Название: Автоматизация технологических процессов обработки металлов давлением - Курс лекций (Марченко В.Е.)

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1865


4.3.2. ii иен магически и. привод

 

Пневматический привод применяется в ср едет пах автоматизации кузнечно-штам но ночного производства дли обеспечения 6 метро действия. Вместе с тем, он должен обеспечить и высокую точность позиционирования. Эти параметры пневмопривода являются основными для приводов перемещения средств автоматизации. При использовании в качестве силовых мри подов для пневмопривода важно обеспечить необходимое давление в рабочей полости.

По конструктивным признакам пневмоприводы разделяют на одностороннего и двустороннего действия.

В односторонних пневмоприводах движение поршня в одну сторону происходит под действием сжатого воздуха, а в другую - под действием пружины, мембраны или усилия от массы подвижных частей.

Подготовленный воздух (3) поступает в одну из Полостей цилиндра (1) , в результате чего поршень (2) перемещается (вправо). Выхлопная магистраль (4) соединяется с атмосферой, и в ней предусматривается тормозное устройство в виде тормозною золотника или внутреннею тормозною устройства, которое вмонтировано в самом цилиндре (Рис.5 1, рис. 52\%

1 I

5

 

 

Перемещение поршня и связанною с ним штока прекрашаегся при прекращении подачи сжатого воздуха в полость (1), После переключения воздухораспределителя сжатый воздух поступает в другую полость (5) цилиндра, полость (1) сообщается с атмосферой непосредственно или через тормозное устройство, и поршень совершает обратный ход. Так работает двусторонний пневмопривод. При проектировании пневмоприводов решанугся две задачи : первая гашение скорости к концу хода поршня , и вторая -фиксация конечного положения поршня и связанного с ним штока. Применение резиновых прокладок, пружин способствует замедлению скорости хода поршня в кон це движения (план пости остановки), но не позволяет Точно зафиксирован, конечное положение его, т.е. позиционирование.

В тормозном золотнике имеется конечный переключатель (1), регулируемый дроссель (2) и обратный клапан (3). При набегании кулачка штока (4) на конечный переключатель последний закрывается , и воздух из полости противодавления может выходить в атмосферу только через клапан дросселя (2). При обратном ходе сжатый нотдух в правую полоси, проходит через обратный клапан (3). Достоинство тормозного золотника - в возможности простой регулировки работы пневмоцилиндра - длиной тормозного пути (вылет кулачка 4) и сечением капала дроссели (2).

Внутреннее тормозное устройство монтируется в крышке цилиндра и роль клапана конечного выключателя выполняет эластичная манжета (I), расположенная на утолщенной части штока (Рис.53).

Манжета запирает центральный выхлопной канал в крышке цилиндра, и воздух на выхлоп идет через регулируемый дроссель (2). Режим торможения регулируется дросселем, а длина пути не регулируется.

 

93 1

Применяются схемы автоматического торможения поршия за счет подачи магистральной)  воздуха  в  ппчжопую  полость.  Для  фиксации конечного

положения пор          я применяют другой   фиксирующий цилиндр . В этом случае

в схему включав лен еієсколько ппевмораспределителей, обратных клапанов и дросселей. Настройка работы такой схемы более сложная. Отсутствие в приводе с автоматическим торможением демпфирующих устройств обеспечивает повышенную надежность, такие схемы применяются в приводах промышленных роботов.

Расчетными параметрами пневмопривода являются усилие, развиваемое на штоке (тянущее усилие), и время цикла работы привода. Тянущее усилие рассчитывается аналогично расчету для гидропривода, но давление подпора в выхлопной магистрали принимается 0,6 - 0,7 от давления воздуха в рабочей полости.

В отличии от гидроішлиндров , периоды цикла работы шіевмоцилиіщров более раздроблены. Это связано со сжимаемостью воздуха. Время цикла работы силового пневмоцилиндра составляет:

ЧД= Л + 1РП +tPnl + tT+ Л + Гтл + t*in ,

где L т и L 1 - время подготовительного периода при рабочем и холостом ходах,

t'H и t - время движения поршня при рабочем и холостом ходах, 1*111   и l^ni — время заключительного периода при рабочем и холостом ходах,

tj - время вт.тетоя порішім дли совершения заданной операции.

При определении времени цикла приводов перемещения средств aemOMtimuiuijuu время заключительных периодов tPni и txm не учи і ывается.

Подготовительный период слагается из следующих интервалов (от переключения распределителя до движения поршші):

ti = ti+T2+t3,

где ti - время срабатывания распределителя,

U — время нарастания давления на пути от распределителя до рабочего цилиндра,

t3 - время наполнения полости и подъема давления до начала движения поршня.

Во время заключительного периода происходит нарастание давления при нет юдвило гом поршне до величины, заданной условиями работы средств автоматизации.

Время срабатывания привода перемещения определяется по формуле (для предварительных расчетов) :

 

где Sp - ход і юр I пня,

dv - условный проход трубопровода,

V-скорость потока (принимаете» 10-20 м/с),

Д ■ диаметр поршня.

где dq — диаметр цилиндра ,

Г) - конструктивный параметр цилиндра (л = 0,4 - 0,5), Р - нагрузка на поршень цилиндра, рм J давление воздуха в магистрали: Рассчитанный диаметр цилиндра уточняется с рядом диаметров по ГОСТ ІІ и принимается ближайший больший; при отсутствии такового и невозможности поднять давление воздуха в магистрали следует для решения задачи применять гидропривод.

Размеры трубопроводов й проходные сечения отверстий подводящей и выхлопной магистралей рассчитываются по формуле :

где V0 - требуемая скорость движения поршня с рабочим органом, Гр   площадь сечения рабочей полости пневмоцилиндра.

 

Пнсвмогидравличсский привод

Применение совместно действующих пневматического и гидравлического приводов позволяет улучшить динамические характеристики и повысить силовые возможности привода в целом. Используют ппеимогидравлические приводы в механизмах выдвижения руки манипулятора.

Стабильная работа пневмогидравлического привода обеспечивается при соотношении площадей норі иней пневматическою и гидроци лип дров : Fnn _ (9-=-10)"РЬ где Fnn п Г^г - соответственно площади ппевмо- и гидроцилиндров.

В пнсЕмогидравличсском приводе реализуются достоинства пневмопривода -б ыст роде йстн ие, и гидропривода — СоЗдат [ не зі і ач ит ел ы і г.г х сил о в ы х воздействий и точности позиционирования.