Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Матричное коммутирование сжатого воздуха
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
zheka
Ивзиняюсь что не по теме электроники, не знал даже в какой раздел написать.

Предлагаю одну задачку - или у меня фантазии не хватает, или она не имеет простого решения.

Всем электронщикам известен принцип матричного коммутирования, кажем светодиодов. 4 ряда светодиодов по 8. Подаем питание на соответствующий ряд и соответствующий столбец. В итоге 32-мя светодиодами можно управлять 12-ю линиями.

Переносимся в более твердотельный мир - есть 32 (8х4) потребителя сжатого воздуха. Хочется сэкономить на электромагнитных клапанах.
Представьте себе - источник сжатого воздуха, разветвитель на 4, к его выходам подключены 4 клапана. На выходах клапанов 4 магистрали, каждая из которых питает 8 потребителей. И вот тут затык - а как дальше? как их связать между собой, как подключить оставшиеся 8 клапанов, чтобы управлять всей матрицей адресно?

Я голову сломал. Или у меня не хватает фантазии, или эта задача в принципе не имеет решения?

Думаю, многим будет интересно размять мозг) Ваши мысли?

Магистрали вот такие примерно https://ru.aliexpress.com/item/1-4-PT-Threa...7.13482.95643.0
jcxz
Задача не имеет решения, так как если клапанов будет меньше чем потребителей, то значит будут существовать какие-то пути перетока воздуха между какими-то двумя потребителями. А значит скоммутировать их отдельно не получится.
Матричное построение здесь невозможно. В электронике оно возможно, потому что для протекания тока нужно два провода к потребителю: '+' и '-'. А для воздуха - только один, так как обратного пути нет - сброс в атмосферу.
zheka
Цитата
для протекания тока нужно два провода к потребителю: '+' и '-'. А для воздуха - только один,

Вот именно тогда, когда я обратил внимание на это различие, я и подумал, что задача не имеет решения.
К сожалению, вы лишь подтвердили мои мысли.

Хотя.... если сделать клапан, шток которого управляет сразу 4-мя магистралями, то можно. Но с философской точки зрения это все равно получается 4 клапана, просто электромагнитный привод общий.
Den64
Если ваши потребители подобны пневмомоторчикам (по типу авиамодельных на сжатом СО2) где можно организовать вход и выход сжатого воздуха. То проблема решаема.
zheka
Цитата
подобны пневмомоторчикам

нет.

Жаль, а то что-то жаба душит на 32 клапана...
k155la3
Если следовать гипотезе, что "все изобретено до нас", посмотрите каталоги у "пневматиков" Camozzi.
sm.gif
ps
сэкономить на кол-ве эм клапанов возможно, только если они будут работать как дешифратор в электронике (по "прямой" схеме на элементах 2И).
По механике весч получится сложная и соотв-но дорогая.
jcxz
Цитата(k155la3 @ Jul 14 2018, 18:25) *
сэкономить на кол-ве эм клапанов возможно, только если они будут работать как дешифратор в электронике (по "прямой" схеме на элементах 2И).

Клапан - ключевой элемент. Один ключевой элемент - одна линия управления. Именно клапаны ТС и хочет экономить.
Какое вообще отношение ЛА имеет к ключу??
Herz
Если в каждый момент времени потребитель будет только один (или одна группа), то можно поискать диверторы: устройства, перенаправляющие поток. К примеру, это поворотный кран с несколькими выходами, каждый из которых подключается ко входному отверстию при соответствующем положении ротора, в котором и выполнен канал.
Аналог - галетный переключатель.
SSerge
Цитата(zheka @ Jul 14 2018, 14:30) *
Жаль, а то что-то жаба душит на 32 клапана...

