книги из ГПНТБ / Кожевников С.Н. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин

рической части буксы бз, то начальные зазоры каждой из сту­ пеней:

251

1-й производной не станет пренебрежимо малым. Это означает,

Теперь представляется возможным определить новые значе­ ния всех переменных коэффициентов дифференциального урав­ нения (142) для t = At и вновь проделать все вычисления по

схеме (143) после нахождения нового значения b = x„(At).

252

Закон движения плунжера подающего аппарата для режи­ мов, отклоняющихся от положенного в основу расчета, может быть легко установлен при помощи цифровых вычислительных машин по приведенным выше уравнениям.

В случае расчета тормозного устройства с веретеном, когда

Задача расчета тормозного устройства еще более упрощает­ ся, если силы, действующие на тормозимое тело, постоянны.

РАСЧЕТ ТОРМОЗНОГО УСТРОЙСТВА С ПЕРЕКРЫВАЕМОЙ ЩЕЛЬЮ

Перепад давлений жидкости, используемый для формирова­ ния тормозной силы в гидравлическом тормозном устройстве со щелью, перекрываемой движущимся поршнем или штоком, создается благодаря наличию квадратичных сопротивлений при прохождении жидкости через отверстие с острой кромкой. Изме­ нение перепада давления связано с изменением площади про­ ходного сечения.

ся неподвижной диафрагмой. Площадь проходного сечения для жидкости в плоскости диафрагмы зависит от перемещения хп плунжера. Оба типа тормозных устройств имеют квадратичную характеристику.

253

Если канавка имеет форму трехгранной призмы (рис. 168), то проходное сечение каждой канавки определяется как площадь треугольника с основанием а и высотой Ь, зависящими от хп:

Если боковые поверхности канавок криволинейные, то пло­ щадь проходного сечения определяется в интегральной форме как площадь, ограниченная кривыми сечения боковых поверх­ ностей с плоскостью, нормальной потоку.

ного режима работы механизма в качестве исходного кинемати­ ческого параметра может быть задано ускорение при торможе­

Подкоренное выражение является при заданном законе дви­ жения функцией только перемещения.

Сопоставляя формулы (146) и (144), можно найти F: F(0) = f2 (0).

254

Так как F(xa) представляется в интегральной форме, то для' определения b (хп) — изменения ширины щели в функции пере­ мещения дифференцируем выражение (146) по хп. Тогда

образно закон изменения ускорений построить в форме кривой,, не имеющей разрыва в начале торможения.

Для щелевого тормозного устройства с канавками на плун­

методом, описанным при динамическом исследовании тормоз­ ного устройства с буксой.

Р А С Ч Е Т Т О Р М О З Н О Г О У С Т Р О Й С Т В А С А В Т О Н О М Н Ы М Д Р О С С Е Л Е М

которого является функцией перемещения поршня. Такого типа тормозное устройство использовано в летучих ножницах трубо­ сварочного стана (см. рис. 133), механизме перемещения упор­ ного подшипника трубопрокатной установки. Одним из преиму­ ществ такого устройства является возможность настраивать еп> на различные режимы торможения.

Дросселирующее устройство / (см. рис. 161) имеет подвиж­ ный золотник 4 с продолнымн профильными канавками на пояс­ ке или без канавок. Золотник приводится в движение поступа­ тельно движущимся кулачком 3 (копир), связанным с тормози­ мым звеном. Передаточное отношение x3 /,vn = i зависит от про­ филя кулака и может быть выбрано в соответствии с заданным законом торможения.

Изменять режим торможения при неизменной характеристи­ ке золотникового дросселя в таком устройстве можно прежде всего за счет изменения давления в тормозной камере регули­ ровкой дополнительного дросселя 2 на сливной линии. Кроме того, может быть изменен наклон поступательно движущегося' кулака или его профиль, если для целей регулирования режима

255

торможения использована конструкция камеры, допускающая настройку.

Из условия неразрывности потока несжимаемой жидкости, вытесняемой из тормозной камеры через дроссели 1 и 2, имеем

Площадь проходного сечения F\ дросселя, управляемого ко­ пиром, зависит от положения золотника, его конструкции и фор­ мы рабочих элементов (цилиндрическая или коническая, с ка­ навками и пр.). В общем виде она может быть выражена функцией

Л = ^ ( * з ) .

Для простого цилиндрического золотника

F\ = nd3(h —х3) = nd3{h — ix„) = FQ—md3xn.

Для золотника с коническим рабочим элементом, полный ход которого h и 2а — угол при вершине конуса, переменное про­ ходное сечение

Fi = K[d — (Л—A^sin a cos2 a](h—x3)sin acos a

можно представить трехчленом

F i = F0—AiX3 — A2xl,

где

F0 = nh(d-—h sin a cos2 a)sin a cos a; A \ = n(d—2/zsin acos2 a)sin a cos a;

An = я sin2 acos3 a. Вводя А'з = ix„, имеем

F i = F0 — iA i x„ — I 2 A 2xl,

т. е. изменение площади проходного сечения можно представить функцией перемещения тормозимой массы.

Уравнение движения массы теперь можно представить в виде

Если профиль копира задан, следовательно, известно i, то скорость и путь торможения определяются так же, как и раньше.

При проектировании тормозных устройств задаются ход и

256

ускорение при торможении, а определению в данном случае, при выбранном дросселе, подлежит профиль копирной линейки, т. е. закон изменения / в зависимости от хп.

Из уравнения (148) имеем

Для дросселя с коническим рабочим элементом i определяет­ ся из квадратного уравнения

изменения настройки дополнительного дросселя. Закон измене­ ния ускорений при этом изменится, но закон изменения пути торможения можно сохранить. Это последнее свойство следует использовать в пневматических механизмах, например, в ме­ ханизмах перемещения упорных подшипников, для которых важно сохранить путь торможения для всех технологических режимов (размер прокатываемой трубы).

Рассчитанный по передаточной функции I профиль копирной линейки может оказаться трудным в изготовлении. В этом слу­ чае можно криволинейный профиль заменить более простым, используя метод наилучшего приближения.

17 Зак. 874

Ч а с т ь в т о р а я

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Г л а в а I

ТИПЫ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ

Работа пневматических механизмов, приводимых в действие сжатым воздухом, характеризуется переменной скоростью пере­

К ним относятся механизмы печных толкателей, толкателей про­ катных станов, стрелок, сбрасывателей, подъема транспортных роликов, дозаторов, отсекателей, затворов бункеров, замков, за­ жимов, прижима подающих роликов, подъема конусов доменной печи, подъема «исчезающих» упоров, нажимных роликов мота­

прокатки труб, пневматические заправочные машины для марте­ новских печей. При работе в газоопасной среде также могут быть использованы пневматические ротационные механизмы.

Конструктивное решение ряда пневматических механизмов металлургических машин проще, чем приводимых в действие электродвигателями. Кроме того, во многих случаях эксплуата­ ция пневматических механизмов оказывается легче и связана

258

с меньшими материальными затратами, чем при применении электропривода. При размещении исполнительных механизмов в зоне высоких температур, а также во взрывоопасной атмосфе­ ре, пневматические механизмы могут оказаться единственно применимыми.

Для сопоставления вариантов решения одних и тех же испол­ нительных механизмов рассмотрим несколько примеров.

(рис. 169,6) перемещается по заданной программе при помощи электродвигателя 2, передающего движение лебедке 1 посред-