книги из ГПНТБ / Крысин А.М. Слесарь механосборочных работ учебник

Н а п о р н ы е з о л о т н и к и предназначаются для предохра­ нения систем от перегрузки, а также для поддержания постоянно­ го давления в гидросистемах. Напорные золотники можно исполь­ зовать для дистанционного управления потоком, а также для бло­ кировки.

Напорный золотник типа Г54—1 (рис. 137, а) широко приме­ няется в гидросистемах станков и других машин, работающих при давлении масла до 25 ат (рис. 137,6 — для давления более 25ат).

рец золотника 17. Когда давление жидкости, поступающей в си­ стему по каналам 5, 6 и 7, возрастает настолько, что преодолевает усилие пружины 11, отрегулированной винтом 12, золотник 4 пере­ мещается вправо, камеры 21 и 22 соединяются и жидкость под дав­ лением перепускается через отверстие 24 в бак.

Для демпфирования колебания золотника предназначено от­ верстие 13 малого диаметра, закрытое пробкой 14. Для устране­ ния наружной течи масла через винт предусмотрены медные про­ кладки 9, контргайки 25 и колпачок 10.

Д р о с с е л и являются механизмами, изменяющими величину прохода для жидкости, и предназначены в основном для контроля

ирегулирования количества протекающей жидкости.

Вгидросистемах современных станков дроссели работают обыч­ но в комбинации со специальными редукционными клапанами, взаимодействие которых обеспечивает независимость расхода

масла, протекающего через дроссель, от давления масла в системе.

210

§ 4. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Для управления потоками жидкости в гидравлических систе­ мах, изменения их направления, включения или выключения от­ дельных ее участков, контроля величины давления или времени остановки движущихся частей станка, при реверсировании служат золотники, полости, реле давления и другие устройства.

З о л о т н и к о в ы е у с т р о й с т в а применяют для распре­ деления потоков жидкости. Управление золотниками может быть ручным, при помощи упоров, гидравлическим, электрическим. Для сложных технологических циклов золотниковые устройства объеди­ няют с клапанами, дросселями, регуляторами скорости и комби­ нируют управление их, например, ручное с электрическим.

На рис. 138, а показано золотниковое устройство, действующее автоматически от упоров или вручную. Из полости 5 масло посту­ пает в рабочую полость цилиндра, а из его нерабочей полости вы­ ходит в маслобак через камеру 3 и дроссель 4. Чтобы изменить на­ правление жидкости, нужно повернуть рычаг 7 относительно оси 8. Рычаг переместит золотник 1 влево, масло поступит в камеру 3 и далее в рабочую полость цилиндра. Из нерабочей полости масло пойдет через камеру 2 и дроссель 6 в маслобак.

В момент переключения золотника 1 происходит торможение стола станка. При этом должны быть преодолены инерционные

вать время его переключения, а следовательно, и время торможе­ ния. Это достигается тем, что масло из камеры 9 со стороны левого торца золотника перепускается под его правый торец через канал и дроссель (на рис. 138, а канал и дроссель закрыты плоскостью золотника). Регулированием дросселя может быть достигнута тре­ буемая скорость переключения золотника и работа механизма без ударов.

Пружинный механизм дает возможность золотнику перейти мертвое положение, когда поршень его прекращает доступ масла в рабочий цилиндр.

Надежно работают золотники, изготовленные из стали марки 20Х, цементируемые на глубину 0,8—1,0 мм с закалкой HRC60—64. Хорошие результаты дают золотники, изготовленные из стали 35ХМЮА с азотированием. Золотники после предварительного шлифования полезно подвергнуть старению нагреванием в масля­ ной ванне при 120—140° С в течение 15 часов.

Соосность поясков золотников должна выдерживаться до 0,01 мм, конусность и овальность в пределах 0,005—0,01 мм. Не­ перпендикулярность торцев в ответственных местах допускается до 0,01 мм.

Уплотнение в золотниках получают путем сохранения зазоров между отверстием корпуса и золотником в пределах 0,015—

2U

0,050 мм. Для легкого перемещения золотника вдоль оси при такой пригонке необходима притирка. Утечки в новых золотниках до­ пускаются до 10 см3/мин при давлении 60 am и температуре масла 50° С.

