ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Расчет параметров пневмоцилиндра (гидроцилиндра). Исходные данные: Q или D, t или v, L, р
привод компактен в осевом направлении и несколько развит в радиальном; требования к чистоте и точности обработки деталей привода (кроме штока) невысокие; явления прилипания отсутствуют; диафрагменный привод очень чувствительный; правильно выполненная и эксплуатируемая диафрагма выдерживает не менее 500 тыс. циклов работы (для специальных диафрагм); утечки сжатого воздуха совершенно отсутствуют на протяжении всего периода эксплуатации, вплоть до полного износа (разрыва) диафрагмы; стоимость изготовления ниже поршневого. На рис. 28.2 приведена конструкция пневмокамеры, которая представляет собой силовой узел одностороннего действия и который состоит из двух штампованных чашек 2 и б, между которыми зажата резинотканевая диафрагма 4. При впуске сжатого воздуха в полость 5 диафрагма оказывает давление на шайбу 3 штока 7 и перемещает его вниз. При обратном движении штока под давлением пружин /диафрагма становится выпуклой. Толщина диафрагмы Н= 4... 10 мм. Величина усилия на штоке диафрагменных пневмокамер изменяется по мере движения штока и зависит от расчетного диаметра D, толщины диафрагмы Н, ее материала и конструкции, а также диаметра опорной шайбы. Обычно выбирается такая длина хода штока, при которой на нем не происходит резкого изменения усилия. Приближенный расчет усилия Q на штоке пневмокамер двустороннего действия и значения усилий при; р = 0,4 МПа приведены в табл. 28.2. Для определения усилия на штоке диафрагменных пневмокамер одностороннего действия следует вычесть значения усилия возвратной пружины Т. Для пневмокамер двустороннего действия Т= 0. Типовая схема включения пневмоцилиндра приведена на рис. 28.3. Сжатый воздух из сети через вентиль 10 поступает в фильтр-влагоотделитель 9. Для понижения давления сжатого воздуха, поступающего из пневмосети, до заданного предназначен редукционный клапан 8. Контроль давления сжатого воздуха, подаваемого в пневмоцилиндр, осуществляется с помощью манометра 7. Маслораспылитель б обеспечивает подачу смазочной жидкости в поток сжатого воздуха. Таблица 28.2 Усилие на штоке диафрагменных пневмокамер, Н
Реле 5предназначено для контроля давления (0,1...0,63 МПа) сжатого воздуха и подачи сигнала при достижении заданного давления, а также для отключения электродвигателей станка при аварийном падении давления. Для защиты от аварийного падения давления в пневмосети предусмотрен обратный клапан 4. Для управления подачей сжатого воздуха в пневмоцилиндр 1применяется пневмораспределитель 2. Отработавший сжатый воздух должен выбрасываться в атмосферу через глушитель 3. Гидравлические приводы. Основные свойства и преимущества: благодаря значительному увеличению давления рабочей жидкости для получения идентичных усилий зажима по сравнению с пневматическими приводами диаметры рабочих цилиндров значительно уменьшаются, что дает возможность значительно сократить габариты приспособлений, т. е. сделать их максимально компактными; высокое давление рабочей жидкости в цилиндрах позволяет получить большое усилие зажима, которое может передаваться непосредственно от гидравлических рабочих цилиндров зажимным элементам, исключая применение механических усиливающих механизмов, что значительно повышает КПД передачи и упрощает конструкцию; большие усилия зажимов позволяют распределять усилие зажима на несколько деталей, которое значительно сокращает вспомогательное время на зажим и разжим обрабатываемых деталей, а также позволяет вести многостаночное обслуживание; рабочей жидкостью в гидравлических системах приспособлений является масло, что обеспечивает надежную смазку трущихся поверхностей, значительно уменьшая износ механизмов системы; отсутствует коррозия механизмов; передача зажимных усилий происходит плавно без ударов и толчков благодаря практической несжимаемости масла; сокращение