Если применить клапаны для управления пневмоцилиндрами (распределитель 5/3), можно обойтись 16 штуками.
А чтобы собрать их все в компактную кучку применяют такие штуки как пневмоострова.
k155la3
Цитата(jcxz @ Jul 14 2018, 21:24) *
Клапан - ключевой элемент. Один ключевой элемент - одна линия управления. Именно клапаны ТС и хочет экономить.
Какое вообще отношение ЛА имеет к ключу??
Логика есть sm.gif CAMOZZI
Я в смысле пневматического "дешифратора" 1 -->32. Электромагнитных "приводов", соотв-но 5. На штоке каждого привода - соответствующий набор клапанов для
переключения на требуемую линию. Каждый клапан "эмулирует", может не 2И, скорее ключ. Хотя 2И - "ключ" для 1.
Это просто инф "к сведению" для желающих "раскурить" задачу, что и запрашивает ТС
zheka
Да...очень запутанный и сложный интерфейс выбора именно такой конструкции, которая нужна.
Но это полбеды - он очень тормознутый. Мне так не удалось выйти на конкретную конструкцию.
Кто-нибудь может мне сказать, сколько хоть примерно будет стоить пневмоостров 1->32?

просто 32 клапана будут стоить 12 тыс. рублей. Так стоит ли игра свеч?

Мдэ.....
на 32 канала распределитель будет стоить около 100 тысяч.... Спасибо, что не евро)

Куда дешевле https://ru.aliexpress.com/item/5-Way-Manifo...000000000000000
jcxz
Цитата(zheka @ Jul 15 2018, 19:07) *

Мне кажется или в нём использованы винные пробки (Muffler)??? biggrin.gif
k155la3
Цитата(zheka @ Jul 15 2018, 19:07) *
. . . . просто 32 клапана будут стоить 12 тыс. рублей. Так стоит ли игра свеч? . . .

Если допустимо использовать пластмассу и китай - естественно, нет.

Stas-
Цитата(zheka @ Jul 14 2018, 13:28) *
Хотя.... если сделать клапан, шток которого управляет сразу 4-мя магистралями, то можно. Но с философской точки зрения это все равно получается 4 клапана, просто электромагнитный привод общий.

Тоже когда-то ломал голову на тему такого коммутатора, только я тогда реле экономить пытался sm.gif Тоже понял, что выиграть невозможно - число реле = число потребителей. С горя я подумал о том, что вы имеете в виду под штоком - о шаговом искателе. А что, нормальный вариант. В моем случае он не прошел, т.к. требовалось более-менее высокое быстродействие. Дожидаться, пока там ползунок по диску провернется шаговым моторчиком никто бы не стал. Но в вашем случае - может, оно это и есть?

PS: у меня были двухпозиционные реле, это-то и создало для меня эту псевдоинтригу sm.gif
zheka
Да... забыл сказать - источник сжатого воздуха - баллончик CO2, то еть давление 60 атмосфер. А пневмоостров за 100 тысяч неевро держит 10 атм. Да и клапана с Алиэкспресса тоже.

У меня мысли такие... сделать самопальный распределительный механизм и один единственный клапан, который подает давление (забыл еще сказать - в один момент времени работает только один канал, больше не нужно). То есть сначала неким механизмом выбирается канал, затем подается газ.

Чем это лучше? Если клапан позиционируется как рассчитанный на 60 атмосфер, то это означает две вещи:
1. Клапан держит 60 атмосфер.
2. Электромагнтный привод способен развить достаточную силу для отккрытия клапана.
Как мне видится, первая проблема решается чисто за счет размерно-прочностных особенностей клапана. А вот вторая - это тот еще геморрой. Если в моем случае необходимо как можно более быстрое повышение давления, то и просвет клапана должен быть достаточным. При просвете в 1 см.кв. как раз 60 кг и потребуется чтобы его открыть.

Так вот если открывать клапан до того, как в систему будет подано давление, то привод должен обеспечивать силу, достаточную лишь для преодоления действия возвратной пружины. Главное требование к распределительной системе в этом случае состоит лишь в том, чтобы она выдерживала давлене в 60 атмосфер.

Иными словами, можно сделать приводы управляющие штоками по рядам и по столбцам. Это может быть даже просто сервопривод. Ну а после того, как из 32-х отверстий открылось одно нужное - подаем газ.

