Герц Е.В. Крейнин Г.В. - Расчет пневмопривода (1053455), страница 39
Текст из файла (страница 39)
= У твп а 1 51. 10в 2,2 = (!/Х) /ав = О 05 — — 0,44 !О з мз что соответствует диаметру цилиндра Ю = 0,075 м. 2. Определяем параметры привода из условия получения минимального диаметра цилиндра. Для этого задаемся 1/Х = (1/Х)д, = 1,43 (см. выше) и определяем на кривой О = со (см. рис. 7.2) соответствующее ему значение Уу = 8,2. Далее по зависимостям (7.4) и (7.5) вычисляем 8,2 /э=Ух/ат„= ' =5,4 10 в мв> 1 51.10в = Р = (!/Х)/а = 1,43/0,05 !О' = 0,28 10 з мэ (Ю = 0,06 м). 3.
Определяем, наснолько уменьшится скорость поршня, если сечение линии оставить равныи /',„(см. п, 1), а площадь поршня выбрать в 2 раза больше оптимальной. 181 В этом случае на кривой Я = оо (см. рис. 7.2, а) в качестве расчетной следуе выбрать точку с координатой по оси абсцисс 1/Х = 2 (1/Х)опт = 4 4 которой соответствует значение (Гг 7,1. Далее по формулам (7.4) ц (7.6) находим, пхг = 3 7 10-' —— 1,9 10' ы '; т1в К р 755.5,!04 оса= — = з ю 0,2 и/с. а,„Р 1,9 10'100 Таким образом, при увеличении Р вдвое по сравнению с оптимальным иначе. пнем скорость поршня уменьшилась от 0,25 до 0,2 м/с, илн нз 20)ю Очевидно, дальнейшее увеличение Р приведет к еще большему снижению быстродействия, по.
скольку увеличится несоответствие /з и Р. Пример 7.3. По условнпм примера 7,2 выбрать параметры привода двустороннего действия, причем рассмотреть следующие случаи. 1) / = /,'= /м!„, т. е. решить задачу максимального уменьшения проходных сечений каналов на входе я выходе, полагая их равными друг другу; 2) обеспечить минимальный размер канала на входе /з = /',„; 3) обеспечить минимальный размер канала на выходе /з 1. На кривой Я = 1 (см.
рис. 7.2, а) находим ((/т)~~в = 10,5 и соответствующее ему значение (!/Х)о„т = 1,5; далее, следуя последовательности расчета, нзло. женной в п. 1 примера 7.2, вычисляем (ит)м,в 10,5 /ю!я чгв)впв т 1 5!.Вйз (!/Х), 1,5 пз Сравнив результаты расчетов с данными, полученными в п. 1 примера 7.2, можно заметить, что при совпадающих значениях исходных параметров двусторонний привод имеет меньший диаметр цилиндра и ббльшие сечения каналов, чем одно. сторонний. Так как параметры двустороннего привода выбраны из условия полу.
чения минимальных и одинаковых проходных сечений на входе и выходе, дальнейшее их уменьшение не позволит реализовать требуемую скорость поршня, однако имеется возможность уменьшать /' за счет увеличения /' или, наоборот, при сохранении скорости на требуемом уровне. Если увеличить Р, то при зтои одновременно возрастут /з и /з. 2. Выбирая параметры привода из условия /з /з ьв максимально уменьшаем противодзвление в полости выхлопа, что равносильно максимальному увеличению параметра Я.
Предел увеличения Я ограничен некоторым значением Ям„, определяемым по конструктивным или иным соображениям. Задавшись Я = Я„,„„, расчет далев выполняем точно так же, как в п. !. 3. Условие получения (/') ,, очевидно, равносильно максимальному увелнв ппв' чению ./', что ограничено некоторыы значением /',„.
Задавшись /з = /',„, находим по формуле (7.2) ((гт)зм„ = аг„/',„, после чего определчем параметры приводз иэ условия получения Я = Я„я„. Пусть по конструктивным соображениям не представл..ется возкожныч аыпол- ГатЬ /' СОЛЬШЕ /в, = 1О ' и'. Ппдетаэвяя Зте ЗяаЧЕНИЕ В я1ШВЕдсииуш ЗЬШЕ ЭЗВН- '32 „мосты получаем (Ут)мзх = 1,5! ° !О" !О-" = !5,1.
На рис. 7.2, и проводим горизонтз. с „' альную линию Уз = !Ут)мз„до пересечения с линией оптимальных параметров, показ „званной штриховой линией. В данном случае точка пересечения характеризуется . чапаем И, близкин к 0,5, т. е. можно принять Иена = 0,5; далее следует (7~~! С 5 (7')мзз = 0,5. 10 з = 5 10 ' м'-. рассмотрим другой случай, когда имеется возможность принять (з,з з 5 раз б зьше, т. е. !',„= 5 1О з и'! рассуждая аналогично, имеем (У„)м,„= 1,51 !О' зе )с5.10-' = 75.
