Глава-5_ПневмоПривод (Конспекты), страница 3

Срок службы у рассматриваемого исполнительного устройства выше, так как шток опирается на двеопоры в двух крышках. К недостаткам пневмоцилиндров спроходным штоком является увеличенный почти вдвоепродольный габаритный размер за счёт увеличения длиныштока.Рис.21. Цилиндр двустороннегодействия с проходным штоком191.4.5. Пневмоцилиндры с фиксатором штокаТрадиционные конструкции пневмоцилиндров позволяютобеспечить две точки позиционирования перемещаемыхобъектов. Это точки соответствуют положениям «шток втянут» и «шток выдвинут». Область применения пневмоцилиндров значительно расширяется, если останов и фиксациявыходногозвенареализуется в некоторых заданных точках.

Путём механического удержанияштока специальнымустройством можно Рис.22. Цилиндр двустороннего действия с фиксатором штокаполучить фактически неограниченноечисло точек позиционирования. В приведённой на рис.22конструкции шток 6 удерживается разрезным тормознымбашмаком 4, который обжимает его под действием пружины 1.

Освобождение штока 6 происходит при подаче сжатого воздуха в рабочую полость 5 фиксатора. В результатепоршень 2, сжимая пружину 1, освобождает ролики на рычагах 3, и тормозные башмаки 4 отходят от штока 6.Фиксаторы надёжно удерживают шток даже при внезапномпадении давления в пневмосети.1.4.6. Бесштоковые пневмоцилиндрыПрименение пневмоцилиндров традиционного исполнениядля перемещения объектов на значительные (до несколькихметров) расстояния весьма затруднительно, а порой и невозможно.

Ведь для большого хода необходим шток соответствующей длины, а это влечёт за собой такое же увеличение продольного размера исполнительного устройства.Длинный шток теряет устойчивость под нагрузкой.Строго говоря, шток является промежуточным звеном впневматическом исполнительном устройстве. Он предна20значен для передачи усилия от поршня к объекту. Убравшток, и получив бесштоковую конструкцию, это усилие будет передаваться непосредственно объекту от поршня, в результате почти вдвое уменьшатся продольные габаритныеразмеры устройства.Одним из конструктивных решений, позволяющих отказаться оттрадиционного штока,является пневмоцилиндрс гибким штоком. Вэтом устройстве рольРис.23. Пневмоцилиндр сштока возложена на погибким штокомкрытыйполимернойпленкой (например, изнейлона) металлический трос 3 (или ленту).

Трос охватывает ролики 1. Внутри гильзы 4 трос 3 связан с поршнем 5, аснаружи – с кареткой 2, которая воздействует на объект.Несмотря на свою простоту данная конструкция не получила широкого распространения.В пневмоцилиндрах с магнитной муфтой (рис.24) усилиеот поршня передаётся на внешнюю каретку за счёт сил магнитного взаимодействия.

Оно осуществляется с помощьюкольцевых постоянных магнитов, часть из них (магнитнаяполумуфта 2) размещена внутри цилиндра в поршне 1, другая часть (магнитная полумуфта 3) – снаружи в каретке 4,охватывающей цилиндрическуюгильзу 5 (изготавливается из немагнитныхматериалов). При движении Рис.24. Бесштоковый пневмоцилиндр с магнитной муфтойпоршня 1 магнитноеполе нижней полумуфты 2 захватывает верхнюю полумуфту 3, которая пере21мещает каретку 4 с объектом. При этом развиваемые усилияна выходном звене (внешней полумуфте 3) на 20 % ниже,чем у аналогичных пневмоцилиндров с механической передачей усилия от поршня. Кроме того, случайные перегрузкимогут явиться причиной «разрыва» муфты.

Вместе с тем,пневмоцилиндры с магнитной муфтой незаменимы при использовании в технологическом оборудовании с контролируемой средой, например в вакуумных установках.В настоящее времянаиболее распространеныбесштоковыепневмоцилиндрысленточным уплотнением, у которых усилие внешнему объектупередаётся непосредРис.25. Бесштоковый пневмоциственно поршнем 3линдр с ленточным уплотнениемчерез сквозной продольный пар в гильзецилиндра 2.

Герметизация гильзы осуществляется металлической или синтетической лентой 4, закреплённой в крышках и проходящей через узкую часть поршня. При движениипоршень 3 отводит ленту 4 от паза, а верхняя его часть перемешает каретку, жестко связанную с поршнем. Как видноиз рисунка 25, паз открывается только в месте нахожденияпоршня. Вне поршня лента 4 плотно прижимается к пазу,герметизируя полости пневмоцилиндра. Лента 5, пропущенная через каретку 1, предназначена для предотвращенияпопадания загрязнений внутрь цилиндра.Для снижения влияния радиальных нагрузок на их работубесштоковые пневмоцилиндры снабжают специальныминаправляющими.1.4.7. Специальные пневматические исполнительные устройства22Существует целый ряд пневматических исполнительныхустройств, которые получили определение «специальные»:• цанговые зажимы;• пневматические захваты;• вакуумные захваты.Рассмотрим три конструкции захватов.Пневматический захват с параллельным движением пальцев (рис.26) предназначен для удержания объекта во времяего перемещения и ориентации в пространстве.

При подачесжатого воздуха в поршневую полость пневмоцилиндрадвухстороннего действия шток выдвигается и через кулисный механизм разводит пальцы. При обратном ходе поршняпальцы сводятся.Рис.26. Пневматический захват спараллельным движением пальцевВ вакуумных захватах объект удерживается благодаря разряжению, создаваемому в полости между эластичным захватом (присоской) и поверхностью объекта. Усилие захвата в значительной мере определяется площадью присоски, атакже плотностью и гладкостью захватываемой поверхности.

Разряжение в захватах создают с помощью вакуумныхнасосов или эжекторов. Эжекторы используют физическоеявление, заключающееся в снижении давления на тех уча23стках трубопроводов, где повышается скорость движениявоздуха (закон Бернулли). При движении по каналу 2 (см.рис.27) сжатый воздух эжектирует (вовлекает в поток) воздух из камеры 1, в результате в ней возникает разряжение.В таких устройствах вакуум будет составлять -0,9 бар (-0,09МПа) при давлении на входе 7 бар (0,7 МПа).Рис.27. Захваты: а) вакуумный; б) эжекторный24.