Начало лекции 6 –2005г

Пример схемы исполнительной части гидропривода, автома­тически отрабатывающего простой цикл «прямой ход — обратный ход — остановка», показан на рис. 2.3. Гидропривод включается кратковременным воздействием на двухпозиционный гидрораспре­делитель 1 с ручным управлением и возвратной пружиной. При этом гидрораспределитель 2 второй ступени управления включает прямой ход выходного звена (штока) путем соединения поршневой полости гидроцилиндра 5 с напорной гидролинией, а штоковой — со сливной.

Рис. 2.3. Схема гидропривода с путе­вым управлением по циклу «прямой ход — обратный ход — остановка>

Реверсирование выходного звена гидропривода выпол­няется после воздействия кулачка 4 на путевой гидрораспредели­тель 3. При этом гидрораспределитель 2 переключается и соответ­ственно соединяются штоковая полость гидроцилиндра 5 с напор­ной гидролинией, а поршневая — со сливной. Если нет ручного воздействия на гидрораспределитель 1, то поршень со штоком останавливается на упоре в начальном положении. Гидрораспре­делитель 2 снабжен дроссельно-клапанной плитой, благодаря чему его запорно-регулирующий элемент (золотник) плавно перемещается, тем самым предохраняя гидросистему от резких возраста­ний (скачков) давления.

Чтобы обеспечить периодическое возвратно-поступательное движение гидроцилиндра 5 (рис. 2.4) — выходного звена гидро­привода (см. рис. 2,2, г), целесообразно использовать двухпозиционный крановый гидрораспределитель 3 (рис, 2.4), переключае­мый настраиваемыми подвижными упорами 4, которые соединены с подвижной частью гидропривода. Гидрораспределитель 3 управляет гидрораспределителем 2 второй ступени с дроссельно-клапанной плитой. Для включения и выключения движения гидропривода предусмотрен трехпозиционный гидрораспредели­тель 1 с ручным управлением. При среднем положении гидрорас­пределителя 1 жидкость в полостях гидроцилиндра 5 заперта, а насосная установка разгружена (напорная гидролиния соединена со сливной). При показанном на рис. 2.4 положении гидрораспре­делителя 1 происходит периодическое возвратно-поступательное движение гидроцилиндра 5. В третьем положении гидрораспре­делителя 1 гидроцилиндр 5 перемещается в одно из крайних положений.

Рис.. 2.4. Схема гидропривода с перио­дическим возвратно-поступательным движением.

Рис. 2.5, Схемы приводов с автоматическим управлением по циклу «прямой ход — выдержка на упор — обратный ход»:

а -- гидропривода; б - пневмопривода

Путевое управление движением привода посредством кулачков и путевых распределителей не обеспечивает высокой точности остановки выходного звена в крайнем положении, Остановка с точностью до десятых долей миллиметра возможна с помощью «силового» упора в сочетании с управлением по нагрузке. При­меры соответствующих схем гидро- и пневмопривода показаны на рис. 2.5, а, б. Сущность управления по нагрузке состоит в том, что используется повышение давления рабочей среды при остановке выходного звена объемного двигателя 5 на неподвижном упоре 6.

Давление повышается до значения, при котором срабатывает предохранительный клапан в насосной установке (на схеме не показана) или до давления газов в аккумуляторе (на схеме не показан). Из-за увеличения давления выше рабочего срабатывает распределитель 7 (рис. 2.5, а) или клапан давления 8 (рис. 2.5, б), пружины которых настроены на максимальное давление рабочей среды.

Чтобы обеспечить определенную выдержку времени в зоне остановки выходного звена привода на упоре (рис. 2.2, б), в схеме привода предусматривается клапан 4 выдержки времени (рис. 2.5, а, б). При этом распределитель 3 второй ступени управ­ления переключается не сразу после срабатывания распределителя 7 или клапана 8, а через определенное время, соответствующее настройке клапана 4, называемого также реле времени. Принцип действия клапана 4 состоит в замедленном благодаря регулируе­мому дросселю заполнении рабочей средой внутренней управляю­щей камеры. Клапан / обеспечивает свободное обратное течение жидкости в управляющей гидролинии. Распределитель 2 необхо­дим для начального включения гидропривода. Распределители 9 и 10 нужны для переключения пневмопривода на автоматическую работу.

Весьма распространенный цикл работы гидроприводов стан­ков — «быстрый подвод инструмента — рабочий ход — быстрый отвод — остановка» (см. рис. 2.2, в), поэтому в станкостроении применяются комбинированные аппараты, представляющие собой сочетание путевого распределителя, регулятора потока и обратного клапана. На быстрый подвод инструмента привод включается при подаче электрического сигнала в гидрораспределитель 2 с электромагнитным управлением (рис. 2.6). Переключение на рабо­чий ход выполняется воздействием кулачка 4 на путевой гидро­распределитель комбинированного аппарата 1.