габаритов приспособлений приводит к уменьшению их массы, облегчает их эксплуатацию (транспортирование, смену и установку) и площади; общий насос гидропривода может быть использован как для подачи, так и для зажима обрабатываемых деталей; не требуют обязательного наличия специальной компрессорной установки; наличие самотормозящих звеньев в гидроприспособлениях позволяет значительно сократить расход электроэнергии, поскольку электродвигатель насоса включается только во время зажима и разжима обрабатываемой детали; бесшумность работы в отличие от пневматических систем. Недостатки пневматических приводов: утечки жидкости, ухудшающие характеристики работы гидропривода; изменение свойств рабочей жидкости в зависимости от температуры, приводящее к изменению характеристики работы; высокая стоимость; необходимость квалифицированного обслуживания. Гидравлический привод (рис. 28.4) состоит из гидравлической установки, включающей электродвигатель с пусковой аппаратурой, насос, резервуар для масла, аппаратуру управления и регулирования, гидроцилиндры и трубопроводы. При применении гидропривода принимают: давление — в пределах 5...10 МПа; рабочие скорости — 0,01...1,0 м/с; длина хода поршня в зависимости от прочности штока — не более 10 диаметров цилиндра; длина цилиндра при этом с учетом технологии изготовления из отношения L/D < 20; отношение диаметра штока к диаметру цилиндра выбирают из отношения d/D = 0,2...0,7, причем большее значение обычно выбирается для более нагруженных установок. При расчете гидроцилиндра должны быть заданы значения требуемого усилия Q или диаметра цилиндра D и длина хода поршня L. Основные расчетные параметры гидроцилиндров приведены в табл. 28.1. К гидроцилиндрам предъявляют технические требования: отсутствие остаточных деформаций после испытаний, течи и потения; давление холостого хода не должно превышать 1,0... 1,5 МПа; давления холостого хода при втягивании штока не должно превышать 0,5 МПа, а при выдвижении — 0,3 МПа. В качестве жидкостей для гидроприводов, работающих при температуре до 60 °С с легкими нагрузочными режимами, используются индустриальные масла общего назначения без присадок: И-12А, И-20А, И-ЗОА, И-40А, И-50А. Для очистки рабочей жидкости от взвешенных ферромагнитных частиц в гидростанции предусматривают сепараторы, которые выполняют в виде постоянных магнитов, установленных в пробках, завинченных в днище гидробака. При обычных требованиях к работе гидропривода необходимо обеспечить фильтрацию масла с тонкостью 25...40 мкм. Количество подаваемой в гидроцилиндр жидкости регулируют изменением производительности насоса или сопротивления при постоянном давлении участка трубопровода, по которому течет жидкость. Первый способ регулирования называют объемным, второй — дроссельным. Каждый из этих способов может быть осуществлен изменением количества жидкости, подводимой к силовому органу (на входе) или выходящей из него (на выходе). Объемное регулирование на выходе не нашло применения из-за сложности и высокой стоимости. Оно применяется в тех случаях, когда требуется сохранить наибольшее усилие гидропривода (большой мощности). При дроссельном регулировании мощность, потребляемая насосом, остается постоянной, а скорость движения силового органа меняется в зависимости от величины сопротивления дросселя. Часть масла бесполезно протекает через переливной клапан (предохранительный) в бак. Дроссельное регулирование основано на изменении величины потерь. При уменьшении пропускной способности силового органа с неизменным расходом насоса возрастает стравливаемый избыток масла в бак, и поэтому растут потери. При увеличении пропускной способности силового органа, наоборот, эти потери уменьшаются. Поэтому дроссельное регулирование применяется при малых мощностях. В гидравлических приводах используются шестеренчатые, лопастные и поршневые насосы. Шестеренные и лопастные насосы применяются для давлений до 12,0... 