Пневматические приводы
Пневматическим привод называется привод приводящийся в действие сжатым воздухом от сети компрессорной станции, или индивидуального компрессора. Давление на компрессорной станции обычно лежит в пределах 7-8 МПа, а к рабочему месту подводится давление около 4.. .5 МПа.
Основными достоинствами пневматического двигателя являются:
1. Быстрота действия;
2. Удобства управления и контроля, а также регулировки усилия зажима;
3. Облегчение труда рабочего.
По видам крепления цилиндров при монтаже они делятся на четыре типа:
1. С удлинёнными стяжками;
2. Фланцевые;
3. С лапами;
4. Шарнирные.
Уплотнения
Уплотнения применяются для сопряжения поршня с цилиндром и в местах выхода штока.
Требования предъявляемые к уплотнениям:
1. Герметичность при всех режимах работы.
2. Высокая износостойкость
3. Минимальные потери на трения.
4. Устойчивость к агрессивным средам.
5. Отсутствие необходимости поджатия и регулировки при эксплуатации.
6. Надежность работы при высоких и низких температурах.
По конструкции уплотнения бывают трех типов
1. Уголковые, материал из которого они изготовляются кожа, хлорвинил, маслостойкая резина.
2. V - образного профиля материал маслостойкая резина.
3. Резиновые кольца круглого сечения.
Уголковые уплотнения применяются только в пневматических цилиндрах. Большая боковая поверхность манжеты и воротника создаёт значительное трение, на преодоление которого расходуется часть усилия, сообщаемого штоку. Применять в цилиндрах менее 100 мм не рекомендуется. Для нормальной работы нуждаются в смазке. Шероховатость рабочей поверхности цилиндра Rа = 0,63... 1,25 мкм.
В качестве двигателя применяются цилиндр с поршнем или пневматическая камера с диафрагмой, что соответственно их делит на поршневые и диафрагменные. По методам компоновки с приспособлением двигатели могут быть встроенными, прикреплёнными или приставными.
У встроенных двигателей цилиндры растачиваются, а диафрагмы размещаются в корпусе приспособления.
Прикрепляемые - монтируются на корпусе приспособления, Если приспособление снимают с производства, то двигатель отделяется от него и используется на другом приспособлении.
Приставные двигатели - полностью выделены в самостоятельный агрегат и многократно используются в компоновках с различными приспособлениями.
Пневмоприводами оснащаются: стационарные приспособления, закрепляемые на столах фрезерных, сверлильных и других станков; вращающиеся приспособления - патроны, оправки и т.д.
Приспособления, устанавливаемые на вращающихся и делительных столах при непрерывной и позиционной обработке.
В качестве рабочего органа применяются пневматические камеры одностороннего и двухстороннего действия.
При двухстороннем действии поршень перемещается в обе стороны сжатым воздухом.
При одностороннем действии поршень во время закрепления заготовки перемещается сжатым воздухом, а при раскреплении пружиной.
Для увеличения силы закрепления применяются двух и трёхпоршневые цилиндры или двух и трёхкамерные пневмокамеры. При этом усилие зажатия увеличивается в 2-3 раза.
Увеличения силы закрепления можно добиться встраиванием в пневмопривод рычагов усилителей.
Необходимо отметить некоторые преимущества пневматических приводов приспособлений.
По сравнению с гидроприводом он отличается чистотой, не нужно иметь гидростанции для каждого приспособления, если станок на котором установлено приспособление не снабжён гидростанцией.
Пневмопривод характерен быстротой действия, он превосходит не только ручные, но многие механизированные приводы. Если например, скорость течения масла, находящегося под давлением в трубопроводе гидравлического устройства, составляет 2,5....4,5 м/сек, максимально возможная - 9м/сек, то воздух, находясь по давлением 4...5 МПа, распространяется по трубопроводам со скоростью до 180 м/сек и более. Поэтому в течении 1 часа возможно осуществить до 2500 срабатываний пневмопривода.
К преимуществам пневмопривода следует отнести то, что его работоспособность не зависит от колебаний температуры окружающей среды. Большое преимущество состоит в том, что пневмопривод обеспечивают непрерывное действие зажимной силы, следствии чего эта сила может значительно меньше чем при ручном приводе. Это обстоятельство весьма существенно при обработке тонкостенных заготовок, склонных к деформации при закреплении.
V — образные уплотнения применяются в гидроцилиндрах и пневмоцилиндрах. Благодаря малой боковой поверхности значительного трения не вызывают, чем выгодно отличаются от уголковых. Для нормальной работы следует смазывать. Шероховатость рабочей поверхности цилиндра Rа = 0,63..1,25 мкм.
Кольца резиновые применяются в пневматических и гидравлических со скоростью движения поршней до 0,5м/сек при величине хода до 100мм, упрощают конструкцию поршня. Затраты усилия на преодоление силы трения незначительные. Применение колец в пневматических цилиндрах требует обильной смазки. Параметры шероховатости рабочей поверхности поршня Ra = 0,80....0,16 мкм. Для повышения стойкости цилиндров против коррозии их стенки рекомендуется хромировать.
Уплотнительные кольца обычно применяются в гидроцилиндрах, т.к. обеспечивают герметичность при давлении в цилиндрах до ЗОО МПа.
Пневматическая аппаратура
К пневматической аппаратуре относятся
1. Распределительные краны, они бывают:
а) Ручные;
б) Ножные;
в) Автоматического действия.
2. Регуляторы давления.
3. Регуляторы скорости поступления воздуха (дроссели)
4. Регуляторы последовательного включения цилиндров.
5. Обратные клапаны и реле давления, они предназначены для предотвращения аварий в случае если внезапно падает давление в сети.
6. Влагоотделители с фильтром для очистки сжатого воздуха от влаги и механических примесей.
Распределительные краны с ручным ножным управлением
Распределительные краны (краны управления) служат для управления работой пневмодвигателей.
По конструкции золотника распределители бывают:
1. С плоским золотником;
2. С цилиндрическим золотником;
3. С коническим золотником.
Золотник должен плотно прилегает к поверхности по которой он перемещается исходя из условия наиболее технологичным и надёжным является распределители с плоским золотником. Они не теряют герметичности по мере износа золотника, а распределители с цилиндрическим золотником требуют тщательной пригонки и теряют герметичность по мере износа. Распределители с цилиндрическим золотником удобны в управлении (особенно при автоматизации цикла) и потому применяются часто.
По числу рабочих позиций рукоятки (кроме исходной позиции) и по числу каналов (ходов), по которым движется поток сжатого воздуха, распределители делятся на:
1. Однопозиционные трёхходовые для управления цилиндрами одностороннего действия;
2. Двухпозиционные четырёхходовые для управления цилиндрами двухстороннего действия;
3. Трехпозиционные многоходовые, для одновременного управления последовательной работой двух цилиндров.
При изготовлении небольших деталей и деталей с малым машинным временем на обработку целесообразно применять распределительные краны с ножным управлением; в этом случае обе руки рабочего освобождаются для выполнения других приёмов.
Дроссели с обратными клапанами они предназначены для регулирования расхода воздуха в одном направлении и обеспечении свободного прохода в обратном направлении. Существуют три типа дросселей:
1. Игольчатые;
2. Клапанные;
3. Щелевые.
Дроссели применяются для замедления рабочего хода ( что бы не сдвинуть заготовку с установочной поверхности) и быстрого холостого хода.
Дроссели обеспечивают замедленный ход на всём пути движения поршня в результате увеличивается время срабатывания двигателя.
Регулирование последовательного срабатывания 2-х цилиндров одного приспособления.
Необходимость последовательного срабатывания цилиндров
управляемых общим распределительным краном возникает, например, в случае, когда один цилиндр засылает заготовку до установочных поверхностей приспособления, а второй после этого зажимает её окончательно. Эту задачу можно решить одним из следующих способов:
1. Применение цилиндров различных объёмов и диаметров; при одновременном подводе воздуха малогабаритный цилиндр срабатывает быстрей;
2. Уменьшением скорости заполнения воздуха одного из двигателей, путём уменьшения сечения проходного канала, т.е. путём применения const или регулировочного дросселя;
3. Применением автоматических регуляторов обеспечивающих последовательность включения цилиндров.
Предохранительная аппаратура
Эта аппаратура предназначена для предотвращения аварий связанных с потерей давления в сети ниже З МПа.
Применяются два типа предохранительных устройств:
1. Обратные клапаны;
2. Реле давления.
Первые - пропускают воздух лишь в цилиндр и задерживают его выход из цилиндра
Вторые - автоматически выключают электродвигатели станка в случае падения давления ниже допустимого.
