Файл: Полубояринов Ю.Г. Основы машиностроительной гидравлики и пневматики учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.07.2024
Просмотров: 174
Скачиваний: 1
положения ,v0 ; по оси ординат — относительная разность давлений
• Кривые построены для разных значений параметра
а — , где и.от — коэффициент расхода проходного отверстия
. " о т 0
'площадью Q, соединяющего камеру 6 с каналом 7 (при х — х„); ц/т — коэффициент расхода дросселирующего отверстия площадью Q', соединяющего камеры 5 и 6.
Пользуясь указанной характеристикой, можно при заданных значениях р, р х и р.2 определить (при соответствующем параметре а)
относительное смещение плунжера — или по заданному значению и р найти соотношение давлений рх и р.,.
Рис. 42
Вавтоматических линиях для управления электрическими или механическими звеньями и осуществления функций автоматической защиты систем от перегрузок применяются дискретные гидравли ческие и пневматические устройства — реле.
Различают два основных типа реле: р е л е д а в л е н и я , которое срабатывает сразу же при заданном значении давления ра
бочей среды, и |
р е л е в р |
е м е н и , которое срабатывает через |
фиксированный |
промежуток |
времени. |
Схема гидравлического'реле давления дана на рис. 42, а. В кор пусе 7 имеется присоединительное отверстие 2, через которое жид кость поступает в камеру 3 и воздействует на мембрану 4. Прогиб мембраны передается на рычаг 5, который, поворачиваясь на оси, замыкает (при определенном давлении) контакты 8 (или размыкает контакты 9) электрической цепи. Величина предельного давления устанавливается с помощью винта 7 и пружины 6.
Схема гидравлического реле времени дана на рис. 42, б. Реле состоит из цилиндра 3, внутри которого размещен двухступенчатый поршень 8 со штоком управления 6. Перед рабочей операцией пор шень отводится вправо на расстояние /. Часть расхода рабочей жидкости, поступающей от источника питания, по параллельной линии / направляется в полость 2. Под давлением жидкости и с по-
3 / 4 7 * |
эа |
мощью усилия возвратной пружины 9 поршень перемещается влево до тех пор, пока полость 2 не соединится с полостью 10. Тогда жидкость от источника питания через реле пойдет на слив, минуя гидродвигатель. Время t перемещения поршня справа налево и есть время срабатывания реле. Величина его определяется длиной перемещения / и скоростью поршня v. Скорость поршня регули руется настройкой дросселя -4, пропускающего расход жидкости Q из полости 5 в напорную линию.
|
f |
Р — Рв |
где цл — коэффициент расхода |
дросселя; |
|
Од — площадь проходного |
отверстия;, |
|
р — давление в полости 5; |
|
|
р0 — давление в полости 2, |
равное давлению жидкости, по |
|
даваемой от источника |
питания. |
|
Давление р определяется из |
уравнения равновесия сил, дейст |
вующих на поршень. При установившемся режиме движения, пре
небрегая |
трением, |
имеем |
|
|
|
|
|
р (Q - |
Q0 = |
р 0 (Q - Qa ) + |
p'Qa - f с (/„ — / ) = О, |
||
где о |[ Qj — площади |
сечения поршня и штока управления, со |
|||||
|
ответствующие диаметрам D |
и Dx; |
||||
|
Q2 — площадь сечения штока диаметром £>.,; |
|||||
|
с — жесткость |
пружины |
9; |
|
||
|
р' — давление |
жидкости в камере |
10; |
|||
|
/0 —'• предварительный натяг пружины 9. |
|||||
Пренебрегая избыточным давлением р', |
находим |
|||||
|
|
р = |
|
р 0 _ ^ _ + |
|
|
|
|
и |
|
Q — П, |
Q — Q |
y |
Скорость движения |
поршня равна |
|
||||
а время |
срабатывания |
реле |
|
|
||
|
|
|
|
1 = - Т - |
. |
• (94) |
Чтобы повторить операцию, поршень снова отводится вправо. При этом жидкость из полости 2 через обратный клапан 7 перете кает в полость 5-, а полость 2 разобщается с полостью 10.
Преимуществом гидравлического реле времени является про стота его конструкции и эксплуатации.
Основной недостаток гидравлического реле заключается в не которой нестабильности времени срабатывания, обусловленной изменением вязкости жидкости при изменении ее температуры.
100
Литература
1.Автоматические приборы п регуляторы (справочные материалы). Под ред. Кошарского Б. Д . Изд. «Машиностроение», 1964.
2.А в р у т и н Р. Д . Справочник по гидроприводам металлорежущих станков. Изд. «Машиностроение», 1965.
