Последовательность расчета

Расчет пневмопривода схвата

Расчет пневмопривода захватного устройства проводится на основе расчетной схемы, приведенной на рис. 3.

Рис. 3. Расчетная схема

На этой схеме приняты следующие обозначения:

D, d – диаметр поршня цилиндра и штока [ ];

S – рабочий ход поршня[ м ];

– начальные объемы рабочей и выхлопной полостей [ ];

– длины трубопроводов подводящей и выхлопной линий [ ];

– диаметры подводной и выхлопной линий [ ];

– усилие на штоке [ H ] ;

– давление воздуха в магистрали ;

– коэффициенты расхода подводящей и выхлопной магистралей.

Связь между системами измерений:

1) Диаметр пневмоцилиндра захватного устройства может быть определен по формуле

,

где ; – потери на трение в уплотнениях.

Потери силы на трение в манжетных уплотнениях

,

где - коэффициент трения (для резины равен 0,1-0,15);

D – уплотняемый диаметр, м;

- высота трущейся части манжеты, м.

2) Определение безразмерной нагрузки.

Коэффициент безразмерной нагрузки определяется выражением

.

Верхний предел нагрузки колеблется в диапазоне в зависимости от линии противодавления , и обусловливается величиной магистрального давления: при ; при . Оптимальной нагрузкой для получения достаточного быстродействия является . По этой же формуле можно выбрать или откорректировать и диаметр цилиндра.

3) Определение безразмерного конструктивного параметра N производится по формуле

,

где - коэффициент расхода подводящей магистрали;

- диаметр трубопровода подводящей магистрали.

Обычно N не превышает 5.

4) Определение коэффициента , характеризующего пропускающую способность подводящей и выхлопной линий привода, осуществляется по следующим зависимостям

; ; ,

где , - эффективные площади входного и выходного отверстий.

Значения коэффициентов расхода выбирают на основании опытных данных, либо по справочной литературе [2]. Обычно .

5) Определение приведенных начальных координат и положений поршня.

Сначала выбираются начальные объемы рабочей и выхлопной полостей с учетом объемов трубопроводов (рабочий объем цилиндра во внимание не принимается)

а затем

;

.

6) Определение безразмерного времени срабатывания привода .

Осуществляется либо с помощью приближенных формул для указанных диапазонов изменения соответствующих параметров, либо с помощью графиков, приведенных в справочнике [2] (по значениям и , а также по N и ).

Приближенные формулы для безразмерного времени имеют вид

– для ;

– для .

Эти формулы применимы при следующих условиях:

.

Если отношение площадей торцов поршня изменяется в пределах от 0,5 до 1,0, то может быть применена следующая формула

,

которая используется при .

Погрешность расчета по приведенным формулам обычно не превышает 15 %.

Если параметры привода выходят за пределы приведенных значений ( и т.д.), необходимо численное интегрирование уравнений [2].

7) Определение действительного времени t срабатывания привода осуществляется по формуле

.

Полученное значение сравнивается с приближенным, полученным по формуле

,

где V – скорость течения воздуха в трубопроводе (V =15-25 м/с).

Если полученное время не удовлетворяет требуемому, выбирают другие параметры привода и, прежде всего, диаметр поршня и вновь повторяют расчеты.

Дата добавления: 2014-12-25