Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Время 1! обычно указано в технической характеристике, Для применяемых в промышленности распределителей 1, = 0,007.ь0,7 с в зависимости от типов, размеров и условий их работы, и в некоторых случаях оказывается пренебрежимо мало по сравнению с длительностью цикла работы устройства. Время распространения волны давления 1с (!1.22) где ! — длина трубопровода,м! а — скорость распространения звука в воздухе, м(с (при Т = 290 К а= 34! и(с).
Время 1а определяют по формуле (! !. !) или (! (,8), а время гз — по формуле (! !.!2) или ((!.(5). Время движения поршня определяют по графикам, полученимм численным интегрированием системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих изменение термодинамических параметров сжатого воздуха в полостях устройства и движение поршня (эти уравнения будут приведены ниже). Графики построены в безразмерных параметрах и позволяют определять быстродействие устройств в широком диапазоне изменения их размеров и параметров, Большинство графиков построено для безразмерного времени т, соответствующего сумме значений времени 1з, изменения давления в полости и времени 1ц движения поршня. В некоторых случаях приведены графики для времени т„соответствующего вре.
мени гц движения поршня (без подготовительного периода). Предварительно определяют результирующую всех сил, действующих на поршень, кроме сил давления сжатого воздуха, Р=)гж Рз Рзх Роек РаРю ((1,23) где Р, — сила трения; Р, — сила полезного сопротивления; Р,— вес груза и поступательно движущихся частей пневматического устройства; Р,— сила начального натяжения пружины; Ргц — площадь штока; ра — давление окружающей среды. Следует отметить, что Р, учитывают только при вертикальном расположении УстРойства, Ро — только дла УстРойств с пРУжиной, РаРш — только дла пневмоцилиндров двустороннего действия с односторонним штокоылдля пневмоаппаратуры отсутствует сила полезного сопротивления. 1! н.
в. !.ерц и др, Теблидв И.г Расчетный ивчэльиый объем Расположение й (или й') при зздвииых О и (ива) из рис. 11 1 Время Эйзфситив- Изв ПЛО цросссль иэ входе в полость (или (З ) 5ДЗДЬ ЛИИИВ !э 1 прв прямом при обрэтходе (ис. иои ходе полисиии) (истсчсиии) по егор муле !ут! ! 1'1+ 1'тг ' ! у' з У,+Р,з+ 0)лй + 1 Отсутс- твуетт Сила трения Р, в уплотнениях устройства зависит от размеров поршня, конструкции уплотнений, смазки трущихся поверхностей и других факторов. Например, для пневмоцилиндров с диаметром поршня 0,05 и с некоторым запасом можно принять Р, = 0,25 рмР, а с диаметром поршня 0,3 м Р, = (0,03 —:0,05) рмР (3), где Р— площадь поршня.
Составляющую и результирующую сил, действующих на поршень, считают положительными, если их направление совпадает с направлением сил сопротив- ления, н отрицательными, если оно совпадает с направлением движущих сил. [1,2,3), Ниже приведена общая последовательность расчета пневматических устройств Па х ис одным данным определил( основные параметры, влияющие на динамику устройства. Безразмерная нагрузка Р Х = 0785 Рг ° (!!.24) Определение времеви 12 и (З измсисиия дввлсиия в полости до момента ивчвлв движения поршня где )9 — диаметр поршня. Коэффициент пропускной способности 12 ! )1 Иш= —, и И„= — — = —,, И (э Сэ 59 где,' и 1' — эффективные площади проходных сечений подводящей и выхлоп- ной пневмолиний.
Коэффициент Игг или И)г определяют только при расчете устройств, имеющих две пневматических полости, Безразмерный конструктивный параметр Л( =352 — г, — г =-1!05— (11.26) 2)! ) Рмг )97 т Рмз где Рэ и т — вес и масса груза и всех других поступательно движущихся ча- стей; р, — в Па. Отйошения площадей торцов поршня 71 "г ~~с "1 ))( П„=Р— — ' и Пш= — ' — 2, = 1)( ' Р 7)2 (11. 27) г Р, дс д и Р, — площади торцов поршня; Рг и 7)2 — диаметры торцов поршня. %эффициеиты Пгг нли Пг, определяют только при расчете устройств, имею- щих две пневматических полости.