Рис. 138. Органы управления золотником:

а — золотникового устройства, б — схема управления

Изготовленные вновь золотники шлифуют по диаметру отвер­ стия по допускам плотной посадки и притирают совместно с отвер­ стием по скользящей посадке 1-го класса точности. После притир­ ки диаметр золотника должен быть на 0,01—0,02 мм меньше диа­ метра отверстия. Окончательно притирают золотник с корпусом тонкой пастой с керосином.

212

При испытании хорошо пригнанных золотников утечки не пре­ вышают 0,166 см3/мин на каждую атмосферу давления.

П и л о т ы являются вспомогательными органами золотнико­ вого управления. Они рассчитываются на небольшую пропускную способность (8—10 л/мин) и поэтому имеют небольшие размеры.

Если соединить трубами поворот­ ный пилот 1 с золотниковым устрой­ ством гидросистемы, можно управ­ лять ее рабочим циклом на расстоя­ нии. Такое управление показано схе­ матически на рис. 138, б. Жидкость, поступающая в трубопровод, соеди­ ненный с пилотом, идет по трубе 3 к левому торцу золотника 6 и смещает его вправо. Поток жидкости далее устремляется в левую полость цициндра 4 и перемещает поршень 5 тоже вправо. При этом поршень ув­ лекает за собой упор 2 и жидкость, находящаяся в правой полости ци­ линдра, идет на слив. Как только упор 2, дойдя до рожка пилота, сдви­ нет его, пилот повернется и соеди­ нится с трубопроводом 7. Теперь

ном повышении усилия подачи, автоматического отвода суппорта при работе по упорам и др. Эти функции управления реле давления осуществляются на расстоянии золотниковыми устройствами.

На рис. 139 показано реле давления типа Г62-21. Оно предна­ значено для контроля давления в гидравлических системах и со­ стоит из следующих основных деталей: корпуса 1, регулировочно­ го винта 2, пружины 3, седла 4, рычага 5, оси 6, шайб 7 и 8,

реле давления присоединяется к контролируемой линии гид­ росистемы.

При превышении давления масла в контролируемой системе деформация мембраны от давления на нее масла через шайбу 7 передается на рычаг 5, заставляя его поворачиваться вокруг оси 6'.

213

При повороте рычага укрепленный на нем винт 17 воздействует на штифт микровыключателя 16 и включает его.

При понижении давления пружина 3 через коническое седло 4 воздействует на рычаг и, вращая его в обратном направлении, от­ жимает винт 17 от штифта микровыключателя, чем обеспечивается его включение.

Штифт перемещается на необходимое расстояние для включе­ ния и выключения микропереключателя винтом 17, который после установки на нужный размер закрепляется гайкой 18.

Пружина настраивается на необходимую величину давления регулирующим винтом 2, положение которого после настройки давления фиксируется через медный штифт винтом 20.

Контакты 13 микровыключателя защищены от случайных со­ прикосновений с корпусом изоляционной прокладкой 14.

Винт 17 должен быть установлен так, чтобы запас хода штифта микропереключателя был больше хода рычага до его упора в кор­ пус, что устраняет пережим штифта и поломку микровыключателя.

Если реле при изменении давления в контролируемой линии не дает команды на соединенный с ним электроаппарат, необходи­ мо проверить:

ход рычага и установку винта; пружину микровыключателя.

При появлении наружной течи масла необходимо проверить мембрану и, если она испорчена, заменить мембраной из масло­ стойкой резины.

§5. МЕХАНИЗМЫ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ

ИГИДРАВЛИЧЕСКИМИ СВЯЗЯМИ

П н е в м а т и ч е с к и е п р и в о д ы в крупносерийном и массо­ вом производстве получили наибольшее распространение. Этому способствовали следующие причины:

простота конструкции и эксплуатации привода; возможность широкого использования его в качестве силового

источника; быстрота действия пневмопривода.

Силовая аппаратура пневмопривода к приспособлению пред­ ставляет поршневую или диафрагменную систему, при помощи которой давление сжатого воздуха преобразуется в силу, дейст­ вующую вдоль оси штока, связанного с приспособлением. Наибо­ лее характерными показателями всякого пневмопривода для при­ способлений являются давление на штоке, наибольший ход послед­ него и диаметр полости цилиндра или камеры.