3. Б а ш т а Т. М., 3 а и ч е и к о И. 3., Е р м а к о в |
В. В. и |
||||||||
X a ii м.о |
в и ч |
Е. |
М. |
Объемные |
гидравлические |
приводы. Изд. «Машино |
|||
строение», |
1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Г н й о н |
М. |
Исследование |
и расчет |
гидравлических систем. Изд. |
|||||
«Машиностроение», |
1964. |
|
|
|
|
|
|||
5. К р а с с о в |
И. |
М. |
Гидравлические |
элементы в системах |
управле |
||||
ния. Изд. «Машиностроение», 1967. |
|
|
|
|
|||||
6. П о г о р е л о в |
В. |
И., Т ю ш е в |
В. |
С. Гидропневмопривод и |
|||||
автоматика. Изд. СЗПИ, 1968. |
|
|
|
|
|||||
7. Ф е з а н д ь е |
Ж- |
Гидравлические механизмы. Оборонгиз, 1960. |
Глава 3
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
В машиностроении, наряду с механическими, оптическими и электрическими приборами для измерения и контроля линейных размеров изделий, в последнее время стали широко применять пневматические контрольно-измерительные устройства. Пневма тические устройства характеризуются относительно простой кон струкцией, высокой точностью, позволяют передавать сигнал об измеряемых величинах на расстояние и производить контроль без приложения усилий. Применяются пневматические устройства для высокоточных измерений и автоматизации контроля размеров и по грешностей формы изделий в подшипниковой, автотракторной, авиационной и других отраслях промышленности.
Разработку и внедрение пневматических контрольно-измеритель ных устройств в Советском Союзе производят заводы «Калибр»,. Первый Государственный подшипниковый завод, Горьковский ав томобильный завод, Завод имени Лихачева и другие предприятия
иорганизации.
§12. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ЛИНЕЙНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Понятие о пневматическом методе определения линейных размеров
Пневматический метод измерения и контроля линейных разме ров изделий основан на использовании зависимости Сен-Венана и Ванцеля для расхода газа, вытекающего через отверстие сопла.
При установившемся изоэнтропном |
истечении газа через |
сопло |
(рис. 43, с) с начальной скоростью, |
равной нулю, весовой |
расход |
G в соответствии с (42) будет |
|
|
где |
Q — |
площадь отверстия сопла в сечении / — / ; |
р 0 |
и р — |
абсолютное давление газа перед соплом и за соплом; |
102
|
Yo — удельный вес газа при давлении |
р0; |
|
|
|
||||||||
|
| . i c — коэффициент |
расхода |
сопла; |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
k — показатель |
изоэнтропы. |
|
|
|
|
|
|
||||
Если за соплом установлена с небольшим зазором s неподвиж |
|||||||||||||
ная |
преграда |
(заслонка) |
АВ |
(рис. 43, б), то величина расхода бу |
|||||||||
дет зависеть от площади зазора Qs при условии, что |
Qs -<С Q. Обо |
||||||||||||
значим d0— |
диаметр |
сопла. Тогда. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Q |
nd-0 |
Qs = |
nd0s. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Следовательно, при |
s •;. — |
и при |
условии, |
что величины |
р, |
р0, |
|||||||
у0, |
к, |ЛС |
и d{, |
постоянны, |
расход газа G в соответствии с формулой |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
(95) будет непосредственно зави- |
|||||||
|
1> |
|
|
[ |
сеть |
от |
величины |
зазора |
s. |
Эта |
|||
|
|
|
|
|
1 |
зависимость и лежит в основе пнев- |
|||||||
|
р0-const |
|
— ; |
матического метода измерения ли- |
|||||||||
|
|
Vo-0 |
|
|
Г~ |
нейных размеров. Обычно в каче- |
|||||||
|
|
|
|
|
I |
стве газа в пневматических измери- |
|||||||
|
в) |
|
|
|
|
|
з . |
|
Г |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
щ |
|
|
|
|
|
|
р0- |
const |
|
|
|
ч |
^ |
У |
|
|
|
||
|
|
v„-0 |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
' |
2 |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис. 43 |
|
|
|
|
Рис. |
44 |
|
|
|
|
тельных |
устройствах |
применяется тщательно |
подготовленный сжи |
||||||||||
тый |
воздух. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 44 показана |
схема определения |
линейного размера т |
изделия А пневматическим методом. Размер т связан с величиной зазора s перед соплом размерной цепью п—т—s = 0. Отсюда т --=
— п—s (п — постоянная величина). Заметим при этом, что пнев матический метод является относительным методом определения линейных размеров.
Располагая зависимостью G = / (s) можно по величине расхода воздуха судить о величине зазора s, а следовательно, и о размере т. Ввиду того что непосредственное измерение расхода воздуха вы полнить сложно, в пневматических устройствах регистрируются другие величины (например, давление), имеющие связь с расходом.
Известно, что при истечении газа через отверстия или сопла в за
висимости от соотношения давлений — возможно существование
Ро
двух областей движения: дозвуковой и сверхзвуковой.
103