Рис. 2.6. Схема гидропривода с устройством для автоматического управления по циклу «быстрый подвод — рабочий ход — быстрый отвод — оста­новка»

Рис. 2.7. Схема гидропривода с электрогидравлическим цикловым управлением

При этом рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 3 направляется в регулятор потока, настроенный на заданную скорость движения выходного звена. Электрический сигнал на реверс к гидрораспре­делителю 2 поступает от микропереключателя 5. Отвод инстру­мента выполняется быстро, так как поток жидкости поступает в штоковую полость гидроцилиндра 8, минуя регулятор, через обратный клапан.

Конструкция гидро- и пневмоприводов с цикловым управле­нием существенно упрощается при использовании малогабаритных электрических путевых переключателей (рис. 2.7). Конечные электрические переключатели 5 и 7 подают сигналы к двухступен­чатому (двухкаскадному) гидрораспределителю 1 с электромагнит­ным управлением. Гидрораспределитель 2 с электрическим управ­лением получает сигнал от промежуточного электрического пере­ключателя 6 и управляет клапаном последовательности 3. Регули­руемый дроссель 4 настраивается на заданную рабочую скорость движения выходного звена гидроцилиндра 8. Электрогидравли­ческая система управления приводом обеспечивает цикл «быстрый подвод — рабочий ход — быстрый отвод — остановка». Следует отметить, что гидромеханическая часть привода упрощается при усложнении электрической части.

Для циклового управления гидро- и пневмоприводами серийно выпускаются соответствующие аппараты. Средства пнев­моавтоматики имеют более широкую номенклатуру элементов высокого уровня давления, чем средства гидроавтоматики: раз­нообразные по конструкции устройства для ручного ввода инфор­мации, индикаторы давления, электропневматические и пневмо-электрические преобразователи, клапаны и логические элементы. Эти устройства обеспечивают различные блокировки, а также возможность сочетания ручного и автоматического управления приводами. На рис. 2.8 показана схема пневмопривода с ручным и автоматическим путевым управлением и блокировками.

Рис. 2.8. Схема пневмопривода с ручным и автоматиче­ским путевым управлением и блокировками.

Переклю­чение с ручного режима управления на автоматический выполняется пневмораспределителем 1 (тумблером). Индикатор 2 давления визуально сигнализирует о включенном режиме работы пневмопри­вода. Для путевого автоматического управления приводом приме­нены пневмораспределители 8 (1) и 8(2) с переключением от кулач­ка. Ручное управление обеспечивают пневмораспределители 3(1) и 3(2) с кнопками. Для стыковки устройств автоматического и ручного управления они соединены трубопроводами с управляю­щими камерами пневмораспределителя 5 второй ступени посред­ством логических элементов «ИЛИ» 4(1) и 4(2). Механизмы машины (на рис. 2.8 не показаны) взаимодействуют с блокировочными двух-позиционными пневмораспределителями 6(1), 6(2) и 6(3). Движение выходного звена пневмоцилиндра 7 в автоматическом режиме вперед не начинается, пока не сработают все три пневмораспреде­лителя 6, что соответствует правильному исходному положению механизмов машины.

При использовании в машинах или технологическом оборудо­вании группового привода нередко возникает необходимость в обеспечении заданной последовательности движения выходных звеньев и связанных с ними исполнительных механизмов. Схема группового пневмопривода с автоматически обеспечиваемой после­довательностью движений исполнительных механизмов показана на рис. 2.9

В групповом приводе предусмотрены три последова­тельно действующих пневмоцилиндра 4, 9 и 13. Путевое управление каждым из них обеспечивают пневмораспределители 2 и 3, 6 и 7, 11 и 12, взаимодействующие с кулачками на штоках. Внешнее управление групповым приводом осуществляет пневмораспреде-литель 14 с ручным управлением. При одном положении запорно-регулирующего элемента этого распределителя пневмоцилиндры последовательно отрабатывают полуцикл «ход вперед — оста­новка», при другом, показанном на схеме, — полуцикл «ход назад — остаиовка: Последовательность отработки движений каждым пневмоцилиндром достигается соединением путевых пневмораспределителей, относящихся к одному пневмоцилиндру, с основ­ными пневмораспределителями второй ступени, управляющими движением последующих пневмоцилиндров. При прямом ходе путевые пневмораспределители 12 и 7 управляют основными пневмораспределителями 5 и / с двусторонним пневматическим управлением. При обратном движении пневмоцилиндров путевые пневмораспределители 2 к 6 управляют основными пневмораспре­делителями 5 и 10 также с двусторонним пневматическим управле­нием. Пневмораспределитель 8 с пневматическим управлением предусмотрен в системе пневмоприводов для разветвления управ­ляющих потоков рабочей среды и усиления их по расходу.

Рис. 2.9. Схема группового пневмопривода с автомати­ческим управлением последовательным движением пневмоцилиндров.

Рассмотренные выше примеры систем циклового управления гидро- и пневмоприводами называют децентрализо­ванными. Для относительно сложных цикловых программ авто­матического управления приводами применяют способ центра­лизованного управления. Для этого устанавливают например логические управляющие блоки. Если при проектировании приводов с простыми циклами работы возможен интуитивный подбор аппаратов и составление схемы по словесно выраженной программе, то для реализации сложных циклов программ необходимо пользоваться формализо­ванными методами проектирования систем приводов.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА И

Поиск по сайту: