ЛЕКЦИИ 8-9. Пневмогидравлические приводы, особенности их проектирования

Пневмогидравлический привод обладает рядом преимуществ и недостатков относительно пневматического и гидравлического приводов.

Преимущества:

1) нет насосной станции;

2) возможность получения. относительно стабильной скорости по отношению к пневмоприводу;

3) возможно остановка поршня в промежуточном положении.

Недостатки:

1) малая мощность;

2) более интенсивный нагрев масла, чем в гидроприводе;

3) самый низкий КПД.

Однако гидропневмопривод достаточно широко. В легкой промышленности применяется в качестве механизации двигателя ткани (например, п/а Nekki Италия (UAN-1701) для обработки кармана и ряд подобных п/а. этой фирмы и фирм ФРГ).

Исследование по применению этого привода в отечественном машиностроении для легкой промышленности ведутся в Орле (НИИЛЕГМАШе) и в г. Орше (Белоруссия). Ряд исследований по использованию этого типа привода в машиностроении для л/п сделан на на кафедре “Машины аппараты легкой промышленности” МГУДТ.

Рассмотрим одну из простейших схем пневмогидропривода (рис.8.1)

Рис.8.1

В этом приводе скорость регулируется дросселем D. Масло от воздуха изолировано диафрагмой.

Уравнение движения поршня привода будет иметь

(8.1)

где

= ; = ; ;

-давление воздуха в левом баке, после переходного процесса оно равно ; и потери давления масла соответственно в нагнетательной и сливной магистралях.

Если и =const, как это и есть практически в двигателе ткани и если пренебрегая временем наполнения и опорожнения камер, очевидно, что в общем случае ≠ const при разгоне поршня и поэтому динамику считать нельзя.

Указанное выше уравнение полностью повторяет уравнение движения

поршня в гидроприводе. Только давление заменяют давление воздуха в сети . Отсюда вывод, что расчет такого привода следует вести так же, как расчет в гидроприводе, т.е.

(8.2)

где

= , но =0 (избыточное).

В случае = запишем

(8.3)

Графическое представление решения уравнения (8.3) имеет следующий вид (рис.8.2).

Рис. 8.2

В упрощенном виде расчет ведут по выражению

(8.4)

где к≤2,5 и зависит от конкретных условий и определяется нагрузкой и ее колебаниями.

Наиболее распространена схема пневмогидропривода со сдвоенным цилиндром (рис.8.3).

Рис.8.3. -предохранительный клапан для предохранения от выдавливания масла из цилиндра в бачок 3.

Распределительный бочок 3 предназначен для подпитки системы на случай утечек масла из демпфирующего цилиндра.

Управления движения поршня

(8.5)

где (в распределителях).

Расшифровав , как сумму ламинарных и турбулентных потерь давления, получим квадратное уравнение (относительно Q), такое же, как и для гидропривода.

Или

(8.6)

где = на участке авсд.

Тогда

(8.7)

При разгоне (переходном процессе) ≠ const и динамику считать нельзя

После разгона ( = const) т.е. =0 и = .

0= - после разгона.

Иногда встречаются схемы пневмопривода с гидроусилителем (рис.8.4)

Рис. 8.4

Подобные схемы применяются в том случае, если усилие велики и цилиндр достаточно большого диаметра по конструктивным соображениям в данной машине расположить невозможно

Очевидно, что

Рс = Р_уF_2. (8.8)

Отсюда

P_y = , (8.9)

т.е. усиление давления в подпоршневом пространстве рабочего цилиндра пропорционально отношению площадей . Очевидно что здесь можно регулирование скорости прямого хода глубиной дросселирования Д₂ для того, чтобы предотвратить отрыв поршня от масла при обратном ходе. В этом случае необходимо устанавливать устройства, замедляющие скорость обратного хода пневмоцилиндра (дроссель Д₁ и клапан К₁)

Расчетное уравнение:

, (8.10)

т.е. расчет аналогичен расчету гидропривода или пневмопривода с двумя баками. Только давление здесь не P_н и не а ,что равно Р_у.

Поиск по сайту: