3. ЭЛЕМЕНТЫ И УСТРОЙСТВА ГИДРО И ПНЕВМОСИСТЕМ
3.1. Элементы и устройства пневмосистем
В настоящее время пневматические системы, использующие в качестве энергоносителя энергию сжатого воздуха, получают все более широкое распространение в самых различных областях техники (включая робототехнические и автоматизированные комплексы машиностроительной, космической, авиационной, химической, атомной и других отраслей промышленности)
Такая тенденция объясняется наличием ряда преимуществ пневматических систем (в частности, высокие экономическая эффективность и эксплуатационная надежность, простота конструкции, их широкие технические возможности по реализации дискретных систем автоматического управления и прочие). Кроме того, особенно большие перспективы открываются перед пневмоавтоматикой при создании систем управления гибких автоматизированных производств.
Поэтому ознакомление с подобного рода устройствами, входящими в эти системы, представляется необходимым для любого специалиста, работающего в сфере автоматизации процессов и систем.
Классификация пневматических сопротивлений
Турбулентные пневмосопротивления представляют собой канал цилиндрической формы с малым отношением длины к диаметру.
Ламинарные пневмосопротивления обычно выполняют в виде капилляров, то есть каналов цилиндрической формы с большим отношением длины к диаметру.
К пневмосопротивлениям смешанного типа относят дроссели, работающие при любых других (кроме турбулентного и ламинарного) сочетаниях течений воздуха.
Если расход газа через пневмосопротивление линейно зависит от перепада давления на нем, то такое сопротивление называют линейным, а при отсутствии такой зависимости - нелинейным.
Постоянные пневмосопротивления в процессе работы в пневматических устройствах не изменяют своего значения.
Переменные пневмосопротивления - сопротивления, величина которых может изменяться в определенных пределах.
Управляемые пневмосопротивления - сопротивления, величина
которых может изменяться под действием какого-либо параметра (чаще перемещения)
и зависит от величины этого параметра, т. е. величина этих сопротивлений
может изменяться в процессе работы пневматического устройства автоматически.
Постоянные пневматические сопротивления
Постоянные турбулентные сопротивления представляют собой различной конструкции жиклеры с цилиндрическими отверстиями различного диаметра и длины (рис. 3.1, а).
Постоянные ламинарные сопротивления
Ламинарные сопротивления представляют собой длинные капилляры с гладкими стенками (рис. 3.1, б).
Ламинарные сопротивления представляют собой щель, образованную! двумя Цилиндрическими поверхностями (рис. 3.1, в).
Переменные пневматические сопротивления
На рис.3.2 показано переменное турбулентное сопротивление типа цилиндр—конус, представляющее собой цилиндрическую втулку 1, вдоль которой перемещается конус 2. Если втулку сделать конической, то получаем переменное ламинарное сопротивление типа конус-конус. Иногда применяют щелевые ламинарные пневмосопротивления (рис. 3.2), представляющие собой кольцевой зазор, образованный цилиндрической втулкой 1 и подвижным цилиндром 2.
Управляемые пневмосопротивления
Характерная особенность этого сопротивления - наличие в сопле 2 выходного цилиндрического отверстия, через которое происходит истечение газа в зазор n между соплом 2 и заслонкой 1. Изменение зазора между соплом 2 и заслонкой 1 производится за счет небольшого усилия, перемещающего либо сопло, либо заслонку (рис. 3.3).
Пневматические емкости
Элементы, в которых накапливание заряда осуществляется за счет изменения давления при постоянном объеме, в пневмоавтоматике принято называть пневматическими емкостями (рис. 3.4, а).
Переменная пневмоемкость представляет собой пару поршень-цилиндр. Объем пневмоемкости можно настраивать путем изменения положения поршня в цилиндре (рис.3.4, б).
 |
 |
Пневматическиекамеры представляют собой сочетание пневмоемкости и пневмосопротивлений. Камеры со сквозным протоком называются проточными или междроссельными (рис. 3.6, а).
 |
 |
Как глухие, так и проточные камеры могут иметь постоянные и переменные пневмосопротивления.
Простейший струйный элемент состоит из питающего сопла 2, к которому подводится давление питания Р0, канала управления 1 и двух каналов 3 и 4, один из которых расположен соосно с каналом питания, а другой - под углом к нему.
Струя жидкости или газа, подаваемая под давлением ро к соплу
питания 2, вытекает из него и попадает в соосно расположенный с ним приемный
канал 4, формируя выходной сигнал Рв1 определенного уровня (рис.3.7).
Струйный элемент памяти
Такой элемент имеет канал питания, в который подается сжатый газ или жидкость под давлением Р0, каналы управления, в которые подаются сигналы РY1, РY2, РY3, и два выходных канала Рв1 и РВ2 . Выход РВ2 линией положительной обратной связи ОС соединен с каналом управления Ру1 При подаче давления питания Р0 в канал питания и отсутствии управляю-
 |
щих сигналов РУ2 и Ру3 (Ру2 = Ру1= 0) струя, вытекающая из канала питания, попадает па выход, где формируется сигнал Рв1 = 1. Па выходе формируется сигнал Рв2= 0. Элемент памяти находится в устойчивом состоянии.
Пассивные элементы - это элементы, выходные сигналы которых формируются только за счет входных сигналов. Пассивный элемент, построенный на принципе взаимодействия струй и реализующий логическую операцию «конъюнкция» (И), имеет два входных канала, расположенных под углом а, в которые подаются управляющие дискретные сигналы Ру1 и Ру2, и один выходной канал, где формируется выходной сигнал РВ(рис. 3.8).
Используя взаимодействие струй, можно построить пассивный элемент, выполняющий несколько логических операций,— комбинированный логический элемент К. Такой элемент имеет два входных канала, по которым подаются дискретные сигналы управления Ру1 и Ру2, и три выходных канала, на которых формируются сигналы РВ1, РВ2 и РВ3.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.