П о р ш н е в ы е п р и в о д ы в современном производстве распространены также широко. На рис. 140, а показана схема дей­ ствия поршневого привода. Привод, показанный на рис. 140, а,— одностороннего действия, с пружинным отводом штока в исходное положение. Он применяется только тогда, когда большой ход што­ ка не нужен. Если требуется значительный ход штока или если оба

214

движения должны быть рабочими, применяют поршневые системы двустороннего действия (рис. 140,6).

По методу компоновки с приспособлением пневмоприводы бывают встроенными, прикрепляемыми и агрегатированными. Встроенными принято называть приводы, в которых полость под поршень или диафрагму создана непосредственно в корпусе при­ способления. Агрегатированными пневмоприводами называют от­ дельные специальные силовые установки, укомплектованные воз-

Рис. 140. Схема действия поршневых приводов:

а—= одностороннего действия, б— двустороннего дейст­ вия

духораспределительным устройством и закрепленные обычно вне приспособления. Такие устройства находят применение в цехах серийного производства.

Вращающиеся пневматические устройства применяют, когда требуется периодическое повертывание детали (делительные при­ способления) или непрерывное ее вращение (токарная или шлифо­ вальная обработка). В этих случаях пневматическое устройство должно отличаться герметичностью и легкостью вращения.

Конструкции вращающихся цилиндров отличаются друг от друга главным образом головкой или муфтой, обеспечивающей подачу воздуха во вращающуюся систему.

К в с п о м о г а т е л ь н о й а п п а р а т у р е относятся воздухораспределительные краны, регуляторы давления, регуляторы ско­ рости движения поршня, регуляторы последовательности работы группы приводов, предохранительные устройства, манометры, мас­

Существуют четыре основные разновидности кранов: конические, плоскостные, клапанные и цилиндрические.

На рис. 141,а показана простая конструкция конического кра­ на, которая представляет собой коническую бронзовую пробку 1, притертую к отверстию чугунного корпуса 2. Пружина 3 прижи­ мает коническую пробку к отверстию корпуса и обеспечивает гер­ метичность конической пары. На общем уровне корпуса и пробки (разрез А — А) имеется несколько отверстий. Отверстие а служит

215

■5s

,<3-

в -в .

К Воздушному цилиндру

В

В доздишному цилиндру

Подвод воздуха из! А-А

сети 5 — — 43 2 f

6 а. к '8 г

В)

Рис. 141. Воздухораспределительные краны:

а — конический, б — с плоским распределительным золотником, в - клапаяный

215

для подвода воздуха, поступающего из магистрали, отверстия б и в — для связи с цилиндром, отверстие г — для выпуска отрабо­ танного воздуха. Пробка имеет два пересекающихся под прямым углом отверстия и один поперечный паз.

Работу крана можно проследить по разрезу А — А, изображаю­ щему момент, когда воздух, поступающий из магистрали через от­ верстие а, проходит через отверстие пробки и направляется через отверстие б в цилиндр. В это время отработанный воздух из ци­ линдра направляется по отверстию в и внешнему пазу пробки, вытекая в пространство через отверстие г.

При повороте рукоятки 5 вправо до упора, имеющегося на бо­ ковой поверхности корпуса 2, на такой же угол поворачивается валик 4 и пробка 1. При этом сжатый воздух потечет по магистра­ ли в цилиндр через отверстие в, а отработанный воздух возвра­ тится через отверстие г.

Кран с плоским распределительным золотником показан на рис. 141,6. Он состоит из корпуса 1, в котором помещен золот­ ник 2, и крышки 3, несущей валик 4 с рукояткой 5. На рисунке кран показан в закрытом положении: воздух из магистрали не проникает в цилиндр, так как воздух из цилиндра не имеет выхода в атмосферу; рукоятка находится в нейтральном положении.

При повороте рукоятки на 32°30' в любую сторону от указан­ ного на рисунке положения происходит переключение воздуха.

стие в. В золотнике имеются два сквозных отверстия г, поочередно сообщающихся с магистралью через отверстие в крышке 3. Через одно из отверстий воздух проникает в полость корпуса 1 под зо­ лотником и через второе отверстие направляется в цилиндр. В это время длинный канал золотника, смещенный от данного положе­ ния на 32°30', перекрывает один канал, идущий к цилиндру, и вы­ пускает из цилиндра воздух через отверстие в.

