ELEMENTY STERUJĄCE PRZEPŁYWEM SPRĘŻONEGO POWIETRZA

Zawór jest elementem przeznaczonym do sterowania kierunkiem, ciśnieniem lub natężeniem przepływu płynu w napędach i sterowaniach płynowych.

Klasyfikacja elementów sterujących przepływem sprężonego powietrza wg normy PN-74/M-73702 (Napędy i sterowania pneumatyczne. Elementy pneumatyczne - zawory. Podział i oznaczenia).

Grupa 1: Zawory pneumatyczne sterujące kierunkiem przepływu:

Podgrupy:

1.1. Zawory rozdzielające

1.2. Zawory zwrotne

1.3. Zawory szybkiego spustu

1.4. Zawory - przełączniki obiegu

1.5. Zawory podwójnego sygnału

1.6. Zawory odcinające

Grupa 2: Zawory pneumatyczne sterujące ciśnieniem

Podgrupy:

2.1. Zawory ograniczające ciśnienie (zawory maksymalne, zawory

bezpieczeństwa)

2.2. Regulatory ciśnienia (zawory redukcyjne)

2.3. Zawory różnicowe

2.4. Zawory proporcjonalne

2.5. Zawory kolejności działania (zawory sekwencyjne)

Grupa 3: Zawory sterujące natężeniem przepływu

Podgrupy:

3.1. Zawory dławiące

3.2. Zawory dławiąco - zwrotne

3.3. Zawory dławiące proporcjonalne

Ad. 1.1. Zawory rozdzielające (rozdzielacze pneumatyczne)

Rozdzielacz (konwencjonalny) jest to element sterujący kierunkiem przepływu strumienia sprężonego powietrza, umożliwiający łączenie lub rozdzielanie dochodzących do niego dróg przepływu.

Współczesne rozdzielacze spełniają jeszcze inne funkcje sterowania i regulacji.

Podział rozdzielaczy ze względu na pełnione funkcje:

• rozdzielacze zwykłe (konwencjonalne) służące do sterowania kierunkiem przepływu,

• rozdzielacze proporcjonalne spełniające dodatkowo rolę zaworów sterujących natężeniem przepływu,

• rozdzielacze proporcjonalne spełniających dodatkowo rolę zaworów sterujących ciśnieniem,

• serworozdzielacze, będące elektrycznie sterowanymi wzmacniaczami pneumatycznymi, które umożliwiają realizację układów regulacji.

Zadaniem rozdzielaczy zwykłych jest skierowanie strumienia sprężonego powietrza do określonego miejsca układu pneumatycznego.

Rozdzielanie i przełączanie strumieni płynu odbywa się dzięki współpracy ruchomych i nieruchomych części mechanicznych rozdzielacza. Zmiana położenia organu sterującego rozdzielacza daje możliwość realizacji różnych kombinacji połączeń między podłączonymi do rozdzielacza elementami.

Cechy funkcjonalne rozdzielaczy, decydujące o ich zastosowaniu:

• liczba dróg przepływu (przyłączy),

• przeznaczenie poszczególnych przyłączy,

• liczba sterowanych położeń,

• schemat połączeń dróg wewnątrz zaworu dla każdego położenia,

• kierunek przepływu pomiędzy określonymi drogami (jeden lub dwa kierunki),

• rodzaj sterowania,

• odmiana sterowania,

• który sygnał lub sygnały przesterowują do określonego położenia,

• sposób zasilania,

• rozwiązanie konstrukcyjne.

( ___ podkreślone cechy są uwidaczniane na schemacie graficznym rozdzielacza)

Ze względu na rodzaj sterowania rozróżnia się rozdzielacze sterowane:

• siłą ludzkich mięśni (ręcznie lub nożnie),

• mechanicznie,

• elektrycznie,

• pneumatycznie (ciśnieniem),

• w sposób mieszany.

Ze względu na odmianę sterowania rozróżnia się:

• rozdzielacze sterowane bezpośrednio (jednostopniowo) i pośrednio (dwustopniowo). Rozdzielacze sterowane pośrednio posiadają własny układ wspomagania.

• Rozdzielacze bistabilne (utrzymujące położenie sterowane po odcięciu sygnału sterującego) i monostabilne (unistabilne) (powracające do położenia początkowego po odjęciu sygnału sterującego).

Ze względu na sposób zasilania można rozróżnić rozdzielacze zasilane przewodowo i bezprzewodowo (do montażu płytowego).

Ze względu na rozwiązanie konstrukcyjne zawory rozdzielające można podzielić m.in. na: suwakowe, płytkowe i grzybkowe.

Zawory rozdzielające przedstawiane są za pomocą symboli graficznych w postaci zestawu przylegających do siebie jednakowych kwadratów zawierających strzałki reprezentujące kanały wewnętrzne.

symbol wg ISO 1219

Liczbę sterowanych położeń organu sterowniczego zaworu określa się na symbolu graficznym za pomocą odpowiedniej liczby kwadratów. Wyróżniamy rozdzielacze dwupołożeniowe i trzypołożeniowe oraz stosunkowo rzadko spotykane rozdzielacze o większej liczbie położeń.

