Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 2
Текст из файла (страница 2)
А. А Благойравова, ВНИИГидропривода и др. [3, 7 — 9Е Теоретическим и экспериментальным исследованиям следящих пиевмоприводов и автоматизации процессов проеитирования и динамического расчета систем управленяя посвящены работы ученых Тульского политехнического института, МЛИ, МВТУ им. Баумана и др (!2, 26, 28(. Проектированием систем управления низкого н среднего уровня давлений, разработкой оригинальных схем и ковструкций элементов струйной н мембранной техники занимаются Ивститут проблем управления, ЭНИМС, НИИТеплоприбор [14, 17, 28, 29, ЗЗ( и др Поскольку пневматические системы управления являются одним из многочисленных видов систем управления (электрических, электронных, механических, гидравлических н т.
п.) при структурном синтезе этих сне~ем используют общие методы теории управления (17, 24, 25, 37, 42(. Вместе с тем специфические особенности элементов пневмоавтоматнки позволяют выделить нх в отдельный класс, для которого на базе общих методов разработаны методы структурного синтеза Эти методы изложены здесь только применительно и этому классу систем управления Справочник состоит нз двенадцати глав, в которых описаны пневматические устройства, являющиеся составными элементамн пиевмоприводов современник мни!ни, Пневматические устройства делят иа следующие основные группы. 5 Исполнительные устройства, предназначенные для преобразования энергии сжатога воздуха в механическую энергию выходного звена привода, воздействующего на рабочий орган машины.
В машиностроении исполнительными устройствами в большинстве случаев являются пневмодвигатели. Конструкции пневмадвигателей и их технические характеристики описаны в гл. 2 (гл. 1 посвящена общим сведениям о раба!ем теле, пвевмоприводах и их составных элементах), Методы динамического расчета пневмодвигателей изложены в гл 11.
Зги методы могут быть применены также н для расчета ряда элементов привода, например раси еделителей, управляющих устройств и др. аспредвлитвльныв устройапва, предназначенные для изменения направления потоков сжатого воздуха в линиях (трубопроводах и каналах), соединяющих устройства в приводе. Различные типы распределительной и направляющей аппаратуры описаны в гл.
д и 6, а пневмоливии — в гл. 1. ,Управляющив устройства, предназначенные длн обеспечения заданной последовательности перемещения исполнительных устройств в соответствии с заданным законом их движения. Совокупность управляюшлх устройств, т. е. логических элементов и элементов обратной связи (ЗОС) составляет пневматическую систему. Описанию систем элементов пневмоавтоматики среднего и низкого уровней давления посвящены гл. 8 и 9, а вопросам структурного синтеза ПСУ вЂ” гл.
10, Так как системы управления реализуют па элементах автоматики различных типов (электрических, гидравлических и пневматических), то необходимыми элементами в некоторых системах являются преобразователи (см. гл, 8), Для герметизации элементов привода применяют уплотнительные устройства (см. гл. 6).
Вопросам очистки сжатого воздуха, смазывания подвижных деталей и снижения шума систем посвящена гл. 12. В справочнике применены единицы Международное системы единиц (СИ). Так как ряд приборов (манометры, барометры н др.), используемых прн эксплуатации пневмоприводов, выпускают со шкалой в единицах устаревших систем (МКГСС и др.), в справочнике приведены таблицы перевода некоторых наиболее употребляемых единиц. Государственные стандарты приведены по состоянию на 1.01,1981 г. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Алимов О. Д., Гохберг М.
М. Пиевмопривоц к пиевмозвтомзтикз с иестзкдзрт. ными схемами. Фрунзе: Илим, 1970. 264 с. 2. Анализ ковструкций самоходных буровых агрегатов Фрунзе: Илим, 1975. 2!7 с. 3. Артоболевский И. И. Мехеиизмм в совремеииой технике. Пневмогидравлические механизмы. Т. 5. Мн Наука, 1976. 848 «. 4.
Артоболевский И. И. Теория мехзиизмов и мешки. М.: Наука. 1975. 638 с. 5. Ашввский А. М., Вольперт А. Я., Шейибзум В. С. Силовые импульсные системы. М: Мешииостроеиие, 1978. 200 с. 6. Герц Е. В. Пкевмзтические приводы. Ма Мзшииостроеиис, 1969. 359 с. 7. Герц Е. В., Гогричкзии Г. В. Диизмихз писвмзтическиг систем чешки с рззветвлеииыми лиииями. — Мехеиикз мешин, 1978, № 54, с. 53 — 38. 3. Герц Е. В., должеиков В. С. Выбор параметров быстродействующего пиевмопри.
