5.3 Aparatura de comand[Asigurarea ciclului de lucru al motorului presupune comanda asupra

direc\iilor ]i sensurilor de curgere a fluidului, m[rimii debitului ]i presiunii dealimentare. Aparatajul de comand[ care @ndepline]te aceste func\ii se @mparte @n:

a. aparatajul de distribu\ie, care asigur[ dirijarea fluidului de lucru c[treelementele sistemului, determin`nd succesiunea fazelor de lucru;

b. aparatajul de reglare ]i control, cu ajutorul c[ruia se stabilesc @n sistempresiunea ]i debitul necesar.

Aparatajul de distribu\ie cuprinde: distribuitoare, inversoare, robinete.Dirijarea lichidului conform ciclogramei de lucru se asigur[ printr-o comutare ac[ilor de trecere @n distribuitor, respect`ndu-se urm[toarele cerin\e:

- ob\inerea unei invers[ri lini]tite (f[r[ ]ocuri);- timp minim de inversare;- pierderi minime de putere;- o pozi\ie precis[ a organului comandat @n punctele extreme.Distribuitoarele dirijeaz[ discret sau continuu debitul transmis motoarelor

pneumatice (sau hidraulice) precum ]i spre alte elemente ale instala\iei.Distribuitoarele discrete realizeaz[ un num[r finit de leg[turi @ntre

conductele care aduc ]i preiau agentul fluidic. Distribuitoarele discrete secomport[ ca ni]te rezisten\e fixe.

Distribuitoarele continue realizeaz[, pe l`ng[ distribu\ia discret[ ]i unnum[r teoretic infinit de pozi\ii intermediare @ntre pozi\iile discrete.

Orificiile de legatur[ ale distribuitoarelor sunt:- orificii de alimentare: sunt orificiile de acces al fluidului; de obicei se

noteaz[ cu 1 sau (P).- orificii consumatoare sunt orificiile prin care sunt ac\ionate elementele

de executie; se simbolizeaz[ prin A, B, ... sau (2, 4, ...).- orificii de refulare (la rezervor - R sau @n atmosfer[ - A); de obicei se

noteaz[ cu R, S, T (sau 3, 5, ...).Clasificarea distribuitoarelor. Exist[ multe criterii de clasificare dar cel maiinteresant este cel al num[rului de c[i ]i de pozi\ii. Din acest punct de vedereavem:

Distribuitoare cu dou[ c[i ]i dou[ pozi\ii (2/2). Au un orificiu dealimentare ]i unul pentru consumator, put`nd @ntrerupe sau permite trecereafluidului de la alimentare spre consumator.

Simbolizare:

1

2

R(3)Pozi\ie lucru

Distribuitoare cu trei c[i ]i dou[ pozi\ii (3/2). Au un orificiu dealimentare, unul pentru consumator ]i unul care realizeaz[ leg[tura la rezervor,put`nd @ntrerupe sau permite trecerea fluidului de la alimentare spre consumator.

Simbolizare:2

1 R ( 3 )

Distribuitoare cu patru c[i ]i dou[ pozi\ii (4/2). Au un orificiu dealimentare, dou[ pentru consumator ]i unul pentru refularea @n rezervor.

Simbolizare:

1

2 4

R ( 3 )

#n prima pozi\ie alimentarea este conectat[ la consumatorul 1 ( ) iarP C1consumatorul 2 refuleaz[ @n rezervor ( ); @n pozi\ia din dreapta ]iC2 R P C2

.C1 RDistribuitoare cu 5 c[i ]i 2 pozi\ii (5/2). Au un orificiu de alimentare,

dou[ pentru consumator ]i dou[ pentru refularea fluidului @n atmosfer[ sau @nrezervor.

Simbolizare:2 4

R1

5

Distribuitoare cu patru c[i ]i trei pozi\ii (4/3). De obicei sunt comandatemecanic cu o manet[ rotativ[ cu trei pozi\ii. Dup[ cum maneta va ocupa una dincele trei pozi\ii, distribuitorul va realiza diferite leg[turi.

Simbolizare:

10 2

R(3)1

210 2

R(3)1

2

a.

4 4

b.

Maneta @n pozi\ia 0:a. orificiile nu comunic[ @ntre ele;b. ]i , alimentarea @nchis[.C1 C2 R

Maneta @n pozi\ia 1: .P C1 ]i C2 R

Maneta @n pozi\ia 2: .P C2 ]i C1 R

Distribuitoare cu cinci c[i ]i trei pozi\ii (5/3). Au un orificiu dealimentare dou[ pentru consumator ]i dou[ pentru refularea @n rezervor (sau @natmosfer[) - c`te unul pentru fiecare consumator.

