Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Пневматические и гидравлические исполнительные механизмы

Глава 1 | ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ | КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ | И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ | ВОСПРИНИМАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ | ВОСПРИНИМАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ РАСХОДА И УРОВНЯ | АВТОМАТИКИ | СТРУКТУРА И НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ | АВТОМАТИЧЕСКИЙ УЧЕТ СЫРЬЯ | АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ |


Читайте также:
  1. I. Понятие об эмоциях, их структура и функции. Механизмы психологической защиты
  2. V. Механизмы и ресурсы обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации
  3. V. Механизмы и ресурсы реализации Концепции государственной семейной политики
  4. Атракция. Механизмы возникновения симпатии
  5. Билет 34. Механизмы межличностного восприятия.
  6. Билет 6. Механизмы социализации.
  7. В соответствии со ст. 16 и 25 УИК РФ исполнение наказания в виде обязательных работ возложено на уголовно-исполнительные инспекции по месту жительства осужденных.

Гидравлические исполнительные механизмы. В деревообработке их применяют в виде поршневых, плунжерных и ротационных гид­родвигателей. Наибольшее применение нашли поршневые механизмы при давлении жидкости 25 105 250 105 Па. Они предназначены для выполнения перемещений, которые требуют большого усилия. В гидроприводах деревообрабатывающей про­мышленности применяют ротационные насосы: радиальные, шесте­ренчатые, аксиальные и др.

Механизмы, как правило, не имеют возвратных пружин, и пе­ремещение поршня при возвратно-поступательном движении про­исходит под действием давления жидкости. Рабочий орган обычно связан со штоком цилиндра. Устройства состоят из трех частей: силовой, распределительной и рабочей. Силовая часть привода преобразует сообщаемую ей первичным двигателем энергию в энер­гию потока рабочей жидкости или сжатого воздуха. Силовой частью является гидронасос.

Радиально-поршневые насосы (рис. 33, а) осно­ваны на использовании вращения ротора 1 вокруг оси О2, имею­щего эксцентриситет е относительно оси О1. Поршни 2 совершают вращательное движение вместе с ротором и возвратно-поступатель­ное относительно него. Движение поршней обеспечивает всасы­вание жидкости в полость 4 и нагнетание в полость 3. Поршни должны быть прижаты к статору за счет пружин, что обеспечивает всасывание.

Производительность насоса где d — диаметр

поршня; h — его ход; Z — число поршней.

Производительность радиально-поршневых насосов может ре­гулироваться путем изменения величины эксцентриситета. При­меняют их для создания высокого давления (до 2000 Н/см2) при производительности до 400 л/мин.

Шестеренчатые насосы широко применяют в дерево­обработке. Основными элементами насоса являются ведущая 3 и ведомая 5 шестерни, расположенные в корпусе 2, с помощью которых жидкость переносится из полости всасывания 4 в полость нагнетания 1 (рис. 33, б, в). Производительность шестеренчатого насоса с одинаковыми размерами шестерен и числом зубьев Q = = D2mbn, где D — диаметр начальной окружности; т — модуль


зацепления; b — ширина шестерен; п — частота вращения веду­щей шестерни. В СССР их выпускают производительностью от 5 до 140 л/мин при давлении до 250 Н/см2.

Рис. 33. Насосы:

a— радиально-поршневой насос; б — его разрез; в — шестеренчатый насос; г — прямо-ходный гидроцилиндр; д — мембранные механизмы: е — сильфонный механизм

Рассмотренные ротационные насосы относятся к обратимым гидромашинам, т. е. они могут работать в режиме насоса и в режиме двигателя.

Гидравлические цилиндры для привода рабочих машин с воз­вратно-поступательным движением являются основными гидро­двигателями в промышленности. Величина усилия прямоходных гидроцилиндров (рис. 33, в) определяется формулой F = S P —FTP,


где Р — перепад давления на поршне; S — рабочая площадь поршня; S = 0,785 Dп2; FTP сила трения; FTP = 0,785 ( Dп2 —dш2), где Dп— диаметр поршня; dш — диаметр штока.

Величина момента кривошипного механизма, связанного с гид­роцилиндром, определяется как М = Sr cos ( /2), где r — радиус кривошипа; — рабочий угол поворота. Силовые цилиндры мо­гут быть одностороннего и двухстороннего действия.

Скорость перемещения штока


Давление Р, необходимое для перемещения поршня, опреде­ляется силами F, приложенными к поршню.

