Проект по расчету и конструированию пневматического привода

Содержание

Введение

1 Статический расчет двигателя

2 Расчет трения в уплотнениях

3 Расчет динамики пневмопривода

4 Расчет и выбор конструктивных параметров демпфера

5 Синтез системы управления и описание принципиальной схемы работы привода

6 Описание работы пневматического поворотного модуля

Заключение

Библиографический список

Приложения

Введение

Пневматические системы управления (ПСУ) наряду с электрическими и гидравлическими системами являются одним из наиболее эффективных средств автоматизации и механизации производственных процессов. За рубежом около 30% всех автоматизированных производственных процессов оснащено ПСУ.

Оснащение ПСУ машин и оборудования составляет: упаковочных машин до 90%, сварочных и литейных машин до 70%, автоматических манипуляторов до 50%, кузнечно-прессовых машин более 30%, прачечного оборудования до 40%, текстильных и обувных, деревообрабатывающего и пищевого оборудования 20%.

Преимущества ПСУ особенно проявляются при механизации и автоматизации следующих наиболее массовых операций: зажима деталей, их фиксации, квантовании, сборке, контроле линейных размеров, транспортировании, упаковки и других, что позволяет исключить или свести до минимума участие человека в тяжелых и монотонных операциях, при этом производительность труда на операциях возрастает в 1,54 раза.

Широкому внедрению ПСУ в машиностроении способствуют из положительные качества: относительная простота конструкции и эксплуатационного обслуживания, низкая стоимость и быстрая окупаемость затрат; надежность работы в широком диапазоне температур, при высокой влажности и запыленности окружающей среды; пожаро и взрывобезопасность; большой срок службы, достигающий 1000020000 ч (1050 млн. циклов); высокая скорость перемещения выходного звена пневматических исполнительных устройств; легкость получения и относительная простота передачи энергии (сжатого воздуха), возможность снабжения им большого количества потребителей от одного источника; отсутствие необходимости в защитных устройствах при перегрузке.

Целью данного курсового проекта является овладение методами проектирования пневматического или гидравлического привода технологических машин и механизмов, применяемого в различных отраслях промышленного производства; умение произвести расчеты статических, динамических, расходных характеристик привода; приобретение навыков по подбору элементов распределительной, регулирующей аппаратуры и составлению пневматических и гидравлических схем привода.

Описание работы пневматического поворотного модуля

На листе ШЕД 000.000.001 изображен пневматический поворотный модуль.

Модуль состоит из квадранта с углом поворота 2 радиан и двух демпферов, присоединенных к квадранту хомутами. Усилие демпфирования равно 2000 Н.

Сжатый воздух под давлением 6 атм. подаётся в полость гильзы пневмоцилиндра через поливинилхлоридовые трубки, присоединённые к штуцеру (фитинг фирмы Camozzi mod. 10513/8).Воздух давит на поршень, т.о. передавая энергию штоку-рейке. Шток-рейка входит в зацепление с зубчатым колесом, преобразовывая линейное движение во вращательное.

На выходном валу закреплён рычаг, имеющий на конце кольцо, входящее в контакт со штоками гидравлических демпферов. Усилие демпфирования можно регулировать с помощью регулировочного винта, имеющего ручку, посаженную с натягом на винт.

Заключение

В ходе выполнения КП были определенны основные параметры и принцип работы поворотного двигателя. Выбором параметров зубчатого зацепления и длины хода поршня можно получить требуемый угол поворота. Обычно он не превышает 360о, но в особых случаях может соответствовать и нескольким оборотам вала.

Замена двухпозиционного пневмоцилиндра многопозиционным позволяет получить в пределах угла поворота несколько фиксированных положений выходного вала.

Основные достоинства пневматических приводов следующие:

возможность питания от централизованной сети при относительной легкости транспортировки энергии сжатого воздуха на значительные расстояния;

высокие скорости срабатывания исполнительных устройств (пневмодвигателей и др.);

пожаро - и взыробезопасность, обеспечиваемые без применения защитных средств;

возможность работы в широком диапазоне рабочих температур, в условиях запыленности, вибрации, радиации;

простота конструкции и высокая надежность пневматических устройств;

простота ухода и обслуживания;

относительно низкая стоимость и быстрая окупаемость.

К недостаткам пневматических приводов относится:

1) сравнительно высокая стоимость энергии сжатого воздуха, что сказывается при непрерывном потреблении сжатого воздуха и больших его расходах;

2) невозможность без применения специальных устройств или конструкций обеспечить заданный закон движения выходного звена пневмодвигателя;

3) нестабильность скорости движения выходного звена пневмодвигателя особенно при переменных нагрузках;

4) плохие условия смазки трущихся поверхностей подвижных элементов пневматических устройств;

5) низкий КПД пневматических приводов;

6) необходимость защиты элементов привода от коррозии.