W wielu maszynach pneumatycznych oznaczenie modelu na zaworze wygląda prosto, ale to jego funkcja decyduje o sposobie ruchu siłownika. Zawory 3V110, 3V210, 3V310 i 3V410 są zwykle stosowane jako pneumatyczne elektrozawory 3/2, natomiast zawory 4V110, 4V210, 4V310 i 4V410 jako zawory rozdzielające 5/2. Obie grupy należą do kategorii elektrozaworów , ale pełnią różne funkcje w układach pneumatycznych.
Praktyczna różnica dotyczy rodzaju siłownika. Zawór 3V wybiera się zwykle do siłownika jednostronnego działania, sterowania przedmuchem, powietrzem sygnałowym lub niewielkim urządzeniem pneumatycznym, które wymaga zasilania i odpowietrzania przez jedno przyłącze robocze. Zawór 4V wybiera się zwykle do siłownika dwustronnego działania, który wymaga dwóch przyłączy do przełączania między wysuwem a powrotem.
Pierwsza różnica: funkcja przyłączy
Zawór serii 3V ma trzy przyłącza i dwa położenia. Jedno przyłącze doprowadza sprężone powietrze, drugie łączy się z siłownikiem lub przewodem wyjściowym, a trzecie odprowadza powietrze po przełączeniu zaworu z powrotem. Taki układ sprawdza się w siłownikach jednostronnego działania, ponieważ po uwolnieniu powietrza skok powrotny zapewnia sprężyna wewnątrz siłownika.
Modele takie jak 3V110-06, 3V210-08, 3V310-10 i 3V410-15 działają zgodnie z tą zasadą sterowania. Im wyższy numer serii, tym zwykle większy rozmiar przyłączy i przepustowość.
Zawór serii 4V ma pięć przyłączy i dwa położenia. Jest wyposażony w przyłącze zasilające, dwa przyłącza siłownika i dwa przyłącza odpowietrzające. Dzięki temu może naprzemiennie doprowadzać powietrze do każdej strony siłownika dwustronnego działania, jednocześnie odpowietrzając stronę przeciwną. Siłownik może wykonywać wysuw i powrót za pomocą sprężonego powietrza, bez konieczności stosowania sprężyny mechanicznej.
Dobór zależy od rodzaju siłownika
Jeśli maszyna wykorzystuje zacisk jednostronnego działania, niewielki ogranicznik, wypychacz, sworzeń pneumatyczny lub minisiłownik z powrotem sprężynowym, seria 3V jest często prostszym wyborem. Układ jest nieskomplikowany, przebieg przewodów łatwiej prześledzić, a diagnostyka usterek jest szybsza, ponieważ występuje tylko jeden sterowany przewód wyjściowy.
Jeśli maszyna wykorzystuje siłownik dwustronnego działania do pchania, podnoszenia, pozycjonowania indeksowego, otwierania, zamykania lub przemieszczania, bardziej odpowiednia jest seria 4V. Modele 4V110-06 i 4V210-08 są często stosowane do siłowników kompaktowych i średniej wielkości. Przy większym zapotrzebowaniu na powietrze można wybrać 4V310-10 lub 4V410-15.
Częstym błędem jest wybór zaworu 3/2 do siłownika dwustronnego działania tylko dlatego, że napięcie cewki i gwint wydają się odpowiednie. Zawór może przełączać dopływ powietrza, ale nie zapewni siłownikowi właściwego układu sterowania kierunkiem ruchu. Innym błędem jest użycie zaworu 5/2 do prostego przedmuchu lub siłownika jednostronnego działania, gdy mniejszy zawór 3/2 byłby prostszym i bardziej ekonomicznym rozwiązaniem.
Wielkość przepływu zależy od średnicy i prędkości siłownika
Rozmiary 110, 210, 310 i 410 należy dobierać z uwzględnieniem średnicy przewodów, średnicy tłoka siłownika, długości skoku i szybkości cyklu. Niewielki, wolno poruszający się siłownik nie wymaga takiej samej przepustowości zaworu jak większy, szybko pracujący siłownik. Zbyt duży zawór może niepotrzebnie zajmować miejsce i zwiększać koszty, natomiast zbyt mały może powodować powolną lub niestabilną pracę siłownika.
