Механика \ Основы теории пневмопривода

Методичні вказівки до лабораторних робіт за курсом "Основи теорії пневмоприводу", страница 11

Методика розрахунку часу спрацьовування поршньового приводу двусторонньої дії

А. Вихідні дані.

1.Вихідними величинами для дінамічного розрахунку приводу є:

а) робочий тиск (абсолютний) р_М Па (задається);

б) сила тертя Р₁ Н (визначається експериментально);

в) корисне (статичне) навантаження Р₂ Н (задається);

г) вага рухомих частин, приведена до штоку пневмоциліндра Р₃ Н (визначається);

д) діаметр пневмоциліндра D=0,16 м;

є) діаметр штока d=0,040 м;

ж) довжина ходу S=0,370 м;

з) ефективна площа підводящого повітропроводу (визначається);

і) ефективна площа повітропроводу на лінії вихлопа (визначається);

2.Сила тертя визначається експериментально. Коли робочий тиск р_м, статичне та інерційне навантаження встановлені відповідно до завдання, вмикається робочий хід приводу і при усталеному русі знімаються миттєві значення тисків у робочій порожнині приводу р_у (по манометру М1), в порожнині противотиску р_ву (по манометру М2), в порожнині навантажувального гідроциліндра р_гу (по манометру М3), а також показання індикатора динамометра.

Сила тертя в пневмоциліндрі

Р_1п=р_уD²- p_ву (D²-d²_ш)-P_дин,,

де P_дин — зусилля на динамометрі, яке визначається за тарировочним графіком (рис. 4).

Сила тертя в гідроциліндрі

P_1г=P_дин- p_гуD_Г²,

де D_Г=0,08м, діаметр поршня гідроциліндра.

Повна сила теря

Р₁=Р_1п+Р_1г= р_уD² - p_ву(D²-d²_ш)- p_гуD_Г².

3.Приведена вага рухомих частин Р₃ та ефективна площа визначаються по методиці, наведеній вище (Лаб. работа №2, А, пп.3,4).

4. Ефективна площа повітропроводу на лінії вихлопу визначається за аналогією з . При цьому для розрахунку треба прийняти:

— розміри трубопроводу на дільниці від циліндра до клапана К2 — _В1=0,5м, d_У=0,015 м;

— еквівалентна довжина для клапана К2 — _В2=5 м, d_У=0,015 м;

— розміри трубопроводу на дільниці від клапану К2 до повітророзподільника ПР — _В3=1 м, d_У=0,0125 м;

— еквівалентна довжина для крана КР — _В4=5 м, d_У=0,0125 м;

еквівалентна довжина для повітророзподільника — _В5=6 м, d_У=0,01м.

Б. Порядок розрахунку часу спрацювання

1. Час перемикання повітророзподільника приймається =0,15с.

2. Час розповсюдження хвилі тиску не враховуємо.

3. Величина безрозмірного навантаження

c=P/p_мF=(P₁+P₂+p_ad²_ш)/р_м.

4. Параметр a=F/F_В=D²/(D²-d²_ш).

5. Параметр w=.

6. Безрозмірний тиск у робочій порожнині в момент початку руху прийняти s_p=1.

7. Безрозмірний тиск у порожнині протитиску в момент початку руху

s_ВР= ,

де sA =р_а/р_м=1/р_м.

8. Час наповнення робочої порожнини до тиску руху

t_{3 нап} ,

де функції y₁(s_р) і y₁(s_A) визначаються за графіком (рис. 6).

9. Час зпорожнення порожнини протитиску до тиску руху s_ВР

t_{3 зпор}, де V_В=V_ОВ+F_ВS=69×10^-4 м³,

s_A=р_а/р_м;

y₂(s_вр),y₂(s_A) — функції тиску, які визначаються за графіком (рис.8),

Рис.8

10. В якості розрахункового часу ₃ приймаємо більше із значень

_3нап , _{3 зпор}.

11. Безрозмірна швидкість усталеного руху поршня _У, а також значеня сталих тисків у порожнинах s_у і s_ву знаходяться за таблицями [2] в залежності від безрозмірного навантаження c, відношення s_A/a і коефіцієнта С_у, значення якого визначається за формулою: