Назначение и виды пневмоприводов

Пневмодвигатель (от греч. pnéuma — дуновение, воздух), пневматический двигатель, пневмомотор - энергосиловая машина, преобразующая энергию сжатого воздуха в механическую работу.

Основные преимущества пневматиче­ских приводов при использовании в машинах:

1) простота и надежность конструкции;

2) высокая скорость выходного звена привода;

3) использование сжатого воздуха в качестве рабоче­го тела;

4) возможность использования сжатого воздуха из заводской пневмосети с давлением 0,5-0,6 МПа;

5) возможность работы в агрессивной и пожароопас­ной среде;

К недостаткам пневматического привода следует отнести:

1) нестабильность скорости выходного звена при из­менении нагрузки вследствие сжимаемости рабочего тела при малых и средних давлениях;

2) наличие шума при работе привода.

По характеру воздействия различают пневмопривод с поступательным и вращательным движением. Наибольшее распространение в промышленной пневмоавтоматике получили пневмоприводы с поступательным движением, которые могут быть поршневыми и мембранными.

По конструктивным признакам пневматические машины разделяют на объемные и турбинные.

Поршневой пневмопривод представ­ляет собой цилиндр, в котором под действием сжатого газа или пружины движется поршень со штоком.

Расчет процессов в пневмоприводе основывается на законах и уравнениях газовой динамики и термодинамики. Пневмоцилиндры конструктивно подобны гидроцилиндрам, за исключением того, что в них предусмотрена смазка скользящих пар, обычно путем установки по обе стороны уплотнительных колец 7, 8 (рисунок 1) и сальниковых войлочных колец 1—4, про­питываемых специальными смазочными составами. Штоковая уплотнительная пара помимо этих колец снабжается дополнитель­ной набивкой 6, периодически подпитываемой смазочным соста­вом через канал 5.

1-4 - войлочные кольца; 5 - канал; 6 - набивка; 7, 8 – уплотнительные кольца

Рисунок 1 – Общий вид пневмоцилиндра

Схемы наиболее распространенных пневматических поршневых приводов одно­стороннего действия показаны на рисунке 2. Приводом можно управлять с помощью зо­лотника, крана или других управляющих устройств.

Рассмотрим работу поршневого привода одностороннего дей­ствия. При срабатывании управляющего устройства питающее дав­ление р₀ поступает в рабочую подпоршневую полость объемом V₀. Поршень под действием втекающего в открывающееся отверстие сжатого воздуха начинает перемещаться вправо, сжимая пружину.

а - управляемого с помощью золотника; б - управляемого с помощью усили­теля сопло-заслонка; d - диаметр штока; D - диаметр поршня; F_H - сила воз­действия на шток; у - перемещение поршня; h- расстояние между соплом и заслонкой; р₀, р_ь р„ - соответственно давление питания, в рабочей камере и окружающей среды; V₀ - объем рабочей полости

Рисунок 2 - Схема пневматического поршневого привода одностороннего

действия:

Приложенная к штоку поршня сила F_H может как помогать дви­жению, так и противодействовать ему. Все зависит от направле­ния действия приложенной силы. В обратном направлении пор­шень привода перемещается под действием силы сжатой пружи­ны. Движение в обратном направлении начинается после того, как рабочая полость соединится с атмосферой, что осуществляет­ся управляющим устройством (золотником, краном и т.д.). Двига­ясь влево, поршень вытесняет воздух через отверстие управляю­щего устройства в атмосферу. Как и в случае движения вправо, сила F_H может содействовать или противодействовать перемеще­нию поршня. Нерабочая камера, в которой расположена цилинд­рическая пружина, сообщается с атмосферой через большое от­верстие, и поэтому при всех последующих расчетах принимаем, что давление в камере равно атмосферному.

Поиск по сайту: