Змістовний модуль 3. Механізовані приводи пристроїв

Лекція до теми №1. Пневматичні приводи

1. Переваги й недоліки пневмоприводів. Загальна будова пневмоприводу

Як вже відзначалось раніше, ручні приводи (механізми) вимагають значних витрат мускульної енергії робітника й тому стомлюють його.

Механізовані приводи працюють від різних джерел енергії й залежно від останніх розділяються на пневматичні, гідравлічні, пневмогідравлічні, електричні, магнітні, електромагнітні й вакуумні. В авторемонтному виробництві застосовують пневматичні, гідравлічні й пневмогідравлічні приводи.

Пневмопривод одержав найбільше поширення завдяки його швидкій дії (швидкість спрацьовування - частки секунди), простоті конструкції, легкості й простоті керування, надійності й стабільності в роботі, можливості широкого використання (повсюдна забезпеченість стисненим повітрям від загальнозаводської магістралі повітряної).

Однак пневмопривод має недоліки - неплавне переміщення штока, більші габаритні розміри силових агрегатів і низький тиск повітря, шум при випуску відпрацьованого повітря.

Пневмопривод містить у собі наступні частини:

1. Джерело стисненого повітря (звичайно цехова або заводська компресорна установка).

2. Силовий агрегат - пневмодвигун, що перетворить енергію стисненого повітря в силу W на штоку.

3. Пневмоапаратура - контролюючі прилади, розподільні, запобіжні устрої й т.д.

4. Повітропроводи.

В одну конструкцію із приладом скомпонований пневмодвигун. Інші пристрої розміщають поза приладом, за допомогою повітропроводів їх з'єднують із приладом.

Приклади: рис. 1, 9, 22, 35, 36.

2. Типи пневмодвигунів. Конструктивні рішення.

Пневмодвигуни бувають трьох типів – поршневі (пневмоциліндри, рис.33 (а), 34(а), діафрагмові (пневмокамери, рис. 33(б) і 34(б)), сильфоні (рис. 34( в). Пневмокамери являють собою конструкцію із двох литих або штампованих чашок, між якими затиснута пружна діафрагма зі сталі, або прогумованої тканини. Робоча порожнина сильфоного двигуна являє собою гофровану замкнуту камеру 1 з тонколистової корозійностійкої сталі, латуні або фосфористої бронзи, що пружно розширюється в напрямку робочого ходу штока 2 під дією стисненого повітря. Зворотний хід здійснюється при подачі повітря усередину камери 3. Робочий хід штока пневмокамери й сильфона у зв'язку із цим обмежений величиною можливої пружної деформації, у той час як у пневмоциліндри він може бути кожним. Пневмоциліндр для герметизації робочих порожнин вимагає ущільнень на поршні й штоку, які досить швидко зношуються (звичайно термін служби не перевищує 10 тис. циклів). Діафрагми більше довговічні - до 1000000 циклів. Сильфон ущільнень не вимагає.

Ущільнення є відповідальними конструктивними елементами пневмодвигунів. Вони необхідні в кільцевих зазорах між поршнем і циліндром, штоком і кришкою й у нерухомих з'єднаннях, де можливий витік повітря. У сучасних пневмодвигунах застосовують два різновиди ущільнень (рис.34,а): 1-манжети V-образного перетину з малостійкої гуми за ГОСТом 6969-54 для ущільнення поршнів і штоків, 2-кільця круглого перетину з масло стійкої гуми за ГОСТ 9833-73 для ущільнення поршнів, штоків і нерухомих з'єднань.

Також застосовуються кутові коміркові манжети зі шкіри, хлорвінілу, Кільця круглого перетину ущільнюють при русі поршня або штока в обидва боки, а манжети - в одну (назустріч тиску).

Для роботи кілець необхідно рясне змазування, манжети можуть працювати без змащення.

Припустиме відхилення від співвісності циліндра й отвору під шток 0,02 0,08 мм.

Посадка поршня в циліндрі при наявності ущільнювальних кілець або при наявності манжет або . Відхилення співвісності в першому випадку 0,02 мм, у другому 0,06 0,08 мм. Для зменшення корозії циліндрів їхньої стінки рекомендується хромувати.

При конструюванні пристроїв пневмодвигуни можуть бути убудовані в корпусі, прикріплені до нього або виділені окремо (приставні) як самостійний агрегат.

Перевага останніх двох конструктивних рішень полягає в тому, що двигуни можуть бути легко демонтовані й багаторазово використані в різних пристроях.

Для збільшення сили на штоку застосовують циліндри (пневмокамери) з подвійними поршнями (діафрагмами). У цьому випадку на одному штоку розташовані два поршні (діафрагми), тому габарити приладу в поперечному напрямку зменшуються, а в осьовому - зростають.

По джерелу енергії зворотного ходу розрізняють приводи:

а) однобічної дії - у які робочий хід виробляється стисненим повітрям, а холостий – зусиллям пружини.

б) двосторонньої дії - у які робітник і холостий ходи походять від стисненого повітря.

Двигуни двосторонньої дії застосовують, якщо потрібен значний хід штока або коли обоє рухи повинні бути робочими.

Двигуни однобічної дії застосовують лише в тих випадках, якщо зусилля при холостому ході штока невеликі. Ці двигуни не вимагають ущільнення штока й витрачають повітря на цикл затискача вдвічі менше ніж попередні. Недолік їх полягає в тім, що частина зусилля доводиться затрачати на стиск пружини. Поршневі пневмодвигуни застосовують частіше двосторонньої дії.