Program de lucru pe tema: baza de program "sisteme hidraulice și pneumatice".

MINISTERUL EDUCAȚIEI ȘI ȘTIINȚE AL FEDERAȚIEI RUSII

AGENȚIA DE EDUCAȚIE FEDERALĂ

Stat instituție educațională studii superioare profesionale

„Universitatea de Stat Sud-Rusă de Economie și Servicii” (GOU VPO „YURGUES”)

HIDRAULICĂ. HIDRAULIC ȘI PNEUMATIC

SISTEME ÎN AUTO ȘI ECHIPAMENTE DE GARAT

Atelier

pentru studenții cu normă întreagă și cu normă parțială de specialități 190603 "Serviciul de transport și mașini și echipamente tehnologice"

(Transport auto), 190601 "Automobile și industria auto"

UDC 629.3.01 (076) BBK 39.33-08ya73 G464

Compilat de:

candidat la științe tehnice, profesor asociat al Departamentului „Siguranța energiei și vieții”

IN SI. Timchenko

I.K. Guguev

profesor asociat al departamentului " Service auto, organizarea și siguranța traficului "

A.I. Shilin

asistent al Departamentului „Siguranța energiei și vieții”

A.G. Iliev

Recenzori:

doctor în științe tehnice, profesor la Departamentul de Energie și Siguranța Vieții

dr., Conferențiar al catedrei „Servicii auto, organizare și siguranță în trafic”

S.G. Soloviev

G464 Hidraulică. Sisteme hidraulice și pneumatice în mașini și echipamente de garaj: atelier / compilat de V.I. Timchenko, I.K. Guguev, A.I. Shilin, A.G. Iliev. - Mine: Editura

în YURGUES, 2007 .-- 57 p.

Atelierul constă din opt lucrări de laborator de cercetare științifică, scurte explicații cu privire la implementarea acestor lucrări și principalele prevederi teoretice ale cursului „Hidraulică. Sisteme hidraulice și pneumatice în mașini și echipamente de garaj ”și o bibliografie.

UDC 629.3.01 (076) BBK 39.33-08ya73

© Universitatea de Stat Sud-Rusă de Economie și Servicii, 2007

© Timchenko V.I., Guguev I.K., Shilin A.I., Iliev A.G. 2007

INTRODUCERE

Atelierul de laborator este conceput pentru a oferi asistență metodologică în efectuarea lucrărilor de laborator la disciplina „Hidraulică. Sisteme hidraulice și pneumatice în mașini și echipamente de garaj "de către studenții de specialități 190603" Serviciul de transport și mașini și echipamente tehnologice (Transport auto), 190601 "Automobile și industria auto" educație cu normă întreagă și cu jumătate de normă.

Până la începutul orelor, elevii trebuie să facă următoarele lucrări:

1. Studiați instrucțiunile pentru lucrările de laborator corespunzătoare.

2. Pregătiți o „rezervă”, care include:

− denumirea funcției;

- scopul lucrării;

− prevederi teoretice de bază;

− schema și descrierea configurației experimentale (unitatea la scară completă a unei mașini sau a unui echipament de garaj);

− descrierea principiului de funcționare a sistemului hidraulic sau pneumatic, procedura de desfășurare a experimentului;

− tabel de date experimentale;

− tabelul rezultatelor calculului.

După finalizarea lucrării, profesorul semnează tabelul cu date experimentale. Calculul unui experiment este dat în scris. Calculul fiecărei valori este dat de formula: valoarea necesară, formula de calcul, valorile numerice, rezultatul numeric, dimensiunea.

În cadrul lucrărilor de laborator, elevul întocmește un raport, care include

− a completat tabele de observații și calcule;

− calcul detaliat al unui experiment;

− grafice de dependențe de mărimi funcționale;

- concluzii.

Pentru a apăra un raport de laborator, un student ar trebui să știe:

− materialul teoretic necesar;

− amenajarea unei instalații experimentale (asamblarea pe scară largă a unei mașini sau a unui echipament de garaj);

− formule de calcul necesare;

− răspunsuri la întrebări de securitate.

Student care nu a raportat asupra celor trei anterioare munca de laborator, nu este permisă efectuarea lucrărilor ulterioare.

Lucrări de laborator nr. 1 STUDIUL PROCESELOR DE RĂCIRE \u200b\u200bÎN MOTOARELE AUTOMOTIVE

Teluri si obiective:

1) Pentru a studia dependențele parametrilor hidrodinamici - debitul, presiunea, temperatura lichidului de răcire, în funcție de viteză arbore cotit, viteza vehiculului.

2) Elaborați diagrame schematice ale proceselor de răcire într-un cerc mic și mare.

3) Efectuați teste experimentale pe un vehicul în mișcare.

4) Proiectați un circuit hidraulic de răcire.

Rezumatul teoriei

1) Scopul sistemelor de răcire.

2) Principalele elemente ale sistemului de răcire hidrodinamic.

3) Proprietățile lichidelor de răcire utilizate: densitate, temperatură de cristalizare, greutate specifică, coeficienți de vâscozitate cinematică, dilatare termică și volumetrică, capacitate termică.

6) Determinarea parametrilor principali ai sistemului de răcire hidrodinamic: debit, viteză, presiune, temperatură.

7) Instrumente de măsurare utilizate pentru a monitoriza funcționarea optimă a sistemului de răcire.

Figura 1.1 - Sistem de răcire a motorului VAZ 2106

Explicație pentru figură:

1. O conductă pentru îndepărtarea fluidului de la radiatorul încălzitorului la pompa de lichid de răcire.

2. Furtunul de evacuare a lichidului de răcire din conducta de intrare.

3. Furtunul de evacuare a lichidului de răcire din radiatorul încălzitorului.

4. Furtun pentru alimentarea cu fluid a radiatorului încălzitorului.

5. Furtun de bypass termostat.

6. Ieșire sacou de răcire.

7. Furtun de alimentare cu radiator.

8. Rezervor de expansiune.

9. Capacul rezervorului.

10. Furtun de la radiator la rezervorul de expansiune.

11. Capac radiator.

12. Supapă de priză (abur) a mufei.

13. Supapă de admisie.

14. Rezervor superior al radiatorului.

15. Gât de umplere a radiatorului.

16. Conducta radiatorului.

17. Aripioarele de răcire ale radiatorului.

18. Giulgiul ventilatorului.

19. Fan.

20. Rola de acționare a pompei de lichid de răcire.

21. Picior de cauciuc.

22. Fereastra laterală a blocului cilindric pentru alimentarea cu lichid de răcire.

23. Suport etanșare.

24. Rulmentul cu role al pompei de lichid de răcire.

25. Capacul pompei.

26. Butuc fulie ventilator.

27. Rola pompei.

28. Șurub de blocare.

29. Manșetă de etanșare.

30. Carcasa pompei.

31. Rotor de pompă.

32. Admisia pompei.

33. Rezervorul inferior al radiatorului.

34. Furtun de evacuare a radiatorului.

35. Curea de ventilator.

36. Pompă de răcire.

37. Furtun de lichid de răcire pentru pompare.

38. Termostat.

39. Insert din cauciuc.

40. Conducta de ramificare a admisiei.

41. Supapa principală.

42. Supapă de bypass.

43. Carcasa termostatului.

44. Ocolirea conexiunii furtunului.

45. Racord furtun pentru alimentarea lichidului de răcire a pompei.

46. Capacul termostatului.

47. Piston de element de lucru.

Informații teoretice. Sistemul de răcire este conceput pentru a îndepărta forțat excesul de căldură de la piesele motorului și a-l transfera în aerul ambiant. Acest lucru creează un anumit regim de temperatură, în care motorul nu se supraîncălzește și nu se răcește prea mult. Căldura este eliminată în motoare în două moduri: lichid sau aer. Aceste sisteme absorb 25-35% din căldura generată în timpul arderii combustibilului. Temperatura lichidului de răcire din chiulasă trebuie să fie de 80-95º. Acest regim de temperatură este cel mai benefic, asigură funcționarea normală a motorului și nu ar trebui să se schimbe în funcție de temperatura ambiantă și de sarcina motorului. Temperatura în timpul ciclului de funcționare a motorului variază de la 80-120º la sfârșitul coborârii până la 2000-2200º la sfârșitul arderii.

Dacă motorul nu este răcit, atunci gazele au temperatura ridicataîncălziți piesele motorului și extindeți-vă. Uleiul de pe cilindri și pistoane arde, fricțiunea și uzura cresc, iar din cauza expansiunii excesive a pieselor, pistoanele din cilindrii motorului se prind și motorul poate defecta. Pentru a evita influențele negative cauzate de supraîncălzirea motorului, acesta trebuie răcit.

Cu toate acestea, răcirea excesivă a motorului este în detrimentul performanței sale. Când motorul este supraîncălzit, vaporii de combustibil se condensează pe pereții cilindrilor, spălând lubrifiantul și subțierea uleiului din carter. În aceste condiții, există o uzură intensă a inelelor pistonului, a pistoanelor, a cilindrilor și a eficienței și puterii motorului reduse. Muncă normală sistemul de răcire ajută la obținerea celei mai mari puteri, la reducerea consumului de combustibil și la creșterea duratei de viață a motorului fără reparații.

Majoritatea motoarelor au sisteme fluide răcire (deschisă sau închisă). Într-un sistem de răcire deschis, interiorul comunică direct cu atmosfera din jur. Distribuție primită sisteme închise răcire, în care spațiul interior este comunicat periodic numai cu mediul înconjurător folosind supape speciale. Aceste sisteme de răcire măresc punctul de fierbere al lichidului de răcire și reduc fierberea acestuia.

