Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 71
Текст из файла (страница 71)
На рис. 11.26 приведена схема с дросселированием на входе. После переключения управляющего устройства с одной полости устройства давление воздуха повышается, а в другой — падает. Поэтому давление в полостях, соответствующее моменту начала движения поршня, зависит от соотношения объемов напорной и выхлопной полостей и эффективных площадей сечения напорной и выхлопной линий, определяе»оп параметром (6) (1 е1/2)/(1 аз/г)' т)=а,ав ад о г о,з а» дв ох о 7 о'в Оа 47=фа ца О,у а,о оо (11.65) о,в 0,2 (11. 66) 2)псы (11.60) (!1.61) (11.62) величине пзрзиетрз О по (11.50) П 4з Ю-5 Ш и-б О= — '= =051; о! У 1з 45Ю-б 235106 Ох ! 338 а,в а,б о,5 о'у Рис. 1!.29.
Номогреммв для опРеделения давления начала движения поршня двустороннего устройства с начальным перепадом давлении при П = 1 и н = 0,2 21 а Полученный параметр О и заданный)( используют для нахождения с помощью рис. 11.29 величин а н и оди. Если П2! = 1 и р = 0,5МПа, то о„= о„и и а„' = = о' . При 0,85 ( 1121 к., 1,15 искомые давления начала движейия о = о ди' 21 ' д дн — 0,5(1 — Пй!), (см. рис. 11.29), одн — — о,' — 0,1 (1 — Пг,) рм/рч, где р"„= 0,5 МПа — давление, для которого построена номограмма иа рис. 11.29.
Если давление в рабочей полости достигает рм до начала движения, т. е. ад — — 1, то давление в выхлопной полости в момент начала движения Найденные значения о и о„' могут бьнь использованы для определеяия по д рекомендациям табл, 11.1 значений Гз и Гз и большее из них (обычно Г') — для расчега времени подготовительного периода, Рассмотрим дифференциальные уравнения динамики двустороннего пиевмзтического устройства. Уравнение движения поршня тх — ртр! — р,р, — сх — Р; уравнение давления воздуха в напорной полости уравнение давления воздуха в выхлопной полости 34-1 6[2((Р зд )' куи 7 ов х йоз Оз 3 1 Хез Х г, (2+ х„— х) Р„24 ч/ 273 7 о,х где К =- у; ф(0) =-гр(о,) =!р (х — '7! =0,2588 при пщ:6,528 в х 4/ 2 а+! !р(о) = )' о !' — о а при 0,528<0(1 [3[. Переменная линейно-изменяющаяся нагрузка в функции перемещения поршня характеризуется коэффпцнеитом с.
Это может быть сила сопротивления при технологических операциях, например при прессоваини, транспортировании изделий, или сила сопротивления пружины (с =- сп), Постоянную составляющую Р нагрузки определяют по формуле (11.23). Уравнения динамики (11.61) — (11.63) в безразмерных параметрах (11.24)— (11.29) и (11,47) примут вид з с(2$ (11.64) Из общих уравнений динамики (11.6!) — (11.66) двустороннего устройства можно, как частный случай, получить уравнения динамики всех пркведенных выше устройств. Поэтому эти уравнения удобяы для разработки программ расчета на ЭВМ.
Время срабать)вання т двусторонних устройств с начальным перепадом давления, равное те+ т,, можно определить по графикам, приведенным на рис.!1.30— 11.34, а также по графикам, приведенным в работах [2, 3[. По графикам можно определять время срабатывания устройств с й( = 0 —:4,5, о„= 0,15 —:О,З. Значения )(, )У, Г!ш, (7 т, збо см. на рисунке. Графики 'лля расчета времени'сраоуатывання устройств этого типа с нзчаль- НЫМ Объемом $ех В ПРсделах от 1 до 5, коэффициентом Птз В ПрЕдеЛаХ от 0,2 до 3, а также при нагружснии переменными силами, пропорциональными перемещению н скорое~и, приведены в работах [2, 3]. Общий порядок расчета времени см.
выше, э рекомендации по методике расчета — в табл. 11.1 — ! 1 3. П р н м е р б. Определнть время движения поршня горнзоитзльво расположенного пневмоцнлнндрз двустороннего денствия с дизметром поршня П, = О,! м н ходом 3 = =. О 2 м, прсодолевзющсго усилие Р, = 1600 Н. Диаметр штоке а = О 025 м. Вес поршня и свяэевных с ним деталей Р„=- 1ООО Н. Нзчзльные обьемы полостей Рз = Уз = = 45 ° 10-' м'.
