8.1 Сурет – Екі горизонталды кранды екі цилиндрлі жетекті пневматикалық тоқпақтар

Поршень қозғалысы кезінде компрессор цилиндрінің бастапқы жағдайынан төмен қарай екі цилиндрдің төменгі қуыстарында қысым үлкейеді, ал жоғарғы қуыстарында азаяды. Төменгі қуыстардағы қысымның қозғалу бөлімдерінің ауырлық күшіне қарсыласу үшін жеткілікті күш мөлшеріне дейін өскен кезде жұмысшы поршень жоғары қарай қозғалады.

Қосиіннің бұрылу бұрышы, соққыштың соғылмадан ажырау моментіне сәйкес α₁ белгіленеді (8.2 сурет).

Н егізінен төменгі және жоғарғы қуыстарда қысымның өзгеруі ары қарай екі цилиндрдің төменгі және жоғарғы қуыстардың көлемдерінің ауысуына сәйкес политроп бойынша өтеді.

Қосиіннің α₂=π бұрылу бұрышы кезінде компрессор поршені төменгі жағдайға ие болады, компрессордың жоғарғы қуысы байланысады (8.2 б сурет); бұл кезде төменгі қуыс атмосферамен байланыспайды.

Екі поршеннің ары қарай қозғалысы бір бағытта – жоғары қарай болады. α=α₃ кезінде, буфердің қосылу кезінде (8.2 және 8.3 в сурет), жұмысшы поршень жоғарғы каналды жабады және цилиндрдің жоғарғы қуыстарын ажыратады. Нәтижесінде буфердегі ауа кедергісінің және жұмысшы поршеннің төменгі қуысындағы қысымның төмендеуі баяулайды. Егер α=α_в болса поршень лезде тоқтап қалады. Бұдан кейін буфердегі сығылған ауа әсерінен жұмысшы поршень тез арада төмен қарай қозғалады.

а – бастапқы жағдайы; б – жұмысшы поршеннің жоғарыға қозғалысы;

в – жұмысшы поршеннің төменге қозғалысы

8.3 Сурет – Жұмысшы және компрессорлы поршендердің қозғалыс сұлбасы

Буфердегі ауа қысымы политроп бойынша өзгере отырып, компрессорлы цилиндрдің жоғарғы қуысындағы ауа қысымынан өзгеше болады.

Жұмысшы поршен төмен түскен кезде буфердегі қысым төмендейді, ал компрессорлы цилиндрдің жоғарғы қуысының қысымына тең болған жағдайда, кері клапан арқылы екі қуысының қосылысы іске асады (8.3 в сурет). α₄ бұрышы поршеннің буферден шығу бұрышы деп аталады.

Қосиін ары қарай айналған кезде компрессор поршені шеткі жоғарғы жағдайына келедеі, ал жұмысшы поршень шеткі төменгігіге келеді. Соққыштың соғылмаға соғылуы α₅ бұрышы кезінде өтеді, ол кішкенен 2π ге аз болады. Қосиіннің α₅ бұрышынан α₁бұрышына бұрылуы кезінде жұмысшы поршень аз уақытқа төменде жабысу соққысын іске асыратын тыныштық күйде қалады. Ары қарай цикл қайталанады.

Пневматикалық тоқпақтардың жұмыс істеу принципіне сәйкес келесі төрт бөліктері келтірілген дөңгелекті циклді диаграммасын құрайды (8.2 сурет): α₁–α₂ –соққыштың соғылмадан айырылу моментінен компрессорлы цилиндрдің атмосферамен жоғарғы қуысымен қосылғанға дейінгі жұмысшы поршеннің көтерілуі; α₂–α₃ – алдыңғы моменттен буферді қосқан моментке дейін жұмысшы поршеннің көтерілуі; α₃–α₄ – буферді қосу моментінен одан шыққанға дейінгі моменттегі поршеннің көтерілуі және ары қарай төмен қозғалуы; α₄–α₅ – буферден шығу кезінен соқққы моментіне дейінгі жұмысшы поршеннің төмен қарай қозғалысы. Қосиіннің бұрылу бұрышы (α₁–α_в) жұмысшы поршеннің көтерілуіне сәйкес төмен қарай қозғалу кезіндегі бұрылу бұрышынан (α_в–α₅) үлкен;

Классификация. Жұмысшы поршенге ауаның ауаның әсер ету сипаты бойынша пневматикалық тоқпақтар біржақты және екіжақты әсер етуіне байланысты классификацияланады; тоқпақтаманың қозғалу бағытының әдісі бойынша бағыттаушыларсыз және бағыттаушылармен; буфердің орналасуы бойынша – жоғарғы және төменгі; ауаның таралу конструкциясының құрылғысы бойынша – крандармен және реттығындармен; тұғыр типі бойынша – біртіреуішті және екітіреуішті.

Жұмыс режимі және ауаның таралуы. Ресейлік өндіріс тоқпақтары келесі режим жұмыстарын іске асыра алады: автоматты бірізділі соққылар, салмағын ұстап тұру, соғылманың қыспағы, бос жүріс. Кейбір тоқпақтардың құрылысында бірлік соққылар бар. Режимдерді іске асыру үшін үш горизонталды краннан тұратын: жоғарғы, ортаңғы және төменгі (8.1сурет) ауа таратушы механизм қолданылады. Жоғарғы және төменгілер тоқпақ жұмысын басқару, ал ортаңғысы – компрессорды бос режимге ауыстыру қызметін атқарады. Тоқпақ тұғырының жоғарғы және төменгі крандары арасында кері клапанды камера болады.

8.4 суретте тоқпақтың ауатаратушы механизмінің сұлбасы келтірілген. Жоғарғы кран екі, ал төменгі кран үш қималы болып келеді.

Автоматты бірізді соққылар. Кранды өзара топтасқан жұмысшы және компрессорлы цилиндрлердің жоғарғы және төменгі қуыстары жалғайды. Бұл үшін I – төменгі және II – жоғарғы крандардың сәйкес каналдары 1 және 2, 10 және 8 ашық болуы керек. Тоқпақ минутына компрессор білігінің айналым санына тең n соққы жасайды.

Автоматты соққылар соққылардың қарапайым жанасуы кезінде әр түрлі энергиямен (ең үлкенен 0–ге дейін) іске асуы керек. Бұл жоғарғы және төменгі крандардың бұрылуымен10 және 8, 1 және 2 каналдар арқылы өтетін ауаны дроссельдеумен іске асады (8.4 сурет). Крандардың екеуі де бір тұтқамен кинематикалы байланысқан және бірдей бұрышқа бұрылады (8.1 б сурет).

Тоқпақтардың салмағын ұстап тұруы. Крандар сағат тіліне бағыттас 40 бұрылады. Жұмысшы поршеннің жоғарғы жағында атмосфералық қысым, ал төменгі жағында қозғалмалы бөліктерді салмағын ұстап тұратын қысым болуы керек. Бұл қысым компрессорлы цилиндрлі поршеннің жағдайына тәуелсіз болып сақталуы керек. Компрессорлы цилиндрдің төменгі қуысынан бағытталған ауа қима I каналы (10) арқылы төменгі кранмен ашық каналға (11) кері клапан арқылы камераға, камерадан III қимасының 6 және 7 каналдары арқылы жұмысшы цилиндрдің төменгі қуысына түседі (ж.ц.). Компрессорлы цилиндрлі поршен жоғары қозғалған кезде кері клапан жабылады. Екі цилиндрдің де қуыстары жоғарғы кранның ашық каналы (3) атмосфнрамен қосылған (8.4 сурет).