Manometru electric cu impuls termic

Un manometru electric cu impuls termic constă dintr-un senzor și un indicator, care utilizează proprietatea unei plăci bimetalice pentru a se deforma atunci când temperatura se schimbă. În senzorul de măsurare, metalul activ este situat în partea de jos, adică din partea contactelor. Placa bimetalică are o formă de U; o înfășurare de încălzire este situată pe un umăr al plăcii. Celălalt umăr al plăcii este izolat de „masă” și fixat pe un suport mobil. O diafragmă este fixată în corpul senzorului. Când presiunea se schimbă, aceasta se îndoaie și schimbă forța plăcii elastice care închide contactele.

În indicator, placa bimetalică cu înfășurare are, de asemenea, o formă de U. Un umăr al plăcii este fixat pe suport, iar celălalt este conectat pivotant la cercel, care este o singură bucată cu săgeata. Cercelul este conectat pivotant cu un cârlig elastic de susținere.

Principiul de funcționare

Manometrul cu impuls termic funcționează după cum urmează. Înainte de a porni comutatorul de contact, contactul în mișcare al senzorului este presat cu contactul fix cu puțin efort, iar săgeata indicatorului este la stânga

"Zero". Cu contactul pornit, înainte de a porni motorul, impulsurile de curent pe termen scurt apar în senzor și în circuitul indicator, în timp ce metalul activ al plăcii indicatoare, în expansiune, deformează placa, iar săgeata instrumentului se deplasează spre dreapta până la divizarea „zero”. Aceasta permite șoferului să judece starea de sănătate a dispozitivului. Impulsurile curente sunt de scurtă durată, deoarece atunci când placa bimetalică a senzorului este încălzită, contactele se deschid cu o ușoară deviere a plăcii.

Tabelul 1.1 - Date experimentale

Notă. ∆P - pierdere de presiune; V - viteza vehiculului; n - rotații ale arborelui cotit; V w - viteza lichidului de răcire; t rece - temperatura inițială a lichidului de răcire; G - consumul de lichid de răcire; t | 2, 0 С - temperatura finală a lichidului de răcire în versiunea cu un cerc mic de răcire; t || 2, 0 С - temperatura finală a lichidului de răcire în cerc mare răcire.

Este necesar să comparați datele experimentale cu cele teoretice și să trageți concluzii cu privire la optimizarea modului de funcționare a sistemelor de răcire la vehicule care să asigure siguranța traficului.

Întrebări de control:

1) Enumerați elementele rezistențelor locale din sistemul de răcire.

2) Oferiți caracteristicile caloriferelor și ale ventilatorului axial.

3) Afișați o diagramă schematică a mișcării lichidului de răcire din sistem.

4) Enumerați tipurile de lichide de răcire.

5) Cum se determină pierderea de cap a pompei în sistem.

6) Ce determină presiunea și temperatura lichidului de răcire din sistem.

Lucrări de laborator nr. 2 CERCETAREA UNUI SISTEM DE LUBRIFICARE A AUTO

Teluri si obiective:

1) Studiați modurile de mișcare și proprietățile lichidului (automobil, motor, uleiuri de transmisie), scopul lubrifiantului.

2) Studiați caracteristicile hidraulice ale sistemului de lubrifiere: debit, presiune, rezistențe locale - în sistemul de lubrifiere (filtru, linie, canale).

3) Afișați dependența parametrilor de lubrifiere de temperatura motorului.

Scurte informații din teorie:

1) Scopul sistemului de lubrifiere.

2) Principalele elemente ale sistemului de lubrifiere hidraulică.

3) Proprietățile fluidului de lucru: densitate, punct de îngheț, greutate specifică, coeficienți de vâscozitate cinematică, dilatare termică și dilatare volumetrică.

4) Principiul sistemului, defecțiuni, cauze, eliminarea defecțiunilor.

5) Tipuri de rezistențe locale în sistem.

6) Determinarea parametrilor principali ai sistemului de lubrifiere hidrodinamic: debit, viteză, presiune.

7) Instrumente de măsurare utilizate pentru a monitoriza funcționarea optimă a sistemului de lubrifiere.

Sistemul de lubrifiere a motorului servește la alimentarea cu ulei a suprafețelor de frecare ale pieselor, ceea ce reduce fricțiunea dintre acestea și uzura acestora și, de asemenea, reduce pierderea puterii motorului pentru a depăși forțele de frecare. În timpul funcționării motorului, uleiul introdus între piese circulă continuu, răcind piesele și le duce produsele de uzură. Un strat subțire de ulei pe pistoane, inele de piston și cilindri nu numai că reduce uzura, ci și îmbunătățește compresia motorului.

Sistemul de lubrifiere este o serie de dispozitive și unități pentru depozitarea, alimentarea, curățarea și răcirea uleiului:

− bazinul motorului;

- aport de ulei;

− filtru de ulei grosier;

− filtru de ulei curatare fina;

- pompă de ulei;

- conducte de petrol;

− radiator de ulei;

− control și măsurare dispozitive și senzori.

Compresor este o sursă de aer comprimat care alimentează toate unitățile sistemului pneumatic. La camioane și autobuze, se utilizează compresoare cu o singură treaptă, cu două cilindri, cu acțiune simplă.

Performanța compresorului depinde de turația motorului n, cursa și diametrul pistonului. Este la (40 (170) l / min la n\u003d 1000 min -1. Puterea consumată de compresor este (0,5¸ 2,2) kW (0,7¸ 3,0 CP).

Pentru a economisi costurile energetice pentru acționarea compresorului, acesta este prevăzut pentru a opri alimentarea cu aer a sistemului atunci când presiunea din acesta atinge un nivel prestabilit (7,0 - 7,3 kg / cm 2). La această presiune, regulatorul de presiune este declanșat și deschide accesul la aerul comprimat din dispozitivul de descărcare.

În mașina ZIL-130, regulatorul de presiune dă aer comprimat printr-un canal orizontal în blocul cilindrului compresorului sub pistonul 1 al descărcătorului prezentat în Fig. 8.2. Pistoanele prin împingătoare 2 deschid supapele de admisie 3 ale ambilor cilindri, comunicând cavitățile cilindrilor între ele. Astfel, aerul nu este comprimat, ci este pompat de la cilindru la cilindru fără a intra în sistem. (Munca teoretică specifică cheltuită în compresor este determinată de formula, din care se poate observa că, cu presiuni de aer egale la început r 1 și la final r 2 procese de compresie, este zero). Când presiunea aerului din sistemul autovehiculului scade la un anumit nivel (5,6 x 6 kg / cm 2), regulatorul de presiune oprește alimentarea cu aer și conectează spațiul sub-piston la atmosferă. Pistoanele 1 sunt coborâte, eliberând supapele de admisie 3, iar compresorul începe să pompeze aer în sistemul pneumatic.

Regulator de presiune - servește pentru a menține automat presiunea de aer necesară în sistemul pneumatic. Limită limitele de presiune minimă și maximă în PS prin furnizarea sau îndepărtarea de aer comprimat către sau de la descărcătorul compresorului, asigurând în același timp că alimentarea cu aer a compresorului la sistem este pornită sau oprită.

La autoturismele de uz casnic se utilizează două tipuri de regulatoare de presiune: cu supape cu bilă și supape cu membrană. Un regulator de presiune cu supapă cu bilă AR-10 este prezentat în Fig. 8.3.

În corpul 6 există două supape cu bilă 4 și 5, care acționează asupra tijei 3, care este conectată la arcul de control 9 prin bila 2. Când presiunea din sistemul pneumatic este sub maxim, arcul 9 ține supapa de admisie 5 apăsată pe scaunul din corpul 6 și cavitatea descărcătorul compresorului este în comunicare cu atmosfera. Dacă presiunea din sistem depășește valoarea maximă, atunci, sub acțiunea forței de presiune, supapa de admisie 5 va deschide deschiderea și, în același timp, supapa de ieșire 4 va închide ieșirea prizei 8. În această poziție, conexiunea cavității descărcătorului compresorului cu atmosfera este întreruptă. Aerul comprimat trece prin supapa de admisie 5 și intră în descărcătorul compresorului.

Limita superioară de presiune este ajustată de capacul 1 (modificați tensiunea arcului 9). Diferența de presiune la care descărcătorul este pornit sau oprit este setată prin schimbarea numărului de garnituri 7 sub corpul 6 al supapei de ieșire. Când garniturile sunt îndepărtate, diferența de presiune crește, când se adaugă, aceasta scade.

Regulatorul de presiune AR-11 este atașat la blocul cilindrului compresorului și diferă de AR-10 prin prezența a două filtre la intrare și ieșire, ceea ce crește fiabilitatea.

Separator ulei-umiditate (fig. 8.4) - instalat în fața cilindrilor și proiectat pentru a curăța aerul comprimat provenit din compresor de ulei și umiditate. Uleiul are un efect dăunător asupra părților din cauciuc ale sistemului pneumatic și asupra vaporilor de apă, condensându-se în componentele sistemului atunci când temperaturi negative îngheț, ceea ce duce la întreruperea elementelor principale ale sistemului pneumatic al mașinii.

În corpul 1 este instalată o supapă de reținere 2, care este apăsată pe scaun de un arc 3. Corpul este închis cu un dop 4. Pentru a sigila corpul și cupa 7, este instalat un inel de cauciuc 8 (etanșarea are loc când vârful conic al tijei de strângere 6 este strâns). Aerul din compresor intră în gaura A, trece prin plasa de alamă a elementului 5, separându-se de ulei și umiditate, intră în gaura din tijă și, apăsând supapa de reținere, iese în conducta conectată la cilindru.

Uleiul și umezeala rămasă pe plasă se scurg în sticlă 7. Pentru a scurge condensul, în partea inferioară a sticlei este instalat un robinet de scurgere.

Pentru a crește fiabilitatea sistemului pneumatic și pentru a preveni înghețarea condensului, se folosește o pompă antigel, care este instalată între separatorul ulei-umezeală și regulatorul de presiune. Acesta servește la furnizarea unei porțiuni de lichid rezistent la îngheț către sistemul pneumatic, care se află într-un rezervor special.

Pompa antigel trebuie să funcționeze numai în timpul sezonului rece. Pe vreme caldă este îndepărtat. Se umple cu un amestec de alcooli etilici (300 cm3) și izoamilici (2 cm3).

