Курсовая работа: Технические средства автоматизации (пневмоавтоматика)

Определить время перемещения поршня, включая подготовительный период, установившееся движение и заключительный период для пневматического поршневого привода одностороннего или двустороннего действия, а также кинематические параметры и величину давления при рабочем ходе поршня. Проходное сечение распределителя меняется скачком от полного открытия до полного закрытия. Распределитель расположен непосредственно на цилиндре привода, поэтому время передачи сигнала от распределителя к цилиндру t₃=0. Абсолютное давление питания P₀ = 0.491*10⁶ Па. Начальное абсолютное значение давления P₁₀ = P_а = 0.0981*10⁶ Па. Абсолютная температура Т = 288 К. Газовая постоянная воздуха R = 287.14 Дж/К*кг. Коэффициент расхода μ = 0.8. Сила трения Nтр = 196 Н. Коэффициент демпфирования β = 22.6*10^-7 кг/с.

1.1.2. Вариант задания для расчетной части

Таблица 1. Поршневой пневматический привод двустороннего действия

В табл.1 приняты обозначения соответствующие обозначениям программы расчета на ЭВМ:
D_p – диаметр поршня; D – диаметр штока;
D₀ – диаметр отверстия распределителя, через которое рабочая полость цилиндра наполняется воздухом;
S – рабочий ход поршня;
y_н – длина полости цилиндра, предназначенная для накопления воздуха в целях создания начального давления. Эта же величина равна начальному сжатию пружины;
m – масса движущихся частей привода;
N_n – сила полезного сопротивления (нагрузка поршня);
С – жесткость пружины.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 3
1. ЗАДАНИЯ ДЛЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.. 6
1.1 Расчетная часть. 6
1.1.1 Общая часть задания. 6
1.1.2. Вариант задания для расчетной части.. 6
1.2. Проектная часть. 8
1.2.1. Общая часть задания.. 8
1.2.2. Вариант задания для проектной части.. 9
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ. 10
2.1. Определение времи подготовительного периода.. 10
2.2. Определение кинематических параметров, давление и время периода установившегося движения поршня. 11
2.3.Определение времени заключительного периода прямого хода.. 14
3. Реализация схем управления пневмодвигателем.. 15
3.1 Схема управления пневмодвигателем одностороннего действия. 15
3.2 Схема управления распределителем воздуха пневмоцилиндра.. 16
3.2.1 Схема пуска и останова.. 17
3.2.2 Схема временной задержки.. 18
3.2.3 Схема преобразования пневматического сигнала в электрический.. 19
Список используемых ресурсов.. 21

ВВЕДЕНИЕ

Пневматические системы управления (ПСУ), наряду с электрическими и гидравлическими, являются эффективным средством автоматизации и механизации производственных процессов.
Преимущества ПСУ особенно проявляются при механизации и автоматизации следующих наиболее массовых операций: управление регулирующими клапанами, зажим деталей, перенос изделий, сборка, контроль линейных размеров, транспортирование, упаковка и других, - что позволяет исключить или свести на минимум участие человека в тяжелых и монотонных работах, при этом производительность труда на этих операциях возрастает в 1,5 - 4 раза.
Широкому внедрению ПСУ способствуют их положительные качества: относительная простота конструкций и эксплуатационного обслуживания, а следовательно, низкая стоимость и быстрая окупаемость затрат; надежность работы в широком диапазоне температур при высокой влажности и запыленности окружающей среды; пожаробезопасность и взрывобезопасность; большой срок службы, высокая скорость перемещения выходного звена пневматических исполнительных устройств, легкость получения и относительная простота передачи. Энергоноситель (сжатый воздух) легко получается путем сжатия в компрессоре, передается по пневмотрубкам и пневмокабелям, возможно снабжение им большого количества потребителей от одного источника.
К основным недостаткам ПСУ следует отнести сравнительно малую скорость передачи сигнала (скорость звука) на значительные расстояния, сложность обеспечения при колебаниях нагрузки плавного перемещения рабочих органов пневматических устройств. Однако для большинства технологических, автоматизируемых объектов параметры ПСУ приемлемы, кроме того, указанные недостатки могут быть частично или полностью устранены путем применения комбинированных пневмоэлектрических или пневмогидравлических систем управления.
Характерной чертой развития ПСУ является использование пневматических устройств не только в силовых проводах, но и в системах программного управления, контроля рабочих процессов в технологических объектах и автоматических линиях, манипуляторах и других машинах.
Основная задача, решаемая при выполнении курсового проекта – это получение навыков разработки и расчета схем управления поршневым приводом одностороннего (рис. 1) действия.
В приводе одностороннего действия рабочий ход поршня совершается сжатым воздухом, подаваемым в рабочую полость цилиндра, а обратный ход – под действием пружины при отключении управляющего сигнала.