Как управлять пневматическим клапаном (3 видео)

Как вы уже знаете, этот клапан с алиэкспресс позволяет резко открыть и закрыть выход находящемуся под давлением воздуху для использования в самодельной пневматике и страйкбольном оружии. Меня много раз спрашивали о размерах клапана и влезет ли он в гирбокс, вот они.

Также один из зрителей подогнал мне чертёжик с точными размерами клапана, держите

Содержание

УСТРОЙСТВО
УПРАВЛЕНИЕ
Принцип работы пневмоклапанов
Как управлять пневматическим клапаном
📽️ Видео

Видео:Пневмораспределитель - устройство и принцип работы.Скачать

УСТРОЙСТВО

Что касается устройства клапана – всё очень просто: соленоид втягивает клапан, воздух выходит. Убираем ток – пружинка возвращает клапан на место. Вот фотка с разобранным клапаном

Видео:Обзор И Сборка Пневмооборудования Для Станков.Скачать

УПРАВЛЕНИЕ

Максимальное рабочее давление: 18-19 атмосфер
Максимальное напряжение, нужно для открытия: 25 В
Идеально подходит соответствующий конденсатор 25 В 4700 мкФ

Результаты теста клапана, показывающие, какое напряжение нужно для открытия клапаном определённого давления

Чтобы открыть клапан, нужно подать на него постоянное напряжение, причём чем выше давление – тем большее нужно напряжение, и тем больший будет потребляться ток. Можно использовать мощные аккумуляторы (свинцовые, литий – полимерные) но этой задачей отлично справится обычный конденсатор, заряженный постоянным током.

На конденсатор подаётся постоянный ток, он заряжается буквально за секунду и перестаёт проводить ток. Затем конденсатор подключается к клапану и клапан открывается на очень короткий промежуток времени, достаточный для выстрела.

Экспериментальным путём удалось выяснить, что для таких целей с запасом подходит конденсатор на 25 вольт и ёмкостью 4700 микрофарад. Для того, чтобы зарядить конденсатор на 25 вольт и выжать из клапана всё, на что он способен, я предлагаю использовать китайский повышающий преобразователь от 2 до 28 вольт, выходное напряжение настраивается, и можно выставить нужные нам 25.

Теперь нужно придумать, как можно удобно заряжать конденсатор, а затем переключать его на клапан. Есть три хороших варианта: механический переключатель, реле и полевой транзистор, все эти способы рассмотрены в видео.

Что касается использования клапана в качестве “сердца” пневматического оружия, то с новой схемой питания всё супер. Клапан несильно прожорлив даже без доработки, и может выдавать приличную скорость, а управлять им мы можем от слабых батареек. Результаты тестов

Максимальное давление, на которое рассчитан клапан без модификаций, составляет 18-19 атмосфер. После превышения этого предела клапан временно выходит из строя и по непонятным причинам выдаёт в два раза меньшую скорость на выходе. Нужно выпустить весь воздух и накачать заново, чтобы клапан снова заработал. Так что рабочее давление примем равным 17-18 атмосфер. Немножко графиков

Читайте также: Электрическое подключение клапанов отсечных

Открыть клапан можно при помощи реле или транзистора, полевые транзисторы, которые подойдут для открытия клапана: напряжение не менее 30 В ток не менее 30 А, например:

IRFR1205PBF
IRLU7807ZPBF
IRFR7446TRPBF
IRFR7546PBF
IRLR3915PBF
IRFZ48ZPBF
IRLU8729PBF
IRFZ44NPBF
STD60N3LH5
FDD8447L
IRLU8721PBF
IRFB3806PBF
IRLR7807ZPBF
STP55NF06
IRFR3707ZPBF
IRFZ44EPBF
AUIRFR2905Z

Видео:Управление электромагнитным клапаном 2. Высокое давлениеСкачать

Принцип работы пневмоклапанов

Запорные и регулирующие пневмоклапаны являются необходимыми элементами любой пневматической системы и предназначены для регулирования прохождения потока сжатого воздуха. В данной статье рассмотрим принцип действия и основные разновидности этого типа оборудования.

По назначению и способу выполнения своих функций пневматические клапаны можно разделить на следующие подвиды:

Обратный клапан. Данный тип предназначен для поддержания движения воздуха по трубопроводу только в одном направлении. В случае если рабочая среда по каким-либо причинам начала двигаться обратным током, происходит механическое перекрытие канала. Запорный элемент обратного пневмоклапана выполняется в виде золотника или в виде шара и удерживается в открытом положении за счет энергии поступающей среды. Закрытие канала происходит под собственным весом (если речь идет о золотниковом типе) или под воздействием обратного тока воздуха.

Клапан быстрого выхлопа. Главной задачей оборудования данного типа является ускорение выпуска остаточного воздуха в атмосферу, минуя подающий трубопровод, в момент, когда шток пневмоцилиндра возвращается после срабатывания в исходное положение. Это позволяет заметно увеличить скорость прохождения полного рабочего цикла цилиндра. Конструктивно данный тип клапана выполнен в виде мембраны, которая работает в обе стороны и толкает поток воздуха в разные выходные отверстия, в зависимости от направления движения рабочей среды.

Пневмоклапан последовательности. Данный вид предназначен для пуска в систему рабочей среды только при достижении заранее определенного уровня давления. Приводится в движение такой клапан посредством поршня, на который с одной стороны воздействует сжатый воздух, а с другой — пружина. В зависимости от положения поршня клапан приходит в открытое или закрытое состояние.