Cilindrii de aer - servesc pentru a acumula aer comprimat în compresor. Datorită lor, compresorul funcționează sub sarcină pentru o perioadă scurtă de timp, iar când se atinge o anumită presiune în cilindri, acesta este descărcat pentru o vreme până când o anumită cantitate de aer este consumată din ele.

În funcție de consumul de aer comprimat de către consumatori, este necesar să aveți o anumită rezervă, care ar trebui să fie suficientă pentru o anumită perioadă de funcționare a sistemului pneumatic în cazul unei opriri bruște a compresorului.

Volumul total al cilindrilor afectează funcționarea compresorului. La instalarea cilindrilor mari, compresorul pornește mai rar, dar funcționează mai mult, ceea ce poate duce la supraîncălzire și la scăderea performanței. La volume mici, timpul de funcționare continuă a compresorului este redus, dar frecvența pornirii acestuia crește.

Cel mai comun balon cu aer constă dintr-o carcasă cilindrică și două capete curbate ștampilate sudate la ea. Pe cilindri, șanțurile sunt sudate la fund și la carcasă de sus și de jos, cu găuri filetate pentru conectarea conductelor de aer și a supapelor de scurgere. După sudare, cilindrii sunt acoperiți la exterior și la interior cu o vopsea rezistentă la coroziune și verificată pentru etanșeitate la o presiune de (12 - 20) kg / cm 2.

Valva de siguranta - proiectat pentru a proteja sistemul pneumatic de creșterea excesivă a presiunii aerului în cazul unei defecțiuni a regulatorului automat de presiune. Este instalat pe unul dintre cilindrii de aer.

În corpul supapei 2 (Fig. 8.5), un mamelon 1 cu un scaun pentru supapa 3 este înșurubat de la un capăt și un șurub de reglare 6 este înșurubat la celălalt capăt. Mingea de oțel este presată pe scaun prin tija integrală 7 prin forța arcului 4. Arcul este reglat la presiunea maximă (9¸ 9,5) kg / cm 2, la care aerul stoarce mingea din priză și scapă în atmosferă. Supapa este reglată cu șurubul 6 și blocată cu o piuliță de blocare 5.

Supape de reținere - servesc pentru a preveni scurgerile de aer în atmosferă de la butelii în cazul deteriorării unei părți a sistemului conectate la alți butelii sau în cazul unei scăderi brute de presiune în sistemul care leagă compresorul de butelii. Acestea sunt instalate la intrarea în buteliile de aer.

Supapa de reținere prezentată în fig. 8.6, constă dintr-un corp 1, un tub cu găuri 2, o supapă cu placă 3 și un arc 4. Această supapă este instalată în interiorul cilindrului. Se exclude posibilitatea acumulării de condens în el și înghețarea supapei, deoarece condensul curge în cilindrul de aer.

Supape de scurgere - proiectat pentru scurgerea periodică a condensului din toți cilindrii și separatorul de ulei-umiditate. Condensatul este descărcat prin înclinarea supapei 3 folosind inelul 5. Arcul 2 apasă supapa împotriva scaunului 4 în stare normală. Folosind fitingul 1, supapa este înșurubată în cilindru.

Agenția Federală pentru Educație

Universitatea de Stat din Pskov

SISTEME PNEUMATICE ȘI HIDRAULICE

AUTOVEHICULE ȘI GARAGE

ECHIPAMENTE

Manual educativ - metodic

Introducere

Aplicarea pe scară largă a sistemelor hidraulice și pneumatice în timpul utilizării inginerie auto și echipamente de garaj datorate anumite avantaje înainte de alte tipuri de unități (în special, o unitate mecanică), permițându-vă să implementați sarcinile formulate în etapa de proiectare.

Utilizarea unei acționări hidraulice volumetrice face posibilă obținerea unei puteri de ieșire semnificative la o greutate specifică mică. Capacitatea de a crea rapoarte de transmisie mari, controlul continuu al vitezei legăturii de ieșire, protecție simplă și fiabilă împotriva supraîncărcărilor, ușurința conversiei în traducere au dus la utilizarea pe scară largă a unei acționări hidraulice volumetrice sisteme de alimentare vehicule cu motor (, motrice, instalații de foraj, platforme aeriene, ridicare caroserie etc.).

O transmisie hidraulică dinamică (în special un convertor de cuplu - motor cu turbină cu gaz) este utilizată pe scară largă în transmisiile automate de autoturisme și camioane. Cu ajutorul unui motor cu turbină cu gaz, se realizează astfel de capacități ale unei mașini, cum ar fi pornirea motorului sub sarcină, pornirea lină și creșterea capacității de cross-country, datorită unei creșteri linii a cuplului pe roțile unei mașini, posibilitatea unei reglări adânci continuă etc.

Servomotorul pneumatic este utilizat pe scară largă în sisteme de frânare camioane, unitate pentru deschiderea și închiderea ușilor autobuzului, în suspensia mașinii. Trăsăturile distinctive ale acționării pneumatice de acționarea hidraulică sunt proprietățile fluidului de lucru (aerul atmosferic) și compresibilitatea, care limitează utilizarea acționării pneumatice.

Calculul oricărei acționări pneumatice sau hidraulice începe cu o analiză a sarcinilor atribuite și proiectarea unei diagrame schematice care reflectă funcționarea acționării. Acest manual este destinat stăpânirii abilităților de a întocmi diagrame schematice.

Acest manual de instruire este destinat instruirii practice cu studenții de toate formele de educație din domeniile 190600.62 „Automobile și industria auto”, 43.03.01 „Serviciul autovehiculelor”.

1. Transmisie hidrostatică

Transmisia hidrostatică (GOT) este concepută pentru a transmite cuplul de la un motor cu ardere internă (ICE) la roțile unui vehicul. Energia mecanică de pe arborele de ieșire al motorului cu ardere internă este convertită de o pompă în energie hidraulică a fluxului de fluid de lucru furnizat motorului hidraulic, care la rândul său convertește energia hidraulică a fluidului în energie mecanică de rotație furnizată roților vehiculului. Schema bloc a GOT este prezentată în Fig. 1.

Figura: 1. Diagrama bloc a GOT

Utilizarea GOT se datorează următoarelor avantaje față de transmisie mecanică:

Posibilitate de schimbare lină continuă raport de transmisie transmisii în gamă largă, care mărește capacitatea vehiculului la nivel de țară și facilitează controlul;

Cu reglarea continuă a vitezei, nu există nicio pauză în fluxul de putere (la schimbarea treptelor de viteză într-o transmisie manuală, o pauză a fluxului de putere poate duce la ruperea solului de către roți atunci când circulați pe suprafețe cu capacitate portantă redusă);

Absența unui număr de unități mecanice ( ambreiaj de frecare, angrenaj cardanic, cutie de viteze, angrenaj principal,) reduce greutatea vehiculului;

Versatilitatea comenzii de funcționare GOT permite amplasarea motoarelor hidraulice la o distanță suficientă de pompă, ceea ce este deosebit de important pentru controlul vehiculelor cu tracțiune integrală cu mai multe axe;

Protecție la suprasarcină și inversare rapidă.

Dezavantajele GOT includ o eficiență mai mică în comparație cu transmisia mecanică, un cost destul de ridicat al mașinilor hidraulice și al dispozitivelor hidraulice, durabilitate redusă și funcționare la viteze mici.

Crearea unui cuplu mare pe arborele de ieșire al motorului hidraulic a condus la utilizarea următoarelor tipuri de mașini hidraulice:

Pompa rotativă, axială - cu piston, reglabilă, reversibilă cu placă rotativă sau bloc înclinat;

Motor hidraulic rotativ, axial - cu piston sau radial - cu piston, reversibil, nereglementat sau reglabil.

GOT este utilizat la vehiculele proiectate să lucreze pe soluri moi atunci când conduceți cu viteza mare... GOT este echipat cu astfel de dispozitive mobile, cum ar fi basculanta minieră Belaz, echipamente rutiere (de exemplu, o rolă vibratoare autopropulsată), mașini agricole (recoltatoare de cereale) și încărcătoare autopropulsate.

1.1. Schema hidraulică tipică a transmisiei hidrostatice a tracțiunii roților motoare ale vehiculului

Figura: 2. Schema tipică GOT

Diagrama hidraulică a unui GOT tipic (Fig. 2) include un circuit principal care conține o pompă variabilă H1 și un motor hidraulic neregulat M, un sistem de control al transmisiei, un sistem de completare care asigură o contrapresiune în linia de aspirație pentru a elimina cavitația și scurgerile, un sistem de protecție a transmisiei de la suprasarcină. , un sistem de drenare a unui exces de fluid de lucru încălzit care a trecut prin motorul hidraulic la drenaj și un sistem de condiționare a fluidului de lucru, care include un filtru fin F, un răcitor OX și un rezervor hidraulic.

Pompa reversibilă variabilă H1 convertește energia mecanică a motorului diesel în energie hidraulică, creând un flux de fluid de presiune în linia de presiune. În funcție de direcția de alimentare cu fluid, una dintre conductele hidraulice potrivite pentru pompă va fi capul de presiune, cealaltă - aspirație. Un motor hidraulic reversibil nereglementat transformă energia hidraulică a fluxului fluidului de lucru în energie mecanică. Astfel, are loc o circulație închisă a fluidului de lucru în sistemul „pompă-motor hidraulic”.

Sistemul de machiaj, care asigură alimentarea fluidului de lucru către circuitul principal datorită selecției fluidului încălzit pentru răcire și scurgeri, include o pompă de angrenaj H2, supape de reținere KO1 și KO2, supapă de siguranță KP1. Pompa H2 livrează fluidul de lucru răcit din rezervor către circuitul principal prin supapa KO1 sau KO2, în funcție de linia care va fi capul de presiune. De exemplu, dacă linia superioară a circuitului principal este presiune, supapa KO1 va fi închisă, deoarece presiunea din linia de presiune va fi mai mare decât presiunea creată de pompa H2. În acest caz, fluidul de lucru va fi alimentat la linia inferioară (de aspirație) prin supapa KO2. Supapa KP1 previne acumularea accidentală de presiune.

