Н. Новиньков - Пневматика и робототехника. О пневмо- и гидроавтоматике в мехатронике

© Н. Н. Новиньков, 2022

ISBN 978-5-0059-2853-5

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

К началу 1970-х годов в СССР была введена система стандартов ЕСКД (единая система конструкторской документации), которая положила начало и системе элементов пневмоавтоматики. Однако система условных обозначений аппаратов пневмо- и гидроавтоматики (воздухо-, гидрораспределители, управляющие ими клапаны и «пилоты») остались не охваченными системой ЕСКД. В прилагаемой таблице 1 обозначений элементов пневмоавтоматики отмечены знаком «*» те из них, на которые были выпущены в 1968—1972 годах стандарты ЕСКД. Остальные аппараты, обозначения которых приводятся в таблице, взяты из каталогов инофирм (например, германской фирмы «Бош», фирмы Parker Hannifin, США, японской фирмы «Конанэлектрик»).

Характеристику аппаратов в принципиальных схемах и технических текстах принято обозначать в виде математической дроби: 2/2, 3/2, 4/2, 5/2, 4/3, 5/3, 6/3… Числитель дроби означает число входов и выходов энергетических потоков – сжатого воздуха или гидрожидкости – условно в виде жирных стрелок, проходящих поперечно оси золотника, внутри прямоугольников или квадратов, отражающих перемену направлений этих потоков. В иностранной (немецкой, французской, англоязычной и японской) технической литературе энергетические (магистральные) каналы аппаратов распределения энергопотоков называют словом «ход», и поэтому про аппараты говорят (и пишут): «трёхходовой», «четырёхходовой» и т. д. Но, чтобы в русском переводе не путать этот термин с понятием «движение» (а не «отверстие» в корпусе аппарата), в таблице 1 о числе входов-выходов дробного обозначения аппаратов применён общепризнанный российский термин «линия», то есть «трёхлинейный», «четырёхлинейный» и т. д. аппарат. Знаменатель дробного обозначения показывает число позиций, которые может занимать золотник аппарата: 2 или 3 (хода, например: 2 – влево и вправо + третий – в среднее, нулевое положение). Торцевые (тонкие) линии, переключающие аппарат (влево, вправо или вниз-вверх) не фигурируют в дробном обозначении. Обозначение и назначение элементов схем пневмоавтоматики приведены в таблице 1.

Таблица 1 выполнена на семи листах (страницах) и имеет семь разделов: 1) трубопроводы [п. 1.2б «Перекрещивание трубопроводов» – стандартное обозначение (с волной) в сложных принципиальных схемах употреблять не рекомендуется (в этом отличие предлагаемой редакции табл. 1 от устаревших обозначений в [1] – схема окажется в виде «амурских» или «дунайских» волн, – а также кажущееся несущественным отличие в изображении стрелок энергопотоков по краям прямоугольников и квадратов – без наклона – позволило в мелкомасштабных схемах управления существенно раздвинуть параллельные линии, входящие в и исходящие из аппаратов), а соединения трубопроводов – тройники и крестовины – в современных схемах обозначают жирной точкой (показано в п. 1.2а табл. 1)]; 2) узлы подготовки воздуха; 3) распределители и клапаны (в гидравлике принято клапаны управления называть «пилотами»); 4) способы и элементы управления (согласно теории автоматического управления, этих способов всего три: путевое управление (упорами, кулачками), временно́е и по технологическому параметру); 5) пневмомуфты в поворотных многоместных устройствах; 6) логические элементы (ДА, НЕ [но не добавлять букву «Т»! ], И, ИЛИ и «память» – триггер); 7) счётные пневмоблоки.

Условия составления и «чтения» пневмо- и гидросхем:

1. Исходное состояние схемы статично. Все аппараты сохраняют положение, в котором их оставило предыдущее внешнее воздействие. Включение схемы в сеть сжатого воздуха (открыванием вентиля п. 2б табл. 1) не вносит никаких кинематических изменений в положение золотников аппаратов схемы. И лишь должностное вмешательство рабочего-оператора (или наладчика, слесаря-ремонтника) производит требуемые переключения в схеме, отличающиеся от исходного состояния (при наличии электромагнитов в аппаратах и пневмоэлектродатчиков п. 4.2 и 4.4 табл. 1 – ещё и электрика).

2. Линии, изображающие магистральные трубопроводы (жирные), в пневмо- и гидросхемах показывают примыкающими (как к корпусу аппарата) только к одному из двух (или трёх) схемных прямоугольников или квадратов (тоже жирно обведённых), соединённых в один ряд (горизонтальный или вертикальный) без просвета. Нормальнозакрытые линии, примыкающие к прямоугольнику (квадрату), ограничивают в аппарате коротким значком в виде маленькой буковки «т» (см. п. 3.2 в табл. 1). Когда горизонтально изображённый в табл. 1 аппарат в принципиальной схеме управления удобнее расположить с магистральными входами и выходами, симметрично показанными в таблице (симметрично вокруг горизонтальной оси золотника), то буковка «т» оказывается перевёрнута «вверх ногами» или повёрнута набок в вертикальном варианте изображения аппарата. И этот же значок (т) может оканчиваться знаком перекрытого выхода из аппарата в атмосферу – незакрашенным треугольничком (в пневматике, п. 1.4б табл. 1) и неперекрытого – как в п. 3.1 и др. в табл. 1.

3. Выход из аппарата, закрытый пробкой, обозначается короткой жирной линией, оканчивающейся знаком умножения, п. 1.5а в табл. 1). Ввод в аппарат сжатого воздуха показывают короткой магистральной (жирной) линией, начинающейся из вершины незакрашенного равностороннего треугольничка (п. 1.3 табл. 1) [в гидросхемах – равносторонний треугольничек – закрашенный]. Внутри прямоугольников (квадратов) магистральные потоки показывают жирными стрелками (п. 3 табл. 1 и др.). К какому из прямоугольников (квадратов) двухпозиционных золотников аппаратов в схеме статического положения должны быть присоединены магистральные трубопроводы-линии? Ответ: только к одному, на торец которого есть или было (и аппарат это «помнит») воздействие сжатого воздуха либо есть постоянное воздействие пружины или подпор сжатого воздуха (п. 3.1, 3.2, 3.7 и 4.1.2б табл. 1, где он действует с торца аппарата) (подпор – это «пружина», которая никогда не разрушается от «усталости»). Его показывают отведённым от тройника снаружи аппарата через пневмосопротивление (на самом деле – поперечное миллиметровое сверление в золотнике в отсеке подвода сжатого воздуха в «большое» сверление со стороны его малого торца, то есть малого прямоугольничка, пририсованного к торцу аппарата на схеме). Для трёхпозиционных аппаратов в статическом положении входы и выходы магистральных трубопроводов показывают присоединёнными только к среднему прямоугольнику. А в малых прямоугольничках управления аппаратом, показанных слева и справа трёхпозиционного аппарата, содержится знак воздействия (электромагнит в виде поперечной косой линии или незакрашенный треугольничек пневмоуправления). Над ними показывают обозначения пружин (в виде горизонтальной «молнии»), удерживающих аппарат в среднем статическом положении.