Опис роботи пневматичної системи

На схеміпоршніпневмоциліндрівзнаходяться у вихідномуположенні. Кулачки, встановлені на їх штоках, впливають на пневмоклапани Р2, Р5 і Р8, на виходахякихутворюютьсякоманднісигнали. Сигнал з виходупневмоклапана Р2підведений в праву порожнинууправліннярозподільника Р9, утримуючийого в перемиканняположеннявлівоположенні. Також сигнал з виходупневмоклапана Р2 підведений в праву порожнинууправліннярозподільника Р1, утримуючийого в перемиканняположеннявлівоположенні. Сигнал відпневмоклапана Р7 перерванийпусковим клапаном Р10.

При короткочасномувключенні клапана Р10 цей сигнал надходить у лівупорожнинууправліннярозподільника Р1 і перемикаєйого вправо. Переключенняможливо, так як права порожнинууправліннярозподільникапов'язана при цьому з атмосферою через пневмоклапан Р3. Подальше включення пускового клапана зновуперериває подачу командного сигналу, а лівапорожнинууправліннярозподільникаповідомляється з атмосферою. Однак, розподільникзалишається в перемиканняположення, механічнойогозапам'ятовуючи, і поршень пневмоциліндра Ц1починаєрух вперед. На початку рухувимикаєтьсяпневмоклапан Р2, готуючирозподільник Р9 до подальшогопереключенню вправо. Перемикальний сигнал утворює на виходіпневмоклапана Р3, якийконтролюєвиконання ходи вперед поршнем пневмоциліндра Ц1. Таким чином, тількипіслявиконанняпершого по циклу рухуподається команда на початок наступногоруху - ходи вперед поршня пневмоциліндра Ц2. Післяйоговиконанняпневмоклапан Р6 через реле часу РЧперемикаєрозподільник Р9 вправо, щовикликаєвисунення поршня пневмоциліндра Ц3, потімпневмоклапан Р6 перемикаєрозподільник Р4вліво і відбуваєтьсяповернення поршня пневмоциліндра Ц2. Пневмоклапан Р7перемикаєрозподільник Р1вліво і поршень пневмоциліндра Ц1 повертається в початковеположення, потімпневмоклапан Р2 таким же чином включаєостаннійрух циклу - хід назад поршня пневмоциліндра Ц3. В кінціцього доходу включаєтьсяпневмоклапан Р8, але надходитьвіднього сигнал перерванийпусковим клапаном Р10, тому система зупиняється в її початковому положенні.

Якщопід час пуску клапан Р10 зупинитивключеним, система буде відпрацьовувати цикл за циклом, зберігаючизаданупослідовністьрухівробочихорганів. Вимкнення пускового клапана можназробити в будь-який момент роботисистеми, наприклад, посеред циклу або перед йогозакінченням. Зупинка в будь-якомувипадкувідбудетьсятількипіслявиконаннявсіхрухівпочинається циклу в одному і тому ж вихідномуположенніробочихорганів.

3. Статичний розрахунок основного приводу

При проектуванні пневмоциліндрів проводять статичний та динамічний розрахунок силових виконавчих приладів. При статичному розрахунку знаходять та обирають конструктивні розміри. Для пневмоциліндру розраховують та обирають діаметр циліндру D , діаметр штоку d та діаметр d_у умовного перерізу приєднувальних отворів та повітропроводів. Вихідними даними для розрахунку є : підведений абсолютний тиск стиснутого повітря р_н , технологічне /корисне/ навантаження Р₂ , довжина ходу S , маса приєднаних до пневмоциліндру рухомих частин m , просторове розташування пневмоциліндру при його роботі, потрібний /або допустимий / час спрацювання або середня швидкість руху. Вони можуть доповнюватися даними про температурні умови роботи, які враховуються при виборі типу уплотнень та конструктивного матеріалу, о габаритних обмежень та інше.

Для пневмоциліндрів транспортуючих, де прикладене технологічне навантаження по всій довжині ходу, або значній його частині, діаметр циліндру визначають по розрахунковій величині безрозмірного параметру навантаженняпринепрямомуврахуванні сили тертя через коефіцієнт:

.

де m – маса всіх рухомих елементів, зв’язаних з поршнем. При проектному розрахункумаса поршня зі штоком розраховується приблизно. Вага рухомих частин враховується при вертикальному чи похилому розташуванні пневмоциліндру. В останньому разі у розрахунок приймається лише його вертикальна складова. Знак «+» ставиться тоді, коли сила ваги зменшує затискуюче зусилля.

Значення обираємо в залежності від значення підведеного тиску стиснутого повітря.= 0,45.

Коефіцієнт для пневмоциліндрів з манжетним ущільненнямпоршню обирається в залежності від технологічного зусилля. При Р₂=1,5кН,=0,17.

р_м = 0,5МПа ;

(м).

Вибираємо діаметр поршня D=125мм по ГОСТ 6540-63.

Діаметр штока знаходиться із співвідношення d = (0.25..0.32)D

Приймаємо d=32мм по ГОСТ 6540-63.

По розрахованому значенню підбираємо з каталогу FESTOпневмоциліндр з розрахованим діаметром 125 мм та довжиною ходу 800 мм : DNС-125-800-PРV-A.

Умовний прохід приєднувальних отворів пневмоциліндру рекомендується вибирати за співвідношенням d_y» 0,1ЧD. Звичайно такий самий умовний прохід мають приєднувальні повітропроводи та встановлені на них елементи пневмоапаратури. Однак, при виборі величини d_y необхідно також враховувати довжину руху поршня та необхідну швидкодію приводу. Якщо при проектуванні заданий час спрацювання пневмоциліндру, що очікується, t_оч, то

,

де w_сер= 17 м/сек середня швидкість потоку стиснутого повітря в підвідній лінії при наповненні робочої порожнини пневмоциліндру. Дійсний час спрацювання знаходиться при динамічному розрахунку.

Приймаємо d_y=16мм з різьбою ”.