Распределительные краны с ручным ножным управлением

Распределительные краны (краны управления) служат для управления работой пневмодвигателей.

По конструкции золотника распределители бывают:

1. с плоским золотником;

2. с цилиндрическим золотником;

3. с коническим золотником.

Золотник должен плотно прилегает к поверхности по которой он перемещается исходя из условия наиболее технологичным и надёжным является распределители с плоским золотником. Они не теряют герметичности по мере износа золотника, а распределители с цилиндрическим золотником требуют тщательной пригонки и теряют герметичность по мере износа. Распределители с цилиндрическим золотником удобны в управлении (особенно при автоматизации цикла) и потому применяются часто.

По числу рабочих позиций рукоятки (кроме исходной позиции) и по числу каналов (ходов), по которым движется поток сжатого воздуха, распределители делятся на:

1)однопозиционные трёхходовые для управления цилиндрами одностороннего действия;

2. двухпозиционные четырёхходовые для управления цилиндрами двухстороннего действия;

3. трехпозиционные многоходовые, для одновременного управления последовательной работой двух цилиндров.

При изготовлении небольших деталей и деталей с малым машинным временем на обработку целесообразно применять распределительные краны с ножным управлением; в этом случае обе руки рабочего освобождаются для выполнения других приёмов.

Дроссели с обратными клапанами они предназначены для регулирования расхода воздуха в одном направлении и обеспечении свободного прохода в обратном направлении. Существуют три типа дросселей:

1. игольчатые;

2. клапанные;

3. щелевые.

Дроссели применяются для замедления рабочего хода (что бы не сдвинуть заготовку с установочной поверхности) и быстрого холостого хода.

Дроссели обеспечивают замедленный ход на всём пути движения поршня в результате увеличивается время срабатывания двигателя.

Регулирование последовательного срабатывания 2-х цилиндров одного приспособления.

Необходимость последовательного срабатывания цилиндров

управляемых общим распределительным краном возникает, например, в случае, когда один цилиндр засылает заготовку до установочных поверхностей приспособления, а второй после этого зажимает её окончательно. Эту задачу можно решить одним из следующих способов:

1. применение цилиндров различных объёмов и диаметров; при одновременном подводе воздуха малогабаритный цилиндр срабатывает быстрей;

2. уменьшением скорости заполнения воздуха одного из двигателей, путём уменьшения сечения проходного канала, т.е. путём применения const или регулировочного дросселя;

3. применением автоматических регуляторов обеспечивающих последовательность включения цилиндров.

Предохранительная аппаратура

Эта аппаратура предназначена для предотвращения аварий связанных с потерей давления в сети ниже ЗМПа.

Применяются два типа предохранительных устройств:

1. обратные клапаны;

2. реле давления.

Первые - пропускают воздух лишь в цилиндр и задерживают его выход из цилиндра

Вторые - автоматически выключают электродвигатели станка в случае падения давления ниже допустимого.

Гидравлический привод

На машиностроительных заводах имеются компрессорные установки, поэтому в большинстве случает для автоматизации и механизации станочных приспособлений конструкторы охотно используют пневматические приводы, которые отличаются простотой. Однако когда нужно создать большое давление на штоке требуется применять цилиндры больших диаметров, что в свою очередь сильно увеличивает габариты приспособления, от этого недостатка избавлены гидравлические приводы. Другие достоинства гидроприводов: 1) они не требуют смазки; 2) отсутствуют неполадки вызванные коррозией; 3) они применяются для точных перемещений рабочих органов  и подвижных частей приспособлений.

Гидравлические приводы по принципу работы аналогичны пневматическим поршневым приводам. В них также необходимая сила, с помощью которой осуществляется тот или другой элемент операции (зажим обрабатываемой заготовки, поворот приспособления и т.п.), создается с помощью цилиндров одно или двухстороннего действия. Однако оборудование и аппаратура гидроприводов существенно отличаются от оборудования и аппаратуры пневмоприводов. Применять различные приспособления с гидроприводом можно либо на гидрафицированных станках, оснащенных собственной насосной станцией для питания рабочих цилиндров, либо при наличии отдельных гидроустановок, действующих от самостоятельно электро или пневмодвигателя, либо при наличии мощных гидростанций, обслуживающих группу станков.