Безразмерные начальные объемы (приведенные начальные координаты 1(ш ! О2 Ко!= Р " Коз= Рз 5 (!1.28) где )с 1 и )уэг — начальные объемы полостей пневматических устройств (цри не- обходимости с учетом присоединенных объемов линий управления). Безразмерное атмосферное давление ае = ра(рм характеризует давление в ма- гистрали рм, так как атмосферное давление ра обычно всегда принимают А!05 Па. Методика расчета составляющих времени срабатывания устройства и приве- денных выше безразмерных параметров зависит от наличия дросселя возле его полости и от величины присоединенных объема !) и сопротивления," линии т) сут) управления по отношению к размеру начального объема )Уг полости устройства и сопротивления ('„, дросселя.
Зги соотношения определяются (!1 29) )(1 л1 322 у- з = Ус + Р55 Ниже штрихо- вой линии з э !91 )и) э 9 !э) !ут! по (11.2) У =-!'1+ +Р 5+ Выше сплошной линии (! 1 З) или (11.16) 11+ )тг Иисетсв )э 11+ +Р, +В);, Между сплошной и штриловой ливияии !э ! 1+ '1 )т1 01 )з) Время (э изменения давления до начала движения при прямом ходе (включении) и Гэ при обратном ходе (выключении) определяют в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 11,1, Время движения поршяя и время срабатывания определяют по одному из трех вариантов в соответствии с рекомендациями табл. 11.2 для обратного хода и табл. !1 3 для прямого хода.
Время обратного кода поршня рассчитывают только для односторонних пневматических устройств. Если дроссель на входе в полость отсутствует, то расчет проводят по первому варианту (безразмерное время т, и т,'находят по графикам), При наличии дросселя возле полости устройства определяют время движения т, или т,'о, поршня, найденное из условия !' = (~ и !' = Рн т, е. без учета объема и сопротивления трубопровода (т, т,'р находят по графикам).
Определяем С= — ' и С'=-— тгоад 1,2эо! ! *2ьог Если ЛРИ ~ С или Л(И ~ С', то расчет при прямом и обратном ходе можно вести по второму варианту. Время движения в этом случае т, = т, и т,' =- т, При этом ошибка расчета ие превышает 20эсй. Для получения более точных результатов расчет следует вести по третьему варианту. Если Л)И > С или Л1И ) С', то расчет яеобходимо вести па третьему варианту, причем влияние присоединенных объема и сопротивления для прямого и обратного хода учитывается по-разному. Время т,' обратного хода поршня (см. табл. 11.2) по третьему варианту определяют исходя из значений эквивалентного начального объема )У; н эквивалентной эффективной площади Д проходного сечения, как н при расчете времени подготовительного периода. !! ° 323 Везразмериой врем» ч й действительное врем» ! сказаны следующей завясн! костью 1=1,03 10 а — т, зау! (!1.34) Яя ° )к й м о й ,ч где 1 — в с; з и )9 — в м; 7" — в м .
а 2 При отсутствии графиков для требуемых исходных данных время ч, можно рассчитать по приближенным формулам дляаравномерного (установившегося) йли равноускоренного движения. Зтн упрощенные зависимости т, от Л( нанесены на некоторых графиках (см, рис. !!.15, 11.17 и! 1.18), приведенных ниже, прямыми штриховьы(и линиями (для установившегося движения — горизонтальными, для раввоускоренного — наклонными). Наклонная и прямая штриховые линии проходят дов олька близк к соответствующей сплошной кривой я пересекаются о в точке, которой соответствует значение конструктивного параметра а [ ). При значениях Д( к. Лге можно считать движение установившимся, а при д() > ай(е — равноускоренным, Наибольшие погрешности упрощенных расчетов име.
ют место при значениях (У, близких к й(ч, так как этим значениям соответствует переходный режим. Приближенные формулы [! [ для определения безразмерного времени дви. жения ч,'и безразмерной установившейся скорости яя приведены в табл. 1!.4. От времени т, к действительному времени движения Г, переходят по формуле (!1,34), а от яу к действительной установившейся скорости х„— по формуле: 1' ху = 974 — $у, 1 где х — в гм!с, 71 — в м, 01 — в м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
