Otázka: Výběr mezi třícestným a pěticestným elektromagnetickým ventilem – technický průvodce pro složitou pneumatickou logiku.

Při návrhu pneumatických systémů plní směrové řídící ventily funkci „mozku“, který směruje stlačený vzduch k různým aktuátorům, aby umožnil přesné pohyby. Při výběru elektromagnetického ventilu patří mezi nejdůležitější inženýrská rozhodnutí výběr mezi třícestnou (3/2cestnou) a pěticestnou (5/2cestnou nebo 5/3cestnou) konfigurací. Nesprávná volba nejen ovlivní funkčnost systému, ale může také vést ke ztrátám v pneumatické účinnosti, zvýšené spotřebě energie a bezpečnostním rizikům.

Abychom pomohli manažerům nákupu B2B a systémovým integrátorům učinit informovaná rozhodnutí, tato technická příručka podrobně analyzuje rozdíly v přípojných portech, průtokových cestách, kompatibilitě s akčními členy a složité pneumatické logice, která určuje, který ventil je vhodný pro vaši konkrétní aplikaci.

1. Rozklad terminologie: Co znamenají čísla?

Než porovnáme jednotlivé aplikace, musíme objasnit standardizovanou pneumatickou terminologii, která se obvykle vyjadřuje zlomkem (např. 3/2 nebo 5/2):

• První číslo udává počet portů (připojení) na tělese ventilu.
• Druhé číslo udává počet přepínacích poloh, které může uzavírací kužel ventilu nabýt.

Tak například ventil 3/2 má tři porty a dvě polohy, zatímco ventil 5/2 má pět portů a dvě polohy. Ventil 5/3 má pět portů a tři různé polohy, přičemž třetí poloha je obvykle neutrální nebo střední.

2. Technický profil trojcestných elektromagnetických ventilů

Typický trojcestný ventil (3/2) obsahuje tři oddělené porty:

• Přípojka 1: Vstup vzduchu (P) z kompresoru nebo jednotky FRL.
• Přípojka 2: Výstupní/ pracovní přípojka (A) připojená k pohonu.
• Přípojka 3: Výfuková přípojka (R) pro vypouštění vzduchu do atmosféry.

Jak to funguje

V nestabilizovaném stavu je přípojka 1 uzavřená a přípojka 2 je spojená s přípojkou 3, čímž se umožní unikání vzduchu z pohonu. Po přivedení napájecího napětí se vnitřní šoupátko posune tak, že přípojku 3 uzavře a zároveň otevře cestu mezi přípojkou 1 a přípojkou 2, čímž se pohon naplní tlakovým vzduchem.

Hlavní aplikace

třícestné ventily se používají především k řízení jednočinných pohonů. Jedná se o pneumatická zařízení, která vyžadují stlačený vzduch pouze pro pohyb v jednom směru a pro návrat do výchozí polohy využívají buď vnitřní mechanickou pružinu, nebo vnější zátěž působící gravitací. Příklady zahrnují:

• Jednočinné válce (válce s pružinovým návratem).
• Pneumatická upínací zařízení.
• Vzduchové pytle nebo měchy.
• Řídicí obvody s pilotním řízením pro větší technologické ventily (např. těžké úhlové sedlové ventily).

Použití trojcestného ventilu je zde velmi účinné, protože eliminuje potřebu druhé pracovní linky, což zjednodušuje potrubní rozvody a snižuje náklady na komponenty.

3. Technický profil pětcestných elektromagnetických ventilů

Pětcestný ventil je složitější a má pět samostatných připojovacích portů:

• Port 1: Vstup stlačeného vzduchu (P).
• Port 2: Pracovní port A (pro vysunutí válce).
• Port 4: Pracovní port B (pro zasunutí válce).
• Port 3: Výfukový port R (vyfukuje pracovní port A).
• Port 5: Výfukový port S (vyfukuje pracovní port B).

Jak to funguje

U standardního pěticiestného dvoupolohového ventilu (5/2) při neaktivním stavu elektromagnetu proudí stlačený vzduch ze vstupního portu 1 do pracovního portu 2, zatímco pracovní port 4 je spojen s výfukovým portem 5. Při aktivaci elektromagnetu se uzávěr posune tak, že stlačený vzduch ze vstupního portu 1 je přesměrován do pracovního portu 4, zatímco pracovní port 2 je současně spojen s výfukovým portem 3. Toto dvojí přesměrování umožňuje přesnou regulaci pohybu válce v obou směrech.

Hlavní aplikace

5/2-cestné ventily jsou průmyslovým standardem pro řízení dvojčinných válců. Protože dvojčinné válce vyžadují stlačený vzduch jak pro vysunutí, tak pro zasunutí, potřebují řídicí zařízení, které dokáže přivést vzduch na jednu stranu pístu a současně vypustit vzduch ze strany druhé. Běžné aplikace zahrnují:

• Standardní dvojčinné lineární válce (např. řady JZPNU DNC nebo SC).
• Pneumatické rotační pohony (pro kulové nebo motýlové uzavírací klapky).
• Rychlé robotické manipulátory pro úkoly typu pick-and-place.

4. Složitá pneumatická logika: Přesahující dvě polohy

Zatímco 3/2- a 5/2-cestné ventily jsou ideální pro jednoduché binární stavy (zapnuto/vypnuto, otevřeno/zavřeno), složitá automatizace často vyžaduje mezistupňové řízení, což je oblast, kde se stávají nezbytnými 3-polohové 5/2-cestné ventily (5/3). Tyto ventily mají středovou polohu, kterou udržují centrovací pružiny v případě, že není napájen žádný elektromagnet. Existují tři hlavní typy středových konfigurací, každá z nich plní specifickou logickou funkci:

• Uzavřené střední polohy: V neutrální poloze jsou všechny přípojky uzavřeny. Vzduch zůstává uvězněn v obou komorách válce. Tato konfigurace se používá k pozastavení nebo zablokování zátěže ve střední poloze při nouzovém zastavení nebo k dočasnému udržení polohy válce.
• Vyfukovací střední poloha (otevřená střední poloha): V neutrální poloze jsou pracovní přípojky 2 a 4 vyfukovány do vyfukovacích přípojek 3 a 5. Válec je úplně depreseizován, což umožňuje obsluze ručně posunout pístní tyč nebo posuvnou část. Tato konfigurace je ideální pro bezpečnostní obvody, kde musí být stroj během údržby uveden do bezpečného stavu pro dotyk.
• Tlaková střední poloha: Ve střední poloze je přípojka přívodu vzduchu 1 současně spojena s oběma pracovními přípojkami 2 a 4. Protože je tlak vyrovnán na obou stranách, je pístní tyč válce pevně udržována. Z důvodu rozdílu ploch mezi pístní a tyčovou stranou lze tento princip také využít pro specializované pomalé pohyby nebo brzdné obvody.

5. Parametry rozhodování pro inženýry B2B

Při návrhu vašeho dalšího rozváděče nebo řídicího panelu vezměte v úvahu tyto technické pokyny pro výběr optimální konfigurace:

• Typ pohonu: Jednočinný pohon vždy odpovídá 3cestnému ventilu. Dvojčinný pohon vždy odpovídá 5cestnému ventilu.
• Bezpečnost a bezpečnostní stavy při výpadku: Musí systém při výpadku napájení uvolnit tlakový vzduch, udržet tlakový vzduch nebo se volně pohybovat? Vyberte 5/3 konfiguraci se správnou střední funkcí, aby byly splněny normy bezpečnosti.
• Montáž více 3cestných nebo 5cestných ventilů na jednom bloku rozváděče je skvělý způsob, jak optimalizovat prostor. AIRWORK nabízí individuální bloky rozváděčů pro obě řady za účelem snížení celkového objemu potrubí.
• Efektivita toku média: Použití samostatných výfukových připojení (např. samostatných výfukových připojení R a S u 5cestného ventilu) umožňuje instalaci tlumičů s regulací rychlosti přímo na výfuková připojení. To umožňuje nezávislé nastavení rychlosti vysunutí a zasunutí válce, což není možné u základní 3cestné konfigurace, pokud nejsou do potrubí zařazeny přídavné regulátory průtoku.

Řešení AIRWORK

Společnost Zhejiang Jinzhi Pneumatic Technology Co., Ltd. (JZPNU) nabízí komplexní sortiment řídicích elektromagnetických ventilů značky AIRWORK, včetně řady 3V (třícestné) a řady 4V (pěticestné). Ventily jsou vyrobeny z vysoce kvalitních hliníkových slitin a vybaveny odolnými, nízkotřecími pohyblivými jádry z NBR/HNBR, čímž zajišťují přesné přepínání, minimální úniky a mimořádně dlouhou životnost v náročných průmyslových B2B prostředích. Kontaktujte ještě dnes naši technickou inženýrskou tým, abyste vybrali ideální konfiguraci ventilu pro logiku vašich konkrétních strojů.