Логические пневмоклапаны. Логические элементы пневматических сетей предназначены для предоставления доступа рабочей среды в пневмосеть только при условии работы одного из нескольких источников сжатого воздуха (клапан «или»), либо при условии двух работающих линий (клапан «и»). С точки зрения конструктивного исполнения различают клапаны с распределительными механизмами мембранного, шарикового и золотникового типов.

Читайте также: Почему стучат клапана ваз 21099

Клапан выдержки времени. Конструкция позволяет изменять положение клапана не сразу, а лишь спустя некоторое время после поступления управляющего сигнала. Для этой цели используется специальное инерционное звено, которое состоит из емкости с дроссельной заслонкой, которая срабатывает только по мере повышения давления в данном резервуаре, куда сжатый воздух постепенно попадает через отверстие малого диаметра. Регулировка времени отсроченного срабатывания клапана производится путем настройки проходного сечения или изменением объема пневмоёмкости.

Все описанные выше пневматические устройства могут быть установлены в любом положении, что не сказывается на их прочности и устойчивости к вибрации. Открытие и закрытие отверстия происходит посредством потока среды, со степенью очистки, соответствующей ГОСТу.

Видео:Электромагнитный клапан для пневматикиСкачать

Как управлять пневматическим клапаном

Группа: New
Сообщений: 16
Регистрация: 7.9.2010
Из: Минск
Пользователь №: 71096

Группа: Участники форума
Сообщений: 288
Регистрация: 19.12.2009
Пользователь №: 42881

ЭМ клапан использует давление среды для открытия/закрытия — через малюсенькое пилотное отверстие, и если среда «грязная» — будут проблемы. Если препад давления на клапане мал = не откроется.
И потом — обычно пневматику стараются применять в системах, использующих основной — пневматический принцип, или на объектах, имеющих пневмоцентрали..

Группа: New
Сообщений: 16
Регистрация: 7.9.2010
Из: Минск
Пользователь №: 71096

Группа: Участники форума
Сообщений: 9745
Регистрация: 11.12.2008
Из: Алабино
Пользователь №: 26597

Группа: New
Сообщений: 16
Регистрация: 7.9.2010
Из: Минск
Пользователь №: 71096

При автоматическом регулировании контрольный кабель все равно придется прокладывать (управление открытием/закрытием)

Про какую именно трубку идет речь?

Группа: Участники форума
Сообщений: 288
Регистрация: 19.12.2009
Пользователь №: 42881

Задвижка с электроприводом (более медленная альтернатива)

Timmy видимо имел ввиду, что пневмопривод сохраняет свойства пневмоцилиндра — и играя объемом/давлением воздуха можно регулировать степень открытия/закрытия клапана

Существуют запорные ЭМ (электромагнитные клапана), которые когда на них подаётся сигнал открываются (или закрываются, в зависимости от исполнения клапана НЗ или НО) за счёт действия ЭМ сил, и возвращаются в нормальное положение пружиной.

Читайте также: Клапана избыточного давления для компенсации дымоудаления

Существуют запорные пневматические клапана, для открытия/закрытия (НО или НЗ) которых используется воздух кип (очищеный и осушеный) — по сигналу в клапане маленьким э/м клапаном в пневматический клапан пускается воздух из трубы. При пропаже сигнала (подачи сигнала на закрытие/открытие) воздух из клапана выпускается в атмосферу, и клапан возвращается в нормальное положение пружиной.

Существуют регулирующие клапана с пневмоприводом — управляются примерно так же как и предыдущие, также потребляют воздух и спускают его в атмосферу, но воздуха потребляют гораздо больше.

Существуют регуляторы прямого действия, которые держат заданное давление до или после себя, и которые для работы используют энергию регулируемой среды. Их очевидно и имел в виду vlad980. Отличаются значительно меньшей ценой, чем регулирующий клапан с пневмо- или электроприводом. Также к ним не надо тянуть ни кабель, ни воздух. Берут меньший диапазон, чем регулирующие клапана с приводом. Мы их часто ставим. Уставка регулирования естественно настраивается механически.
Регуляторы прямого действия, у которых уставку можно задавать дистанционно — это экзотика. Мне известен только один российский производитель — Газприборавтоматика (дочка Газпрома).

Пневмопривод, который может питаться регулируемой средой — ещё большая экзотика. Что сделать такое возможно в принципе, мне ответил только один производитель (используя сименсовские позиционеры), тогда как среда была — топивный газ из магистрального трубопровода (т.е. газ осушенный и очищенный дальше некуда).

Главное преимущество пневматики — то что у пневмоприводов есть искробезопасное исполнение => их теоретически безопаснее использовать во взрывоопасных зонах.
Преимущество номер 2 — в случае пропажи питания пневмпоривода будут работать пока не упадёт давление в ресивере, т.е. достаточно долго (у нас в последнем проект идёт 1 час).
Преимущество номер 3 — в случае пропажи питания и пропажи давления в воздухопроводе клапан с пневмоприводом, в силу особенности конструкции, легко придёт в предустановленное значение (НО, НЗ). Закреплёное положение штока является специальным исполнением для рег. клапана с пневмоприводом. Тогда как для электропривода стандартным является как раз закреплёное положения, и для открытия/закрытия в случае пропажи питания требуется докупать доводчик, который стоит как сам регулятор и очень большой по габаритам.

На воду, если клапан ставится не во взрывоопасной зоне, ставить пневматику смысла нет никакого.