Sistemul de control GOT include o pompă de alimentare H2, o supapă proporțională P1 cu comandă manuală, un cilindru hidraulic C pentru reglarea alimentării cu un fluid de lucru de către o pompă H1, o clapetă DR. Când poziția bobinei distribuitoare P1 se schimbă (de exemplu, când bobina este deplasată spre dreapta), fluidul de lucru este alimentat din pompa H1 în cavitatea dreaptă a cilindrului hidraulic Ts1, ca urmare a căreia crește alimentarea cu fluid a pompei H1, ceea ce, la rândul său, mărește viteza de rotație a arborelui motorului hidraulic M. pe tija cilindrului hidraulic C, deplasează carcasa distribuitorului P1, readucând bobina în poziția sa inițială, la care se furnizează aceeași cantitate de fluid de lucru în ambele cavități ale cilindrului hidraulic. Astfel, când mișcarea bobinei se oprește, viteza de rotație a arborelui motorului hidraulic M rămâne constantă. Accelerația ДР servește pentru a limita alimentarea cu fluid de lucru.

Sistemul de protecție la suprasarcină include două supape de siguranță presiune ridicata KP1 și KP2, care, în cazul depășirii sarcinii pe arborele motorului hidraulic M, descarcă fluidul de lucru din linia de presiune în linia de aspirație ocolind motorul hidraulic. Prezența a două supape se datorează reversibilității pompei H1.

Sistemul de drenare a lichidului încălzit include un distribuitor P2 controlat hidraulic, o supapă KP 4 și un răcitor OX. Deoarece debitul pompei H2 este mai mare decât scurgerile, excesul de fluid de lucru format în conducta de aspirație, încălzit după părăsirea motorului hidraulic, curge prin supapa de bobină controlată hidraulic P2 și supapa de deversare KP4 prin răcitorul OX în rezervor. Bobina supapei P2 se deplasează sub influența presiunii în conducta de presiune. Supapa KP4 limitează presiunea de machiaj, iar distribuitorul P2 asigură conectarea supapei KP4 cu linia de aspirație și blochează fluxul de lichid către aceasta de la linia de presiune.

1.2. Schema hidraulică de transmisie hidrostatică cu pompă suplimentară

Diferența dintre circuitul prezentat în Fig. 3, din cea anterioară este prezența unei pompe de alimentare separate H3 și utilizarea unei supape de siguranță cu control preliminar al KP2 în loc de două.

Supapele de siguranță KP2 și KP3 indicate în diagrama anterioară (Fig. 2) sunt de dimensiuni considerabile și costuri ridicate. În plus, acestea trebuie să conțină dispozitive pentru a preveni oscilațiile elementului de supapă de reglare a închiderii.

Figura: 3. Schema hidraulică a GOT cu o pompă suplimentară

În diagrama prezentată, când presiunea din conducta de presiune crește peste valoarea setată, printr-una dintre supapele de reținere KO4 sau KO5, fluidul de lucru este furnizat supapei KP2 și, dacă presiunea nominală este depășită, intră în linia de aspirație prin supapa KO2 sau KO3. De exemplu, dacă linia superioară este sub presiune, atunci în caz de presiune excesivă, fluidul de lucru curge prin supapa KO4 către supapa KP2, iar prin supapa KO3 intră în linia de aspirație inferioară. Supapa KO1 împiedică curgerea fluidului de lucru către pompa H3 a sistemului de machiaj și apoi la scurgere.

Distribuitorul cu două poziții P3 acționat manual asigură deschiderea forțată a supapei KP2 și scurge fluidul de lucru de la linia de presiune la linia de aspirație dacă este necesar să se transfere transmisia în poziția neutră.

Pentru a asigura reglarea pompei H1, este instalată o pompă H2 suplimentară. Supapa proporțională P1 la poziție neutră bobina asigură fluxul fluidului de lucru de la pompă la drenare prin răcitorul OX1, care asigură o răcire suplimentară a fluidului și costuri minime puterea consumată de pompa H2. Distribuitorul P2 este proiectat pentru a direcționa fluxul fluidului de lucru de pe linia de aspirație prin răcitorul OX2.

Actuatoare liniare sunt concepute pentru a pune în mișcare părți ale mașinilor și mecanismelor de-a lungul mișcării de translare liniare. Actuatoarele transformă energia electrică, hidraulică sau gazul comprimat în mișcare sau forță. Acest articol prezintă o analiză a actuatoarelor liniare, avantajele și dezavantajele acestora.

Cum funcționează actuatoarele liniare

Nu există risc de contaminare din cauza lipsei de lichide mediu inconjurator.

dezavantaje

Costul inițial al actuatoarelor electrice este mai mare decât cel pneumatic și hidraulic.

Spre deosebire de acționările pneumatice, acționările electrice (fără fonduri suplimentare) nu sunt adecvate pentru utilizare în zone potențial explozive.

Funcționarea prelungită poate provoca supraîncălzirea motorului, crescând uzura angrenajului. Motorul poate fi, de asemenea, supradimensionat, ceea ce poate duce la dificultăți de instalare.

Forța motrice, admisibilă sarcini axiale iar parametrii de viteză ai acționării electrice sunt determinați de motorul electric selectat. La modificarea parametrilor setați, este necesar să schimbați motorul electric.

Unitate electrică liniară care include un motor electric rotativ și un traductor mecanic

Actuatoare pneumatice

Beneficii

Simplitate și economie. Majoritatea dispozitivelor de acționare pneumatice din aluminiu au presiune maximă până la 1 MPa cu un diametru de lucru al cilindrului de 12,5 până la 200 mm, care corespunde aproximativ cu o forță de 133 - 33000 N. Actuatoarele pneumatice din oțel au de obicei o presiune maximă de până la 1,7 MPa cu un diametru de lucru al cilindrului de 12,5 până la 350 mm și creează forță de la 220 la 171000 N.

Actuatoarele pneumatice permit controlul precis al mișcării cu precizie de 2,5 mm și repetabilitate de 0,25 mm.

Actuatoarele pneumatice pot fi utilizate în zone cu temperaturi extreme. Gama standard temperaturi de la -40 la 120 ˚C. Din punct de vedere al siguranței, utilizarea aerului în actuatoarele pneumatice elimină necesitatea materialelor periculoase. Aceste acționări îndeplinesc cerințele de protecție împotriva exploziei și siguranță, deoarece nu creează un câmp magnetic, din cauza absenței unui motor electric.

În ultimii ani, domeniul pneumaticii a făcut progrese în miniaturizare, materiale și integrare cu electronica. Costul actuatoarelor pneumatice este scăzut în comparație cu alte dispozitive de acționare. Actuatoarele pneumatice sunt ușoare, necesită o întreținere minimă și au componente fiabile.

dezavantaje

Pierderea presiunii și compresibilitatea aerului face ca actuatoarele pneumatice să fie mai puțin eficiente decât alte metode de creare a mișcării liniare. Limitările compresorului și ale sistemului de livrare înseamnă că funcționarea la presiune scăzută va duce la forțe și viteze mici. Compresorul ar trebui să funcționeze tot timpul chiar dacă unitățile nu mișcă nimic.

De fapt muncă eficientă actuatoarele pneumatice trebuie dimensionate pentru fiecare aplicație. Din această cauză, ele nu pot fi utilizate pentru alte sarcini. Controlul și eficiența precise necesită supape și supape de dimensiunea corectă pentru fiecare aplicație, crescând costul și complexitatea.

În timp ce aerul este ușor accesibil, acesta poate fi contaminat cu ulei sau grăsime, rezultând timpii de nefuncționare și necesitatea întreținerii.

Acționări hidraulice

Beneficii

Unitățile hidraulice sunt potrivite pentru aplicații de mare putere. Pot genera de până la 25 de ori mai multă forță decât dispozitivele de acționare pneumatice de aceeași dimensiune. Funcționează la presiuni de până la 27 MPa.

Motoarele hidraulice sunt rata ridicată putere pe volum.

Acționările hidraulice pot menține forța și momentul constant fără a pompa fluid sau presiune suplimentară, deoarece lichidele, spre deosebire de gaz, nu sunt practic comprimate.

Unitățile hidraulice pot fi amplasate departe de pompe și motoare cu pierderi minime de putere.

dezavantaje

La fel ca acționările pneumatice, pierderea de fluid în acționările hidraulice are ca rezultat o eficiență mai mică. În plus, scurgerea de lichid duce la contaminarea și deteriorarea potențială a componentelor din apropiere.

Actuatoarele hidraulice necesită multe componente însoțitoare, inclusiv rezervor de lichid, motoare, pompe, supapă de purjare, schimbător de căldură și altele. Prin urmare, aceste actuatoare sunt dificil de amplasat.

Orice obiect care folosește o substanță gazoasă poate fi atribuit sisteme de gaze... Deoarece gazul cel mai accesibil este aerul, care este un amestec de multe gaze, utilizarea sa pe scară largă pentru efectuarea diferitelor procese se datorează naturii în sine. Tradus din greaca pneumatikos - aer, care explică originea etimologică a numelui sisteme pneumatice... În literatura tehnică, este adesea folosit un termen mai scurt - pneumatică.

Dispozitivele pneumatice au început să fie utilizate în cele mai vechi timpuri (turbine eoliene, instrumente muzicale, burdufi fierari etc.), dar au fost utilizate pe scară largă datorită creării unor surse fiabile de energie pneumatică - suflante capabile să ofere gazelor furnizarea necesară de energie potențială și (sau) cinetică.

