Башта Т.М. - Гидропривод и гидропневмоавтоматика (1067398), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Механизм имеет распределитель б с вращающимся золотником и пневмоцилиндр 1 поворотного действия, рабочая пластина (лопатка) 2 которого связана через выходной вал с нагрузкой. При вращении золотника б распределителя камеры а и 6 пневмоцилнндра последовательно соединяются через каналы распределителя с питающей магистралью 4 и с каналом с(, ведущим в атмосферу. Частота колебаний определяется числом оборотов золотника 6, причем при соответствующем выполнении последнего за каждый его оборот может происходить два и более колебаний пластины 2, а следовательно, и выходного вала.
При большом числе оборотов золотник устанавливается на игольчатых подшипниках (см. рис. 54, в). Амплитуда качания выходного вала двигателя регулируется давлением воздуха, подводимого к распределителю б. Опыт показывает, что при изменении давления воздуха в диапазоне 0,1 — 4 кГ(сив двойная амплитуда колебания пластины изменяется в пределах 10 — 40' при работе с частотой 15— 50 гц. В корпусе двигателя на оси его симметрии имеется отверстие с регулируемым дросселем 8, соединяющее при качании пластины камеры а и 8 с атмосферой, благодаря чему стабилизируется начальное значение угла между осью симметрии корпуса и осью, относительно которой колеблется пластина.
Путем регулировки сопротивления дросселя 8 можно осуществить изменение в пределах + (5 — 7)' положения оси симметрии, относительно которой колеблется пластина двигателя. Дроссели 7 и 8 служат для торможения пластины 2. Пневматические следящие приводы Сжатый воздух применяется также в качестве рабочей среды и в усилительных системах следящего типа. На рис. 256, а показана схема следящего привода копировального токарного станка с распределителем типа сопло — заслонка, сопло 7 которого размещено на выходном звене системы.
Заслонкой в этой схеме является сам г л с гг1 Рис. 2бб. Схемы следящего усилителя: а — пневматического; б — пневмогидравлического шаблон б изделия б, который копируется режущим инструментом с большой точностью. Сжатый воздух из магистрали питания 1 постоянно подводится в штоковую полость 6 пневмоцилиндра, полость же с, противополож- 310 ная штоку (эффективная площадь ее обычно в 2 раза превышает площадь штоковой полости), соединена с магистралью питания через дроссель 2, установленный перед соплом 7. Так как в канале, по которому подводится сжатый воздух в сопловую камеру а, установлен дроссель 2, то давление р» в этой камере, а следовательно, и в полости с пневмоцилиндра изменяется при изменении щели между соплом и шаблоном.
Поскольку же в штоковой полости Ь цилиндра 7 давление постоянно (равно давлению р, питания), перепад Лр = р, — р, в полостях Ь н с пневмоцилнндра изменяется с изменением размера этой щели, обусловленным движением инструментальной каретки 3 вдоль шаблона, в результате чего каретка, а следовательно, и режущий инструмент 4 повторяют (копируют) при своем движении профиль шаблона 6. Так, например, при увеличении щели между шаблоном и соплом расход воздуха из камеры а через эту щель прейысит поступление его в камеру через дроссель 2, вследствие чего давление р, в камере а и в полости с пневмоцилиндра упадет, и поршень с инструментом и соплом под действием давления р, в штоковой полости переместится к шаблону (в сторону уменьшения щели). При уменьшении же этой щели поршень движется в противоположную сторону (от шаблона).
Таким образом, сопло, а следовательно, и режущий инструмент будет «следить» с некоторой точностью за профилем шаблона, причем при постоянной нагрузке на выходе пневмоцилнндра срез сопла будет находиться на таком расстоянии от поверхности шаблона, при котором расход воздуха через образованную щель между срезом и шаблоном будет равен при всех прочих одинаковых условиях расходу через дроссель 2.
Практически это расстояние не превышает нескольких микрометров, причем поскольку вязкость воздуха при возможных колебаниях температуры сохраняется практически постоянной, система обеспечивает в статических условиях высокую точность слежения. Точность и чувствительность слежения определяются в рассматриваемой схеме теми же факторами, что и в гидроприводах, а также сжимаемостью рабочей среды (воздуха), которая увеличивает запаздывание в отработке выходом сигналов входа.
Применяются также комбинированные пневмогидравлические усилители следящего типа, в которых первая ступень усиления является пневматической, а вторая — гидравлической. На рис. 256, б приведена схема подобного двухступенчатого усилителя, применяемого в системе автоматического управления самолетом в воздухе. Первая ступень усиления пневматического типа состоит из струйной трубки 1 и пневматического исполнительного устройства мембранного типа с приемными окнами а (см.
также рис. 152, а). Мембрана 4 этого устройства тягой связана с распределительным золотником 3 второй ступени усиления, управляющим поршнем 2 гидравлического исполнительного силового цилиндра, связанного с нагрузкой (органом управления самолетом). При отклонении самолета от заданного курса чувствительный элемент автопилота, реагирующий на это отклонение, смещает струйную трубку 1, в результате происходит перераспределение давления сжатого воздуха между приемными окнами а и полостями пневмопривода 6, что вызывает соответствующую деформацию мембраны 4 и смещение через тягу 6 золотника д гидравлической части привода. Поскольку за золотником <следит» поршень гндроцилиндра, руль самолета сместится в требуемую сторону, устраняя отклонение самолета от курса.
Пневмосистемы автоматизации станочных операций Особенно широко пневматические устройства применяются для автома- тизации операций в металлорежущих станках: загрузка и закрепление заго- товок; включение и выключение рабочих движений суппортов; освобождение 311 Рис. 257. Схема пиевмосистемы с пу тевым управлением и удаление заготовок со станка; внутри- и межстаночный транспорт заготовок; торможение рабочих органов при остановке; подвод и отвод упоров и пр. Кроме того, пневматические устройства в системах числового программного упрайления станком считывают программу.
На рис. 257 представлена схема автоматизированного токарного станка с электропневмогидравлической системой путевого управления. Схема имеет два диафрагменных исполнительных механизма, один нз которых б служит для привода механизма зажима заготовки, а второй 4 — для включения муфты продольной подачи. Пневмоцилиндр 8 служит для торможения шпинделя, а пневмогидроцилиндр 1 с баком 2 — для подачи поперечного суппорта. ЗагоТовка устанавливается на станок вручную, после чего включается вспомогательный электродвигатель для быстрых перемещений суппорта. Последний воздействует на распределитель Б, уста- ~ навливая его в положение подачи сжатого воздуха в исполнительный механизм б, закрепляющий заготовку, и одновременно через распределитель 7 в пневмоцилиндр У 8, шток которого, перемещаясь вверх, освобождает тормоз шпинделя.
С тормозом связан электроконцевой выключатель, который в конце растормаживания включает движение продольной подачи. Начинается процесс обтачиваиия. В конце этой операции включается электромагнит распределителя 3, через который сжатый воздух поступает в пневмогидроцилиндр 1 суппорта поперечной Ф Х 4 подачи, шток которого жестко связан с корпусом станка. В конце хода суппорта включается электродвигатель для ускоренного отвода продольного суппорта.
При этом воздух подается в бак 2, вытесняя из него масло в гидравлическую полость пневмогидроцилиндра 1. В конце обратного хода продольного суппорта электродвигатели выключаются, шпиндель затормаживается, а заготовка освобождается. Пневматическое считывающее устройство На рнс. 258 показана схема пневматического устройства для считывания программы, нанесенной на киноленте в виде сочетания отверстий.
Воздух под давлением 3 — 4 кГ1сма поступает от сети к каналам а и Ь золотниковой коробки 4, в которой находятся плунжер 13 и приводимый электромагнитом 7 плоский золотник Б. При включении электромагнита 7 золотник б, сжимая пружину б, перемещается в левое положение, в котором сжатый воздух поступает через отверстие золотника из канала Ь под плунжер 13 и перемещает его вверх. При этом резиновая диафрагма 8 растягивается и, сжимая планку 9, прижимает ее и киноленту, протягиваемую храповым механизмом 14, к считывающей головке 12. При подъеме плунжера 13 открывается также канал с, по которому воздух поступает в канал д считывающей головки и в вертикальные каналы е и 1 (О = 1,2 лтм) и далее направленными струями к ленте.
В текущий момент в киноленте имеется отверстие против струи, воздух проходит через него, если же струя перекрыта лентой, то воздух проходит в боковые наклонные каналы и, действуя на контактные пластины, замыкает контакты 10 и 11, в результате появляется электрический сигнал. При помощи этих сигналов происходит считывание записанной на ленте программы. 312 Одновременно с этим толкатель 2 под действием пружины рычага 1 перемещается влево и взводит храповой механизм 14 лентопротяжного механизма. Прн выключении электромагнита 7 золотник 5 под действием пружины 6 перемещается в правое положение, отсоединяя канал Ь от канала под плунжером 13.