Лабораторная работа № 8. • Цилиндр двустороннего действия.

ПОВОРОТНЫЙ СТОЛ

Изучаемые темы:

• Цилиндр двустороннего действия.

• Непрямое управление с возвратно-поступательным движением штока.

Задания:

• Разработать принципиальную пневматическую и электрическую схему.

• Собрать пневмоэлектрическую систему на стенде.

• Проверить работу собранной системы.

Условия задачи:

С помощью поворотного стола с фиксацией положения по углу поворота (рис. 8.1) пластмассовые канистры перемещаются с одинаковым шагом. При нажатии на кнопочный переключатель с фиксацией стол поворачивается с равным угловым шагом за счет возвратно-поступательного перемещения штока цилиндра, присоединенного к столу через кривошип. При повторном нажатии на переключатель движение прекращается.

Решение:

При нажатии на кнопочный переключатель с фиксацией S3 (рис. 8.2 и 8.3) замыкается цепь подачи тока на обмотку реле К1. Контакты К1 замыкаются и обеспечивают подачу тока на обмотку электромагнита Y1, который переключает 5/2-распределитель с двусторонним управлением. Шток цилиндра двустороннего действия выдвигается и в крайнем положении нажимает на концевой выключатель S2.

С началом движения штока концевой выключатель S1 отключается и размыкает электрическую цепь питания обмотки реле К1, контакты которого размыкают цепь питания электромагнита Y1.

Рис. 8.1. Эскиз объекта управления:

1 - поворотный стол с прорезями; 2 – канистра; 3 - подвижная площадка;

4 – кривошип; 5 – шток; 6 - цилиндр

При срабатывании выключателя S2 замыкается цепь подачи тока на обмотку реле К2, контакты К2 которого, замыкаясь, подают ток на электромагнит Y2, и 5/2-распределитель переключается в исходное положение. Шток цилиндра втягивается и в исходном положении снова нажимает на концевой выключатель S1.

С началом движения штока в обратном направлении концевой выключатель S2 отключается, размыкая электрическую цепь питания обмотки реле К2, после чего размыкается и цепь питания электромагнита Y2.

При возврате штока в исходное положение, благодаря НАЖАТОЙ кнопке S3 и срабатыванию выключателя S1, снова включается реле К1, замыкая цепь электромагнита Y1. 5/2-распределитель снова переключается, шток цилиндра опять начинает выдвигаться.

Перечень используемых элементов приведен в таблицах 8.1 и 8.2.

Таблица 8.1

Перечень элементов пневматической схемы

Таблица 8.2

Перечень элементов электрической схемы

Задание для самостоятельного выполнения:

Для предотвращения аварии необходимо прервать движение штока поворотного стола (см. условие задачи). Остановка штока должна происходить при нажатии кнопки «СТОП», с последующей световой сигнализацией об аварийной остановке. Помимо этого, необходимо знать, втянут или вытянут шток. Необходимо разработать схему, удовлетворяющую данному условию, для чего следует:

• Разработать принципиальную пневматическую и электрическую схемы.

• Собрать пневмоэлектрическую систему на стенде.

• Проверить работу собранной системы.

Лабораторная работа № 9

ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изучаемые темы:

• Цилиндр одностороннего/двустороннего действия.

• Схема с электрическим "самоподхватом" и доминирующим сигналом включения.

Задания:

• Разработать принципиальную пневматическую и электрическую схему.

• Собрать пневмоэлектрическую систему на стенде.

• Проверить работу собранной системы.

Условия задачи:

Детали зажимаются с помощью тисков с пневматическим приводом (рис. 9.1). При нажатии на кнопочный переключатель подвижная часть тисков перемещается вперед и зажимает деталь. При нажатии на другой кнопочный переключатель подвижная часть возвращается в исходное положение (тиски разжаты).

Рис. 9.1. Эскиз объекта управления:

1 – стол; 2 - основание тисков; 3 - неподвижные губки тисков; 4 – деталь; 5 – подвижные

губки тисков; 6 - направляющая подвижных губок; 7 – шток; 8 - пневматический цилиндр

Решение:

При нажатии на кнопочный переключатель S1 (ВКЛ) (рис. 9.2 и 9.3) замыкается цепь подачи тока на обмотку реле К1. Контакты К1 (13,14) через нормально замкнутые контакты переключателя S2 (ВЫКЛ) обеспечивают "самоподхват", удерживая замкнутой цепь подачи тока на обмотке реле К1 даже после отпускания кнопки S1, а контакты (23,24) обеспечивают подачу тока на обмотку электромагнита Y1, который переключает 3/2-(5/2) распределитель. Шток цилиндра одностороннего (двустороннего) действия выдвигается.

При срабатывании переключателя S2 (ВЫКЛ) размыкается цепь подачи тока на реле К1, контакты К1, которого размыкаются, прекращая подачу тока на электромагнит Y1. 3/2-(5/2) распределитель пружиной возвращается в исходное положение. Шток цилиндра втягивается.

Перечень используемых элементов приведен в таблицах 9.1 и 9.2.