Transmisie pneumatică , format dintr - un set de dispozitive pentru conducerea mașinilor și mecanismelor, este departe de a fi singura direcție de utilizare a aerului (în caz general gaz) în tehnologie și viața umană. În sprijinul acestei poziții, vom lua în considerare pe scurt principalele tipuri de sisteme pneumatice, care diferă atât prin scop, cât și prin metoda utilizării unei substanțe gazoase.

În funcție de prezența și motivul mișcării gazelor, toate sistemele pot fi împărțite în trei grupe.

Primul grup include sisteme cu convecție naturală (circulația) gazului (cel mai adesea aerul), unde mișcarea și direcția sa sunt determinate de gradienții naturali de temperatură și densitate, de exemplu, învelișul atmosferic al planetei, sisteme de ventilație incinte, lucrări miniere, conducte de gaz etc.

Al doilea grup include sisteme cu camere închise , care nu comunică cu atmosfera, în care starea gazului se poate modifica datorită modificărilor de temperatură, volumului camerei, presurizării sau aspirației gazului. Acestea includ diverse rezervoare de stocare (burduf pneumatic), pneumatice dispozitive de frânare (tampoane pneumatice), tot felul de dispozitive gonflabile elastice, sisteme pneumohidraulice de rezervoare de combustibil pentru aeronave și multe altele. Un exemplu de dispozitive care folosesc vidul într-o cameră închisă pot fi dispozitivele de prindere pneumatice (ventuze pneumatice), care sunt cele mai eficiente pentru mișcarea produselor din foi de piese (hârtie, metal, plastic etc.) în producția automată și robotizată.

Al treilea grup ar trebui să includă astfel de sisteme în care se folosește energia gaz precomprimat pentru interpretarea diferitelor lucrări. În astfel de sisteme, gazul circulă de-a lungul autostrăzilor cu o viteză relativ mare și are o rezervă de energie semnificativă. Ei pot fi care circulă (închis) și care circulă ... În sistemele de circulație, gazele de eșapament sunt returnate prin conducte la supraîncărcător pentru reutilizare (ca într-o acționare hidraulică). Utilizarea sistemelor este foarte specifică, de exemplu, atunci când scurgerile de gaz în spațiul înconjurător sunt inacceptabile sau este imposibil să se utilizeze aer datorită proprietăților sale oxidante. Exemple de astfel de sisteme pot fi găsite în tehnologia criogenică, unde gazele agresive, toxice sau lichidele volatile (amoniac, propan, hidrogen sulfurat, heliu, freoni etc.) sunt utilizate ca purtător de energie.

În sistemele necirculante, gazul poate fi utilizat de consumator ca reactiv chimic (de exemplu, la sudare, în industria chimică) sau ca sursă de energie pneumatică. În acest din urmă caz, aerul este de obicei folosit ca purtător de energie. Există trei domenii principale de aplicare pentru aerul comprimat.

În prima direcție includ procese tehnologice în care aerul efectuează în mod direct operațiile de suflare, uscare, pulverizare, răcire, ventilație, curățare etc. Sistemele de transport pneumatic prin conducte sunt foarte răspândite, în special în industria ușoară, alimentară și minieră. Materialele pentru bucăți și bucăți sunt transportate în vase speciale (capsule), iar materialele asemănătoare prafului amestecate cu aerul sunt mutate într-un distante lungi asemănător substanțelor curgătoare.

A doua direcție - utilizarea aerului comprimat în sistemele de comandă pneumatică (PSC) pentru control automat procese tehnologice (sisteme pneumatice). Această direcție a primit o dezvoltare intensă încă din anii '60, grație creării unui sistem universal de elemente pentru automatizarea pneumatică industrială (USEPPA). O gamă largă de USEPPA (senzori pneumatici, comutatoare, convertoare, relee, elemente logice, amplificatoare, dispozitive cu jet de cerneală, dispozitive de comandă etc.) face posibilă implementarea pe bază de circuite cu releu, analogic și analogic, care în parametrii lor sunt apropiați de sistemele electrice ... Datorită fiabilității lor ridicate, acestea sunt utilizate pe scară largă pentru controlul programat ciclic al diferitelor mașini, roboți în producție la scară largă, în sisteme de control al mișcării pentru obiecte mobile.

A treia direcție utilizarea energiei pneumatice, cea mai mare din punct de vedere al puterii, este acționarea pneumatică, care în termeni științifici este una dintre secțiunile mecanicii generale a mașinilor. Originea teoriei sistemelor pneumatice a fost I.I. Artobolevsky. A fost șeful Institutului de Inginerie Mecanică (IMASH) din Leningrad, unde sub conducerea sa din anii 40 și 60 informațiile acumulate despre teoria și proiectarea sistemelor pneumatice au fost sistematizate și sintetizate. Una dintre primele lucrări despre teoria sistemelor pneumatice a fost articolul de A.P. Germană „Utilizarea aerului comprimat în minerit”, publicată în 1933, unde pentru prima dată mișcarea corpului de lucru al dispozitivului pneumatic este rezolvată împreună cu ecuația termodinamică a stării parametrilor aerului.

O contribuție semnificativă la teoria și practica acționărilor pneumatice a fost adusă de oamenii de știință B.N. Bezhanov, K.S. Borisenko, I.A. Buharin, A.I. Voshchinin, E.V. Hertz, G.V. Craneia, A.I. Kudryavtsev, V.A. Marutov și V.I. Mostkov, Yu.A. Zeitlin și alții.

^ 11.2. Caracteristici: antrenare pneumatică, avantaje și dezavantaje

Domeniul de aplicare și amploarea aplicării unei acționări pneumatice se datorează avantajelor și dezavantajelor sale care decurg din particularitățile proprietăților aerului. Spre deosebire de lichidele utilizate în acționările hidraulice, aerul, ca toate gazele, are o compresibilitate ridicată și o densitate redusă în starea atmosferică inițială (aproximativ 1,25 kg / m 3), vâscozitate semnificativ mai mică și fluiditate mai mare, iar vâscozitatea sa crește semnificativ la o creștere a temperaturii și a presiunii. Lipsa proprietăților de lubrifiere a aerului și prezența unei anumite cantități de vapori de apă, care, în timpul proceselor termodinamice intense în volumele variabile ale camerelor de lucru ale mașinilor pneumatice, se pot condensa pe suprafețele lor de lucru, împiedică utilizarea aerului fără a-i conferi proprietăți lubrifiante suplimentare și reducerea umidității. În acest sens, este nevoie de aer condiționat în acționările pneumatice, adică oferindu-i proprietăți care asigură performanța și prelungesc durata de viață a elementelor de acționare.

Luând în considerare caracteristicile distinctive ale aerului descrise mai sus, să luăm în considerare avantajele unei acționări pneumatice în comparație cu concurenții săi - o acționare hidraulică și electrică.

1. ^ Simplitatea designului și întreținere ... Fabricarea de piese de mașini pneumatice și dispozitive pneumatice nu necesită o precizie atât de mare de fabricare și etanșare a îmbinărilor ca într-o acționare hidraulică, eventualele scurgeri de aer nu reduc semnificativ eficiența și eficiența sistemului. Scurgerile de aer externe sunt ecologice și relativ ușor de reparat. Costurile de instalare și întreținere a mecanismului de acționare pneumatic sunt oarecum mai mici din cauza absenței liniilor pneumatice de retur și a utilizării în unele cazuri a unor țevi din plastic sau cauciuc (țesătură din cauciuc) mai flexibile și mai ieftine. În acest sens, acționarea pneumatică nu este inferioară acționării electrice. În plus, actuatorul pneumatic nu necesită materiale speciale pentru fabricarea pieselor, precum cupru, aluminiu etc., deși în unele cazuri sunt utilizate exclusiv pentru a reduce greutatea sau fricțiunea pieselor mobile.

2. ^ Siguranța la incendiu și explozie ... Datorită acestui avantaj, acționarea pneumatică nu are concurenți pentru mecanizarea lucrului în condiții periculoase pentru aprinderea și explozia gazului și a prafului, de exemplu, în minele cu emisii abundente de metan, în unele industrii chimice, la fabricile de făină, adică unde scânteia este inacceptabilă. Utilizarea unei acționări hidraulice în aceste condiții este posibilă numai dacă există o sursă de energie centralizată cu transmisia hidroenergetică pe o distanță relativ mare, care în majoritatea cazurilor este inexpedientă din punct de vedere economic.

3. ^ Performanță fiabilă pe o gamă largă de temperaturi în medii umede și prăfuite ... În astfel de condiții, acționarea hidraulică și electrică necesită costuri de funcționare semnificativ mai mari, deoarece cu scăderi de temperatură, etanșeitatea sistemelor hidraulice este încălcată din cauza schimbărilor în jocurile și proprietățile izolante ale materialelor electrice, care, împreună cu un mediu prăfuit, umed și adesea agresiv, duce la defecțiuni frecvente. Din acest motiv, acționarea pneumatică este singura sursă fiabilă de energie pentru mecanizarea lucrărilor în turnătorie și sudură, în atelierele de forjare și presare, în unele industrii de extracție și prelucrare a materiilor prime etc. Datorită fiabilității sale ridicate, acționarea pneumatică este adesea utilizată în sistemele de frânare ale mașinilor mobile și staționare.

4. ^ Durată de viață semnificativ mai lungă decât acționările hidro și electrice. Durata de viață este evaluată de doi indicatori de fiabilitate: gamma procent mediu timp între eșecuri și gamma procent resursă. Pentru dispozitive pneumatice de acțiune ciclică, resursa este de la 5 la 20 de milioane de cicluri, în funcție de scop și proiectare, iar pentru dispozitivele neciclice, aproximativ 10-20 mii de ore. Aceasta este de 2-4 ori mai mare decât cea a unei acționări hidraulice și de 10-20 ori mai mare decât cea a unei acționări electrice.