15,0 МПа. Они компактны, просты в эксплуатации, однако чувствительны к перегреву, а при работе на предельных давлениях недолговечны. Аксиальные и радиальные поршневые насосы применяются для давлений до 20….30 МПа, а поршневые эксцентриковые — до 50 МПа. Пневмогидравлический привод. В пневмогидравлическом приводе использованы преимущества пневматического и гидравлического приводов, а именно возможность создания высоких рабочих усилий, быстрота действия, относительно низкая стоимость и небольшие габариты. Их применяют для получения высоких рабочих усилий зажима и равномерной подачи рабочего элемента приспособления. В пневмогидравлических системах масло меньше нагревается, чем в насосных гидравлических системах, и меньше вспенивается. Потери энергии в них ниже, а надежность работы выше. Они просты, недорогостоящие в изготовлении и достаточно универсальны в применении. Управление ими легко автоматизируется. Пневмогидравлические приводы по принципу работы делятся на приводы с преобразователем давления прямого действия и с преобразователями давления последовательного действия. Привод с преобразователем давления прямого действия (рис. 28.5) основан на непосредственном преобразовании низкого давления сжатого воздуха в высокое давление жидкости. Сжатый воздух поступает в цилиндр 4 диаметром D. Шток этого цилиндра диаметром d служит плунжером гидроцилиндра 7. Масло, вытесняемое плунжером, поступает по трубопроводу 5 во второй гидроцилиндр 7 диаметром D3. Шток этого цилиндра связан с исполнительным зажимным механизмом. При выпуске отработавшего воздуха обратное движение поршней осуществляется пружинами 6 и 3, если обратный ход невелик. Из резервуара 2 масло поступает в систему для компенсации утечек. Устройство выполняется в виде одного блока или с отдельно вынесенным цилиндром 7. Последний встраивается в приспособление, а блок цилиндров 4 и 1 устанавливают в удобном месте у станка. Управление устройством осуществляется трехходовым краном. Усилие на штоке рабочего гидроцилиндра определяют по формуле (без учета усилия пружин) , где D — диаметр пневмоцилиндра, мм; D1 — диаметр гидроцилиндра, мм; рв — давление воздуха, МПа; hо — объемный КПД привода (hо = 0,9...0,95); h — КПД преобразователя (h = 0,8...0,9); d — диаметр штока пневмоцилиндра, мм. Отношение (D/d)2 называется коэффициентом усиления и при проектировании пневмопривода принимают равным ky = 15...20. Давление жидкости в рабочем гидроцилиндре (рг) равно:
pг = pвkyh
Привод с преобразователем последовательного действия (рис. 28.6) основан на подаче жидкости низкого давления в силовые цилиндры с последующей подачей жидкости высокого давления. Слив жидкости производится в полость низкого давления при освобождении деталей. Приводы с преобразователями последовательного действия по сравнению с приводами с преобразователями прямого действия обеспечивают ускорение холостого хода и предварительное закрепление детали. Они могут обслуживать несколько рабочих цилиндров при небольших габаритах привода, позволяют экономить сжатый воздух на 90...95 %. Недостатком этих пневмогидравлических приводов является более сложная конструкция и значительное количество утечек. Воздух из магистрали через четырехходовой кран б (см. рис. 28.6) поступает в резервуар 5 и вытесняет из него масло по трубопроводу 4 в цилиндр 2, обеспечивая быстрый подвод штока гидроцилиндра 1 к закрепляемой детали. В результате повышения давления масла в гидроцилиндре 7 автоматически срабатывает клапан последовательного действия 7. Воздух поступает в цилиндр 8, поршень со штоком 3 начинает перемещаться, и в цилиндре 2 развивается высокое давление, обеспечивающее окончательное закрепление заготовки. При переключении крана б воздух подается по трубопроводу 9 и возвращает поршни цилиндров 8 и 1в исходное положение. Расчет усилий на штоке рабочих гидроцилиндров аналогичен расчету преобразователя прямого действия. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|