ваЛа. — Станки я ввгтрумеит, 1977, № 4, с. 15 — 17. 9. Герц Е. В., Креаиии Г, в. Расчет пиевмоприполов. М. Мзшвиостроеиие, 1975. 272 с 10 Гилропривоя и ~идропиеячозвтомзтикз. Киев: Тстиике. 1971 — 79 Вып. 1 — 12. 1000 с, 11 Гогричизии Г. В. Пвозмикз пиезмзтических систем мешии. — В кя: Метзиикз машин. Наука. 1978, № 53, с, 58--86. 1о. циизмикз и долговечность машин. Томск, 1979. 173 с !Труды Томского уивверситетз).
15. Динамика и. гочиость фуикциоикровзиия тепломехзивческих свстем. Тула: ТПИ, 1971 — 1978. 800 с. 14. Дмитриев В. Н., Грзцецхий В. Г. Осиовы пкевмоевточзтикв. М.г Мзшииострое. иие, 1973. 360 с. 15. Елимелех И. М. Струйиые устройстве ввода ивформзцив Л Сулостроеиие 1972. 219 с. 16.
Ззлмзизои Л. А. Теория элементов пкевмоиики. 51.: Наука, 1969. 507 с 17. Ззлмзизои Л. А. Спецвзлизировзииые ззрогицролиизмическйе системы евтомзтического управления. М г Нзуке, 1978. 464 с. 18, Зелеиециий С. В., рябков Е. д., Мизер з А. Г. Ротзииоииые пневматические двигзтели. Л.: Мзшикостроеиие. 1978 239 с. !9. Зииевич В. д., Ярмолеико Г. 3., Калита е. Г. ппеимзтические двигзтели гориыт мзшшг. М.: Недра, 1975, 344 с, 20 Кззмиер Ю. Я., Слободкик М. С. Пневматические исполиительиые устройстиз в скстемзх звтомзтичеекого управления. Мл Эиерги», 1972, 72 с. 2!.
Кожевников С. Н., Пешвт В. Ф. Гидрзвлический и пневматический приводы металлургических машин. М.г Мзшииостроеиве, 1973. 359 с. 22, Крейиии Г. В., Мзтвиеико И. В, Выбор параметров пкевмвтвческой встряхивающей мзшииы с амортизацией улзров. — 1!итейг|ое производство, 1978, № 5, с. 1Π— 13. 23, Козловский А. А., Эйцермви Б. А. Пиевмопрявохы коивейеров и вспомогзтельяых мехзиизмов. Мл Мзшкиостроеиие, 1971.
167 с, 24. Лазарев В. Г., Пийль Е. И. Синтез упрзвляющих звтоызтов, М; Энергия, 1970. заа 2ь. Левитская О. Н., левитский Н. И. Курс теории механизмов и мешин. Мн Высшзя школв, 1978. 269 с. 26. Мзмоигов М. А. Треххоитзктизя термодиизмикз. Тула; ТПИ, 1976. 307 с. 27, Петроквс Л. В. Производительность машин-автоматов и синтез их систем. М.. МИХМ, 1979. 80 с. 28.
Пиевмвтикв и гидрззлике. Приводы и системы управления. Мл Мзшииостроеиие, 1979. Выл. 1 — В. 2000 с 29. Пиевмитмческие приводы в системы управления. М.; Наука, 1971. 298 с. 30. Погорелов В. И. Гззодкизмические рзсчеты пневматических приводов. Л; Мзшииостроеиие, 1977. 183 с. 31. Попов д. Н. Диггзмикв и регулировзиие ггщро- и писвмосистем, Мн Машине. строение, 1977. 278 с. 32. Юдмцкий С. А., Тзгвевскзя А. А., ЕФремова Т. К.
Проектировзиив лискретвыл систем звтомзтики. М..' Мзшииостроеиие, 1980. 232 с. зз, симкин е. Л. Пиевмзтяческие ручиые мзшииы в сулостроеиик. М.: Сулостроепие, !970. 394 с. 34. Апдегзеп В. Ъ'. Тье зпз1узм зпд дел!Во о! рпеигпзнс зуз1еш Н. 1. %14еу, 1967. 363 3. 35. АггоЬо!етзш 1.
1., Неш Е. у. Апз1уыз зпд зуп1езЫ о1 з Н18Ь 5реед Рпеошзис гияс!иле Пг!те Месьзпыпг айд Мзсшпе ТЬеогу. Рпп1 !п Огсз! Вг11з1п, 1тг, т. 13, р. 293— ЗОО. 86 Еп! к!шипя Пищ1зсЬег АпабеЬе ипд Шеиегшгяеп Вег1Ые чоп дег Рз«Ызбопй О!ьудгзин14 ипб Рпеишз!Нь Мз1пг., Кгзш1гор1-Уег!, 1971.