5. ^ Performanta ridicata ... Aceasta nu înseamnă viteza de transmitere a semnalului (acțiune de control), ci viteza realizată a mișcărilor de lucru, asigurată de viteze mari de mișcare a aerului. Mișcare de translație tija cilindrului pneumatic este posibilă până la 15 m / s sau mai mult, iar viteza de rotație a arborelui de ieșire a unor motoare pneumatice (turbine pneumatice) este de până la 100.000 rpm. Acest avantaj este realizat pe deplin în acționările ciclice, în special pentru echipamentele de înaltă performanță, de exemplu, în manipulatoare, prese, mașini de sudare prin puncte, în dispozitivele de frânare și fixare și o creștere a numărului de cilindri pneumatici acționați simultan (de exemplu, în dispozitivele cu mai multe locuri pentru prinderea pieselor) practic nu reduce timp de raspuns. O viteză de rotație mare este utilizată în acționările separatoarelor, centrifugelor, polizoarelor, burghielor etc. Implementarea vitezei ridicate într-o acționare hidraulică și o acționare electrică este limitată de inerția lor mai mare (masa fluidului și inerția rotoarelor) și de lipsa unui efect de amortizare pe care îl are aerul.

6. ^ Posibilitatea de a transfera energie pneumatică pe distanțe relativ mari prin conducte principale și alimentarea cu aer comprimat a multor consumatori. În acest sens, acționarea pneumatică este inferioară acționării electrice, dar este semnificativ superioară acționării hidraulice, datorită pierderilor de cap reduse în liniile principale lungi. Energia electrică poate fi transmisă prin linii electrice pentru sute și mii de kilometri fără pierderi tangibile, iar distanța de transmisie a energiei pneumatice este fezabilă din punct de vedere economic până la câteva zeci de kilometri, care este implementată în sistemele pneumatice ale marilor întreprinderi miniere și industriale cu sursă de alimentare centralizată de la o stație de compresor.

Este cunoscută experiența creării unei stații de compresoare urbane în 1888 de către unul dintre industriașii din Paris. A furnizat uzine și fabrici pe autostrăzi cu o lungime de 48 km la o presiune de 0,6 MPa și a avut o capacitate de până la 18.500 kW. Odată cu apariția liniilor fiabile de transmisie a energiei, funcționarea sa a devenit neprofitabilă.

Lungimea maximă a sistemelor hidraulice este de aproximativ 250-300 m în complexele mecanizate de mine pentru extracția cărbunelui și de obicei folosesc o emulsie apă-ulei mai puțin vâscoasă.

7. ^ Nu este nevoie dispozitive de protecție împotriva supraîncărcării presiunii asupra consumatorilor ... Limita necesară de presiune a aerului este stabilită de o supapă de siguranță comună amplasată pe sursele de energie pneumatice. Motoarele pneumatice pot fi complet frânate fără pericol de deteriorare și rămân în această stare mult timp.

8. ^ Siguranță pentru personalul de service sub rezerva regulilor generale care exclud vătămările mecanice. Este posibilă deteriorarea în acționările hidraulice și electrice soc electric sau lichid în caz de încălcare a izolației sau depresurizarea conductelor.

9. ^ Îmbunătățirea ventilației spațiului de lucru datorită aerului evacuat. Această proprietate este utilă în special în minele și incintele din industria chimică și prelucrarea metalelor.

10. ^ Insensibilitate la radiații și radiații electromagnetice ... În astfel de condiții, sistemele electro-hidraulice sunt practic inutilizabile. Acest avantaj este utilizat pe scară largă în sistemele de control pentru spațiu, echipamente militare, în reactoare nucleare etc.

În ciuda avantajelor descrise mai sus, aplicabilitatea acționării pneumatice este limitată în principal de considerații economice datorate pierderilor mari de energie la compresoare și motoare pneumatice, precum și a altor dezavantaje descrise mai jos.

1. ^ Preț mare energie pneumatică ... Dacă acționarea hidraulică și cea electrică au o eficiență de aproximativ 70% și, respectiv, 90%, atunci eficiența unei acționări pneumatice este de obicei 5-15% și foarte rar până la 30%. În multe cazuri, eficiența poate fi de 1% sau mai mică. Din acest motiv, acționarea pneumatică nu este utilizată la mașinile cu modul lung muncă și putere mare, cu excepția condițiilor care exclud utilizarea energiei electrice (de exemplu, mașini de exploatare în mine periculoase cu gaz).

2. ^ Greutate și dimensiuni relativ mari ale mașinilor pneumatice datorită presiunii reduse de lucru. Dacă greutatea specifică a mașinilor hidraulice pe unitate de putere este de 5-10 ori mai mică decât greutatea mașinilor electrice, atunci mașinile pneumatice au aproximativ aceeași greutate și dimensiuni ca acestea din urmă.

3. ^ Dificultăți în menținerea unei viteze stabile de conducere legătură de ieșire la sarcină externă variabilă și fixarea acesteia într-o poziție intermediară. Cu toate acestea, moale caracteristici mecanice acționările pneumatice în unele cazuri sunt, de asemenea, avantajul său.

4. ^ Nivel inalt zgomot ajungând la 95-130 dB în absența mijloacelor de reducere a acestuia. Cele mai zgomotoase sunt compresoarele și motoarele pneumatice, în special ciocanele pneumatice și alte mecanisme de impact ciclice. Cele mai zgomotoase acționări hidraulice (acestea includ acționări cu mașini cu angrenaje) creează zgomot la un nivel de 85-104 dB și, de obicei, nivelul de zgomot este mult mai mic, aproximativ ca cel al mașinilor electrice, ceea ce vă permite să lucrați fără mijloace speciale Reducerea zgomotului.

5. Viteza redusă de transmitere a semnalului (impulsul de control), ceea ce duce la o întârziere în executarea operațiilor. Viteza semnalului este egală cu viteza sunetului și, în funcție de presiunea aerului, este de aproximativ 150 până la 360 m / s. În acționarea hidraulică și, respectiv, acționarea electrică, aproximativ 1000 și 300.000 m / s.

Dezavantajele enumerate pot fi eliminate prin utilizarea acționărilor combinate pneumo-electrice sau pneumo-hidraulice.

^ 11.3. Flux de aer

Calculele tehnice ale sistemelor pneumatice sunt reduse la determinarea turațiilor și a debitelor de aer la umplerea și golirea rezervoarelor (camerele de lucru ale motorului), precum și cu fluxul acestuia prin conducte prin rezistențe locale. Datorită compresibilității aerului, aceste calcule sunt mult mai complicate decât calculele sisteme hidraulice, și sunt realizate pe deplin numai pentru cazuri deosebit de critice. Descriere completa procesele de curgere a aerului pot fi găsite în cursuri speciale de dinamică a gazelor.

Legile de bază ale fluxului de aer (gaz) sunt aceleași ca și pentru lichide, adică avea loc laminar și turbulent regimuri de debit, natura constantă și instabilă a debitului, debit uniform și inegal datorită secțiunii transversale variabile a conductei și a tuturor celorlalte caracteristici dinamice pâraie. Datorită vâscozității reduse a aerului și a turațiilor relativ mari, regimul de curgere este turbulent în majoritatea cazurilor.

Pentru acționările pneumatice industriale, este suficient să cunoașteți tiparele stării de echilibru a fluxului de aer. În funcție de intensitatea schimbului de căldură cu mediul înconjurător, parametrii aerului sunt calculați luând în considerare tipul procesului termodinamic, care poate fi izotermic (cu schimb de căldură complet și îndeplinirea condiției T \u003d const) la adiabatic (fără transfer de căldură).

Cand viteze mari actuatori și fluxul de gaz prin rezistențe, procesul de compresie este considerat adiabatic cu exponentul adiabatic k \u003d 1,4. În calculele practice, exponentul adiabatic este înlocuit cu exponentul poltropic (de obicei n \u003d 1,3 ... 1,35), care permite să se ia în considerare pierderile cauzate de fricțiunea aerului și posibilul schimb de căldură.

LA condiții reale inevitabil, există un anumit schimb de căldură între aer și părțile sistemului și are loc așa-numita schimbare poltropică a stării aerului. Întreaga gamă de procese reale este descrisă de ecuațiile acestei stări

pV n \u003d const

Unde n - indicele poltropic, variind de la n \u003d 1 (proces izoterm) la n\u003d 1,4 (proces adiabatic).

Calculul debitului de aer se bazează pe binecunoscuta ecuație a mișcării Bernoulli gaz ideal

Termenii din ecuație sunt exprimați în unități de presiune, motiv pentru care sunt adesea numiți „presiuni”:
z - presiunea în greutate;
p este presiunea statică;
- viteza sau presiunea dinamică.

În practică, presiunea în greutate este adesea neglijată și ecuația Bernoulli are loc următoarea vedere

Suma presiunilor statice și dinamice se numește presiune totală P 0 ... Astfel, obținem

Atunci când calculați sistemele de gaz, este necesar să țineți cont de două diferențe fundamentale din calculul sistemelor hidraulice.

Prima diferență este că nu se determină debitul volumetric de aer, ci debitul masic de aer. Acest lucru face posibilă unificarea și compararea parametrilor diferitelor elemente ale sistemelor pneumatice pentru aerul standard (ρ \u003d 1,25 kg / m3, υ \u003d 14,9 m2 / s la p \u003d 101,3 kPa și t \u003d 20 ° C). În acest caz, ecuația costurilor este scrisă ca

Î m1 \u003d Î m2 sau υ 1 V 1 S 1 \u003d υ 2 V 2 S 2

Cea de-a doua diferență este că, la vitezele supersonice ale debitului de aer, natura dependenței debitului de căderea de presiune în rezistență se schimbă. În acest sens, există concepte de regimuri de flux de aer subcritice și supercritice. Semnificația acestor termeni este explicată mai jos.

Luați în considerare fluxul de gaz dintr-un rezervor printr-o mică deschidere, menținând în același timp o presiune constantă în rezervor (Figura 11.1). Vom presupune că dimensiunile rezervorului sunt atât de mari în comparație cu dimensiunile orificiului de evacuare, încât viteza mișcării gazului în interiorul rezervorului poate fi complet neglijată și, prin urmare, presiunea, temperatura și densitatea gazului din interiorul rezervorului vor avea valori p 0 , ρ 0 și T 0 .

