pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 94
Текст из файла (страница 94)
При разработке гидропневмосхем станков следует стремиться также к сокращению номенклатуры используемых элементов, к обеспечению заданных технических показателей с минимальным числом регулировок, отдавать предпочтение унифицированным и серийно выпускаемым комплектующим изделиям, проверенным и надежным техническим решениям. Рис. 14.4. Принципиальная схема 1а) и общий вид 1б) функционального блока с двусторонним расположе- нием модульной гидроаппаратуры 14.3. Гидравлические и пневматические исполнительные двигатели Наибольшее распространение в станках, как наиболее простое средство обеспечения прямолинейных перемещений, получили двигатели с возвратно-поступательным движением— гидравлические и пневматические цилиндры, схемы которых приведены в табл.
14.1. Гидропневмоцилиндры одностороннего действия без возвратной пружины применяют в подъемных механизмах при длине перемещения до 8 — 100, где  — диаметр поршня, когда давление в одну из сторон производится под действием внешних сил или собственного веса. Цилиндры с возвратной пружиной широко используются в зажимных, фиксирующих и переключающих устройствах при величине перемещения до 0,8 — 1,5В. Плунжерные цилиндры просты в изготовлении (отпадает необходимость обработки внутренней поверхности цилиндра) и применяются главным образом для перемещения или разгрузки вертикально расположенных рабочих органов. В обоснованных случаях при ограничении места для размещения применяют телескопические цилиндры с более сложной Схема Обозначения мм, — диаметр поршня; д, мм, — диаметр штока„Е, мм, — ход поршня; р„МПа,— номинальное давление; р„, МПа,— давление слива; и — КПД (т! = 0,9...0,95 — гидроцилиндр, т1 = 0,08...0,85 — пневмоцилиндр) Расчетный параметр Расчетная зависимость Поршневая полость Штоковая полость 5! = В'/127 5~ = В~ — д'/127 Эффективная площадь поршня 5, см Сила, развиваемая цилин- дром Р, Н Подача рабочей жидкости Я, л/мин Скорость перемещения о, м/мин Вытесняемый объем $', л Г, = 100(р„л, — р„ь,)ч Я! = ой~/1270 о! =1270~!/.О' 1/! = О~Е/1270 г" =100(р,'! — р, ~ )т1 Я~ = о(0' — д')/1270 оя = 12709~/(В~ — д~) $l~ = (0~ — д')/1270 Рис.
14.5. Встроенные тормозные устройства гид. роцилиндра (а) и пневмоцилиндра (б) конструкцией и большей трудоемкостью изготовления. Цилиидры с односторонним штоком двустороннего действия занимают меньше места, чем цилиндры с двусторонним штоком, и не требуют второго уплотнении для штока, однако ввиду разности площадей сила и скорость при движении поршня в обе стороны различны. В устройствах, где требуются одинаковые развиваемые силы, применяют цилиндры двустороннего действия с двусторонним штоком с длиной перемещения до 8 — 100.
У гидро- -14.2. Основные параметры гидропневмоцилиндров цилиндров с неподвижным штоком и движущимся корпусом должны быть предусмотрены специальные отверстия для выпуска воздуха из верхних частей рабочих полостей цилиндра. Гидропневмоцилиндры могут иметь встроенные устройства для торможения поршня в конце хода для предотвращения удара (рис. 14.5). У гидроцилиндра при движении штока 1 влево его конический хвостовик в конце хода входит в полость Б, плавно уменьшая расход жидкости, перетекающей из полости А в полость Б, осуществляя тем самым торможение поршня, так как обратный клапан 2 при этом закрыт.
После полного вхождения конического хвостовика в полость Б скорость движения поршня определяется практически только расходом масла через дроссель 3, регулировкой которого обеспечивается прохождение остатка пути с замедленной скоростью, предотвращающей удар. Во время разгона поршня при его движении вправо жидкость под давлением проходит в полость А через обратный клапан, а после выхода конического хвостовика штока полость Б сообщается с полостью А напрямую. У пневмоцилиндра в конце хода штока манжета 1 входит в отверстие крышки, разделяя полость А и Б. В связи с этим воздух из полости А проходит в выхлопное отверстие Б только через дроссель 2, благодаря чему осуществляется мягкое торможение поршня.
При подаче сжатого воздуха в отверстие Б отгибается эластичная прокладка 3, воздух пропускается в полость А, и возвратное движение штока начинается без задержки. Сильфонные и мембранные цилиндры обычно используют в приборных устройствах, и их применение целесообразно для обеспечения очень высокой степени герметичности при относительно небольших перемещениях. Сдвоенные пневмоцилиндры применяют в зажимных устройствах для увеличения силы при ограни чении радиального размера цилиндра при длине перемещения до 0,8 — 1,5Р.
В транспортирующих устройствах при необходимости уменьшения габаритов при значительной длине перемещения (до 20Р) применяют пневмоцилиндры с гибким штоком, имеющие, однако, более сложную конструкцию из-за технологических трудностей уплотнения гибкого штока. Выбор типа и конструкции цилиндра обычно определяется компоновкой механических узлов станка и в большинстве случаев требует оригинальной разработки. Расчет основных параметров цилиндров как элемента гидропневмосистемы приведен в табл. 14.2. Основные параметры цилиндров регламентирует ГОСТ 6540 — 68, а требования к конструкции— ГОСТ 16514 — 87.