Рис. 9.2. Принципиальная пневматическая схема:

а – использование 3/2 распределителя и цилиндра одностороннего действия,

б – использование 5/2 распределителя и цилиндра двустороннего действия

Рис. 9.3. Принципиальная электрическая схема

Таблица 9.1

Перечень элементов пневматической схемы

Таблица 9.2

Перечень элементов электрической схемы

Задание для самостоятельного выполнения:

Модернизировать представленные выше схемы так, чтобы при одновременном нажатии кнопок S1 и S2 происходило втягивание штока (доминирующее выключение), затем разработать схему, удовлетворяющую данному условию.

Для решения задачи необходимо:

• Разработать принципиальную пневматическую и электрическую схемы.

• Собрать пневмоэлектрическую систему на стенде.

• Проверить работу собранной системы.

Лабораторная работа № 10

ПЕРЕДАТОЧНАЯ СТАНЦИЯ

Изучаемые темы:

• Управление координированным перемещением со вспомогательными условиями.

Задания:

• Разработать принципиальную пневматическую и электрическую схемы.

• Собрать пневмоэлектрическую систему на стенде.

• Проверить работу собранной системы.

Условия задачи:

С помощью передаточной станции нужно перемещать блоки из магазина на станцию обработки (рис. 10.1).

Блоки выталкиваются из магазина цилиндром А, а затем передаются на станцию обработки цилиндром В. Шток цилиндра В может вернуться в исходное положение только после того, как втянется шток цилиндра А.

Для определения наличия блоков в магазине установлен концевой переключатель. Если блоков в магазине нет, новый цикл начать невозможно. Об этом свидетельствует звуковой сигнал. Система управления должна работать в режиме одиночного цикла, т.е. по команде система должна совершить один цикл и остановиться.

Рис. 10.1. Эскиз объекта управления (передаточной станции):

1 – основание; 2 – магазин; 3 – детали; 4 - станция обработки; А, В – пневматические

цилиндры (в скобках указано их обозначение на пневматической схеме)

Решение:

Для имитации концевого выключателя, определяющего наличие блоков в магазине, необходимо использовать кнопочный переключатель с фиксацией (имеется на панели ввода сигналов), т.е. при нажатии на переключатель имитируется наличие блоков в магазине.

Пустой магазин

Если кнопка с фиксацией S3 не нажата (рис. 10.2 и 10.3), через контакты S3 (31,32) замкнута цепь звукового сигнала H1. Электрическое питание в систему не подается, т.к. контакты S3 (13,14) разомкнуты.

Заполненный магазин

При нажатой кнопке S3 цепочка звукового сигнала разомкнута, а питание в систему подается через замкнувшиеся контакты S3 (13,14).

Шаг 1

При нажатии на кнопочный переключатель S4, замыкается цепь подачи тока на обмотку реле К1, контакты которого К1 при этом замыкаются. Контакт К1 (13,14) обеспечивает "самоподхват" реле, удерживающий его включенным даже после отпускания кнопки S4, а контакт К1 (23,24) обеспечивает подачу тока на электромагнит Y1, включающий 5/2-распределитель с односторонним управлением. Шток цилиндра А выдвигается и в крайнем положении включает датчик В2.

Шаг 2

Замыкается электрическая цепь обмотки реле К2, контакт которого К2 пропускает ток на электромагнит Y2. 5/2-распределитель с двусторонним управлением переключается, шток цилиндра В выдвигается и в крайнем положении нажимает на концевой выключатель S2. С началом движения штока концевой выключатель S1 выключается и размыкает цепь питания обмотки реле К1, контакты которого К1 размыкаются и обесточивают электромагнит Y1. 5/2-распределитель с односторонним управлением пружиной возвращается в исходное положение, шток цилиндра А втягивается, включая в исходном положении датчик В1.

Шаг 3

С началом движения поршня цилиндра А датчик В2 выключается, размыкая цепь питания обмотки реле К2. Контакты К2 размыкают электрическую цепь электромагнита Y2. При нажатии на кнопку S2 в крайнем выдвинутом положении штока цилиндра В и включенном датчике В1 при исходном положении штока цилиндра А включается реле КЗ, контакты которого замыкают электрическую цепь питания с электромагнита Y3. 5/2‑распределитель с двусторонним управлением переключается в исходное положение, шток цилиндра В втягивается. Как только шток сходит с концевого выключателя S2, выключается реле КЗ, размыкаются контакты К3, и далее отключается электромагнит Y3.

Перечень используемых элементов приведен в таблицах 10.1 и 10.2.

		Y3

Рис. 10.2. Принципиальная пневматическая схема

Рис. 10.3. Принципиальная электрическая схема

Таблица 10.1

Перечень элементов пневматической схемы

Таблица 10.2

Перечень элементов электрической схемы

Задание для самостоятельного выполнения:

Для технологических нужд потребовалось, чтобы скорость выдвижения штоков цилиндров регулировалась. Разработать схему, удовлетворяющую данному условию.

Для решения задачи необходимо:

• Разработать принципиальную пневматическую и электрическую схемы.

• Собрать пневмоэлектрическую систему на стенде.

• Проверить работу собранной системы.