Simbolizare:4 2

R(3) S(5)1 1

2 4

R(3) S(5)

Varietatea distribuitoarelor este foarte mare ca rezultat al combin[riinum[rului de c[i cu num[rul de pozi\ii:

Sert[ra]ul distribuitorului poate fi ac\ionat:

- manual

- mecanic

- pneumatic

- electric

- hidraulic

- combinat

Comanda unui distribuitor se simbolizeaz[ cu literele x, y, z sau cifrele12, 14, 16, ... Aspectele legate de func\ionarea ]i simbolizarea distribuitoarelorhidraulice sunt identice cu cele ale distribuitoarelor pneumatice, diferen\aconst`nd doar @n sursa de alimentare (pompe hidraulice sau compresoare).

Pozi\ia unui distribuitor este stabil[ atunci c`nd ea se men\ine ]i dup[dispari\ia comenzii care a produs-o.

Pozi\ia unui distribuitor este instabil[ atunci c`nd ea se men\ine at`tatimp c`t dureaz[ comanda.

Dac[ @n pozi\ia de repaus (neac\ionat) se realizeaz[ leg[tura surs[ consumator se spune c[ distribuitorul este normal deschis.

Dac[ @n pozi\ia de repaus este @nchis[ alimentarea, se spune c[distribuitorul este normal @nchis.

5.7 #ntocmirea unei scheme pneumatice de ac\ionareOrice schem[ pneumatic[ poate fi considerat[ ca fiind organizat[ pe trei

nivele:

Nivel I Elemente motoare (cilindri)

Valve dereglare debit

desc[rc[ri rapideregulatoare de debit

Elemente dedistribuire

(distribuitoare3/3,4/2,5/2)

Nivel II

Subnivele

Valve deprelucrare semnale

}ISAU

NU

Elemente desemnalizare

Butoane semnalizareLimitatoare curs[Presostate

Surs[ dealimentare(compresoare)

Nivel III

Cilindrii pneumatici sunt organe motoare care primesc energie pneumatic[]i o transform[ @n energie mecanic[.

Se prezint[ @n dou[ forme constructive:

- cu simplu efect:R e s o r t

P i s t o nT i j [

- cu dublu efect:

Reglajul vitezei tijei cilindrilor se realizeaz[ cu ajutorul regulatoarelorde debit care modific[ debitul de aer introdus @n camera cilindrului. Ele secompun dintr-o supap[ de sens unic ]i un drosel reglabil montate @n paralel.

Simbolul este urm[torul:

De obicei aceste regulatoare de debit se monteaz[ pe ie]ire. Dac[ dorim s[reglam at`t viteza la ducere c`t ]i la @ntoarcere, se monteaz[ dou[ asemeneaelemente, unul pe intrare ]i unul pe ie]ire.

La nivelul II al schemei de ac\ionare pneumatic[ se g[sesc elemente dedistribu\ie (distribuitoare).

La nivelul III avem sursa de alimentare compus[ din: compresor,lubrificator, schimb[tor de c[ldur[, filtre. Ansamblu acestor elemente sesimbolizeaz[ astfel:

#n categoria elementelor de prelucrare ]i semnalizare intr[:-elemente de logic[ pneumatic[:

XY

SS

- bistabil

- }I

BA

S

BA

S

- NU

- SAU BAS

- aparate auxiliare de comand[ ]i semnalizare:

- limitatoare de curs[ (pneumatice sau electrice)

3 21

3 21

Pentru @ntocmirea unei scheme de ac\ionare pneumatic[ se procedeaz[ @nfelul urm[tor:

- din analiza circuitului se stabile]te c`te elemente motoare (cilindri) suntnecesare. Se noteaz[ ace]ti cilindri cu litere mari A,B,C,.. . Se noteaz[ cu cifra 0starea ini\ial[ a tijei cilindrului ]i cu cifra 1, starea ie]it[;

-deoarece fiecare cilindru este alimentat printr-un distribuitor (cu num[r dec[i ]i pozi\ii corespunz[tor), vom avea at`\ia distribuitor c`\i cilindri avem;

-penrtu fiecare stare final[ a tijei cilindrilor, alegem c`te un limitator decurs[ (altfel nu avem cum s[ sesiz[m acea stare) nota\i a0, b0, a1, b1;

- se analixeaz[ din ciclu dac[ vitezele de avans sau de retragere trebuiereglate ]i se plaseaz[ regulatoare de debit;

- se introduc ]i celelalte elemente auxiliare.