Figura 11.1. Ieșirea gazului dintr-o gaură dintr-un perete subțire

Debitul de ieșire a gazului poate fi determinat de formula pentru ieșirea unui lichid incompresibil, adică

Debitul masic al gazului care curge prin orificiu este determinat de formulă

Unde ω 0 este aria secțiunii găurii.

Atitudine p / p 0 numit raportul de expansiune a gazului. O analiză a formulei (11.7) arată că expresia de sub rădăcină între paranteze pătrate dispare la p / p 0 \u003d 1 și p / p 0 \u003d 0. Aceasta înseamnă că pentru o anumită valoare a raportului de presiune fluxul de masă vârfuri Î max ... Graficul dependenței debitului masic al gazului de raportul de presiune p / p 0 prezentat în Figura 11.2.

Figura 11.2. Debitul masic al gazului raportul presiunii

Raportul de presiune p / p 0 la care ajunge fluxul de masă valoare maximăse numește critic. Se poate demonstra că raportul presiunii critice este

După cum se poate vedea din graficul prezentat în Figura 11.2, cu descrescător p / p 0 în comparație cu debitul critic ar trebui să scadă (linia punctată) și la p / p 0 \u003d 0 debitul trebuie să fie zero ( Î m \u003d 0). Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă de fapt.

De fapt, cu parametrii dați p 0 , ρ 0 și T 0 debitul și debitul vor crește odată cu scăderea presiunii în afara rezervorului p atâta timp cât această presiune este mai mică decât critică. Când presiunea p atinge o valoare critică, debitul devine maxim, iar viteza de ieșire atinge o valoare critică egală cu viteza locală a sunetului. Viteza critică este determinată de formula bine-cunoscută

După ce viteza la ieșirea din gaură a atins viteza sunetului, o scădere suplimentară a contrapresiunii p nu poate duce la o creștere a vitezei de ieșire, deoarece, conform teoriei propagării perturbărilor mici, volumul intern al rezervorului va deveni inaccesibil perturbațiilor externe: va fi „blocat” de un flux cu o viteză a sunetului. Toate perturbațiile externe mici nu pot pătrunde în rezervor, deoarece vor fi împiedicate de un flux care are aceeași viteză ca viteza de propagare a perturbațiilor. În acest caz, debitul nu se va modifica, rămânând maxim, iar curba debitului va lua forma unei linii orizontale.

Astfel, există două zone (zone) de curgere:

modul subcriticla care

regim supercriticla care

În zona supercritică există viteza maxima și debitul corespunzător expansiunii critice a gazului. Pornind de la aceasta, la determinarea debitelor de aer, modul de ieșire (zona) și apoi debitul sunt determinate preliminar de căderea de presiune. Pierderile de frecare prin aer sunt luate în considerare de coeficientul de curgere μ, care poate fi calculat cu o precizie suficientă utilizând formulele pentru un fluid incompresibil (μ \u003d 0,1 ... 0,6).

În cele din urmă, viteza și debitul masic maxim în zona subcritică, luând în considerare compresia jetului, sunt determinate de formule

^ 11.4. Pregătirea aerului comprimat

Utilizările industriei diferite modele aparate de alimentare cu aer sub denumirea generală suflante... În timp ce creați suprapresiune până la 0,015 MPa se numesc fanii, și la o presiune peste 0.115 MPa - compresoare.

Ventilatoarele aparțin mașinilor cu palete dinamice și pe lângă scopul lor principal - ventilația - sunt utilizate în sistemele de transport pneumatic și în sistemele de automatizare pneumatică de joasă presiune.

În acționările pneumatice, compresoarele cu presiuni de funcționare cuprinse între 0,4 ... 1,0 MPa servesc drept surse de energie. Pot fi acțiuni volumetrice (de obicei cu piston) sau dinamice (palete). Teoria compresoarelor este studiată în discipline specializate.

Prin tipul de sursă și metoda de livrare a energiei pneumatice, acestea se disting trompă, compresor și reîncărcabilă antrenare pneumatică.

Trompă Acționarea pneumatică se caracterizează printr-o rețea extinsă de linii pneumatice staționare care leagă stația compresorului de magazin și de consumatorii locali din cadrul uneia sau mai multor întreprinderi. Stația de compresoare este echipată cu mai multe linii de compresoare, asigurând o alimentare garantată a consumatorilor de aer comprimat, ținând seama de posibila funcționare inegală a acestora din urmă. Acest lucru se realizează prin instalarea acumulatorilor intermediari de energie pneumatică (receptoare) atât la stația în sine, cât și la secțiuni. Liniile pneumatice sunt de obicei redundante, ceea ce asigură confortul întreținerii și reparării acestora. Un set tipic de dispozitive incluse în sistemul de preparare a aerului este prezentat în schema schemei stației de compresor (Fig. 11.3).

Figura 11.3. Diagrama schematică a unei stații de compresor

Compresorul 2 cu un motor de acționare 3 aspiră aerul din atmosferă prin filtrul de admisie 1 și îl pompează în receptorul 7 prin supapa de reținere 4, răcitorul 5 și filtrul uscător 6. Ca urmare a răcirii aerului de către răcitorul de apă 5, apare condensarea a 70-80% din umiditatea conținută în aer, captat de separatorul de umiditate filtru și cu umiditate relativă de 100%, aerul pătrunde în receptorul 7, care acumulează energie pneumatică și netezește pulsația de presiune. În continuare răcorește aerul și condensează o anumită cantitate de umiditate, care, pe măsură ce se acumulează, este îndepărtată împreună cu impuritățile mecanice prin supapa 10. Receptorul este în mod necesar echipat cu una sau mai multe supape de siguranță 8 și un manometru 9. De la receptor, aerul este evacuat către liniile pneumatice 12 prin supapele 11. Verifica valva 4 elimină posibilitatea unei scăderi accentuate a presiunii în rețeaua pneumatică atunci când compresorul este oprit.

^ Comanda pneumatică a compresorului diferă de linia principală descrisă mai sus în ceea ce privește mobilitatea și numărul limitat de consumatori care lucrează simultan. Compresoarele portabile sunt cele mai utilizate pe scară largă atunci când funcționează tipuri diferite construcție și lucrări de renovare... În ceea ce privește setul de dispozitive incluse în sistemul de preparare a aerului, practic nu diferă de stația de compresor descrisă mai sus (răcitorul de apă este înlocuit cu unul de aer). Alimentarea cu aer a consumatorilor se face prin manșoane din țesătură de cauciuc.

^ Actuator pneumatic fără fir datorită furnizării limitate de aer comprimat din industrie, acesta este rar utilizat, dar este utilizat pe scară largă în sistemele de control autonome pentru mecanisme cu un timp de acțiune dat. Figura 11.4 prezintă câteva exemple de sisteme pneumatice alimentate cu baterii.

Pentru alimentarea neîntreruptă a fluidului către sistemul hidraulic sau a combustibilului la motoarele cu ardere internă ale dispozitivelor cu orientare variabilă în spațiu, se utilizează presurizarea rezervorului de lichid (Figura 11.4, a) din cilindrul pneumatic 1.

Deplasarea lichidului din rezervorul 5, împărțită în două părți de o membrană, este asigurată de o presiune constantă a aerului, în funcție de setarea supapei de reducere a presiunii 3 la pornirea supapei electrice 2. Presiunea de limitare este limitată de supapa 4.

Sistemul de control al atitudinii aeronavei (Figura 11.4, b) constă din motoare de aer cu jet de comandă 4, alimentate de un balon cu bilă 1 printr-o supapă de reducere a presiunii 2 și supapele electrice 3.

Figura 11.4. Diagrame schematice ale puterii bateriei
sisteme pneumatice (a, b, c) și sisteme pneumatice închise (d)

Pentru alimentarea sistemelor de automatizare pneumatică industrială, se utilizează adesea nu numai gama medie (normală) de presiune a aerului (0.118 ... 0.175 MPa), ci și gama mică (0.0012 ... 0.005 MPa). Acest lucru vă permite să reduceți consumul de aer comprimat, să măriți aria de curgere a elementelor și, prin urmare, să reduceți probabilitatea de înfundare a dispozitivelor de strangulare și, în unele cazuri, să obțineți un flux de aer laminar cu o dependență liniară Q \u003d f (Δ p), care este foarte important în dispozitivele pneumatice.

Dacă este disponibilă o sursă de înaltă presiune, sistemul pneumatic poate fi alimentat presiune scăzută cu un debit mare de aer folosind un ejector (Figura 11.4, c). Dintr-un cilindru pneumatic de înaltă presiune 1, echipat cu o supapă de reducere a presiunii 4, un manometru 2 și o supapă de încărcare 3, aerul intră în duza de alimentare 5 a ejectorului. În acest caz, se creează o presiune redusă în interiorul corpului ejector, iar aerul este aspirat din mediu prin filtrul 6, care intră în duza de admisie 7 cu un diametru mai mare. După ejector, aerul este curățat din nou de praf de filtrul 8 și merge la dispozitivele pneumatice 10. Manometrul 9 este controlat presiunea de lucru, a cărei valoare poate fi corectată de cutia de viteze 4.

Toate sistemele pneumatice de mai sus sunt cu buclă deschisă (necirculantă). Figura 11.4, d prezintă o sursă de alimentare cu circuit închis a sistemului de automatizare pneumatică utilizat într-o atmosferă prăfuită. Aerul este furnizat unității de automatizare pneumatică 3 de către ventilatorul 1 prin filtrul 2, iar canalul de aspirație al ventilatorului este conectat la cavitatea interioară a carcasei etanșe a unității 3, care comunică simultan cu atmosfera prin filtrul fin 4. Adesea, aspiratoarele electrice de uz casnic sunt utilizate ca ventilator, capabil să creeze o presiune de până la 0,002 MPa.

