Регуляторы потока - часть 2

Из двух типов регуляторов потока, чаще используется однонаправленный. Последующее описание относится к регуляторам такого типа.
При управлении цилиндром двухстороннего действия, используются регуляторы давления для того, чтобы осевое усилие можно было отрегулировать равным в обоих направлениях. Однако сила - не единственный параметр, которым нужно управлять. Скорость, с которой поршень перемещает нагрузку, также должна быть стабильной.
Регулирование скорости движений поршня обеспечивается однонаправленным регулятором потока, если он корректно установлен.
Чтобы управлять потоком в активной полости, в обе полости цилиндра двухстороннего действия, поочередно подается и стравливается в атмосферу сжатый воздух, через присоединенные к ним дроссели с обратными клапанами. Это было бы неправильно, поскольку такая управляемая подача воздуха в полость приводит к "толчкообразным" движениям поршня. По мере движения поршня, объем увеличивается, а давление снижается; это может приводить к кратковременной остановке поршня, до тех пор, пока давление не увеличиться до требуемого значения. Чтобы гарантировать плавное движение поршня, необходимо поддерживать постоянное давление в полости неограниченным потоком воздуха.

Диаграммы на рис. V.23, фиг.1 показывают характеристики давления в полостях цилиндра двустороннего действия с установленными регуляторами потока и без них.

а) Через распределитель прямого действия воздух стравливается из отрицательной полости цилиндра.

b) Воздух стравливается из отрицательной полости и проходит сначала через дроссель с обратным клапаном, а затем через распределитель прямого действия. Сокращение потока воздуха, вызванного регулятором потока, задерживает уменьшение начального давления и усиливает эффект противодавления.
Интересно обратить внимание на следующие особенности в диаграммах:
- время t1 возросло, поскольку движение поршня замедлилось, но не за счет более медленного нарастания давления в положительной полости, а за счет более медленного снижения давления в отрицательной полости.
- период времени t2 увеличен, а падение давления положительной полости уменьшено. Это происходит из-за пониженной скорости поршня и поэтому увеличение объема положительной полости происходит медленнее.

Чертеж 2 показывает использование двух регуляторов потока, чтобы управлять скоростью цилиндра двустороннего действия в обоих направлениях.
-Когда в положительные полости поступает сжатый воздух, он проходит через обратный клапан в обход дросселя.
-Из отрицательных полостей воздух вынужден вытекать через дроссель, так как обратный клапан закрывает это направление.
Чтобы получить такую схему, устанавливают два однонаправленных регулятора потока, и это гарантированно исключает эффект регулирования потока подачи воздуха в положительную полость.
В случае односторонних цилиндров регулятор потока может быть соединен только с одним портом, и поэтому будет управлять скоростью цилиндра только в одном направлении. Применяя регулятор потока, невозможно качественно управлять скоростью пневматических цилиндров при значениях ниже 10 мм/с, поскольку давления, поступающего при этом к поршню недостаточно, чтобы преодолеть трение в уплотнениях. В этой ситуации цилиндр действовал бы, как бы регулятор потока, установленный в неправильном направлении. Движение поршня было бы с толчками. Решение этой проблемы обсуждено в последующей части.
Малый объем воздуха, который действует на поршень пилота в клапане, может также управлять регулятором потока. Управление может быть подано как в порт пилота, так и от него, чтобы создать различные механизмы задержки.
Чертеж 3.
Сигнал от клапана управления может достаточно коротким, но устройство пилота останется под давлением в течение более длинного периода. Это происходит благодаря регулятору потока, замедляющего скорость истечения воздуха из камеры пилота.

Чертеж 4.
Если период времени недостаточен, как в примере выше, продолжительность сигнала может быть увеличена за счет установки небольшого ресивера. Это эффективно увеличивает объем воздуха, который будет стравливаться через дроссель с обратным клапаном потока из полости пилота.
-Когда сигнал от клапана управления исчезает, удаляемый воздух имеет больший объем, который должен пройти через дроссель и поэтому давление удерживается на поршне пилота в течение большего периода. Это задержит переключение клапана прямого действия в течение более длинного времени.
Можно также управлять потоком воздуха в полость пилота и задерживать управление распределителем прямого действия. Если задержка должна быть короткой, достаточно соединить обратный клапан с портом пилота. Если требуется более длинная задержка, подача воздуха в полость пилота осуществляется через дроссель с обратным клапаном и ресивер.

Чертеж 5
a) Когда поток воздуха, управляемый регулятором потока поступает в ресивер, его объем увеличивается, а давление уменьшается настолько, что поршень пилота уже невозможно переместить.
b) Через некоторое время давление воздуха увеличится, поскольку количество воздуха в ресивере возрастет, и в результате поршень пилота сдвинется с места.

Чертеж 6.
Положение дросселя с обратным клапаном - полностью противоположное, по сравнению со схемами 3 и 4. Исчезновение сигнала управления приводит к немедленному выходу воздуха через обратный клапан, в результате чего давление в полости пилота становится атмосферным.