На сайті 11893 реферати!

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання.
Авторські права на реферати належать їх авторам.

Пневматичні і гідравлічні рушії

Реферати > Технічні науки > Пневматичні і гідравлічні рушії

Запорізький авіаційний коледж

Реферат на тему:

ПНЕВМАТИЧНІ І ГІДРАВЛІЧНІ РУШІЇ

з предмету : Технологічне оснащення

Запоріжжя-2009

Пневматичні рушії

Пневматичні рушії перетворюють енергію стисненого повітря у механі­чну енергію руху вихідних елементів рушія (штока, плунжера тощо). Їх ши­роко застосовують завдяки таким перевагам, як швидкодія, проста конструк­ція, надійність і довговічність роботи, відсутність шкідливих для здоров'я відходів (використане повітря навіть сприяє очищенню атмосфери робочих приміщень) тощо. До їх недоліків належать можлива нерівномірність робо­чого руху, значні габарити, щум від виходу відпрацьованого повітря, обме­ження потужності, порівняно малі сили на виході тощо.

Пневморушій переважно складається з джерела стисненого повітря (за­водської, цехової чи автономної компресорної станції), силового перетво­рювача (циліндра, камери, сильфона) енергії стисненого повітря у силу на його вихідному елементі (щтоці, плунжері), пневмоапаратури (вентилів, роз­подільників, запобіжників, контрольно-вимірювальних приладів тощо) та повітропроводів. Щоб зменшити габарити технологічних пристроїв, невід'­ємною частиною їх приймають тільки силовий агрегат пневморушія, а всі інші його складові розміщують поза пристроєм.

Силові пневматичні агрегати (пневморушії) бувають поршневими (пне-вмоциліндри), діафрагмовими (пневмокамери, пневмомембрани) та силь-фонними (рис. 1). Пневмоциліндр двобічної дії (рис. 1, а) складається з циліндра 6, поршня 1 з ущільнювачами, кришок і та 7 з ущільнювачами, штока 4 з ущільнювачем 5. Поршень разом зі штоком приводить у рух сти­снене повітря чи рідину (для гідроциліндрів), які надходять відповідно у праву чи ліву порожнину між поршнем та кришкою. Для циліндрів однобічної дії стиснене повітря чи рідину подають тільки в одну порожнину (здебільшого ліву). Тоді робочий рух поршня зі штоком відбувається тільки в один бік (вправо), а неробочий їх рух відбувається за допомогою зворотної пружини (на рис. 1, а відсутня, оскільки циліндр двобічний), яку розташовують між поршнем та однією з кришок.

Пневмоциліндр вимагає використання багатьох ущільнювачів, а деякі з них працюють на спрацювання. Це обмежує термін їх служби (до 10 000 циклів). Перевагою їх є велике робоче переміщення штока.

До 600 000 циклів витримують пневмокамери. У двобічній камері (рис. 1, в) основним робочим органом є діафрагма 3, розміщена у замкненій порожнині між двома кришками 2 і 4. Шток 1 одним кінцем закріплений до діафрагми і спрямовується напрямними у кришці 4. Ущільнювача вимагає тільки вихідний шток. Основними недоліками пневмокамер є малий робо­чий хід вихідного штока та порівняно з циліндрами менша сила, що переда­ється на нього. Це зумовлено міцністю діафрагми та обмеженістю її руху. Здебільшого діафрагми виготовляють з багатошарової тканини, покритої з обох боків оливобензостійкою гумою. Товщина діафрагми 4 . 10 мм. Повіт­ря у порожнині, що зліва від діафрагми, тисне на шайбу штока та частину діафрагми, яка міститься між колами діаметрів D і d1 переміщує його впра­во. Для зворотного руху штока повітря подають у праву порожнину камери.

Для малих робочих ходів штока застосовують пласкі діафрагми, виготовлені з гумово-тканиної стрічки. Тривалість застосування такої діафрагми — один мільйон циклів.

