Лекция 12. Расчет пневмоцилиндров

Расчет пневмоцилиндров

Уплотнения.

а) Кольца из маслостойкой резины.

Рис. 10 – Уплотнительные кольца из маслостойкой резины

При уплотнении кольцами шероховатость рабочей поверхности гильзы Rа=0,1 мкм, требуется обильная смазка. Компактны по конструкции.

Длина хода поршня до 100 мм. Трение минимально.

б) Манжеты V-образные из маслостойкой резины.

Рис. 11 – Уплотнительные V-образные манжеты

Требуется умеренная смазка. При двустороннем ходе поршня нужно две манжеты, этим усложняется конструкция поршня. Трение мало, т. к. величина В минимальна (рис.11).

в) Уголковые манжеты из кожи, хлорвинила или маслостойкой резины.

Рис. 12 – Уголковые манжеты

Большое трение из-за большой ширины В. Нужна хорошая смазка.

Применяются в крупных пневмоцилиндрах при D цилиндра 100 мм.

Рассчитывают внутренний диаметр цилиндра D, выбирают толщину стенок цилиндра h, рассчитывают количество Z и диаметр d стяжных шпилек, и диаметр резьбы на штоке.

Диаметр цилиндра D определяется из зависимостей:

1. Для пневмоцилиндров одностороннего действия

где р = 0,4 МПа – давление воздуха;

– КПД – учитывает потери на трение ≈ 0,85…0,9;

– усилие пружины, принимается конструктивно исходя из конструкции силового привода, Н.

2. Для пневмоцилиндров двустороннего действия при подаче воздуха в бесштоковую полость:

При подаче воздуха в штоковую полость:

где d – диаметр штока в мм.

Внутренние диаметры резьбы шпилек и резьбы на штоке:

где – внутренние диаметры резьбы шпилек и резьбы на штоке;

К = 2,25 – коэффициент затяжки резьбы;

Z – число шпилек;

– допускаемое напряжение материала шпилек или штока.

По значениям выбирают диаметр резьбы.

Толщина стенок гильзы h выбирается по таблице.

МЕМБРАННЫЕ (ДИАФРАГМЕННЫЕ) ПНЕВМОДВИГАТЕЛИ (ПНЕВМОКАМЕРЫ)

а) б)

Рис. 1 – Типы пневмокамер с тарельчатой диафрагмой одностороннего действия (а) и двустороннего действия (б)

На рис. 1 (а) показаны: 1. Штуцер; 2. Пружина; 3. Пружина; 4. Стальной диск (опорная шайба); 5. Корпус; 6. Диафрагма; 7. Шпилька; 8. Шток.

На рис. 1 (б): 1. Отверстие для штуцера; 2. Корпус; 3. Диафрагма;

4. Нажимной диск; 5. Шток; 6. Крепежный болт; 7. Отверстие для штуцера

Рис. 2 – Вращающаяся диафрагменная камера: (а) двухстороннего действия;

(б) одностороннего действия.

Пневмокамеры бывают с тарельчатой диафрагмой и с плоской; одностороннего действия и двустороннего; стационарные и вращающиеся.

Стационарные подразделяются на встроенные, прикрепляемые и приставные.

а) б) в)

Рис. 3 – Схемы пневмокамер

На рис. 3 показаны:

рис. 3 (а) – пневмокамера одностороннего действия с тарельчатой диафрагмой и штампованным корпусом;

рис. 3 (б) – пневмокамера двустороннего действия с тарельчатой диафрагмой и литым корпусом;

рис. 3 (в) – пневмокамера одностороннего действия с плоской диафрагмой и штампованным корпусом;

Достоинства пневмокамер:

– просты по конструкции и более дешевы;

– требуют меньшей точности изготовления и нет особых требований к шероховатости поверхностей;

– выдерживают до 600000 (1 млн. Корсаков) включений против 10000 для уплотнений пневмоцилиндров;

– не нужны уплотнения для камер одностороннего действия, а для камер двустороннего действия уплотнения только на штоке;

– компактны и имеют малый вес.

Недостатки:

– небольшой ход штока;

– непостоянство зажимного усилия.

Корпус и крышка изготавливаются из серого чугуна или штампуются из малоуглеродистой стали. Могут отливаться из алюминиевого сплава.

Тарельчатые мембраны прессуются в пресс-формах из четырехслойной ткани «бельтинг». С двух сторон покрываются маслостойкой резиной толщиной t = 3…10 мм.

Плоские изготавливают из листовой технологической резины с тканевой прокладкой t = 4…6 мм или из прорезиненной ткани (резинотканевые).

Рабочий диаметр мембраны D = 160…400 мм (75-500 мм) (рис.1б, 3а).

Диаметр опорной шайбы d = 0,7D для резинотканевых мембран;

Для резиновых мембран с тканевой прокладкой d = D – 2t – 2…4 мм.

Рис. 4 – Соединение опорных шайб с мембранами в пневмодвигателях двустороннего действия

а) б) в)

Рис. 5 – Основные варианты закрепления резинотканевых (а) и резиновых (б, в) мембран в корпусе

На рис.5(в) закрепление резьбовым кольцом – нетехнологичный вариант.

Дата добавления: 2014-01-07