Что скажете?
k155la3
Цитата(zheka @ Jul 18 2018, 07:50) *
. . . У меня мысли такие... сделать самопальный распределительный механизм и один единственный клапан, который подает давление (забыл еще сказать - в один момент времени работает только один канал, больше не нужно). То есть сначала неким механизмом выбирается канал, затем подается газ. . . . .
Эмуляция механического шагового искателя на базе шагового дивигателя с диском на валу. На диске - 33 канала - 32 пробки и одна свободная. На "выходе"- параллельный 32-канальный клапан на 2 направления. Одно направление - на "выход", к управляемому приводу. Второе - выведено в общую для всех клапанов магистраль и подводится в камеру с ШД (для обеспечения уравнивания давлений до-после диска переключателя на ЩД, для минимизации усилия отрыва).
Камера с переключателем ШД всегда находится под полным давлением.
Режим работы: Закрыть выходной клапан, установить позицию ШД, открыть выходной клапан.
IMHO-1 - все вышеприведенное.
IMHO-2 - подсмотреть реализации узлов у Camozzi и изготовить подобное.
zheka
учитывая, что у меня все в ряды, диск не подойдет.
Думаю сделать так:
плита со сквозными 32 отверстиями (8х4). В верхнюю поверхность плиты ввинчены штуцера.
Нижние концы отверстий закрыты резиновыми пробками, закрепленными на концах подпружиненых рычажков. Снизу к пробкам привинчены диковые неодимовые магниты. Нижняя поверхность этой плиты являетя верхней стенкой полости, вдоль которой ездит каретка с 4-мя электромагнитами. Сила пружины подбирается так, чтобы при подаче высокого давления в полость воздух не просачивался, а прижимал пробку, еще больше герметизируя конкретный узел. При этом сила пружины не должна препятствовать оттягиванию клапана вниз электромагнитом перед подачей высокого давления.

Что интересно, мелкие электромагнитики по 300 гр тяги стоят 290 руб. за штуку (нужно 4 штуки).
А есть еще вот что https://ru.aliexpress.com/item/100pcs-2-Pha...iceBeautifyAB=0

32 штуки будут стоить столько же. Не знаю правда, разовьет ли их червячная передача 300 грамм. Ну или просто силу, достаточную для того чтобы оттянуть клапан.
k155la3
Не специалист по пневматике, но ....
60 атм = 60 кГ/см2, те усилие на закрывание-открывание должно быть такое, как еслибы Вы удерживали пальцем (площадь около 1 см2) 60 кг
Если сечение DN меньше, соотв-но можно и уменьшить усилие. В идеальном случае - игольчатый клапан, усилие будет минимальное sm.gif Но и пропускная способность - тоже.
Но решение уже давно исползуется, наз-ся, кажется, клапан непрямого действия. Этот принцип я описал в предыдущем посте (на время переключения давления до-после "переключателя" уравнивается).
EN Wiki Solenoid valve Нажмите для просмотра прикрепленного файла

zheka
Цитата
Не специалист по пневматике, но ....
60 атм = 60 кГ/см2, те усилие на закрывание-открывание должно быть такое, как еслибы Вы удерживали пальцем (площадь около 1 см2) 60 кг

Наколько я знаю, в стволе крупнокалиберного автоматического оружия начальное давление составляет около 3000 атмосфер. То бишь 3 тонны на см.кв. Но это же не значит что для обращения с затвором нужна такая же сила.
Вы наверное не понял мою идею. Есть только один мощный клапан - который подает в систему газ. Он то и должен быть расчитан на 60 атмосфер. А устройство выбора одного канала из 32-х осуществляет манипуляции при атмосферном давлении. Открыли клапан легким усилием и подали в систему давление. Когда клапан открыт, нет необходмости прилагать к нему 60 кг, чтобы удержать в этом положении.
Через пару дней нарисую в солиде.
k155la3
Да, тогда понятно. Расход надо просчитывать.
Serge V Iz
Для адресации, вероятно, можно использовать золотниковую схему - в подвижной части клапана канал с узким окном, которое может быть совмещено с одним из таких же узких окон на неподвижной части? Это, в простейшем случае, пара деталей сравнительно простой формы, доступной любому 2.5D ЧПУ фрезеру.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.