Герц Е.В. Крейнин Г.В. - Расчет пневмопривода (1053455), страница 52
Текст из файла (страница 52)
рис. 7.1). Поэтому для малых значений 6 не следует пытаться получить режим автоторможения; здесь можно добиться большего эффекта, используя либо внешние, либо внутренние тормозные устройства обычного типа. Условно можно считать, что автоторможение хорошо реализуется при 6 > 0,25. Однако, строго говоря, здесь следовало бы указать не одно граничное значение 6, а диапазон его изменения, характеризующий некоторую переходную область, где одинаково реализуемы как режим автоторможения, так и торможение с использованием внешних или внутренних тормозных устройств.
Рассмотрим задачу выбора параметров пневмопривода с торможением в конце хода из условия получения заданного времени перемещения поршня. Первый вопрос, который здесь возникает, заключается в том, насколько длительным будет процесс торможения по сравнению с остальными составляющими рабочего цикла привода. Введение торможения в конце хода целесообразно только тогда, когда потери времени на торможение в значительной степени перекрываются выигрышем от увеличения скорости на участке свободного движения поршня.
В противном случае следует искать оптимальное решение, рассматривая совместно этапы разгона и торможения. Как показали теоретические и экспериментальные исследования, для широкого диапазона изменения конструктивных параметров пневмопривода и при 6 ~ бэ разница во времени перемещения поршня на величину хода без торможения 1, и с торможением в конце составляет не более 25% от („а в подавляющем большинстве случаев менее !бала от указанной величины. Это дает основание выбирать параметры пневмоцилиндра и коммуникационных линий по заданному значению !н, используя методику расчета привода, ко.
торая рассмотрена в гл. 7. Чтобы учесть некоторое увеличение времени движения поршня из-за введения этапа торможения, рекомендуется в качестве расчетного значения 4"" принять исходную величину !и, уменьшенную приблизительно на 10 — 25%. Большой запас (ближе к 25'/о) необходим, когда параметр 6 близок к 6 и значения у относительно велики. 257 Учитывая, что эффективность воздушной подушки во многом определяется уровнем давления в полости выхлопа в момент пере. крытия выхлопного канала, параметр а) не следует выбирать очень большим и можно ограничиться, например, условием и« .=я 1,5, В остальном расчет производится по известной методике без ка.
ких-либо существенных откло. пений. После выбора значений г",(и, времени движения поршня Рис. 9.5. Расчетная схема изменения скорости при торможении малоинерционного пнеамоприаода и Д из условия обеспечения 1Г"ч = (0,9 —: 0,75) (и (9.2) необходимо определить длину тормозного пути х, и уточнить время движения Гн, используя зависимость (п = (« — —,".' + (т« (9.3) т где х,!о — время движения поршня на участке ха с предельной установйвшейся скоростью о„; 1, — действительное время перемеигения поршня на участке торможения. Поскольку параметры привода можно выбирать, как указывалось выше, до расчета тормозных устройств, то величину 1, — время движения поршня на всем пути а без учета торможения — легко определить, например, с помощью графиков (7 (й), которые приведены на рис.
8.5: сначала найти У„ а затем перейти к т, по формуле (8.3). Оп р ед еле н не к,. Изменение скорости при торможении (после скачкообразного уменьшения проходного сечения выхлопного капала) можно представить кривой 1 (рис. 9.5), С момента перекрытия канала скорость поршня начинает падать, стремясь к новому предельному установившемуся значению п„„которое определяется настройкой тормозного дросселя. Переход от и к о, сопровождается колебаниями скорости, более или менее быстро затухающими под действием сил трения.
Поэтому значение х, следует выбирать с запасом на затухание, учитывая также возможность изменения колебаний при изменении условий работы пневмопривода. Величина о, обычно не задается; она получается автоматически в результате настройки тормозного дросселя, причем наладчик оценивает обстановку по силе ударов поршня в конце хода, пытаясь с.,елать ее «на слух» минимальной. При внешнем тормозном устройстве одновременно с настройкой дросселя изменяется положение устройства по длине хода.