Пневматическим привод называется привод приводящийся в действие сжатым воздухом от сети компрессорной станции, или индивидуального компрессора. Давление на компрессорной станции обычно лежит в пределах 7-8 МПа, а к рабочему месту подводится давление около 4.. .5 МПа.
Основными достоинствами пневматического двигателя являются:
1. Быстрота действия;
2. Удобства управления и контроля, а также регулировки усилия зажима;
3. Облегчение труда рабочего.
По видам крепления цилиндров при монтаже они делятся на четыре типа:
1. С удлинёнными стяжками;
2. Фланцевые;
3. С лапами;
4. Шарнирные.
Уплотнения
Уплотнения применяются для сопряжения поршня с цилиндром и в местах выхода штока.
Требования предъявляемые к уплотнениям:
1. Герметичность при всех режимах работы.
2. Высокая износостойкость
3. Минимальные потери на трения.
4. Устойчивость к агрессивным средам.
5. Отсутствие необходимости поджатия и регулировки при эксплуатации.
6. Надежность работы при высоких и низких температурах.
По конструкции уплотнения бывают трех типов
1. Уголковые, материал из которого они изготовляются кожа, хлорвинил, маслостойкая резина.
2. V - образного профиля материал маслостойкая резина.
3. Резиновые кольца круглого сечения.
Уголковые уплотнения применяются только в пневматических цилиндрах. Большая боковая поверхность манжеты и воротника создаёт значительное трение, на преодоление которого расходуется часть усилия, сообщаемого штоку. Применять в цилиндрах менее 100 мм не рекомендуется. Для нормальной работы нуждаются в смазке. Шероховатость рабочей поверхности цилиндра Rа = 0,63... 1,25 мкм.
В качестве двигателя применяются цилиндр с поршнем или пневматическая камера с диафрагмой, что соответственно их делит на поршневые и диафрагменные. По методам компоновки с приспособлением двигатели могут быть встроенными, прикреплёнными или приставными.
У встроенных двигателей цилиндры растачиваются, а диафрагмы размещаются в корпусе приспособления.
Прикрепляемые - монтируются на корпусе приспособления, Если приспособление снимают с производства, то двигатель отделяется от него и используется на другом приспособлении.
Приставные двигатели - полностью выделены в самостоятельный агрегат и многократно используются в компоновках с различными приспособлениями.
Пневмоприводами оснащаются: стационарные приспособления, закрепляемые на столах фрезерных, сверлильных и других станков; вращающиеся приспособления - патроны, оправки и т.д.
Приспособления, устанавливаемые на вращающихся и делительных столах при непрерывной и позиционной обработке.
В качестве рабочего органа применяются пневматические камеры одностороннего и двухстороннего действия.
При двухстороннем действии поршень перемещается в обе стороны сжатым воздухом.
При одностороннем действии поршень во время закрепления заготовки перемещается сжатым воздухом, а при раскреплении пружиной.
Для увеличения силы закрепления применяются двух и трёхпоршневые цилиндры или двух и трёхкамерные пневмокамеры. При этом усилие зажатия увеличивается в 2-3 раза.
Увеличения силы закрепления можно добиться встраиванием в пневмопривод рычагов усилителей.
Необходимо отметить некоторые преимущества пневматических приводов приспособлений.
По сравнению с гидроприводом он отличается чистотой, не нужно иметь гидростанции для каждого приспособления, если станок на котором установлено приспособление не снабжён гидростанцией.
Пневмопривод характерен быстротой действия, он превосходит не только ручные, но многие механизированные приводы. Если например, скорость течения масла, находящегося под давлением в трубопроводе гидравлического устройства, составляет 2,5....4,5 м/сек, максимально возможная - 9м/сек, то воздух, находясь по давлением 4...5 МПа, распространяется по трубопроводам со скоростью до 180 м/сек и более. Поэтому в течении 1 часа возможно осуществить до 2500 срабатываний пневмопривода.
К преимуществам пневмопривода следует отнести то, что его работоспособность не зависит от колебаний температуры окружающей среды. Большое преимущество состоит в том, что пневмопривод обеспечивают непрерывное действие зажимной силы, следствии чего эта сила может значительно меньше чем при ручном приводе. Это обстоятельство весьма существенно при обработке тонкостенных заготовок, склонных к деформации при закреплении.