В лиянях между рэспрсделнтелем н цилиндром возле цилиндре установлены дросселя с образным клепзвом, кек показзно нз рис. 1!.23. Эффектнвззя площадь э -6 2 э -6 2 пРохоДного сеченнЯ «лвпзне !н! = 23,6 !О и, ДРоссета 1 2 =!2.10 м . Оствльные денные о напорной линни см. в примере 1, о выхлопной — в примере 2, Давление в магистрзли р =- 0,5 ИПз.
м Силу трения Р, в уплотнениях поршня пРинимаем равной 0,1р Р =- 0,1 б 10' 0,736 0,1' = З)2,5 Н. Незрззмерпую нагрузку определяем по формуле (11.24). дзвленне атмосферы вв площздь штоке ис учзтывзсм, тзк нзк злощздь штоке составляет около беде площади поршив Р +Р, !600+322 Р О,тбб Р 5 10' 0,735.0,1* ь: ь зи Ъ ь д ь ь ь 1. ч а Ра а а|~ а а а й~ а а и а ~~ а" а' а. аГ а Ьа й 'а с а а йа ьа а а~ а с а ' а а а д л Р Р й ВЬ аа йР фФ 'а !~ а О а а а а а ~~ а~ аа ) й Я а1 а ЗР й~~ а а а Ь а аа а аа О а а а аа Ф РФ а О 'а а с Р В а а ь.
)~ Р аф а" а а Р + Р й о й а О аа 8~ а И б ЬЬ я а а~ й а а а.а я й а 'Ф ' а О 6 а а." а 77 76 а) Зй — 1 36 — 1 26 пз гЬз й г(т ' $ез+ ' — $ звз ),О) )О '6,2 О.)'Ы =.1,227 с; 23,5 )О- 61 ! — Х (1 — О,б) 6,735 О,!' д П 0 765 (О 1' 0 025') Гз =! Гч 1 227 0 351 = 6,676 С, 343 а 7 7 у 567 а 7 Я 3 477 )г) 4) Рнс. 11.31. Безразмерное ереме т срабзтыззннн двустороннего устройсгзз з фунхинн ЛГ (н =. 0!5 —: О 3; й = 0,1 —:! 0; П = 1,!): Оз а — П, =- 0,5; б — Пз> —— . 1! а — Пз~ 1,5; Š— Я,1 =- 3 по графику нз рнс. 11.29 определяем.
что прн у, = 0,5 н 0 = 0,51 дзззенне з полости напел!генйя остнгзет о Д Рык начала Дзнженна поРншн и. слеДоззтельно. Расчет т слеДУет зеш» поюрнзн~у (см. гейл. ! 1.Ч), т, е. т =- т, длх этого поформуле(11.26) апре ел ем э (н! э 77 3 352.23.5.10 6 Г 1ООО Дг =352 —, = о,вз; Рм' О !3 ~' 5 !0-5 О 2 тзх кзь графиня для определенна т отсутствуют, нзходнм т = т, поскольх он мало зззнснт от $м зоспользУемсн гРафиком нз Рнс. 1!.32, б; Длн ззДзнйых Условий т = Дейстзнтелшгое зремн срзбатыззння нэ (11 31) для определенна зремезн подсоса! этельно~ о периода иейдом данлеяяе и начале дзнжения по (1!.60) д По Рнс.
11.7, б Дла пд —— - 0,533, з тзкже по нзйДеннмм з прнмеРе 2 энзченнзм Л =- 0,097 н П 2,17, определяем, что прз нспользоззннн формулы (11.1!) можно принять э э э2 =- У2 + Рзн !эз = 7». Тогда, кзн н з пРимере 2, 13 = 0,351 с. Время дзнженнн поршня Двустороннее устройство без начального перепада давления воздуха иа поршне. Двустороннее устройство можно включать в схему таким образом, что обе его полости в исходном положении будут сообщены с атмосферой„т.
е. перепад давления по обе стороны поршня будет отсутствовать. Такие схемы являются обычными для распределителей с двусторонним пневматическим или электро- 342 Рнс. 11.35. Расчетна» схема деусторонн го усгройстзз без начального перепада давления ноздухз нз пори!не пневматическим управлением, Их можно применять и для управления пневмоцилиндрами двустороннего действия. При включении управляющего устройства в одной полости быстро нарастает давление, в то время как в другой, по крайней мере, на первой половине хода противодавление почти отсутствует. Вследствие этого достигается сокращение времени подготовительного периода, интенсивное нарастание скорости поршня и, следовательно, высокое быстродействие у! устройства. Прн определенном соотношении параметров устройства (начальных объеллов полостей и пропускной способности линий) возможен так называемый режим автоторможения, при котором достигается плавный останов поршня и конце хода при наиболь- Хз шем быстродействии (3).
