Герц Е.В. Крейнин Г.В. - Расчет пневмопривода (1053455), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Примеры таких устройств можно видеть на рис. 1.1 — 1.4. К о м п р е с с и о н н ы м называют пневмоустройство, в котором механическая энергия перемещения твердого звена преобразуется в энергию сжатого воздуха (например, в компрессорах н аналогичных им устройствах), К о мб и н и р о в а н н ы и называют устройство, в котором осуществляется двойное преобразование энергии (например, в аккумуляторах, электропневмомолотках и пр.). В пневмоустройствах, у которых подвижные твердые звенья отсутствуют (например, в струйных элементах, в дросселях), вместо движения твердого звена используется движение потоков газов, Рне 1 3. Пвтнцнлнцаровый прнвод вращательного двнженнн Рно 1А.

Мембранный привод П Рис. ПЬ Пневмопривод с несколькими исполнительными устройствами организованных определенным образом. В струйных элементах нужное направление потока достигается посредством взаимодействия основной и дополнительной (так называемой управляющей) струй воздуха, а в дросселях, диафрагмах и подобных устройствах — посредством определенной конфигурации корпуса устройства (канал заданного профиля), через который проходит поток сжатого воздуха; параметры последнего при этом меняются (давление, скорость струи и пр.). П н е в м о п р и в о д представляет собой систему взаимосвязанных пневмоустройств, предназначенных для приведения в движение рабочих органов (см, рис.

1.5) машин или рабочих звеньев механизмов. Пневмоустройства в приводах могут быть связаны между собой пневматическими линиями (трубопроводами) и механизмами (шарнирно-рычажными, зубчатыми, кулачковыми и т. д.). Пневмоустройства как составные элементы привода по функциональному назначению делятся на следующие группы (см. Рис, 1.5): исполнительные, распределительные и управляющие. И с и о л н и т е л ь н ы е устройства предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в энергию движения рабочих органов машины (см. поз. 1, 2...

на рис. 1.5). р а с п Р е д е л и т е л ь н ы е устройства предназначены для изменения направления потоков сжатого воздуха в линиях, соединяющих устройства в приводе. На рис. 1.5 к распределителям подводятся сигналы в виде давления сжатого воздуха от системы управления. У п р а в л я ю щ и е устройства (логические элементы и элементы обратной связи ЭОС) предназначены для обеспечения заданной последовательности перемещения исполнительных устройств в соответствии с требуемым законом их движения. С этой целью они подают соответствующие команды на распределительные устройства, !2 Иа рис.

1.5 к логическим элементам подводятся сигналы с конеч„ых переключателей хь хь...х„, к"„и с элементов обратной связи (ЭОС). От логических элементов поДаютсЯ сигналы 1п ~;,..., 1„, 1- вызываюшие срабатывание воздухораспределителей, а также сигналы ЭОС.

Результатом взаимодействия сжатого воздуха с твердыми звеньями в исполнительных устройствах является изменение как пневматических величин (давления, температуры и плотности воздуха), так и кинематических (перемешения, скорости и ускорения твердых звеньев). Исполнительные устройства в приводах всегда являются приводными устройствами, так как целью привода служит получение механического движения рабочих органов машины.

Однако в состав привода могут входить и компрессионные, и комбинированные устройства (например, амортизаторы, демпферы и пр.), но они являются не основными, а вспомогательными устройствами. В большинстве случаев они относятся к управляющим элементам, обеспечиваюшим выполнение заданного закона движения. По типу исполнительных устройств приводы относят к приводам возвратно-поступательного движения (см. рнс.

1.1, 1.4, 1.5) или врашательного движения (см. рис. 1.2). Аналогичным образом в зависимости от структуры исполнительных устройств различают приводы поршневые (см. рис. 1.1, 1.5), с упругими элементами [мембраной (см. рис. !.4), сильфоном, шлангом и т. д.! и ротацпонные (см. рис. 1.2). Пневмоустройства поступательного движения бывают д в ус т о р о н н е г о действия, в которых твердое звено перемещается попеременно в обе стороны, взаимодействуя со сжатым воздухом, н одностороннего действия, в которых под действием сжатого воздуха твердое звено перемешается только в одну сторону. В односторонних устройствах твердое звено возвращается в исходное положение под действием пружины или силы тяжести. В первом случае односторонние устройства применяются для перемещения рабочих органов машины на небольшое расстояние, а во втором— при любой длине хода (например, в подъемниках).

В приводах вращательного движения рабочее звено может совершать полный оборот (ротационные устройства) или неполный (поворотные устройства). Главные распределители соединяют рабочие полости исполнительных устройств с магистралями, а выхлопные полости — сатмосферой. Кроме главных распределителей (в дальнейшем будем называть их просто распределителями) в приводах могут быть вспомогательные распределители. Так, например, на рис. 1.! конечные выключатели по структуре являются распределителями.

Распределительные устройства, изменяя направления потоков ~жатого воздуха в линиях, выполняют функции управления устройствами (исполнительными, главными распределительными и др.), По динамическим особенностям распределители как устройства с малыми рабочими объемами и небольшими нагрузками ближе к устройствам управления, чем к исполнительным устройствам, хотя по от- !3 ношешпо к системе управления в ряде случаев их можно рассматривать н как исполнительные устройства (например, в структурном синтезе). Несложные схемы автоматизации можно строить на управлении распределителями различных типов (см. рис. 1.1).

Таким образом, приведенное деление пневмоустройств носит условный характер, но оно удобно для анализа и особенно для син. теза пневмосистем, так как в каждом приводе есть устройства, выполняющие функции распределения потоков воздуха, управления элементами привода и исполнения заданного закона движения рабочего органа, В зависимости от числа линий, потоки сжатого воздуха в которых соединяются посредством распределителя, различают распределители двухлинейные, трехлинейные и т. д.

Так, например, четырехлинейный распределитель применяют для двустороннего привода, обе полости которого попеременно соединяются то с магистралью, то с атмосферой (см. рнс. 1.1). В этой схеме конечный выключатель является трехлинейным распределителем, сообщающим полость основного распределителя с магистралью или с атмосферой. Распределители могут быть с различным управлением: ручным, механическим, пневматическим, электрическим и гидравлическим. В приводах с исполнительными пневмоустройствами целесообразно применять распределители с пневматическим управлением.

Поэтому в дальнейшем будут рассматриваться распределители только этого типа. В качестве распределительного органа — твердого звена — могут применяться золотники (плоские и цилиндрические), клапаны, краны и т, д. В некоторых случаях распределитель объединяют с исполнительным устройством. Управляющие устройства должны обеспечивать переключение основных распределителей в соответствии с условиями работы привода, которые задаются обычно в виде диаграммы последовательных действий исполнительных устройств и соединенных с ними рабочих органов, Управление может быть выполнено посредством электрических, гидравлических и пневматических устройств. В настоящей работе рассматриваются только пневматические управляющие устройства.

К устройствам управления относят логические элементы, выполняющие требуемые логические операции (набор «НЕ», «И», «ИЛИ», набор НŠ— ИЛИ и др.), элементы обратной связи или элементы памяти, конечные выключатели н специальные устройства, влияющие на динамику привода (дросселя, устройства для выдержки времени, обратные клапаны, регуляторы скорости и давления и т.

д.). На рис. !.5 специальные устройства не показаны. В настоящее время как в СССР, так и за рубежом изготовляют управляющие устройства различных типов: мембранные, струйные и струйно-мембранные. К мембранным устройствам, выпускаемым в СССР, относятся, как указывалось выше, элементы УСЭППА, «Янтарь», ПЭРА н др. За рубежом аналогичные элементы изготовляются во многих странах: АРСЕ (США), Ваш»оп (ФРГ), Тгапз(йцх (Франция), А!г!од (Англия), Рге!оЬа (ГДР), Тг!ше!оя (ВНР), Мега!ой (ПНР) и др. 14 К струйным относятся элементы, изготовленные по типу турбулентного усилителя, а также элементы, в которых используется прилипание струи к стенке (эффект Коанда).

За рубежом выпускаются струйные элементы многих типов. Пневматическая агрегатно-модульная система «Цикл» включает как струйные, так и мембранные элементы. Блоки этой системы составлены из логических струйных модулей, работающих в пассивном режиме, и из активных мембранных усилителей, повышающих уровень пневматических сигналов (по давлению и мощности) и выполняющих при этом так же, как и струйные модули, логические операции. Блоки выполнены в виде печатных плат.

Вопрос о том, какие элементы использовать, решается в каждом конкретном случае отдельно (9, 19). Струйные элементы имеют ббльшую скорость срабатывания, чем другие элементы, но при применении мембранных усилителей в системах машиностроения их скорость снижается. Так как при задании диаграммы последовательных действий исполнительных устройств их число известно, а следовательно, известно и число распределителей, то структурный синтез привода сводится к синтезу логических устройств управления (к выбору нх числа и схемы соединения).

Поэтому целесообразно из всего комплекса управляющих устройств привода выделить логическую часть (элементы, выполняющие логические операции, и элементы памяти), или систему управления. С и с т е м о й у п р а в л е н и я называют комплекс управляющих устройств, выполняющих логические функции для осуществления заданной диаграммы последовательности действий исполнительных устройств. К управляющим устройствам относят также датчики состояния, с помощью которых в систему управления вводится информация о состоянии исполнительных устройств (конец рабочего хода, предельное значение давления в полости и др.) и о состоянии внешней среды (наличие или отсутствие обрабатываемых деталей, инструмента, переход на другой режим работы и т. д.).

Характеристики

Список файлов книги