ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет поршневых пневматических устройств с возвратной пружиной из "Пневматические приводы " Расчетная схема поршневого исполнительного устройства одностороннего действия представлена на рис. 47, а. В положении механизма, изображенном на этом рисунке, сжатый воздух из магистрали через крановый распределитель 1 поступает в рабочую полость пневматического цилиндра 2. Вторая полость цилиндра постоянно соединена с атмосферой. Под воздействием сжатого воздуха поршень 3 перемещается, сжимая пружину 4. При этом соединенное со штоком 5 устройство выполняет технологический процесс, для которого оно предназначено. Нагрузка на шток поршня слагается из сил трения поршня о цилиндр, веса присоединенных частей, перемещаемого груза и т. д. После переключения распределителя (см. положение его, изображенное штриховой линией на рис. 47, а) полость цилиндра сообщается с атмосферой, давление в ней падает, и поршень под действием пружины перемещается во второе крайнее положение. [c.130] После того как поршень пройдет заданное расстояние и остановится, давление воздуха в полости увеличится до необходимой величины. Период времени нарастания давления является заключительным периодом. Затем совершается технологический процесс сварка в сварочных машинах, зажим изделия в станках, включение и другие операции, которым на циклограмме соответствует отрезок времени (рис. 47, б). Как и в двустороннем устройстве, время рабочего цикла пневмоустройства одностороннего действия слагается из времени прямого и обратного ходов. [c.131] Значения и Yy являются конечными параметрами подготовительного периода и начальными параметрами периода движения. Численное интегрирование в этом периоде заканчивается при X = S + Хд или X = 1, а в заключительном — при р = Ртехн или Y = Y exH- с помощью вычислительных электронных машин были получены расчетные графики, которые дают зависимость времени перемещения одностороннего пневмоустройства с возвратной пружиной от конструктивного параметра /V = 1/Л1, при различных значениях относительной жесткости пружины. В качестве примера на рис. 48 показаны такие графики, причем на рис. 48, а относительная жесткость v — 0,05, на рис. 48, б V = 0,1, на рис. 48, б V = 0,2 и на рис. 48, г v = 0,4. Кривые на графиках построены для величин нагрузки т]д = 0,3 = 0,6 и = 0,8, при этом объем вредного пространства (с учетом длин подводящих трубопроводов) Хо = 0,15. Характер изменения кривых на этих графиках аналогичен характеру изменения кривых, приведенных ранее при расчете двусторонних устройств. Как показали расчеты, влияние величины вредного объема в пределах 5—25% на время срабатывания пневмоустройства сравнительно невелико. [c.134] Формула (205) показывает линейную зависимость при заданных значениях v и т)а между безразмерным временем и параметром N. Эта зависимость изображена на рис. 48 наклонными штриховыми линиями, выходящими из начала координат. [c.136] Интересно отметить, что уже при N 2 величины т , определяемые по приближенной формуле (205) и по графикам, изображенным на рис. 48, полученным посредством численного интегрирования, сравнительно мало отличаются друг от друга. Следовательно, во многих случаях, когда не требуется высокой точности расчета, можно для определения использовать формулу (205). Особенно важно это тогда, когда параметры исследуемого устройства выходят за пределы графика например, для случаев, когда Л/ 10 (они довольно редки, но могут быть) или если значения нагрузки т а не совпадают с показанными на графиках. [c.136] Вместе с тем, необходимо отметить, что рассмотренный выше случай носит отвлеченный характер. На самом деле давление р в рабочем цилиндре должно быть несколько меньше магистрального давления р или F 1, в противном случае не будет перепада давлений между рабочей полостью и магистралью и процесс истечения воздуха в полость должен прекратиться. Поэтому на рис. 48 сплошные и наклонные штриховые линии, хотя и близко подходят одна к другой, но полностью не совпадают. Таким образом, равноускоренное движение поршня является предельным случаем движения рабочего органа иневмоустройства. [c.136] На практике встречается много односторонних устройств поршневого и мембранного типов, у которых N Z2. Для группы таких устройств следует строить расчетные графики именно) в этих пределах, аналогично представленному на рис. 18 для двусторонних устройств. [c.136] Эти уравнения могут использоваться для определения допускаемых значений параметров приведенной жесткости V пружины для нагрузки т] по заданной величине т . Начальный объем полости, характеризуемый коэффициентом Хо, зависит от конструктивных особенностей устройства. [c.137] Если окажется, что t], О, т. е. силы сопротивления больше движущих сил, то рабочий орган не сможет вернуться в исходное положение. [c.139] В период движения поршня совместно решаются все уравнения численным методом. Интегрирование продолжается до момента, когда л = 5 -Н -Со или X = 1. [c.140] При расчете заключительного периода решаются те же уравнения, что и в подготовительный период, но вместо х (X) подставляется значение х = s -f- Хо (X — 1). [c.140] Уравнение (223) решается совместно с уравнением изменения давления (225) одним из методов численного интегрирования. Результаты решения приведены в виде графиков на рис. 49, дающих зависимость времени перемещения т, поршня под действием пружин различной жесткости от конструктивного параметра N при относ1ггельной нагрузке ц = 0,05 0,15 0,25 и 0,50. [c.141] При заданных значениях V и т] относительное время линейно зависит от параметра N. Эта зависимость для различных значений нагрузки и жесткости пружины дана на графиках рис. 49 в виде штриховых прямых, выходящих из начала координат. [c.142] Приведенные в настоящем разделе графики могут быть использованы для расчета как поршневых, так и мембранных устройств одностороннего действия. Однако расчет мембранных устройств имеет свою специфику. [c.142] Вернуться к основной статье