При ходе поршня цилиндра больше 8 — 10Р, т. е. при длинном и тонком штоке, его рассчитывают на прочность и устойчивость, а тонкостенные корпуса цилиндров— на прочность и деформацию 16). При разработке конструкции цилиндров важное значение имеет выбор типа уплотнений (рис. 14.6) . Для неподвижных соединений рекомендуется применять уплотнения резиновыми кольцами 1 по ГОСТ 9833 — 73, которые отличаются простотой конструкции, минимальными размерами, низкой стоимостью и хорошей герметичностью. Ввиду ограниченной долговечности при работе в подвижных соединениях уплотнение резиновыми кольцами целесообразно применять в цилиндрах с длиной хода не более 2000 мм, скоростях перемещения до 0,5 м/с и эпизодическим режимом работы (рис.
14,6, а) . Для предотвращения выдавливания колец в зазоры и повышения долговечности необходимо применять фторопластовые защитные шайбы 2. При увеличении длины хода цилиндра от 0,3 до 2 м при интенсивной работе (до 20 перемещений в минуту) со скоростью до 0,5 м/с (гидроцилиндры) и до 1 м/с (пневмоцилиндры) рекомендуется применять (рис. 14.6, 6) резиновые уплотнительные манжеты 3 по ГОСТ 14896 — 84 (гидроцилиндры) и ГОСТ 6678 — 72 (пневмоцилиндры).
При повышенных требованиях к наружной герметичности для уплотнения штока применяют комбинированные уплотнения (рис. 14.6, в), в которых при перемещении поршня под давлением работает в основном резиновая манжета, а при отсутствии давления или утечках через манжету наружная герметичность обеспечивается Рис. 14.6. Уплотнения гидравлических и пневматических цилиндров: а,— резиновыми кольцами; б — резиновыми манжетами; в — комбинированное с повышенной герметичностью по штоку резиновым кольцом, при этом утечки направляются в дренажную магистраль станка.
При повышенной запыленности окружающей среды и значительных перемещениях рекомендуется устанавливать резиновые грязесъемники 4 по ГОСТ 24811 — 81. Для уплотнений гидроцилиндров, перемещающихся со скоростями до 3 м/с, рекомендуется применять шевронные резинотканевые уплотнения по ГОСТ 22704 — 77, а при скоростях до 7,5 м/с — чугунные поршневые кольца по ОСТ 2 А54-1 — 72 ~61. Материал пневмоцилиндров должен обеспечить коррозионную стойкость и износоустойчивость. Для этого в крышке для перемещения штока устанавливают бронзовую втулку, а сам шток и гильзу цилиндра хромируют.
Значительно снижает износ зеркала пневмоцилиндра капроновая наплавка на поршень. Уплотнения пневмоцилиндров смазывают распыленным маслом, подаваемым в сжатый воздух с помощью маслораспылителей. 14.4. Типовые схемы управления исполнительными двигателями Для управления исполнительными двигателями используют направляющую и регулирующую аппаратуру.
К направляющей аппаратуре от- носятся распределители, обратные клапаны, гидрозамки, вентили и другие устройства, в которых направление потока рабочей жидкости (газа) достигается путем полного открытия или полного закрытия проходного сечения. Регулирующие аппараты — гидроклапаны давления, дроссели, регуляторы и делители потока, дросселирующие гидрораспределители — изменяют давление или расход 'рабочей среды путем частичного регулируемого открытия проходного сечения.
Основным элементом, с помощью которого осуществляются пуск и остановка исполнительного двигателя, а также изменяется направление его движения, является распределитель. В гидроприводе станков наибольшее распространение получили распределители золотникового типа с электромагнитным управлением (табл. 14.1). При значительной подаче рабочей жидкости (более 60 л/мин) применяют двухкаскадные распределители с электрогидравлическим управлением.
Значительно реже используют распределители с ручным управлением и механическим управлением от кулачка. По числу подключаемых внешних линий используют в основном четы рехлинейные и пятилинейные распределители, а по числу фиксированных позиций золотника — двухпозиционные и трехпозиционные. Число позиций изображают соответствующим числом квадратов, а направление потоков рабочей жидкости в каждой позиции — линиями со стрелками.
По способу установки золотника различают распределители с пружинным возвратом или с фиксацией золотника во всех позициях. Распределители в схемах изображают в исходной позиции, к которой подводят линии связи. Чтобы представить действие распределителя в другой рабочей позиции, необходимо мысленно передвинуть соответствующий квадрат на место исходной позиции, оставляя линии связи в прежнем положении. Необходимость различных вариантов соединения гидролиний в фиксированных положениях или в момент переключения золотника реализуется путем применения распределителей с различными исполнениями по гидросхеме (табл. 14.3). В соответствии с ГОСТ 26890 — 86 присоединительные каналы аппаратов обозначают следующим образом: Р— основная напорная линия (подвод); А,  — отверстия присоединения аппарата к потребителю; Т вЂ” основная сливная линия (слив); Х, У, 1' — отверстия потока управления, Š— слив утечек, М— отверстие для манометра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
