Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 16
Текст из файла (страница 16)
При поступлении в емкость рабочей жидкости из гидроснстемы происходит сжатие и повышение давления газа да максималытаго значения давления в гидросистеме р» (см, рис. 3.5, б). При разрядке рабочая жидкость вытеспнется иэ емкости вследствие расширения газа да давлейия рз (сч, рис. 3.5, а) Такие аккумуляторы обычно изготовляют с разделителями рабочей жидкости и газа, что исключает вазможнос~ь растворения газа в жидкости и полную разрядку при неработающей гидросистеме. Пнсвмогидроаккумулятары объемам несколько сат литров изготовляют без азделилеля сред с датчиками сигнализатора уровня рабочей жидкости.
зависичости от вида разделителя сред пневмогидроаккумуляторы могут быть поршневыми и мембранными. В конструкции поршневого типа (рис. 3.6, а) полость А аккумулятора заполняется газом, а полость Б — сообщается с гидро- системой Герметизация полости А ат полости Б обеспечивается эластичными уплотнениями поршня 1 и крышек 2 и 3. К недостаткам пневмогндроаккумуляторов поршневого типа необходимо отнести значительные потери давления на преодоление сил трения уплотнений поршня н возможность утечек газа в местах уплотнений поршня и крышки 2. В конструкции мембранного пневлсогндроаккумулятара (рис.
3.6, б) для разделенна рабочих сред использована мембрана 1, периметр которой зажат между разъемными корпусньгеи полусферамн 2 и 3, Отверстие Б сообщает рабочую полость аккумулятора с гидросистемой, а отверстие А предназначено для подзарядки газовой полости сжатым воздухом илн инертным газом. Конструкция мембранного пневмогидроаккумулятора с разделителем рабочих сред в ви е эластичного баллона представлена на рис. 3.5, в. Для изготовления мембран обычяо применяют вулкапизи высокой плотности. пизированну1о резину При расчете пневмогидроаккумуляторов определяют полную емкость аккуи, ра оту, совершаемую при мулятора Ую полезную емкость рабочей жидкости У, раба разрядке, а также проверяют на прочность детали аккумулятора [1).
Полная емкость анкумулятора равна начальному объему газа (У. = У ) о у, у ра рабочей жидкостью (см. рис. 3.5, а). При условии полного вызсснения рабочей 1кидкости из аккумулятора при разрядке полезная емкость рабочей жидкости У„' равна разности объемов газа до заполнения Ух и в конце заполнения У„="У,— У.
или У =1' [1 — Рг ) и к~ Если азрядку аккумулятора не доводят до конца н в вем остаегсц некоторый запас )г б кость запас з Рабочей жидкости, а давление газа пРн этом бУдет Р, то пол а, то пйлезйая ем- / 1 1 )п =-Укпг~ ) ) пня Полученные выражения справедливы для изотермического режима ра ш1 и сжатия газа, т. е. при значении показателя политропы а = — 1. расшнреПри политропическом процессе изменения состояния газз (и) 1) выраже- ния для У„примут следующий вид: 1 '='!'-( —,",)'1 '-'[( — ".)"-( )'[ Показатель политропы процессз расширения и сжатия газа зависит от дли- тельности протекания процесса и давления зарядки и разрядки аккумулятора.
Значения поназателя политропы п = 1 характерны для работы аккумулятора в режиме компенсации утечек в гидросистеме в случае длительной выдержки какого. либо изделия под давлением при отключенном насосе. П боч й ри работе аккумулятора для покрытия мгновенных больших расх е жидкости в гидросистеме (длительность процесса менее ! мин) показатель полнтропы приннма1от и = — 1,3-:1,4. Температурные изменения, происходящие ,лятора, цри изменении состояния газа (и) 1), могут снизить полезную емко ть При разрядке аккумулятора вытесняемая рабочая жидкость совершает ра- боту, равную работе расширения газа от максимального давления р, до давления газа р, =- рг в конце разрядки. Работу, совершаемую прн разрядке аккумулятора, можно определить по выражениям: для изотерчического цикла 4а †' р1У« !" Рз Р1 для полнтропического цикла Ая — ' — „' ! ~! — ( — ) Рассчитывать пневмогидроаккучулятор иа прочность следует по сведующим формулам.
Толщина стенок цилиндра О ~ ~Ггг [о) + р, (1 — 2р) 2 [) [о) — р,(1+р) где Π— внутренний диаметр цилиндра; [о[ — допускаемое напряжение на разрыв; ра — давление в конце зарядки; р — коэффициент Пуассона (для стали р.—.= 0,3, для латуни и = 0,35). Толщина донышка (крышек) цилиндра: плоского ,' р 5, - ЕЛЕЮ [,г —,'"; сферического рео 5,= — ' 4[о) По последней формуле можно рассчитать такаю толщину полусфер шарового аккумулятора.
3.5, РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ Реле давления предназначены для выдачи электрического командного сигнала при достижении в пневматической снстеме заданного давления (нли разности авлений). Различают реле давления измерительного н дифференциального тнд пов. Первое реагирует на избыточное давление (разность между изменяю !имея и давлением в снеге 1е н атмосферным), второе — на разность мезкду давлениями в двух частях пневматической системы (например, в штоковай н поршневой полостях пнеамоцилиндра).
