Schematy sterowania siłownikami pneumatycznymi – jak zbudować prosty układ?

Wstęp

Dla użytkowników pneumatyki zawsze nadchodzi taki dzień, kiedy samodzielnie trzeba zaprojektować i wykonać układ pneumatyczny. Stopień skomplikowania takiego układu jest różny i wymaga czasem dużej wiedzy, natomiast bardzo często trzeba zbudować prosty układ do sterowania np. siłownikiem jednostronnego lub dwustronnego działania. Poradnik ten przeznaczony jest dla osób, które chcą stworzyć podstawowy układ sterowania i wyjaśnia jak sobie z takim tematem poradzić.

Tego dowiesz się z artykułu

• Jakie są podstawowe typy siłowników pneumatycznych?
• W jaki sposób steruje się siłownikiem pneumatycznym jednostronnego działania?
• Jak steruje się siłownikiem pneumatycznym dwustronnego działania?

Zapraszam do lektury!

Jakie są podstawowe typy siłowników pneumatycznych?

W przypadku tworzenia układów pneumatycznych najważniejszym kryterium klasyfikacji jest funkcja siłownika pneumatycznego – czyli czy chcemy sterować:

• siłownikiem jednostronnego działania,
• siłownikiem dwustronnego działania.

Typ siłownika czyli czy to jest siłownik znormalizowany ISO6432, ISO15552, siłownik kompaktowy ISO21287, UNITOP, siłownik dociskowy czy jakikolwiek inny ma drugorzędne znaczenie, gdyż zasady sterowania są identyczne.

Uwaga: typ siłownika i jego wielkość (średnica i skok) ma znaczenie na etapie fizycznego doboru elementów i dotyczy np.:

• elementów złącznych (złączek wtykowych, złączek skręcanych, trójników, czwórników itp.),
• przewodów pneumatycznych,
• zaworów rozdzielających,
• zaworów dławiąco-zwrotnych.

Wynika to z konieczności doboru wymienionych elementów ze względu na gwint przyłączy w siłowniku zastosowanym w konkretnym rozwiązaniu lub ze względu na charakter jego pracy (szybkie lub wolne wysuwanie tłoczyska).

W jaki sposób steruje się siłownikiem pneumatycznym jednostronnego działania?

Przypominam – siłownik pneumatyczny jednostronnego działania wykonuje ruch roboczy (wysuw tłoczyska) po podłączeniu sprężonego powietrza. Natomiast ruch powrotny może być realizowany:

• poprzez siłę sprężyny (siłownik pchający to taki, który wysuwa tłoczysko siłą sprężonego powietrza, ruch powrotny realizuje sprężyna, dla siłownika ciągnącego tłoczysko wysuwane jest sprężyną a powrót tłoczyska odbywa się sprężonym powietrzem),
• przez siły zewnętrzne (np. gdy siłownik podnosi element wykorzystujemy sprężone powietrze a opadanie siłownika następuje samoczynnie dzięki masie tego elementu)

W opisanych przypadkach do sterowania ruchem siłownika stosuje się zawór rozdzielający (rozdzielacz) o funkcji 3/2. W zależności od wymaganego sposobu sterowania można stosować:

• elektrozawory 3/2 monostabilne (z jedną cewką) lub bistabilne (z dwoma cewkami),
• zawory sterowane mechanicznie (z dźwignią, z popychaczem, z przyciskiem itp.),
• zawory sterowane pneumatycznie (bistabilne lub monostabilne).

Na rysunkach poniżej przedstawiam schemat sterowania siłownikami jednostronnego działania z uwzględnieniem możliwości regulowania prędkości wysuwu/wsuwu tłoczyska siłownika.

Schemat sterowania siłownikami jednostronnego działania ciągnącymi

Schemat sterowania siłownikami jednostronnego działania pchającymi

Sterowanie siłownikiem pneumatycznym dwustronnego działania

Siłownik dwustronnego działania wykonuje zarówno ruch roboczy jak i powrotny dzięki sprężonemu powietrzu. Dla tego typu siłowników do sterowania wysuwem i chowaniem tłoczyska (nie uwzględniając możliwości zatrzymania tłoczyska w dowolnym miejscu skoku) stosujemy zawory rozdzielające o funkcji 5/2.

Tak samo jak w przypadku siłowników jednostronnego działania w zależności od konkretnego przypadku stosuje się elektrozawory, zawory pneumatyczne lub zawory mechaniczne (ręczne).

Na poniższym schemacie przedstawiam przykłady układów sterowania dla siłownika dwustronnego działania.

Schematy sterowania siłownikami dwustronnego działania

Podsumowanie

Samodzielne wykonanie układu pneumatycznego do sterowania siłownikiem pneumatycznym jest proste. Dzięki zaprezentowanym przykładom można sterować dowolnym siłownikiem pneumatycznym. Dla właściwego doboru elementów mocujących do siłownika zapraszam do lektury moich artykułów w Bazie Wiedzy.

W przypadku potrzeby skonstruowania bardziej skomplikowanych układów pneumatycznych prosimy o kontakt z pracownikami naszego Biura Obsługi Klienta.