Таким образом, воздух, находящийся под золотником, допол­ нительно прижимает его к плоскости крышки, благодаря чему обеспечивается надежная герметичность данной конструкции.

Клапанный кран для цилиндров одностороннего действия в момент выпуска отработанного воздуха показан на рис. 141, в.

Левый клапан 1 открыт, и отработанный воздух через отвер­ стия а и б выходит в атмосферу. В это время правый клапан 8 закрывает приток воздуха из магистрали через отверстие в. Проб­ ка 9 закрывает отверстие г.

В рабочем положении крана первый клапан под действием пружины перекрывает выхлопное отверстие, в то же время прину­ дительно опущенный правый клапан открывает доступ воздуха из магистрали к цилиндру по каналу К и отверстию а.

Кран управляется поворотом рукоятки 6 около оси 0 0 . Через пружинящий плунжер 4 рукоятка шарнирно связана с рычагом 2, покачивающимся около оси О в пределах, ограниченных соприкос­

новением с валиками 3 и 7. Пружина 5 препятствует произвольно­ му повороту рычага и рукоятки, так как ось этой пружины пере­ секается с осью качания рукоятки. Болты 10 служат для крепле­ ния крана на рабочем месте.

Такое же устройство имеют краны с четырьмя клапанами для цилиндров двустороннего действия. Преимущество рассмотренной конструкции состоит в том, что нет необходимости притирать по­ верхности для получения герметичности. Герметичность достигает­ ся применением кожаных или резиновых манжет на головках клапанов.

г 'І 'П

Рис. 142. Воздухораспределительные устройства:

о — центральное, б автоматическое одностороннего действия

Рассмотрим два из наиболее распространенных воздухораспреде­ лителей, предназначенных для подвода воздуха в центр вращаю­ щейся системы приспособления или стола станка и для питания отдельных пневмоприводов с индивидуальным краном для каждо­ го привода.

На рис. 142, а показана одна из конструкций распределитель­ ного устройства. Здесь деталь 1 помещается в середине вращаю­ щейся системы. Деталь 2 с помощью кронштейна 3 удерживается от вращения. Из сети через штуцер 4 в деталь 2 непрерывно посту­ пает сжатый воздух, который через радиальные отверстия а и б и соответствующие воздухопроводы направляется в распредели­ тели приводов, вращающихся вместе со столом станка или с при­ способлением. В таких случаях рабочий управляет тем из приводов, который этого требует.

Этот метод управления зажимом можно применять в тех слу­ чаях, когда деталь при зажиме может сместиться. Если деталь имеет установочные базы, устойчиво определяющие ее положение (например, плоскость и два отверстия на ней), управление за­

218

жимом можно автоматизировать с помощью соответствующего распределительного устройства (рис. 142,6). Здесь воздух по­ ступает из сети через отверстие 1, попадает в кольцевой канал а и оттуда через радиальные отверстия и соответствующие воз­ духопроводы к цилиндрам пяти приводов. Привод же, сообщаю­ щийся с отверстием б, освобождается, т. е. воздух из него по отверстиям б, в и г выходит в атмосферу. В данном случае воз­ дух выталкивается принудительно пружиной, действующей на поршень цилиндра привода. *

При непрерывном или периодическом вращении приспособле­ ния или стола станка все приводы поочередно включаются в рабо­ ту и также поочередно выключаются.

постоянного давления в цилиндре и, следовательно, для создания определенной силы зажима обрабатываемой детали. Регуляторы давления размещаются вблизи станка или приспособления.

На рис. 143, а показан регулятор давления. Он состоит из кор­ пуса 9, стакана 2, поршня 4, клапана 7, пружины 3 и сетчатого фильтра 8.

Сжатый воздух из магистрали попадает в цилиндр через отвер­ стие детали 10, фильтр 8, отверстие под клапаном 7 и отверстие пробки 5 в момент, когда клапан 7 под действием пружины 3 от­

крыт.

Когда давление достигает необходимой величины, регистрируе­ мой манометром, поршень регулятора начинает перемещаться, сжимая пружину 3 и закрывая клапан 7.

Поэтому натяжение пружины 5 регулируется винтом / с таким расчетом, чтобы в момент закрытия клапана в цилиндре создава­ лось необходимое давление воздуха.