Контролируемое давление, или разность давлений, воспринимается чувствительным элементом (поршнем, мембраной, сильфоном, трубкой Бурдоне). Настройка реле давления па заданное значение контролируемого параметра осуществляется изменением уснлия нагруэочного элемента, обычно винтовой пружины. Когда контролируемый параметр достигнет заданного значения, перемещение чувствительного элемента достигнет значения, необходимого для замыкания или размыкання электрического контактного устройства.
Электрические контактные устройства могут быть прямого или мгновенного действия. Контакты прямого дейс~вия прн медленном нагруженин чувствительного элемента подвергаюгся сильному дугообразовани1о, что приводит к их быстрому износу, Реле давленая с контактами прямого действия применяют только как аварийные сигналызые устройства. На рис. 3.7, а изображено реле давления измерительного типа с сильфонныл1 чувстннтельным элементом и ртутным контактным устройством. Газ под давлением подводится к штуцеру 3.
Если величина давления ниже заданной, колба 2 с ртутью занимает положение, при котором оба контакта 3 касаются ртути и замкнуть1 через нее (как показано на рисунке). При повышении давления толкатель 7 сильфона б перемещается вверх и, растягивая пружину б, через систему рычагов поворачивает колбу с ртутью в направлении, йротивоположноы ходу часовой стрелки. При достижении заданного давления колба наклоняется влево настолько, что контакты размыкаются (не касаются поверхности ртути). Настройка реле давления осуществляется нзменеш1ЕМ ДЛИНЫ ПружИнЫ б с помощью винта !. Стрелка 4 показь1вает на шкале давление настройки.
Диапазон изменения рабочего давления Š— 0,1 й)Па. Использование ртутного контактного усгройства делает возможным примененве реле этой конструкции только в строго неизменном положении на стационарных машинах при отсутствии вибрации, Кроме того, ртутные кон икты, как и все контакгы прямого действия, не рекомендуется применя1ь при пульсапни давления газа, потому что нх перемещение связано линейной зависнмостью с перемецгенаел1 чувствительного элемента, Ртутные контактны не обеспечивают прн этом точности срабатывания из-за инерционности ртути, а контакты прямого действия, изготовленные из твердых металлов, быстра выходят из строя вследствие дугообразования. 69 снижается реакция контактного устройства на пульсацию.
В то же время, трение, создаваемое уплотнением поршня, приводит к увеличению зоны нечувствительности реле. Реле давления измерительного типа применяют, как правило, для выключения машины в случае падения давления в воздушной сети ниже допустимого уровня. Применять реле давления измерительного типа для обеспечения работы исполнительных механизмов в определеннон последовательности не рекомендуется по следующей причине.
Реле давления дает команду на начало хода второго цилиндра, реагируя па повышение даления в рабочей волости первого цилиндра, когда его поршень доходит до упора в конце хода. Для надежной работы схемы с реле давления измерительного типа необходимо, чтобы повышение давления происходило лишь в конце хода поршня. Однако в связи с тем, что давление в выхлопной полости снижается не мгновенно, требуется довольно высокое давление газа в рабочей полости, чтобы поршень стронулся с места; поэтому при небольшом запасе давления возможен ложный командный сигнал пуска второго цилиндра, отданный раньше, чем стронулся с места поршень первый.
Если применить реле давления дифференциального типа, а в качес" ве сигнала о завершении хода поршня первого цилиндра использовать увеличение разности между давлением в рабочей и выхлопной полостях цилиндра, то вероятность появления ложного сигнала уменьшится, так как достаточная для переключения реле разность давления достигается лишь в конце кода поршня, Реле давления, в которых отсутствует возможность регулирования величины давления, при котором происходит переключение электрического контактного устройства, принято называть пневмоэлектропреобразователями.
Конструктивно пневмоэлектропреобразователи аналогичны реле давления с настраиваемых значением контролируемого давления, однако отсутствие устройства для регулирования усилия пагрузочного элемента позволяет значительно упростить конструкцию н уменьшить размер пневмоэлектропреобразователей. На рис. 3.7, б представлена конструктивная схема пневматического реле давления с мембранным чувствительным элементом н электрическим контактным устройсгвом мгновенного действия, Газ под давлением подводится к присоеди. низельному отверстию в крышке б.
Усилие от действия давления на мембрану 4 снизу уравновешивается усилием пружины 3. Прн определенном давлении, устайавливаемоч с помощью рсгулировочного винта 1, толкатель 2, воздействуя на штифт электрического микропереключателя, перека«екает его контакты. На рис. 3.7, в изображено реле давления дифференциального гнпа с поршневым чувствительным элементом н с электрическим контактньш устройством мгновенного дейс'гвня, выпускаемое фирмой «Барксдевл вэтпз« (США) (4).
Реле давления реагирует на разность давлений в двух полостях, связанных с отвер. с гня ми Л и Б. К отверстию А подводится газ низкого давления, к отверстию Б— высокого. Прп достижении заданной разности давлений поршень б сжимает пружину б и перемещается вверх, нажимая на шгнфт микропереключателя 4, связанного с пружинами 1 и 3. Разпсють давлений, при которой срабатывают электрические контакты, определяется положением микропереключателя, изменяе««ыл~ с помощью винта 2, Реле давления причсняюг для контроля разносы«давлений в диапазоне 0,035 — ),0 МПа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
