Пневмоавтоматика в машиностроении
С разработкой средств дискретной техники началось широкое внедрение пневмоавтоматики в различные отрасли машиностроения и приборостроения. Появилась возможность создавать пневматические программные задающие и считывающие устройства, дискретные цикловые системы автоматического управления технологическими машинами и технологическими комплексами.

К таким машинам относятся, в первую очередь, металлорежущие станки и прессы различного назначения, промышленные роботы, манипуляторы и автоматические линии, работающие замкнутым технологическим циклам. При этом наиболее оптимально, как показала практика, во многих случаях сочетание пневматической системы управления с гидравлическими исполнительными механизмами, т. е. создание пневмогидравлических систем автоматического управления.

Все большее значение начинает приобретать пневмоавтоматика при создании гибких автоматизированных производств в машиностроении, позволяющих быстро переналаживать оборудование на различные технологические циклы и успешно решать задачи автоматизации оборудования, работающего в условиях серийного, мелкосерийного и индивидуального производств. Высокая надежность и экономичность систем пневмоавтоматики, их широкие технические возможности ставят пневмоавтоматику, наряду с электроникой, в ряд важнейших средств автоматизации производственных процессов в машиностроении.

Элементы пневмоавтоматики: К числу простейших элементов, из которых состоит любая система пневмоавтоматики, относятся пневматические сопротивления, упругие элементы, пневматические емкости (камеры), линии связи. Из этих же простейших элементов строятся и более сложные функциональные пневматические устройства - пневматические усилители и преобразователи,

Элементы дискретной техники, элементы памяти и т. д., состоящие из нескольких простейших элементов, соединенных соответствующим образом. Пневматические сопротивления (дроссели) предназначены для создания сопротивления течению газа и перепада давлений, т. е. они выполняют функции, аналогичные функциям электрических сопротивлений в электрических системах управления.

Потери давления на дросселе в общем случае пропорциональны квадрату скорости течения газа! По назначению дроссели разделяют на постоянные, регулируемые и переменные. В постоянных дросселях пневматическое сопротивление в процессе работы не изменяется. К постоянным относятся дроссели типа капилляр, жиклер, щелевые. В регулируемых дросселях сопротивление можно установить вручную в пределах, обусловленных конструкцией дросселя и его проходным сечением. В переменных дросселях сопротивление изменяется в процессе работы пневматического устройства.

По характеру течения газа в каналах дросселей их разделяют на турбулентные и ламинарные. Само название говорит о том, что режим течения газа через дроссель в первом случае - турбулентный, во втором - ламинарный. Турбулентные дроссели характеризуются малым отношением длины канала дросселя к его диаметру, вследствие чего поток газа через дроссель при больших скоростях течения не успевает стабилизироваться.

По этой же причине (малая длина канала и большие скорости течения) протекающий по каналу газ не успевает обменяться теплотой со стенками и процесс истечения через дроссель условно считают адиабатным, а режим течения может быть как докритическим, так и надкритическим. В ламинарных дросселях отношение длины канала дросселя к его диаметру. При этом в узких и длинных каналах формируется ламинарное течение газа, а режим течения может быть только докритическим.

Поскольку при течении по длинным каналам газ успевает обменяться теплотой со стенками канала, термодинамический процесс изменения состояния газа в ламинарном дросселе изотермический. К турбулентным можно отнести дроссели типа сопло - заслонка, конус-цилиндр, шарик-конус, жиклер, шарик-цилиндр, к ламинарным - дроссели типа конус - конус, капилляр, щелевой дроссель и дроссель с переменной длиной канала Следует отметить, что разделение дросселей на турбулентные и ламинарные довольно условно.

По виду расходной характеристики дроссели делят на линейные и нелинейные. Если массовый расход газа через дроссель линейно зависит от перепада давлений на нем, то такой дроссель называют линейным. Линейную зависимость расхода от перепада давлений можно реализовать только при ламинарном течении воздуха через дроссель, поэтому ламинарные дроссели в то же время и линейные.

Если зависимость массового расхода газа через дроссель нелинейно зависит от перепада давлений на нем, такой дроссель называют нелинейным. Упругие элементы (чувствительные органы) в устройствах пневмоавтоматики предназначены для восприятия изменений контролируемых или регулируемых величин и преобразования их в механические перемещения или усилия, В качестве таких элементов широко распространены плоские и гофрированные эластичные мембраны, плоские и гофрированные упругие мембраны, трубчатые пружины, сильфоны.

Основные чувствительные элементы пневматических устройств, действие которых основано на принципе компенсации сил,- мембраны. В пневматических устройствах наиболее распространены эластичные мембраны. Они представляют собой зажатые между фланцами плоские или гофрированные диски, выполненные из прорезиненной ткани, капроновой пленки, резины и др. Материал мембраны должен обладать высокой механической прочностью, хорошей эластичностью, устойчивостью против воздействия агрессивных паров и газов.

Эластичные мембраны бывают плоскими и гофрированными. Предназначены они для создания достаточных усилий при сравнительно небольших перемещениях. Усилие, развиваемое эластичной мембраной, зависит от ее эффективной площади. Для увеличения усилия применяют жесткий центр, представляющий собой металлический диск, закрепленный на мембране.


Спонсор публикации:
  • нержавеющая сталь заказать на сайте москва .