Пневматические исполнительные механизмы. Их принцип дейст­вия отличается от гидравлических. Они весьма эффективны в де­ревообрабатывающей промышленности ввиду их пожаро- и взрыво-безопасности, а также более высокой экономичности по сравнению с гидравлическими. Но пневматические исполнительные элементы имеют недостаточно высокие перестановочные усилия.

В автоматических устройствах с пневматическими исполни­тельными механизмами применяют поршневые, мембранные, силь-фонные (рис. 33, г, д, е). Они состоят из цилиндра 1 и поршня 2.

Уравнение движения подвижных элементов механизмов запи­сывается

где F = S P — усилие на штоке, Р = Р1 —Р2 — перепад дав­ления в полостях механизма, Н/см2, S — эффективная площадь подвижного элемента, см2; Fc — сумма статических сил сопротив­ления, Н; т — приведенная масса перемещающихся элементов; х — перемещение приведенной массы.

Расчет усилий пневматических цилиндров аналогичен расчету гидравлических. При расчете диафрагмовых двигателей учитывают уменьшение усилия на штоке по мере увеличения его хода. Сни­жение усилия в данном случае происходит в связи с растяжением диафрагмы, поэтому стремятся ограничить ход штока хШТ: хш = = (0,2—0,25) D.

Усилие F в конце хода штока диафрагмового двигателя одно­стороннего действия определяется по формуле

где dш —диаметр опорного диска штока, см; Р1 — давление сжа­того воздуха, Н/см2; Rn — усилие пружины возврата в конце хода штока, Н.


§ 17. РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Регулирующий орган предназначен для изменения расхода регулирующей среды, энергии или каких-либо других ве­личин с целью обеспечения заданного режима работы объекта. В автоматических системах регулирования применяют различные типы регулирующих органов: дроссельные (клапаны, поворотные заслонки, шиберы, краны) устройства, регулирующие расход жид­костей путем изменения напора, устройства, регулирующие рас­ход сыпучих материалов (дисковые, шнековые, ленточные, лопаст­ные, скрепковые и другие).

Рис. 34. Регулирующие органы:

а — конструкции; б — характеристики; 1 — корпус; 2 — шток; 3 — клапана; 4 — мем­брана; 5 — заслонка

Характеристики регулирующих органов важны для работо­способности систем автоматического регулирования, так как они являются одним из звеньев системы. Регулирующие органы могут обеспечивать непрерывное и двухпозиционное регулирование.

При непрерывном регулировании необходимо, чтобы пропускная характеристика регулирующего органа была строго определенной. Для этой цели могут применяться поворотные за­слонки, регулирующие клапаны (односедельные, двухседельные, диафрагмовые, шланговые и др.), шиберы, краны (рис. 34, а).

При двухпозиционном регулировании затвор регу­лирующего органа быстро перемещается из одного крайнего по­ложения в другое.

Параметром, характеризующим регулирующие органы и имею­щим при различных условиях эксплуатации первостепенное зна­чение, является пропускная способность — расход жидкости с плотностью 1000 кг/м3, пропускаемой регулирующим органом при перепаде давления на нем 0,1 МН/см2. Пропускная способность измеряется в м3/ч. Условная пропускная способность Кvу — номинальное значение пропускной способности при макси­мальном ходе затвора, м3/ч.


Пропускная характеристика устанавливает за­висимость пропускной способности от перемещения затвора Кv = = f (S) при постоянном перепаде давления. В справочной литера­туре значения коэффициента пропускной способности приводятся для полностью открытых регулирующих органов. Расходная характеристика — зависимость относительного расхода среды от степени открытия регулирующего органа = f (S), где = Q1/Qmax, Q1 — расход среды при некотором открытии ре­гулирующего органа, Qmax — расход среды при полностью откры­том регулирующем органе. Расходная характеристика является рабочей. Регулирующие органы исполняются (рис. 34, а) с харак­теристиками: линейной Q = A1 , логарифмической Q = =A2tgB , параболической Q = А3 2; А1, А2, А3, В — постоянные коэффи­циенты. На рис. 34, б показана зависимость относительной про­пускной способности Кv /Kvy от степени открытия регулирующего органа S.

При небольших изменениях нагрузки (до 5 %) и перепаде дав­ления не менее половины общего падения давления в системе при­годен любой из изготавливаемых клапанов. При больших перепа­дах давления наиболее подходит клапан с логарифмической ха­рактеристикой. Во всех случаях следует выбирать клапаны с 20 %- ным запасом расхода по сравнению с максимально возможным.


Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 110 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ| ИЗМЕРЕНИЙ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)