Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Пиевмоцилиидры с гибким штоком. На рис. 2.6 показан пневмоцилиндр, в котором шток выполнен из стального троса 2 с нейлоновым покрытием. Цилиндры этого типа позволяют получать большую длину хода, так как исключается деформация штока, свойственная цилиндрам с большими ходами. Трос 2 прикреплен к поршню 3 цилиндра и переброшен через ролики 1, установленные в крышках цилиндра. Для уплотнения поршня и троса служат манжеты Н-образного типа.
К концам троса прикреплена каретка е, служащая для соединения с перемещаемыми механизмами, Пневмоцилнндры с гибким штоком момсно применять для различных операций перемещения, хонингования, шлифования, полирования н т. п, особенно в том случае, когда ограничено места для выдвижения длинного штока. Пневмогидравлические цилиндры. Для получения стабнльной скорости перемещения штока, что особенно важно в приводах подач режущего инструмента станков, применяют пневмогидравлические цилиндры (рнс. 2.7), состоящие из двух цилиндров: пневматического 1 и гидравлического 2. Сжатый воздух подается в пневмоцилиндр, поршень которого через шток передает усилие на поршень 1 Рнс. З.б.
Поршневой пцееноцнлнндр с гнбенм штоеоц гидроцилиндра; последний, перемещаясь, выдавливает масло из одной полости в другую по трубопроводу 2. Скорость перемещения поршней регулируют дросселем с обратным клапаном 4. Скорость регулируется только при прямом ходе. Для предотвращения перетечек воздуха в полость гидроцилиндра, а масла в полость пневмоцилиндра, в промежуточной общей крышке рекомендуется предусматривать дренажные отверстия, облегчающие выход воздуха и масла, перетекающих через уплотнения штока, н позволяющие обнаружить утечки.
Ударные пневмоцилиидры. В промышленности нашли применение следующие типы ударных пневмоцилиндров: одностороннего действия со встроенным ресивером (рис. 2.8, а), со встроенным ресивером, концентрично расположенным, и золотниковым распределением (рис. 2.8 б); двустороннего действия (рис. 2.8, в). Конструкция ударного пневмоцилиндра со встроенным реснвером ()7] показана на рис. 2.8, г. Цилиндр имеет ресивер 1, поршень 2 со встроенным клапаном, бесштоковую 2 и штоковую 4 полости. В исходном положении поршень давлением воздуха в штоковой полости прижат к седлу, закрывая доступ сжатого воздуха из ресивера в бесштоковую полость цилиндра.
До начала хода поршня бесштоковая полость соединена с атмосферой через клапан. Для выполнения движения необходимо штоковую полость цилиндра соединить через клапан с атмосферой. В реснвере, предварительно соединенном с магистралью, давление равно магистральному. Движение поршня начнется тогда, когда давление в штоковой полости Упздет до Уровня, близкого к атмосферному. На начальном участке хода давление в бесштоковой полости поддерживается близким к магистральному, а в пжоковой полости продолжает уменыпаться, приближаясь к атмосферному. На этом участке хода обеспечены наилучшие условия для разгона поршня н связанных а) 1 1 З Рнс.
я.в. Ударные нневмвцнлнндры г) с ним частей механизма: магистральное давление по одну сторову поршни и атмосферное по другую. Вследствие этого поршень быстро разгоняется до скорости 4 — 7 м(с. При дальнейшем движении поршня давление в реснвере и бесштаковой полости падает, а в штоковой начинает возрастать. Скорость поршня уменьшается, ход заканчивается сравнительна плавно, без удара о переднюю крышку. Для возврата поршня в исходное положение сжатый воздух подают в штоковую полость цилиндра, а ресивер соединяют с атмосферой. В пиевмоцилнндре со встроснным ионцентрично расположенным ресивером (см. рис. 2.8, б) рабочая полость сообщается с резервуаром посредством кольцевой щели 1 в гильзе цилиндра. В исходном положении поступлению сжатого воздуха из ресивера в рабочую полость препягствует уплотнительиое кольцо 2 и воздух поступает только через дроссель 7.
Когда поршень сдвигается с места и открывает щель 7, та через нее поступает воздух и поршень. цилиндра разгоняется. Рассмотренные типы ударных пневмоцилиндров обеспечивают высокув скорость движения поршня толька в одном направлении. Показанный на рис. 2.8, в ударный пневмоцилнндр имеет высокую скорость перемещения поршня в обоих направлениях. Но в отличие от пневмоцилиндра, изображенного на рис. 2.8, а, в нем нельзя обеспечить эффективное торможение в конце хода из-за большого объема вредного пространства выхлопной полости, Расчет пневмоцилиндров подразделяют иа проектный и поверочный. При проектном расчете по заданной нагрузке, магистральному давлению, массе перемещаемых деталей, скорости перемещения поршня определяют диаметр поршня, штока и подводящих отверстий, расход воздуха и пропускную способность пневмолинии [6].
При поверочном расчете [3, 6] определяют время срабатывания пневмоцилиндра и возможность торможения поршня (для цилиндров с торможением), Пневмоцилиндры в зависимости от характера применении условно разделяют на две группы: 1) зажимные цилиндры (подпружииивающне, фиксирующие, прижимные и др.)„которые обеспечивают передачу заданного усилия после за.
вершения хода или при весьма малых перемещения поршня с «ползучей» скоростью, и 2) транспортирующие цилиндры, развивающие требуемое усилие ва всем пути перемещения поршня. Диаметр поршня зажимных цилиндров без учета их быстродействия определяют, исходя из заданного усилия Р, (при зажиме или транспортировании). Результирующая сила, преодолеваемая силами давления, в общем случае равна сумме значений вредного Рх (сила трения), полезного Р, сопротивления, веса Р, поршня и перемещаемых частей привода (прн вертикальном положении цилиндра), а также силы Р, предварительного натяжения пружины Р = Рх+ Рз+ Рз+ 1зо. Диаметр зажимного цилиндра одностороннего действия без пружины 1» =1,131 Р'+Р'+Р', О Орм — Ра где рм — минимальное абсолютное давление в магистрали или на выходе редукционнаго клапана; ра — атмосферное давление.
Диаметр зажимного цилиндра одностороннего действия с пружинным возвратом 1»=113 [' ГДЕ Сп — жЕСтКОСтЬ ПРУЖИНЫ; 5 — ХОД ПОРШИЯ. ЗДЕСЬ ДЛЯ СаэДаиИЯ ЗаПаоа ПРИ- пята, что усичие зажима создается при давлении 0,9р„. При вертикальном положении ззжимного цилиндра нужно учитывать вес Р,. Иногда силу трения учитывают посредством коэффициентов, кзк это показано ниже, при расчете транспортирующих цилиндров. 40 Диаметр транспортирующего цилиндра определяют по следующим формулам: для горизонтально расположенных цилиндров 7» =1,13 Хрм (1 — йтр) для вертикально расположенных цилиндров )» 113 !«+1« Хрм (1 йтр) где Х вЂ” безразмерный параметр нагрузки; Атр — коэффициент, учитывающий потери на трение в цилиндре.
Ориентировочные значения йт, для различных величин полезной нагрузки при уплотнении манжетами по ГОСТ 6678 †и магистральном давлении 0,5— 0,6 МПа прнзедены ниже: Р„«Н ртр До 0,60 ож — '0,2 0,60 — 6,0 6,0 — 25 0,2 — 0,12 0,12 — 0,06 25 — 60 0.06 — 0,05 Большие значения й принимают для меньших диаметров пневмоцилиндров. Безразмерный параметр нагрузки Р Х « Рмр где Р— площадь поршня. Для транспортирующих пневмоцилиндров оптимальное значениеХ = 0,4 —: —:0,5, при Х) 0,5 время срабатывания цилиндра значительно возрастает, малые значения Х ( — О,1 — 0,2) свидетельствуют а неэффективном использовании пневмоцилипдра, по могут быть необходимы для получения максимальной скопости срабатывания [3, 6], Максимально допУстимые значениа Хм«х Рм.
МП« Хм«х ' О,З 0,4 0,5 0,6 — 1,0 0,6 ОА5 0,7 0,75 где Š— модуль упругости материала штока; ! ш — минимальный момент инерции сечения штока; ! — максимальная длина выдвинутой части штока; («в коэффициент приведенной длины, зависящий ат способа закрепления стержня и места приложения сжимающей нагрузки. 41 Расчетное значение диаметра поршня округляют до ближайшего по ГОСТ 6540 — 68 звачения.
Рекомендуется округлять в большую сторону, однако, если расчетный диаметр поршня отличается от стандартного не более чем на 5%, то можно принимать ««еньшее значение. По полученному расчетному диаметру и ГОСТ 15608 — 70 определяют основные конструктивные параметры пневмоцилиндра, При расчете специальных пневмоцилиндров основные конструктивные параметры выбирают следующим образом. Ход поршня определяется в основном требуемым значениям перемещения рабочего органа, детали и т. п., но при выборе максимального хада следует учитывать технологичность изготовления гильзы и штока, устойчивость штока в максималъно выдвинутом положении и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