Гидроприводы по сравнению с пневмоприводом более устойчивы при изменениях нагрузки на заготовку в процессе обработки Поэтому они широко применяются, например, в автоматических устройствах для копировальной обработки деталей. Высокое давление в гидроцилиндрах позволяет обойтись без специальных усилителей зажимов, часто необходимых при использовании пневмоприводах для закрепления заготовок, при обработке которых возникают большие силы резания.

Гидроприводы имеют сложную конструкцию и затраты на их изготовление больше по сравнению с пневмоприводом. Кроме того, у гидроприводов происходит утечка масла через уплотнения в местах сопряжения подвижных деталей. Для сбора этого масла необходимо применять специальные устройства, а также расходовать при этом дополнительную энергию на циркуляцию в системе масла, перекачиваемого для восполнения утечки. На работоспособность гидропривода оказывает влияние качество масла, например, его вязкость. Обычно используется веретённое масло 2 или 3 и турбинное марки Л.

Недостатком гидропривода является низкий КПД при большом машинном времени обработки, т.к. во время зажима насос гидросистемы работает на бак, поэтому для повышения экономичности использования гидроприводов, применяют гидроаккумуляторы, которые пополняют утечку

масла и поддерживают давление в системе во время зажима заготовки при отключённом насосе.

По источникам энергии гидроприводы делятся на:

1. пневмогидравлические - источник энергии сжатый воздух;

2. механогидравлические - приводятся в действие мускульной силой рабочего;

3. гидравлический - имеющий индивидуальную или групповую насосную установку.

 

Гидроаккумуляторы

Гидроаккумуляторы служат для поддержания требуемого давления масла при неработающем электродвигателе или другом приводном устройстве гидроустановки, а также для восстановления неизбежных утечек масла из системы в процессе работы установки.

Применяются пневмогидравлические и пружинногидравлические аккумуляторы поршневого и диафрагменного типа. Последние могут быть цилиндрическими и сферическими. Сферические аккумуляторы отличаются от цилиндрических большей компактностью и лёгкостью.

Рассмотрим принцип работы гидроаккумулятор поршневого типа.

Гидроаккумулятор состоит из гидроцилиндра с крышками в котором помещается поршень, уплотненный резиновыми кольцами.

Одна полость аккумулятора А заполняется сжатым воздухом под давлением 35...40МПа, а затем другую полость Б заполняют маслом под давлением 50МПа.

Под давлением масла поршень перемещается и давление в обоих полостях выравнивается до 50 МПа.

При потери давления в сети сжатый воздух перемещает поршень в право компенсируя падение давления и обеспечивая равенство давлений в левой и правой полостях цилиндра. Один, два раза в год гидроаккумулятор необходимо подзаряжать.

Пневмогидравлический привод

Представляет собой механизм усилитель состоящий из 2-х цилиндров: большого и малого.

Давление воздуха действующего на поршень пневмацилиндра большого диаметра, усиливается во втором гидравлическом цилиндре за счёт уменьшения его диаметра.

А - преобразователь давления, состоящий из пневмацилиндра -низкого давления и гидроцилиндра  -высокого давления

В - рабочий гидроцилиндр связанный с приводом приспособления.

Сжатый воздух из трубопровода попадает в пневмоцилиндр низкого давления и перемещает поршень и шток влево. Закрепление заготовки осуществляется при давлении жидкости на поршень рабочего гидроцилиндра.

Усилие зажатия развиваемое поршнем пневмогидравлического привода рассчитывается исходя из равновесия системы

Наибольшее усилие зажима развиваемое таким приводом при давлении р равным 4МПа равно 5000 кН.

По принципу работы преобразователи делятся на 2 группы. Первая группа преобразователи прямого действия рассмотренные нами выше и вторая группа преобразователи последовательного действия, состоящие из двух блоков: а) пневматического и б) гидравлического, работающих по следующей схеме.

1. срабатывает блок низкого давления, обеспечивающий предварительный зажим заготовки;

2. срабатывает блок высокого давления, осуществляющий окончательный зажим;

3. срабатывает ступень разжима, подготавливает преобразователь к последующей работе.

Преобразователи последовательного действия в отличие от прямого действия обеспечивают экономию сжатого воздуха на 90...95% от объёма расходуемого воздуха обычными пневмаприводами той же мощности