Геркон; 4 - гильза цилиндра

Устранение неравенства рабочих площадей поршня со стороны бесштоковой и штоковой полостей, свойственное большинству конструкций штоковых пневмо­цилиндров как одностороннего, так и двустороннего действия, не позволяющее получить одинаковые усилия на штоке при прямом и обратном ходах, обеспечива­ется с помощью двустороннего штока (рисунок 2.24, Д). Упрощаются динамиче­ские расчеты, расширяются возможности создания на базе таких пневмоцилиндров ""следящих приводов, что в первую очередь связано с размещением датчиков обрат­ной связи. В данном случае используется свободный конец двустороннего штока.

Однако такое конструктивное решение усложняет процесс изготовления и сборки цилиндра за счет увеличения числа подвижных соединений (две направ­ляющие штока вместо одной), увеличивает его осевые габариты и приводит к по­вышению вероятности роста утечки сжатого воздуха через штоковые уплотнения.

Для повышения радиальной жесткости штока и улучшения динамики цилин­дра, его направляющая скольжения заменяется направляющей качения (рисунок 2.24, Е). Однако такое решение вызывает увеличение весогабаритных и стоимост­ных показателей цилиндра, усложняет сборку.

Наличие на цилиндре плоских поверхностей с продольными профильными (Т-образными) канавками, дало возможность осуществлять установку на нем нетолько датчиков положения поршня со штоком, но и распределителей (рисунок 2.24, Ж), что позволило значительно сократить длину соединительных шлангов, а следовательно уменьшить объемный расход воздуха, повысить быстродействие и улучшить встраиваемость провода в технологическое оборудование. Для этого были разработаны распределители, характеризующиеся малыми габаритными размерами, но имеющие стандартные проходные сечения (условный проход), обеспечивающие нормальную работу цилиндра [32,35].

Устранение проворота штока вокруг своей оси, затрудняющего использова­ние стандартных штоковых пневмоцилиндров, например, в качестве звена руки манипулятора с захватным устройством (схватом) на конце штока, круглый пор­шень заменяется овальным или прямоугольным (рисунок 2.24, 3). Соответствую­щая форма придается и внутренней поверхности цилиндра. Устранение проворота также может быть достигнуто заменой круглого сечения штока на квадратное се­чение.

Эти конструктивные решения усложняют технологический процесс изготов­ления цилиндров и отражаются на временных и материальных затратах. По этим причинам они не получили широкого применения.

Более рациональными оказались решения, направленные на устранение про­ворота штока с поршнем вокруг своей оси и способствующие снижению влияния на шток поперечных нагрузок, основанные на использовании либо одинарных (ри­сунок 2.24, И), либо двойных (рисунок 2.24, К) линейных направляющих, хотя при этом ухудшаются весогабаритные показатели привода, что в первую очередь нега­тивно отражается на его динамических характеристиках. Усложняется также встраиваемость привода в технологическое оборудование.

Все вышеописанные комбинации линейного штокового пневмодвигателя с дискретными датчиками положения свойственны дискретным штоковым пневмо­приводам с релейным управлением.

Оснащение цилиндров навесными или встроенными датчиками непрерывного действия дает возможность создать следящий (регулируемый) штоковый привод.

На рисунке 2.24, Л показан стандартный цилиндр типа DNCM, оснащенный навесной системой измерения величины перемещения штока на базе линейного потенциометра, ползушка которого механически связана со штоком. Кроме этого датчика, в двойных канавках на трех сторонах цилиндра могут размещаться либо дополнительные датчики положения дискретного действия, либо они могут ис­пользоваться для монтажа пневмораспределителей (рисунок 2.24, Ж).

Встроенным распределителем, дискретными датчиками положения поршня со штоком, диагностическим блоком со счетчиками двойных ходов и многопо­люсным электрическим разъемом характеризуется штоковый пневмоцилиндр типа DNCV (рисунок 2.24, М), характеризующийся сведением к минимуму протяжен­ности внутренних пневматических и электрических коммуникаций, связывающих входящие в его состав компоненты.

Несмотря на значительно^ улучшение в целом технико-экономических пока­зателей штоковых пневмоприводов, достигнутых с помощью приведенных выше конструкторско-технологических мероприятий, в стороне оставался вопрос уменьшения осевых габаритов привода при выдвинутом штоке, решение которого стало возможным при создании бесштоковых пневмоцилиндров с магнитной свя­зью (рисунок 2.24, Н).

Они обеспечивают большую экономию пространства для их размещения при больших ходах, передачу усилия через магнитное поле без механической связи, одинаковые усилия при прямом и обратном ходах и имеют герметичное исполне­ние цилиндрической полости для перемещения поршня, что устраняет утечки.

Рисунок 2.24 - Стадии конструктивной трансформации штоковых и бесштоковых пневмодвнгателей

Поиск по сайту: