обсудить на форуме