Як і циліндри, камери роблять одно- та двобічними, а за способом закріплення розрізняють камери із защемленими (рис. 1, в) та не защемленими — носкими (рис. 1, г) і випуклими (рис. 1, д) діафрагмами.

Важливими елементами у пневмоциліндрах і пневмокамерах є ущільнювачі, що можуть працювати як у рухомих (поршень — циліндр, шток — кришка)так і у нерухомих (циліндр — кришка) з'єднаннях. Для ущільнення поршніві штоків переважно застосовують манжети з різними перерізами (рис 1, б). Кільця круглого перерізу здебільшого застосовують для ущільнення нерухомих елементів. Ущільнювачі виготовляють зі шкіри, оливобензостійкої гуми, хлорвінілу тощо. Для збільшення тривалості роботи пнемошліндрів робочі поверхні циліндрів і штоків обробляють до шорсткості Rа= 0,08 .0,32 мкм. Використання кілець круглого перерізу порівняно з використанням манжет вимагає вищої шорсткості робочих поверхонь, а також достатнього змащення поверхонь. В окремих випадках допускають роботу пневморушіїв і без мастил.

D:\Programmm\QIP\Users\457098649\RcvdFiles\553668971_Дарья\8 2 Пневматичн-111i.tif

Рисунок 1-Пневморушії

Для збільшення корозійної стійкості матеріалів циліндрів і камер їх робочі поверхні покривають стійкими до корозії та спрацювання покриттями (нікелюють, хромують тощо). Пневмоциліндри порівняно з камерами вимагають вищої точності розмірів та шорсткості поверхонь.

Силу на штоці однобічного циліндра визначають за формулою

(1)

де Q— сила на штоці, Н; р — тиск повітря, що подається у циліндр, МПа; р = 1,3 0,6 МПа; D — діаметр поршня, мм; ή — ККД циліндра, що залежить від розмірів пневмоциліндра, ή = 0,90 . 0,95; для великих цилі­ндрів ККД більший; q — сила стисненої пружини зворотного руху поршня та cила тертя в ущільненнях поршня та штока, Н.

Значно складнішою задачею є визначення сили на штоці пневмокамери. На її величину впливають не тільки розміри камери, шайби та штока, але й параметри самої діафрагми, яка буває тарілчастою та плоскою, вільною та защемленою, виготовленою з різних за властивостями матеріалів тощо.

Силу на штоці пневмокамери визначають з урахуванням того, що через жорстке закріплення діафрагми на штоці не вся сила стисненого повітря передається на шток. Частина цієї сили, що припадає на кільцеву площину 0,5 (D - d), передається на корпус. Тому корисна сила на штоці однобічної пнемокамери (рис. 1 в) є сумою сил, що тиснуть на шайбу діаметром d1, на кільцеву площину 0,5 (D – d) і від'ємної сили стисненої пружини зворотного руху поршня, тобто

(2)

де D і d1 — діаметри відповідно діафрагми та шайби, мм; р — тиск повітря, що подається у камеру, МПа.

Розглянемо основні параметри та силові характеристики пневмокамер (рис. 2).

Рис. 2- Основні параметри (а) та силові характеристики (б) пневмокамер

Нехтуючи пружністю матеріалу діафрагми та проінтегрувавши сили, що діють на елементарні кільцеві поверхні на змінному радіусі ρ ши­риною dρ після деяких перетворень і спрощень, отримаємо

Підставивши отримані значення, маємо

(3)

Сила Q не є сталою величиною, а змінюється відповідно до положення діафрагми у камері, що зумовлено залежністю сили стисненої пружини і пружного опору матеріалу діафрагми від переміщення штока. Криві залеж­ності між силою на штоці камери та його переміщенням 1, 2 та 3 відповіда­ють защемленій (рис. 1, в), плоскій (рис. 1, г) та випуклій (рис. 1, д) діафрагмам.

Перейти на сторінку номер: 1  2  3 Версія для друкуВерсія для друку   Завантажити рефератЗавантажити реферат