Aerul furnizat consumatorilor trebuie să fie lipsit de impurități mecanice și să conțină un minim de umiditate. Pentru aceasta, se utilizează separatoare de umiditate-filtru, în care sunt utilizate ca element filtrant pânză, carton, pâslă, cermet și alte materiale poroase cu o finețe de filtrare de 5 până la 60 microni. Pentru uscarea mai profundă a aerului, acesta este trecut prin adsorbanți care absorb umezeala. Cel mai adesea, pentru aceasta se folosește silicagel. În acțiunile pneumatice convenționale, receptoarele și filtrele de uscare asigură o uscare suficientă, dar în același timp, trebuie furnizat aer proprietăți de lubrifiere, pentru care există pulverizatoare de ulei de tip fitil sau ejector.

Figura 11.5. Unitate tipică de preparare a aerului:
și - schema circuitului; b - denumirea convențională

Figura 11.5 prezintă o unitate tipică de preparare a aerului constând dintr-un filtru-uscător 1, o supapă de reducere a presiunii 2 și un spray de ulei 3.

Aerul care intră în intrarea filtrului primește o mișcare de rotație datorită rotorului staționar Kr... Prin forța centrifugă, particulele de umiditate și impuritățile mecanice sunt aruncate pe peretele carcasei transparente și se așează în partea inferioară a acesteia, de unde, după caz, sunt îndepărtate prin supapa de scurgere. Purificarea aerului secundar are loc într-un filtru poros F, după care intră în intrarea cutiei de viteze, unde strangularea are loc prin jocul supapei Cl, a cărei valoare depinde de presiunea de ieșire deasupra membranei M... Creșterea forței arcului P oferă un joc de supapă crescut Cl și deci presiunea de ieșire. Corpul difuzorului de ulei 3 este transparent și umplut cu ulei de lubrifiere prin dop. Presiunea creată pe suprafața uleiului îl deplasează prin tub T până la duză DINunde uleiul este evacuat și pulverizat cu un curent de aer. La lubrifianți de tip fitil în loc de tub T este instalat un fitil prin care uleiul pătrunde în duza de pulverizare datorită efectului capilar.

^ 11.5. Actuatoare pneumatice

Actuatoarele de acționare pneumatică sunt numite diferite mecanisme care asigură conversia excesului de presiune a aerului sau vid în forță de lucru. Dacă, în același timp, corpul de lucru se mișcă față de dispozitivul pneumatic, atunci acesta se numește motor pneumatic și, dacă nu există mișcare sau apare împreună cu dispozitivul pneumatic, atunci se numește clemă pneumatică sau priză pneumatică.

Motoare pneumatice pot fi, la fel ca motoarele hidraulice, acțiune rotativă sau translațională și se numesc, respectiv, motoare pneumatice și cilindrii pneumatici... Designul acestor dispozitive este foarte asemănător cu omologii lor hidraulici. Cea mai mare aplicație motoare pneumatice cu transmisie, placă și piston radial primit. Figura 11.6, a prezintă o diagramă a unui motor cu piston radial cu transferul cuplului la arbore printr-un mecanism cu manivelă.

Cilindrii 2 cu pistoane 3 sunt localizați simetric în corpul 1. Forța de la pistoane este transmisă către arbore cotit 5 prin bielele 4 atașate pivotant la pistoane și la manivela arborelui cotit. Aerul comprimat este furnizat camerelor de lucru prin canalele 8, care comunică alternativ cu admisia Bn și de evacuare Bx canalele bobinei distribuitoare 6 care se rotesc sincron cu arborele motorului. Bobina se rotește în carcasa distribuitorului 7, la care sunt conectate conductele de admisie și evacuare a aerului.

Motoarele pneumatice cu piston radial sunt mașini cu viteză relativ redusă, cu o viteză a arborelui de până la 1000 ... 1500 rpm. Mai multe motoare cu transmisie și placă de mare viteză (2000 ... 4000 rpm), dar cele mai rapide (până la 20.000 rpm și mai mult) pot fi motoarele pneumatice cu turbină, care utilizează energia cinetică a fluxului de aer comprimat. În special, astfel de motoare sunt utilizate pentru a roti rotorele ventilatoarelor în întreprinderile miniere.

Figura 11.6. Scheme de motoare pneumatice volumetrice (a) și dinamice (b)

Figura 11.6, b prezintă o diagramă a acționării pneumatice a roții ventilatorului, constând dintr-un butuc 9 cu pale 10, de care este fixată rigid o jantă rotativă cu lame ale unui motor pneumatic 11. Fluxul de aer comprimat care curge din duza 12 tangențial către palele curbate 11 renunță la energia și face roata ventilatorului să se rotească la viteză mare. Dispozitivul descris poate fi numit convertor pneumatic care transformă un flux de aer de înaltă presiune într-un flux de presiune scăzută cu un debit mult mai mare.

Transmisia pneumatică se distinge printr-o mare varietate de elemente de acționare originale cu elemente elastice sub formă de membrane, cochilii, filete flexibile, manșoane etc. Sunt utilizate pe scară largă în prindere, fixare, comutare și mecanisme de frânare modern producție automatizată... Acestea includ membranăși cilindrii pneumatici cu burduf cu un accident vascular cerebral relativ mic. O diafragmă plană din cauciuc permite o mișcare a tijei de 0,1 ... 0,5 din diametrul efectiv. Când membrana este realizată sub forma unui ciorap ondulat, cursa de lucru crește la mai multe diametre ale membranei. Astfel de cilindri pneumatici sunt numiți burduf... Ele pot fi cu sursă de aer externă și internă. În primul caz, lungimea tubului ondulat scade sub influența presiunii, în al doilea crește datorită deformării ondulațiilor. Ca element elastic sunt utilizate cauciuc, țesături de cauciuc și materiale sintetice, precum și tablă de oțel, bronz, alamă.

O creștere a vitezei operațiunilor, în multe cazuri, se realizează prin utilizarea dispozitivelor de prindere pneumatice, ale căror diagrame sunt prezentate în Figura 11.7.

Pentru mutarea produselor din foi, se folosesc ventuze pneumatice, legate de prinderi de vid de tip non-pompare și de pompare. La dispozitivele de prindere de tip non-pompare (Fig. 11.7, a) vid în camera de lucru LA este creat prin deformarea elementelor de prindere în sine, realizate sub forma unei plăci flexibile, cu marginea sa adiacentă piesei și un piston mobil, pe care se aplică o forță externă. Cantitatea de vid la ridicarea unei piese este proporțională cu greutatea acesteia și de obicei nu depășește 55 kPa. Pentru o atracție mai bună, mai ales pentru a nu fi suficient suprafață netedă se utilizează piese de prindere tip pompă, în care aerul din camera de lucru este aspirat de o pompă la o adâncime de vid de 70 ... 95 kPa.

Se folosesc deseori dispozitive simple de tip ejector (Figura 11.7, b), în care energia cinetică a unui jet de lichid, vapori sau aer este utilizată pentru a aspira aerul din camera de lucru LAsituat între ventuză P și detaliu. Admisie aer comprimat ȘI, trece cu viteză mare prin duză B ejector și creează o presiune redusă în cameră LA și canal Dcomunicând cu camera de lucru LA.

Figura 11.7. Scheme pneumatice de prindere

Pentru prinderea pieselor cilindrice, se utilizează mânerele pneumatice, realizate conform schemelor c și d (Figura 11.7). La alimentarea cu aer a camerei de lucru LA un capac cilindric rezistent înconjoară jurnalul arborelui și generează o forță suficientă pentru a-l prinde. Diagrama d prezintă o priză pneumatică pe două fețe, ale cărei elemente de lucru sunt burdufuri cu ondulație pe o singură față. Când se creează o suprapresiune în interiorul burdufului, partea ondulată este întinsă la o lungime mai mare decât cea netedă, ceea ce face ca partea slabă (consolă) a tubului să se deplaseze spre partea masculină. Astfel de dispozitive pot fixa nu numai părțile rotunde, ci și cu orice suprafețe formate.

În unele cazuri, este necesară deplasarea corpurilor de lucru pe distanțe mari de până la 10 ... 20 m și mai mult de-a lungul unei traiectorii drepte sau curbate. Utilizarea cilindrilor pneumatici convenționali de tip tijă este limitată la o cursă de lucru de până la 2 m. Proiectele cilindrilor pneumatici fără tijă care îndeplinesc aceste cerințe sunt prezentate în Figura 11.8.

Figura 11.8. Circuite de motoare pneumatice fără tije
mișcare de translație

Absența unei tije rigide face posibilă aproape înjumătățirea lungimii cilindrului în poziția extinsă. Diagrama a prezintă un cilindru pneumatic cu cursă lungă cu transmisie de putere printr-un puternic magnet permanent... Căptușeala cilindrului complet sigilată este fabricată dintr-un material nemagnetic, iar cavitatea sa interioară este împărțită de un piston în două camere, la care este furnizat aer comprimat. În piston și cărucior LAconectat la corpul de lucru, sunt încorporați polii magnetici opuși S și N, interacțiunea căreia asigură transferul forței motrice la trăsura alunecând de-a lungul ghidajelor de pe suprafața exterioară a manșonului. Călătoria cu transportul este limitată de opriri Avea.

Cilindrii pneumatici cu manșon elastic (Figura 11.8, b), acoperiți de două role conectate printr-un cărucior, au o lungime a cursei practic nelimitată LA... Astfel de cilindri pneumatici sunt foarte eficienți pentru deplasarea încărcăturilor de piese de-a lungul căilor complexe și în acționări cu forțe de operare reduse.

Un cilindru pneumatic cu o tijă flexibilă este prezentat în diagrama din Figura 11.8, c. În acest design efort tractiv transmisă la trăsură LA de la piston printr-un element flexibil (de obicei un cablu de oțel căptușit cu plastic elastic), acoperind bypass-ul și rolele de tensiune amplasate pe capacele cilindrului.

^ Începutul paginii