такие большие значения Ут выходят за пределы графика, приведен. ного на рис 6.2, а; поэтому обращаемся к рис. 6.2, б и проводим вертикальную линию, соответствующую (Ут)шзз — — 75, снова до пересечения со штриховой линией оптимальных параметров. Определяем Иш!з = 0,08 и /зз = (г,') „=О,С8 5 1О-'= 4'!О з мз.
В данном слУчае Увеличение (тз), зз ст 10 з до 5 10 з м', т. е. в 5 Раз, пРивело лишь и незначительному уменьшению (/')~ш: от 5 10 з до 4 !О-' м'. Задача определения параметров привода из условия получения И = ьз ш ЯвлнетсЯ одним из этапов пРоектиРованиЯ УстРойства, которое должно устойчиво работать в условиях изменяющихся сил сопротивления или давления питания. Чем меньше значение О, тем в меньшей степени установившаяся скорость привода зависит от колебаний сил сопротивления (давления питания) как в пределах одного цикла движения, так и от цикла к циклу. Выполнив расчет по п.
в) последнего примера, можно установить минимальное значение ьз = й „, при котором еще может быть обеспечена заданная скорость поршня. Далее конструктор оценивает, достаточно ли мало значение ьз для достижения требуемой стабильности движения при ожидаемых изменениях силы сопротивления или давления питания. Когда последнее условие не выполняется, приходится вносить изменения в исходные значения параметров, например, увеличивать (~'),„илн а,„(за счет увеличения р„, уменьшения п,о или Р).
Обратный ход одностороннего привода (в отличие от прямого хода, который рассматривался как предельный случай двустороннего привода при неограниченном увеличении проходного сечения выхлопного канала по сравнению о каналом питания) необходимо исследовать особо. Он отличается тем, что движение поршня совершается под действием внешней силы Р,, при противодействии давления воздуха в полости. Скорость поршня при обратном ходе определяется соотношением между площадью поршня Р, площадью (эффективной) проходного сечения канала и силой Р„р, причем в данном случае уменьшение диаметра цилиндра сйособствует повышению равномерности хода. Давление в полости привода (подпор) устанавливается в зависимости от отношения Резв к Р: оно не зависит от давления в магистрали, поскольку при обратном ходе магистраль отключена от полости.
183 Результатами теоретических и экспериментальных исследований установлено, что скорость поршня привода без пружины при обра~. ном ходе стабильна — она практически не зависит от давления под. пора (см. формулу, приведенную ниже), пока оно остается на уровне пРевышающем гРаницУ надкРитического истечениЯ Рвр, Следовательно, при любых колебаниях силы Р,бр, пока оиа остается больше (Р„р — р,) Р, скорость поршня не должна изме.
няться. Этот вывод следует непосредственно из выражения для установившейся скорости одностороннего привода при обратном ходе обр ~вйТ рво которое после замены б, соответствующим выражением (1.69) для надкритического режима истечения и температуры Т согласно формуле (1.27) принимает вид ! (7.10) Последний множитель в правой части характеризует влияние на скорость поршня температуры воздуха в полости, уменьшающейся вследствие расширения воздуха в период времени // р от начального давления р„(перед переключением распределителя) до давления трогания.
Это изменение температуры записано через отношение давлений в предположении адиабатического процесса в полости; начальная температура принята равной температуре окружающей среды. Поскольку здесь рассматривается установившийся процесо движения поршня, то давление в полости в период движения остается равным давлению трогания, определяемому соотношением р / обр/Р + Рв' Если допустить, что обратный ход пневмопривода совершается при установившемся давлении в полости не ниже 2 кгс/см', то полу- А — 1 чим (р/р„) ' = 1 —:0,87, т. е. множитель оказывается достаточно близким к единице.
Кроме того, следует учитывать, что в период движения поршня температура в полости не может долго удерживаться на уровне ниже температуры окружающей среды из-за притока тепла извне через стенки цилиндра [221. Это позволяет пользоваться вместо выражения (7.10) упрощенным выражением (7.11) откуда непосредственно следует вывод о независимости о„"Р от Р,бр. Таким образом, быстродействие одностороннего привода при обратном ходе определяется в основном соотношением /в/Р.
Попытки увеличить скорость обратного хода увеличением Р,бр (например, васа груза при ходе подъемника вниз) в большинстве случаев не приводят к успеху, Только если в исходном состоянии сила Р„р очень мала (давление в полости удерживается на уровне, значи- вьч ьно меньшем р,), значение Р„р можно выбрать несколько тельно кп больше указанное обстоятельство автоматически учитывается графиком, пред едставленным на рис. 7.3, который воспроизводит зависимость У'бо тгабр абргэ =агу Гаере где абр 1/у,б =о Р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
