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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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, С

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