205 3. 37. Нз1ш Ь., Миг!оп!. РпеишзызЬе Ьояще1е1ешеп1е. Видзрезг Аизг!. К1здо, 1ШО. 120 3, Зз. Мингоз у. Рпеишз11зсье Ьоя№е1с1сшепге ипд 5!еиегигпязуз1сгпг, Мзгпз, Кгзиз. Ьор1-Уег1., 1970, 247 3. 39. Рпеишвиь ьзпдьооь. 2 ед. могдеп. Впя1зпг1 тгзде зпд тесьп Ргеш. 1968.
616 р. 40. Рг1пс1р!ез зпд 1Ьеогу ог репишз1гсз. РиЫ1п, Епв1зпд. Тгз!с зпб Тесни. Ргезз, 169 р. 41 хоеы н. Апвемзпшс шгбшиобз1еьге 1п 01ьудгзи1№ ип! Рпсопгзни мзгпх, Кгзизиорг, 1970. ооа 5. 42. Йудгзипсз зпд Рпеигпз11сз, 1972 — 1980. Глава 1 таблица !.! Гдааяца камсрснця Ндяннца нацсрснкя вод, ст. рм кгс!см' бар маг рт. ст. 7.5 !О * тзб.б 750 51,7! 0,102 10' 1,02 ° )ал 703 1.45 ° ' О 14.22 11,5 1 1,02 10 ' 1 !.02 0.07 1О ' 9.98 1 0,069 1 Па (Ы!ма) 1 кгс/сма ! бар 1 951 (фунт-сала!кв.дюйм) 1 мм рт.
ст, 1 мм вод. ст. 1 9,81 16' 10' 6,9.)аа 1,33 ° 10 а 9,8! 10 4 19,34 !О ' 1 1,42 10 ' 7,36 19 13,6 1 1.36 10 !О а 133,3 9,81 1.1. СВОЙСТВА ВОЗДУХА таблица 1.2 Шкала Кальвина, К Шкала Цальсвя, 'с Фарсцгсйта„ 'Р !'самюра. 'и ! 'à — 32 -1- 273 )ж 1.25! 'П +273 С СФ273 Ксльваца, К ! 1 ! Р— 32 1.3 Цсльскя, 'С 1,251 'Ц 1 ! н-)-Зй 9 4 Фарсцгсйта, 'Р 1,8! 'С+32 1,3! 'К вЂ” 459 — (! 'Р— 3Ю 9 4 Рсомюра, 'К 9,3! 'к — 2)а о,зт 'с ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПНЕВМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ И СИСТЕМАХ Рабочим телом в пневматических системах управления является сжатый воздух, представля)ащий Собой механическую смесь азота, кислорода (по объему при- мерно 73 и 2!Ус соответственно) н других газов, содержащихся в небольшом коли- честве (аргон, углекислый газ и т. д.), а также водяного пара. Воздух, содержащий водяные лары, характеризуется абсолютной и относи- тельной влажностью.
Абсолютная влажность определяется количеством водяного нара в единице объема воздуха. Отношение абсолютной влажности к максималь- ному количеству пара, которое могло бы содержаться в единице объема воздуха при тех же температуре и давлении, называют относительной влажностью. На практике при термодинамнческих расчетах используют параметры сукаго воз- духа. Поправку на влажность вносят только при особых требованиях к точности.
Основными и наиболее распространенными параметрами, характеризующими состояние сжатого воздуха, являются давление, температура и уделытый объем (илн плотность). Давление р представляет собой силу, действующую по нормали к поверхности тела н отнесенную к единице площади этой поверхности. Атмосферным давлением условно принято считать давление, которое уравновешивается столбом ртути высотой 760 мм, что соответствует среднему давлению атмосферы на уровне моря. Давление, отсчитываемое от величины атмосферного давления, называют избы- точным нли манометрическим. Его измеря!от манометрами и указывают в техни- ческих характеристиках пневматических устройств.
В теоретические зависимости всегда подставляют абсолютное давление, которое равно сумме избыточного н атмосферного (барометричесного) давлений и является параметром состояния газа. В системе СИ единицей измерения давления служит паскаль (Па). Паскаль равен давлению, вызываемому силой в ! Н (ньютон), равномерно распределенной по нормалытой к ней поверхности площадью 1 ма. 1 Па = ! Нlм'.
Соотношение между основными единицами давления приведены в табл. 1! (11. Параметром состояния газа является также абсолютная температура Т, отсчет которой ведут от абсолютнога нуля, лежащего на 273' ниже нуля по шкале Пельсия, т. е Т = !'+ 273', где !' — температура в градусах Цельсия. Абсо- лютную температуру Т измеряют в кельвинах (К). Эга величина входит во все термо- и газодннамические зависимости. Для измерения температуры наибольшее распространение получила между- народная стоградусная шпала — шкала Цельсия (в которой 0'С вЂ” точка плав- ления льда, а !00 'С вЂ” точка кипения воды при атмосферном давлении), приме- няют н другие шкалы (см.