Каталог
Каталог

Расчет пневмоцилиндров

Во время работы пневмодвигателей с большими внешними нагруз­ками может наблюдаться некоторое запаздывание с началом обработки команды на движение. Это связано с тем, что воздух является сжимае­мой средой. Поэтому необходимо некоторое время на создание импуль­са силы для преодоления нагрузки сил трения и инерционных сил. Все это характеризуется временем срабатывания пневматического двигате­ля, которое может влиять на работу всего пневматического привода.

Заканчивая рассмотрение типов пневматических двигателей, сле­дует отметить, что их выбор следует проводить с учетом условий рабо­ты. Так, если пневматический двигатель работает в условиях, когда его время срабатывания не влияет на цикл работы оборудования (нап­ример, пневмодвигатель используется для зажима), то тогда выбор пневмодвигателя наиболее прост и заключается в определении его кон­структивных параметров.

Если же пневмодвигатель используется в качестве привода узлов автоматизированного технологического оборудования, работающего по определенной циклограмме, то в этом случае при назначении типа пневмодвигателя следует учитывать время его срабатывания.

Поскольку пневматические приводы работают на постоянном подводимом давлении Р сжатого воздуха в пределах 0,4–10 МПа, то выбор пневмоцилиндров проводят на основе расчета их диаметров, а пневматических моторов - на основе расчета их рабочих объемов

Винтовой пневмоцилиндр

Рис.2.94. Винтовой пневмоцилиндр

Диаметр зажимных пневмоцилиндров определяется, исходя из усилия зажима F, приведенного к штоку пневмоцилиндра, по зависи­мости F = PS, где S - эффективная площадь цилиндра. Для пневмоци­линдра с двусторонним штоком

S = π(D2-d2)/4,

где D и d- соответственно диаметры цилиндра и штока. Задавшись ди­аметром штока (или определив его размер, исходя из условий прочнос­ти под действием силы зажима), определяют диаметр штока.

Если пневмоцилиндр с односторонним штоком, то необходимо знать, в какую полость (штоковую или бесштоковую) будет подаваться рабочая среда для зажима. Как правило, это бесштоковая полость, поскольку в этом случае необходимая сила зажима будет достигаться при меньшем диаметре цилиндра. Тогда

Часто для зажимных целей применяют пневмоцилиндры односто­роннего действия с односторонним штоком и пружинным разжимом.

В этом случае необходимо при расчете диаметра цилиндра учиты­вать и силу пружины G = с (/0 + /), где с - жесткость пружины, /0 - пред­варительный натяг, / - ход поршня при зажиме. Тогда

Рассчитав диаметр цилиндра D, из каталогов выбирают пневмо­цилиндр с ближайшим большим диаметром (это дает запас по силе за­жима) и ходом поршня, удовлетворяющим условиям зажима.

Если для зажима используется пневмомотор, то его выбор ведут по рабочему объему v. Расчетное значение определяют по формуле: v = 2πМ/P, где М - величина вращающего момента, приведенная к валу пневмомотора.

Расчет конструктивных параметров пневмодвигателей, работаю­щих в цикле автоматизированного технологического оборудования, проводится с учетом времени их срабатывания и сил трения. Учет вре­мени срабатывания обычно осуществляется путем введения параметра загрузки х [3], показывающего отношение действительной нагрузки F к величине теоретической силы Fт, развиваемой пневмодвигателем, т.е. х = F/Fт = F/(PS). Так, для пневмоцилиндров приводов движения рекомендуется принимать х = 0,4 — 0,5. При больших значениях х резко возрастает время срабатывания, а при меньших - использование пневмоцилиндра неэффективно [3].

Учет сил трения осуществляется путем введения коэффициента к, учитывающего потери энергии на преодоление сил трения. При малых нагрузках (до 600 Н) k = 0,5 — 0,2, при нагрузках от 600 до 6000 Н k = 0,2 —0,12, при F = 6000 —25000 Н k = 0,15 — 0,08 [3]. Тогда диаметр горизонтально работающего пневмоцилиндра определяется из выра­жения:

Если цилиндр работает в вертикальном положении, то следует учитывать силу веса перемещаемых масс (поршень, шток и соединен­ные с ним массы узлов оборудования).

Получив расчетный размер цилиндра, по его значению и длине хода подбирают из каталогов удовлетворяющий условиям работы пневмоцилиндр.

В случае работы пневмоцилиндра в динамическом режиме (частые и быстрые реверсы) при расчете необходимо учитывать динамические нагрузки (силы инерции). Они легко определяются, зная массы переме­щаемых пневмоцилиндром узлов и законы движения (разгон, тормо­жение, равномерное движение), благодаря которым находят возника­ющие при работе привода ускорения.

Работа пневматических двигателей связана с изменением объемов сжатого воздуха, его периодическим то сжатием, то расширением, что сопровождается изменением температуры. При расширении воздуха (особенно при выхлопе в атмосферу), происходит выпадение росы (увеличение влажности воздуха). Появление влаги на стенках пневмоаппаратуры, трубопроводов и пневмодвигателей приводит к их повы­шенной коррозии и преждевременному выходу из строя.

Поэтому очень важно при работе пневмоприводов жестко выдер­живать требования по осушке воздуха и создавать условия работы с постоянным давлением.

Комментарии
Отзывов еще никто не оставлял
Предзаказ
Предзаказ успешно отправлен!
Имя *
Телефон *
Добавить в корзину
Название товара
100 руб
1 шт.
Перейти в корзину
Обратный звонок
Запрос успешно отправлен!
Имя *
Телефон *
Заказ в один клик

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями оферты и политики конфиденциальности.

С помощью уведомлений о заказе можно не только получать актуальную информацию по заказу, но и иметь быстрый канал связи с магазином