Элементы и устройства гидро- и пневмосистем

Страницы работы

Содержание работы

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).


Элементы, в которых накапливание пневматического заряда осуще­ствляется за счет изменения объема, происходящего пропорционально
приложеннойк элементу разности давлений, называют пневматическими
конденсаторами. Пневматический конденсатор содержит две камеры, раз­
деленные подвижной герметичной перегородкой, к которым подводят соответствующие давления. Подвижную перегородку выполняют в виде
поршня (рис. 3.5).


Пневматические камеры

Пневматическиекамеры представляют собой сочетание пневмоемкости и пневмосопротивлений. Камеры со сквозным протоком называются проточными или междроссельными (рис. 3.6, а).


Камеры, в которых приток воздуха происходит только через одно пневмосопротивление, называют глухими камерами (рис.3.6,б)


Пневмосопротивление

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 Ру3у2 = 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.

Похожие материалы

Информация о работе