V — образные уплотнения применяются в гидроцилиндрах и пневмоцилиндрах. Благодаря малой боковой поверхности значительного трения не вызывают, чем выгодно отличаются от уголковых. Для нормальной работы следует смазывать. Шероховатость рабочей поверхности цилиндра Rа = 0,63..1,25 мкм.
Кольца резиновые применяются в пневматических и гидравлических со скоростью движения поршней до 0,5м/сек при величине хода до 100мм, упрощают конструкцию поршня. Затраты усилия на преодоление силы трения незначительные. Применение колец в пневматических цилиндрах требует обильной смазки. Параметры шероховатости рабочей поверхности поршня Ra = 0,80....0,16 мкм. Для повышения стойкости цилиндров против коррозии их стенки рекомендуется хромировать.
Уплотнительные кольца обычно применяются в гидроцилиндрах, т.к. обеспечивают герметичность при давлении в цилиндрах до ЗОО МПа.
Пневматическая аппаратура
К пневматической аппаратуре относятся
1. Распределительные краны, они бывают:
а) Ручные;
б) Ножные;
в) Автоматического действия.
2. Регуляторы давления.
3. Регуляторы скорости поступления воздуха (дроссели)
4. Регуляторы последовательного включения цилиндров.
5. Обратные клапаны и реле давления, они предназначены для предотвращения аварий в случае если внезапно падает давление в сети.
6. Влагоотделители с фильтром для очистки сжатого воздуха от влаги и механических примесей.
Распределительные краны с ручным ножным управлением
Распределительные краны (краны управления) служат для управления работой пневмодвигателей.
По конструкции золотника распределители бывают:
1. С плоским золотником;
2. С цилиндрическим золотником;
3. С коническим золотником.
Золотник должен плотно прилегает к поверхности по которой он перемещается исходя из условия наиболее технологичным и надёжным является распределители с плоским золотником. Они не теряют герметичности по мере износа золотника, а распределители с цилиндрическим золотником требуют тщательной пригонки и теряют герметичность по мере износа. Распределители с цилиндрическим золотником удобны в управлении (особенно при автоматизации цикла) и потому применяются часто.
По числу рабочих позиций рукоятки (кроме исходной позиции) и по числу каналов (ходов), по которым движется поток сжатого воздуха, распределители делятся на:
1. Однопозиционные трёхходовые для управления цилиндрами одностороннего действия;
2. Двухпозиционные четырёхходовые для управления цилиндрами двухстороннего действия;
3. Трехпозиционные многоходовые, для одновременного управления последовательной работой двух цилиндров.
При изготовлении небольших деталей и деталей с малым машинным временем на обработку целесообразно применять распределительные краны с ножным управлением; в этом случае обе руки рабочего освобождаются для выполнения других приёмов.
Дроссели с обратными клапанами они предназначены для регулирования расхода воздуха в одном направлении и обеспечении свободного прохода в обратном направлении. Существуют три типа дросселей:
1. Игольчатые;
2. Клапанные;
3. Щелевые.
Дроссели применяются для замедления рабочего хода ( что бы не сдвинуть заготовку с установочной поверхности) и быстрого холостого хода.
Дроссели обеспечивают замедленный ход на всём пути движения поршня в результате увеличивается время срабатывания двигателя.
Регулирование последовательного срабатывания 2-х цилиндров одного приспособления.
Необходимость последовательного срабатывания цилиндров
управляемых общим распределительным краном возникает, например, в случае, когда один цилиндр засылает заготовку до установочных поверхностей приспособления, а второй после этого зажимает её окончательно. Эту задачу можно решить одним из следующих способов:
1. Применение цилиндров различных объёмов и диаметров; при одновременном подводе воздуха малогабаритный цилиндр срабатывает быстрей;
2. Уменьшением скорости заполнения воздуха одного из двигателей, путём уменьшения сечения проходного канала, т.е. путём применения const или регулировочного дросселя;
3. Применением автоматических регуляторов обеспечивающих последовательность включения цилиндров.
Предохранительная аппаратура
Эта аппаратура предназначена для предотвращения аварий связанных с потерей давления в сети ниже З МПа.
Применяются два типа предохранительных устройств:
1. Обратные клапаны;
2. Реле давления.
Первые - пропускают воздух лишь в цилиндр и задерживают его выход из цилиндра
Вторые - автоматически выключают электродвигатели станка в случае падения давления ниже допустимого.
- Преподаватель: Илья Павлович Ившин
- Преподаватель: Игорь Геннадьевич Юрков