Расчетная схема двустороннего устройства без начального перепада давиенип воздуха на поршне приведена на рис. 11.36. Уравнения динамики этого устройства аналогичны уравнениям для устройств с начальным перепадом давления, однако начальные условия здесь другие; атмосферное давление воздуха рз или пз в обеих полостях. Поэтому уравнения изменения давления в выхлопной полости (!1.63) н (!!.66) несколько изменяются й(;у(рз 26 (7'~т, 'гз I 3+ "Оэ Рз(з+хеэ — х) Рз Время подготовительного периода определяют в соответствии с табл. 1!.1, причем давление в начале движения поршня од= )(+ Пэлпа Безразмерное время т, движения поршня и общее время т срабатывания устройства определяют по графикалг, приведенным на рис.
11.36 — ! 1.43 н построенным в зависимости от конструктивного параметра й) при различных значениях безразмерной нагрузки у, безразмерных начальных объемов полостей ьет = $еэ, коэффициентов ()т! и р, при пз = О,!6 —:О,З и коэффициенте П,! = 1, Порядок расчета времени срабатывания приведен выше, рекомендации по методам расчета — в табл. !1.2 и !1,3. Серии сплошных криэых на рис, 11 36 — ! 1.43 зависимости т и т, от конструктивного параметра й) ограничены слева штриховой наклонной лвнией, представляющей собой геометрическое место точен, соответствующих минимальной скорости в конце хода поршня и значениям Ф = Лга. Чем круче поднимается кривая т (д)) или т, (М) к точке минимальной скорости, тем эффективнее торможение поршня в конце хода и тем ближе режим замедления скорости к режиму автоторможения, т е.
к режиму безударного останова, и тем больше время движения поршня. Левее штриховых линий лежит область многократных замедлений и остановов поршня, приводящих к неоправданному увеличению времени срабатывания 4 о о о о "1 о о ь о о о о о с й Л о »Р о" И о "г ' $ о оо !! о о офя 3 йо ,. Ф „о а'.ой о о $ о о Ф о о о и ~~ о о ~~ д о ь о 5 о о .и о оФ а о о о И о () о ,„о о \о о я , 'о !! *о $ „.й о о ~~ о оо 345 о о о; о,о с й о К о о о о о % о й С М « о о«о о !( о о о оо а о о о о ~й .: й" о Дй,й о о о о а о о о о о о о 3 о С о о а о о о о о о д о о оо с о СС о " ! й" ~о ° а ~ о о о -«1д р1 «,Ф оФ о 3 1 фо ы1 3'.
а аа й а ы О а ай а ой о.о й' оф а,а 43 ~ф йа 43 ь а о «33 о" оЫ , 3. а о ай а 3~ а 3 до 3' аа а ай "М а1 3 \ йа а о а ой с о йо й о о ой1 а' ю ,$ о -'а 33 1 й йо йа33 о, а',3 йа ой ь .3„ а о д й а а ой 3 й й ай о „ ай ь д 33 а а й а а 33„ 3 346 о йо а о о' й33 а 1 «о Д йй ь ай о а 33 й а Ц й оо- о йй 3! о й а 3 ай о "-1 ай 33 о й о 3 ай, о гул У,У 7,0 йр 00 47 00 04 02 Фя 60 0,7 0,0 йу 04 00 0,2 ' 0 0,2 0,4 00 00 4,0 Вг 0,4 00 00 йл 07 47 Рис.
1!.44. Графики для выбора оптимального значения параметров двустороннего устройства без начального перепада из условия безударного останова поршня (о =0,2) а — 6 == 1; й = 0,5; б !1 = 1 5, Я = О 5; е — !1 = = 1; П = 1; г — Р = !,5 Я =1 устройства. После очередного останова может последовать разгон н приход поршня в конечное положение с высокой скоростью. Поэтому использование устройств двустороннего действия без начального перепада с значениями конструктивного параметра М < Ма нецелесообразно. Исходя из изложенного, полученные для области многократных остановов расчетные значения на графиках не приведены. Графики, приведенные на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