W wielu instalacjach przemysłowych zawory serii 110 stosuje się do kompaktowych przyrządów, powietrza sygnałowego i małych siłowników. Zawory serii 210 są powszechne w maszynach automatyki ogólnego przeznaczenia. Serie 310 i 410 sprawdzają się w większych siłownikach, przy dłuższych skokach lub w urządzeniach, w których ruch siłownika wymaga większego przepływu powietrza. Ta sama zasada doboru rozmiaru dotyczy zarówno rodziny 3V, jak i 4V, ale funkcje tych zaworów w układzie pozostają różne.
Sterowanie elektryczne i powrót do położenia początkowego
Większość zaworów 3V i 4V z jedną cewką wykorzystuje sygnał elektryczny do przesunięcia suwaka, a powrót sprężynowy lub pneumatyczny do jego przestawienia po odłączeniu zasilania. Jest to przydatne, gdy maszyna powinna powrócić do stanu domyślnego po zaniku sygnału. Napięcie cewki, na przykład DC24V, AC110V lub AC220V, musi być zgodne z napięciem w szafie sterowniczej.
W zaworze 3V odłączenie zasilania zwykle powoduje odpowietrzenie przewodu wyjściowego. W zaworze 4V z jedną cewką odłączenie zasilania zwykle przywraca domyślny kierunek ruchu siłownika. Działanie w stanie domyślnym należy sprawdzić podczas projektowania maszyny, ponieważ wpływa ono na zatrzymanie awaryjne, zachowanie przy zaniku zasilania, bezpieczeństwo konserwacji i położenie oprzyrządowania.
Praktyczne wskazówki zakupowe
Przed złożeniem zamówienia należy ustalić, czy siłownik jest jednostronnego, czy dwustronnego działania. Następnie należy sprawdzić rozmiar przyłączy, napięcie cewki, ciśnienie robocze, rozmiar przewodów, typ złącza i dostępną przestrzeń montażową. W przypadku wymiany starego zaworu przed odłączeniem przewodów warto zrobić zdjęcie etykiety modelu i oznaczeń przyłączy.
Nabywcom OEM opłaca się ujednolicić dobór do kilku rozmiarów. Na przykład do niewielkich zastosowań jednostronnego działania można użyć 3V110 lub 3V210, a do typowych siłowników dwustronnego działania — 4V210. W większych maszynach modele 3V310, 3V410, 4V310 i 4V410 można przeznaczyć do zastosowań wymagających większego przepływu. Ułatwia to zakupy i zarządzanie częściami zamiennymi.
Najczęściej zadawane pytania
Czy zawór 3V może sterować siłownikiem dwustronnego działania?
Zwykle nie jest to właściwy wybór. Siłownik dwustronnego działania zazwyczaj wymaga zaworu 5/2, takiego jak zawór serii 4V, aby można było prawidłowo sterować oboma jego przyłączami.
Kiedy wybrać zawór 3V?
Zawór 3V należy wybrać do siłowników jednostronnego działania, przedmuchu, powietrza sygnałowego, napędów z powrotem sprężynowym lub prostego sterowania zasilaniem i odpowietrzaniem.
Kiedy wybrać zawór 4V?
Zawór 4V należy wybrać do siłowników dwustronnego działania, które wymagają pneumatycznego wysuwu i powrotu przez dwa przyłącza powietrza.
Podsumowanie
Najłatwiej rozróżnić zawory rozdzielające 3V i 4V, sprawdzając rodzaj siłownika. W układach jednostronnego działania zwykle stosuje się zawory 3V, natomiast układy z siłownikami dwustronnego działania zazwyczaj wymagają zaworów 4V. Następnie należy wybrać rozmiar 110, 210, 310 lub 410 w zależności od zapotrzebowania na przepływ, rozmiaru przyłączy i dostępnej przestrzeni montażowej.
