Как разобраться в пневматической схеме

1. Типы схем и их условные обозначения

Гидравлические и пневматические системы используют стандартизированные условные графические обозначения (УГО) согласно ГОСТ 2.780-96, ГОСТ 2.781-96, ГОСТ 2.782-96 и ISO-1219. Эти обозначения позволяют унифицировано отображать элементы на принципиальных схемах.

Основные типы схем:

• Принципиальные схемы - отображают полный состав элементов и связи между ними. Примеры элементов:
  • Насосы (регулируемые/нерегулируемые, с реверсивным/нереверсивным потоком)
  • Гидромоторы и пневмомоторы
  • Цилиндры (одностороннего/двухстороннего действия)
  • Распределители (3/2, 4/2, 5/2, 4/3 и др.)
  • Клапаны (обратные, предохранительные, редукционные)

Типы пневмоцилиндров(Ссылка): а) одностороннего действия; б) с пружинным возвратом; в) двухстороннего действия

• Структурные схемы - показывают общую структуру системы:

Общая структура пневматической схемы

2. Применение гидравлики и пневматики

Когда выбирать пневматику:

• Требуется простота и низкая стоимость системы
• Рабочие среды взрывоопасны
• Нужны высокие скорости движения (до 1-2 м/с)
• Температурный диапазон от -40°C до +120°C
• Допустимы меньшие усилия (обычно до 20-30 кН)
• Требуется чистота рабочей среды (пищевая, фармацевтическая промышленность)

Примеры применений: зажимные устройства, транспортировка, упаковка, системы управления.

Когда выбирать гидравлику:

• Требуются большие усилия (сотни кН и более)
• Необходима точность позиционирования
• Требуется плавность хода и регулировка скорости
• Рабочие температуры выше 120°C
• Компактность при больших мощностях

Примеры применений: прессы, станки, строительная техника, авиационные системы.

3. Практические примеры систем

Пример 1: Управление пневмоцилиндром

Элементы:

• Фильтр-влагоотделитель (Ф)
• Регулятор давления (РД)
• Маслораспылитель (М)
• Распределитель (Р)
• Пневмоцилиндр (ПЦ)
• Регуляторы скорости (РС1, РС2)

Принцип работы: при нажатии кнопки воздух поступает в поршневую полость, шток выдвигается. После отпускания - возвращается пружиной.

Пример 2: Система тиснения с контролем усилия

Тиснение детали с контролем усилия

Особенности:

• Используется цилиндр двустороннего действия
• Контроль давления реле давления (1.5)
• Ограничение хода концевым выключателем (1.3)
• Возврат в исходное положение по достижении заданного давления

Пример 3: Пневматический вибратор

Пневмосхема вибратора для перемешивания

Особенности:

• Циклическая работа с ограниченным ходом
• Управление концевыми выключателями (S1, S2)
• Реле времени (V1) для контроля продолжительности работы
• Регулировка частоты клапаном давления (V3)

Пример рабочей схемы:

Заключение

Гидравлические и пневматические системы находят широкое применение в автоматизации промышленных процессов. Выбор между ними зависит от требований к усилию, точности, скорости и условиям эксплуатации. Стандартизированные условные обозначения позволяют унифицировано проектировать и читать схемы таких систем. Современные системы управления позволяют реализовывать сложные алгоритмы работы с использованием логических элементов, реле времени и датчиков положения.