Exemplu S[ se realizeze un ciclu dreptunghiular pentru dou[ s[nii. Se vaconsidera c[ sania longitudinal[ este ac\ionat[ de cilindrul A, iar saniatransversal[ de c[tre cilindrul B.

Ciclu StareA+ A1B+ B1A- A0B- B0

Digrama fazelor se poate reprezenta astfel:

0

10

1

B

ACilindri

1 2 3 4

Sau @n timp

0

10

1

B

A

t5s 12s 16s

Rezult[ urm[toarea schem[:

ABa1a0

b1b0

Nivel IIN i v e l I I I

F =

F

= S c i l p

d e u n d e ( 5 1 5 1 )

c i l =

Rela\iile simple de mai sus se utilizeaz[ pentru alegerea cilindrilor cudublu efect.

Pentru alegerea unui cilindru cu simplu efect, dup[ determinareadiametrului cu rela\ia de mai sus, determin[m din caracteristica for\[ teoretic[dezvoltat[ de resort - curs[ (ridicat[ pentru fiecare diametru al pistonului), for\amaxim[ a resortului Fr.

Apoi vom determina: (5.52)Ft = Ft + Fr

]i cu aceast[ nou[ valoare vom verifica dac[ cilindrul ales corespunde, @n cazcontrar vom alege un nou cilindru.

ExempluCilindru cu dublu efect- sarcina 1000 daN;- presiunea de alimentare p = 8 bar;- k=0.7.

Ft = 10000, 7= 1428, 6 daN

D24

= Ftp D = 2Ft

p = 21428, 63, 14 8

= 15cm

Se alege un cilindru cu = 160 mm care la p = 8 bar dezvolt[ o for\[teoretic[ de 1600 daN.

Cilindru cu simplu efect- Sarcina 10 daN pe o curs[ de 25 mm;

- presiunea p = 5 bar; ;1bar 1at =1Kgfcm2

1daNcm2

- k=0.7.

Atunci: Ft =FnecK

= 100, 7

= 14, 3daN

Din diagrama din figura 5.22 rezult[ un cilindru cu = 20 mm.

Fig. 5.22Din diagrama din figura 5.23 rezult[ Fr= 2.3 daN.

Ft = 14, 3 + 2, 3 = 16, 6daN

Revenind la diagrama din figura 5.22 acestei for\e (la p = 5bar) @icorespunde un diametru = 25 mm.

Fig. 5.23Alegerea distribuitoarelorPentru alegerea distribuitoarelor definim urm[toarele m[rimi:Factorul de debit Kv (coeficientul de debit) se define]te ca fiind debitul de

ap[ [l/min] care traverseaz[ distribuitorul atunci c`nd:- pierderea de presiune p @ntre intrarea ]i ie]irea distribuitorului este de 1

bar.- mi]carea este permanent[.Acest coeficient, utilizat de majoritatea constructorilor, permite

compararea performan\elor @n debit ale distribuitoarelor.Debitul de aer (la 20oC)

(5.53)Q = 1, 69Kv p2(p1 p2) dac[ p2/p1 > 0, 5 (5.54)Q = 0, 84Kvp1 dac[ p2/p1 < 0, 5

@n care:- Q este debitul @n Nm3/h;- p1 este presiunea absolut[ @n amonte de distribuitor [bar];- p2 este presiunea absolut[ in aval de distribuitor [bar];

Presiunea absolut[ = presiunea m[surat[ +1 bar.Diametrul de trecere echivalent

[mm] (5.55) = 2 KvExemplu: S[ se aleag[ distribuitorul necesar aliment[rii unui cilindru cu

=80 mm, cursa c = 600 mm, sarcina deplasat[ fiind de 200 Kg. Cursa va trebuiefectuat[ @n 0.75 sec, iar presiunea relativ[ m[surat[ la manometru (presiunea deutilizare) este Pr = 6 bar.

Solu\ie:- Calculul volumului cilindrului ;V = S c = D

2

4 c = 3000cm3

- C`]tigul de sarcin[ ;K = SarcinaPrS

= 2006 50

= 0, 7

Pentru determinarea lui Kv ]i tipodimensiunii distrbuitorlui se utilizeaz[urm[toarea diagram[:

- ducem o vertical[ prin presiunea de utilizare ]i aceasta @nt`lne]te c`stigulde k=0,7; prin acest punct ducem o orizontal[ ]i determin[m punctul x(intersec\ia cu X).

- ducem o dreapt[ prin punctul x ]i punctul definit de timpul de efectuare acursei; aceast[ dreapt[ va intersecta Y @n y.

-prin y ]i punctul determinat de volumul cilindrului ducem o dreapt[ careva determina coeficientul de debit Kv ]i tipo-dimensiunea distribuitorului.