4. Статичний розрахунок основного приводу

При проектуванні пневмоциліндрів проводять статичний та динамічний розрахунок силових виконавчих приладів. При статичному розрахунку знаходять та обирають конструктивні розміри. Для пневмоциліндру розраховують та обирають діаметр циліндру D , діаметр штоку d та діаметр d_у умовного перерізу приєднувальних отворів та повітропроводів. Вихідними даними для розрахунку є : підведений абсолютний тиск стиснутого повітря р_н , технологічне /корисне/ навантаження Р₂ , довжина ходу S , маса приєднаних до пневмоциліндру рухомих частин m , просторове розташування пневмоциліндру при його роботі, потрібний /або допустимий / час спрацювання або середня швидкість руху. Вони можуть доповнюватися даними про температурні умови роботи, які враховуються при виборі типу уплотнень та конструктивного матеріалу, о габаритних обмежень та інше.

Для затискуючих пневмоциліндрів односторонньої дії з поворотною пружиною

, (1)

де Р₀ – зусилля попереднього натягу пружини; с – жорсткість пружини, m – маса всіх рухомих елементів, зв’язаних з поршнем. Вага рухомих частин не враховується так як, пневмоциліндр розташований горизонтально. У розрахунковій формулі прийнято, що необхідне зусилля затискачу ми маємо при тиску 0,9р_м , завдяки чому забезпечується деякий його запас.

Необхідну жорсткість пружини визначимо з умови :

(2)

Звідки,

(3)

(4)

Знайдена величина D округляється до ближнього значення з нормованого ряду діаметрів по ГОСТ 6540-63 /в мм/ : 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 360, 400.

Приймаємо D=100 мм.

Діаметр штока знаходиться із співвідношення

d = (0.25..0.32)D

та округляється до найближчого значення, що береться з ряду /в мм/: 10, 12, 16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 90.

d = (0.25..0.32)D = 0,3D=0,3*100=30 мм.

Приймаємо d =32 мм.

Умовний прохід приєднувальних отворів пневмоциліндру рекомендується вибирати за співвідношенням Якщо при проектуванні заданий час спрацювання пневмоциліндру, що очікується, t_оч, то

, (5)

де w_сер = 17 м/сек, t_оч - заданий час спрацювання пневмоциліндру, що очікується.

(6)

Знайдене значення d_у приєднувального отвору пневмоциліндру округляється до найближчого значення з нормалізованого ряду і вибирається відповідна йому різьба

Приймаємо різьбу 10 мм, К3/8´´.

4.1. Вибір трубопроводів і пневмоапаратури

Знайдене при статичному розрахунку основного приводу значення умовного проходу приєднувальних отворів використовується для вибору трубопроводів, які зв’язують порожнини приводу з пневморозподільником, а також самого пневморозподільника. Їх прохідні розтини повинні відповідати вибраному значенню d_у .

Для допоміжних приводів, щоб запобігти довгої номенклатури пневмоапаратів та трубопроводів, які використовують в пневмосистемі, рекомендується пневморозподілювачі та їх лінії зв’язку вибирати аналогічними основному приводу, як це робиться звичайно на практиці.

Маслорозпилювач В44-13

Умовний прохід, мм	12
Тиск, МПа
номінальний	1,0
мінімальний	0,2
Витрата повітря при тиску 0,4 МПа, м3/хв.
максимальна	0,5
мінімальна	0,1
Втрата тиску при вказаній витраті повітря, МПа не більше	0,025
Пропускна здатність Kv, л/хв.	20
Діапазон регулювання подачі масла при постійній витраті повітря, капл/хв.
максимальному	0-40
мінімальному	0-15
Корисна ємність резервуара для масла, см3	200
Довговічність, г	6000
Маса, кг	1.00