Liczba dróg przepływu jest liczbą nie połączonych ze sobą trwale otworów wykonanych dla przepływu czynnika roboczego przez zawór, odcinanych lub wzajemnie łączonych przez organ sterowniczy rozdzielacza. Liczba przyłączy narysowanych przy jednym z kwadratów wskazuje na liczbę dróg przepływu zaworu.

Rozróżnia się rozdzielacze: dwudrogowe, trzydrogowe, czterodrogowe, pięciodrogowe i rzadziej o większej liczbie dróg.

Przyłącza są rysowane na zewnątrz tego pola kwadratu, który odpowiada położeniu normalnemu (początkowemu) rozdzielacza.

Linie umieszczone wewnątrz kwadratów pokazują połączenia między przyłączami dla odpowiednich położeń zaworu, a strzałki - kierunek przepływu powietrza. Odcięcia przepływu do poszczególnych przyłączy pokazuje się za pomocą poprzecznych kresek, a połączenia dróg wewnątrz rozdzielacza oznacza się za pomocą kropek na przecięciu linii symbolizujących te drogi. Wylot powietrza do atmosfery oznacza się za pomocą nie zamalowanego trójkąta, którego wierzchołek wskazuje na kierunek wypływu.

W przypadku bezpośredniego wylotu do atmosfery trójkąt ten rysuje się przy symbolu rozdzielacza, a dla przypadku wylotu do atmosfery poprzez przyłącze umożliwiające przyłączenie przewodu, trójkąt rysuje się w oddaleniu od symbolu zaworu.

Symbole oznaczające zewnętrzny rodzaj sterowania dorysowuje się do symbolu rozdzielacza, prostopadle do kierunku przyłączy (z prawej i z lewej strony).

Źródło zasilania zaworu, podobnie jak wylot do atmosfery oznacza się nie zamalowanym trójkątem, oddalonym od symbolu rozdzielacza, ale skierowanym wierzchołkiem w jego stronę.

Kompletny symbol rozdzielacza powinien obejmować także oznaczenia wszystkich przyłączy, jakie występują w danym rozdzielaczu. Oznaczenia te określa norma ISO 5599/3. Według tej normy do oznaczania przyłączy stosuje się znaki cyfrowe. Wcześniej stosowano oznaczenia literowe, które można spotkać do dziś.

Oznaczenia przyłączy według normy ISO 5599/3 oraz wcześniejsze (w nawiasach)

1 (P)	przyłącze zasilania
2, 4 (A, B)	przyłącza robocze lub wyjściowe
3, 5 (Q, R, S, T)	wylot do atmosfery (przyłącza odpowietrzające)
12, 14 (X, Y, Z)	przyłącza sterowania
10 (Z)	przyłącze zerowania sygnału wyjściowego
81, 91	przyłącza zasilania zaworów wspomagających (zasilanie pilotów)
82, 84	przyłącza odpowietrzania zaworów wspomagających

Norma ISO 1219 przewiduje stosowanie dwóch rodzajów symboli graficznych dla rozdzielaczy, a mianowicie: symboli uproszczonych i symboli szczegółowych.

Wybrane symbole graficzne zaworów rozdzielających (bez sterowań)

Symbol	Określenie
	dwudrogowy dwupołożeniowy 2/2 normalnie zamknięty
	dwudrogowy dwupołożeniowy 2/2 normalnie otwarty
	trójdrogowy dwupołożeniowy 3/2 normalnie zamknięty
	trójdrogowy dwupołożeniowy 3/2 normalnie otwarty
	trójdrogowy dwupołożeniowy 3/2 normalnie zamknięty
	trójdrogowy dwupołożeniowy 3/2 normalnie otwarty
	czterodrogowy dwupołożeniowy 4/2
	pięciodrogowy dwupołożeniowy 5/2
	trójdrogowy trójpołożeniowy 3/3 położenie środkowe odcięte
	czterodrogowy trójpołożeniowy 4/3 Zamknięty w położeniu środkowym
	pięciodrogowy trójpołożeniowy 5/3 Zamknięty w położeniu środkowym

Wybrane symbole sterowań zaworów rozdzielających

Symbol	Określenie
	sterowanie przyciskiem, symbol ogólny
	sterowanie przyciskiem wciskanym
	sterowanie dźwignią
	sterowanie pedałem
	sterowanie mechaniczne - popychacz
	sterowanie sprężyną
	sterowanie rolką (dwa kierunki działania)
	sterowanie rolką łamaną (jeden kierunek działania)
	sterowanie elektryczne - elektromagnes z jedną cewką
	sterowanie ciśnieniem (pneumatyczne) - przez wzrost ciśnienia (strumień napełniający)
	sterowanie ciśnieniem (pneumatyczne)- przez spadek ciśnienia (strumień opróżniający)
	sterowanie silnikiem elektrycznym
	element piezoelektryczny
	sterowanie ze wspomaganiem przez wzrost ciśnienia
	sterowanie ze wspomaganiem przez spadek ciśnienia
	Wewnętrzna droga sygnału sterującego (sterowanie zaworu ciśnieniem własnym czynnika przepływającego przez zawór)

---