4. Исполнительная подсистема

Серьги, содержащие шаровой элемент, разрешают поворот оси присоединительного отверстия на несколь­ко градусов, а муфты допускают также и радиальное смещение штока и ведомого механизма на несколько десятых долей миллиметра.

Следует иметь в виду, что предельно допустимые осевые нагрузки на шток зависят от способа монтажа. Хотя напряжения в штоке от чистого сжатия невелики, при больших рабочих ходах возможна потеря устойчиво­сти вследствие продольного изгиба. Устойчивость штока проверяется по обобщенной формуле Эйлера (см. приложение 11.3).

При монтаже, кроме того что пневмоцилиндры должны быть правильно установлены на технологическом оборудовании, необходимо соблюсти меры, исключающие возможность повреждения цилиндров (в особенно­сти штоков) и попадания загрязнителей в их внутренние полости. Места установки пневмоцилиндров должны быть доступны для обслуживания последних в процессе эксплуатации.

4.2. Поворотные пневматические двигатели

В технике существует довольно широкий круг задач, в которых требуется не линейное перемещение выход­ного звена исполнительного механизма, а поворот его на заданный угол. Угол поворота, как правило, ограни­чен, и значение его находится в диапазоне от 0 до 360 градусов. Для решения указанных задач применяют поворотные пневматические двигатели (пневмодвигатели), чаще всего поршневые или шиберные.

Поршневой поворотный пневмодвигатель с реечной передачей (рис. 4.20, а) выполняют на базе передачи «шестерня — рейка». Шестерня 3 устанавливается на выходном валу 4, входит в зацепление со штоком-рей­кой 2, который жестко связан с поршнями 1 двух разнонаправленных цилиндров одностороннего действия.

Рис. 4.20. Поворотные пневмодвигатели

66

При подаче сжатого воздуха в рабочую полость одного из пневмоцилиндров поршни вместе со штоком-эейкой совершают прямолинейное движение, которое посредством реечной передачи преобразуется во вра­щательное (в пределах одного оборота) движение вала. Вал связан с технологическим объектом, который необходимо повернуть на некоторый угол (например, с захватным устройством промышленного робота).

Очевидно, что поршневые пневмодвигатели можно выполнить таким образом, чтобы в конце рабочего ходе происходило демпфирование, а поршни были снабжены магнитными вставками с целью обеспечения возмож­ности бесконтактного опроса их положения. В некоторых конструкциях предусматривается также регулирова­ние угла поворота.

Максимальный крутящий момент, развиваемый поршневыми поворотными пневмодвигателями, составляв! 150 Н-м (при диаметре поршней 100 мм).

Шиберный поворотный пневмодвигатель (рис. 4.20, б) устроен таким образом, что сжатый воздух воз­действует на шибер 1 —жестко закрепленную на выходном валу 2 пластину, расположенную внутри цилиндри­ческой расточки 3 в корпусе 4. Чтобы предотвратить перетекание воздуха из одной рабочей полости двигателя в другую пластину выполняют с резиновым либо пластмассовым покрытием. Угол поворота шибера зависит от размеров корпусного ограничителя 5 и в стандартных конструкциях составляет 90, 180 или 270 градусов. Для установки произвольного угла поворота шиберные пневмодвигатели снабжают внешними передвижными упо­рами. Такого типа пневмодвигатели развивают крутящий момент до 250 Н-м.

На принципиальных пневматических схемах поршневые и шиберные пневмодвигатели обозначаются оди­наковыми символами (рис. 4.21).

Рис. 4.21. Условное графическое обозначение поворотных пневмодвигателей: а — общее; б — с демпфированием в конце хода

Поскольку останов вращающейся массы без демпфирования или при наличии перегрузок создает опас­ность повреждения шестерни или лопасти, то, выбирая подходящий поворотный двигатель, очень важно пра­вильно учесть моменты инерции приводимых во вращательное движение технологических объектов. Значения их должны быть меньше указываемых в промышленных каталогах предельно допустимых значений для выб­ранного типоразмера пневмодвигателя.