По указанной причине, а также из-за влияния многих других не поддающихся учету факторов (например, утечек через обратный клапан, тормозную манжету, поршневые уплотнения; разброса 236 расходной характеристики тормозного золотника и т. д.) невозможно вычислить точные значения ы, = ~,'Д' (где 7'„— эффективная площадь проходного сечения тормозного дросселя) или х,. Расчетои можно, во-первых, оценить, реализуема ли плавная остановка поршня при заданных значениях исходных конструктивных параметров н при выбранном способе торможения поршня, и, во-вторых, найти приближенное значение х„которое следует рассматривать как отправную точку при выборе положения тормозного золотника илн использовать для сравнения с конструктивным значением длины тормозного пути, характеризующим внутреннее тормозное устройство выбранного пневмоцилиндра (стандартные пневмоцнлиндры с внутренними тормозными устройствами обычно имеют и стандартную длину тормозного пути х,""'" = 25 †: 50 мм).
Если, например, Д"' намного меньше х,"'"", то следует ожидать затягивания во времени процесса торможения, поскольку поршень пройдет почти весь тормозной путь л, с относительно малой скоростью о„,. Если х~"" ) )~ х,"'"", то внутреннее тормозное устройство недостаточно эффек. тив но. Введем в рассмотрение условный параметр х„представляющий длину хода, в пределах которого скорость поршня падает до нуля при максимальной интенсивности нарастания давления в выхлопной полости (см. кривую 2 на рис.
9.5), т. е. при полном перекрытии выхлопного канала (Й, = О). Учитывая сделанные выше замечания о возможных колебаниях скорости при торможении и нестабильности условий работы пневмопривода, необходимо принять х, ~ х,. Предположим, что Х, = д,Х"„ (9.4) где а, — поправочный коэффициент, изменяющийся в диапазоне от 1 до 3, Поскольку длина тормозного пути не зависит от з, то величину а, выбирают исходя из абсолютного значения х, (23). Если х,' измеряется несколькими миллиметрами, то можно принять а, = = 2 —:3; по мере увеличения х, величина а, соответственно уменьшается. Ориентировочно можно принять, что для х, ) 0,1 м коэффициент а, близок к единице. Величину х, определяем по формуле х* (~ ат) $ам (9.5) т Значение Ь, находим по графику, приведенному на рис.
9.6, в функции гараметра В, который равен В= з„х (9.5) (ог — х) 5- ' где е„, — относительный вредный объем тормозной полости; $„= К„,/г"з, (9. 7) дзз 55 Рис. 9.6 деления 1,= 1, +Лг„ (9. 8) где М,— величина прибавки к („ определяемая запасом при выборе х, по сравнению с х„который характеризуется коэффициентом и, > 1 [см.
формулу (9.4) !. Учитывая, что после прохождения пути х, скорость поршня приблизительно равна новому предельному установившемуся значению о„„определяемому настройкой дросселя тормозного устройства, прийимаем Ю, = (х, х*,)!ото (9.9) Для определения 1, воспользуемся формулой (9.10) Значения 7, находим по графику рис.
9.7 в функции постоянной С, которая равна С = 7+ ((5„)!И(оу — у) Я„/Ь,)]). (9,1 !) в в ӄ— объем полости, заключен, науй между поршнем и тормоз ным дросселем (для внешнего тор 55 йз мозного устройства сюда входит 46 и объем трубопровода, соединяю. 5О ал щего цилиндр с тормозным золотником). Критерий б„вычисляем по фор. га муле (8.5) с подстановкой в нее вместо о,р скорости о, в момент начала торможения, т. е. в данном м случае о . Предельное устано- вившееся давление о„определим 5 по таблице, приложейной в конце книги. дм йм ога йзт 45п 455 аеа де5 эг зависимости (9.5) и (9.6) полу- чены исходя из предположения об .
Звниснмосгв Ьт 1Ю длн опРе- адиабатическом процессе сжатия условного тормозного пути воздуха в тормознои отсутствии утечек. Начальное давление в тормозной полости принимаем равным предельному установившемуся значению ову; давление в полости наполнения з период процесса торможения полагаем постоянным и также равным установившемуся значению о„. Подобная задача подробно рассмотрена в работе (23!, где данй выводы соответствующих зависимостей; здесь они представлены несколько в другой форме. О п р е д е л е н и е 1,.
Вычислим условное время торможения соответствующее условному тормозному пути х,. Тогда Выражения (9.(0) и (9.! !) получены при тех же предпосылках, что и формулы (9.5), (9.6), путем численного интегрирования исходных уравнений. Пример 9.1. Определить тормозной путь хт н время торможения привода, который нагружен силой Р = 100 кгс н должен переместить массу и = 10 кгс сз/л~ на длину з = 0,5 м со средней сиоростью ога = 0,25 м/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
