Трехмембранное реле УСЭППА - раздел Образование, Тема 1: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОПРИВОДАХ.. 6 Для Построения Систем Пневмоавтоматики Станков И Других Технологических Машин...
Для построения систем пневмоавтоматики станков и других технологических машин примерно с 60-х годов XX века начали широко применять аппаратуру среднего уровня давления, реализованную с использованием элементного принципа, при котором система собирается из пневмоэлементов универсального назначения. Одной из наиболее полных является универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики (УСЭППА), которая по своим функциональным и монтажно-коммутационным данным близка к современной промышленной электротехнике. Номенклатура УСЭППА состоит из устройств центральной части, входных, выходных, вспомогательных устройств и монтажно-коммутационных деталей.
Информация через входные устройства (от рабочих органов объекта и датчиков, а также от устройств автоматического ввода программы) поступает в центральную часть системы.
Центральная часть перерабатывает эту информацию и реализует заданную последовательность работы исполнительных механизмов автоматизируемого объекта, выдавая команды им и информацию оператору через выходные устройства.
Набор элементов, образующих УСЭППА, является функционально полным и достаточным для построения любого управляющего устройства аналогового (непрерывного) или аналогово-дискретного действия и любой релейной (дискретной) схемы.
Элементы достаточно просты по конструкции и технологии их изготовления и сравнительно компактны.
Важное свойство элементов системы – их завершенность.
Все элементы имеют определенные технические характеристики, обеспечиваемые при изготовлении, и при включении их в систему управления никакой отладки элементов не требуется.
Важной особенностью устройства УСЭППА является высокая унификация деталей и стыковой монтаж элементов, при котором коммутация межэлементных входов и выходов обеспечивается при помощи каналов, выполненных в платах. Питание элементов УСЭППА (также как и элементов системы ПЭРА) осуществляется сжатым воздухом с давлением 0,14 МПа.
Рассмотрим устройство и работу одного из основных элементов – трехмембранного пневмореле (рис. 9.11).
Реле состоит из двух корпусных деталей, двух крышек и жёсткого центра, соединенного с тремя мембранами. В реле имеются четыре (I-IV) камеры и шесть (1-6) входных и выходных каналов.
Торцы жесткого центра и сопла в крышках образуют в камерах I и IV два пневматических контакта типа сопло-заслонка.
Воздух под давлением подаётся в камеры II и III, при этом в одну из камер воздух подводится постоянно и под пониженным давлением (давление подпора), а в другую - периодически под давлением, равным давлению питания рпит (управляющий сигнал). Принимается, что сигнал управления может быть равен 0 или 1, чему соответствует избыточное давление 0 или 0,14 МПа.
При подаче командного сигнала (в камеру II или III) мембранный блок под действием результирующего усилия от давления этого сигнала в одной камере и давления подпора в другой перемещается вниз или вверх, открывая один контакт и закрывая другой.
Давление подпора принимается равным 0,6 рпит (на рис. 9.12 и 9.13 обозначено перекрестной штриховкой), если при отсутствии управляющего сигнала наиболее важный для обеспечения надёжности работы схемы пневмоконтакт должен быть закрыт, и 0,3 рпит (обозначено обычной штриховкой) – если открыт.
Примеры реализации логических операций посредством мембранного реле показаны на рис. 9.12 – разобраться самостоятельно в последовательности: функция - таблица истинности - работа схемы.
§11.6 Реализация некоторых функциональных устройств посредством трёхмембранных реле УСЭППА
11.6.1 Импульсатоp (рис. 9.13,а)
Импульсаторы предназначены для получения на выходе устройства импульсов заданной длительности.
Как видно из диаграммы, появление входного сигнала х (х=1) вызывает появление выходного сигнала f (f=1). Отключение f (f=0) происходит через промежуток времени , хотя сигнал х может подаваться и далее.
Схема состоит из двух реле Р1, Р2 и дросселя ДР.
х=0; Р1 ; Р2 ; f–4(Р2)3(Р1)–А, т.е. f = 0; (А - выход в атмосферу);
х=1; мгновенно Р1 ; П–(Р1)3(Р2)4–f, т.е. f = 1, кроме того: х–1(ДР)2(Р2), давление в полости III реле Р2 начинает расти (чем больше сопротивление ДР, тем медленнее).
Через время Р2 , закроется пневмоконтакт 3-4 и откроется пневмоконтакт 4-А, в результате f–4(Р2)–А, т.е. f = 0.
Все темы данного раздела:
Достоинства и недостатки гидроприводов
К существенным преимуществам гидравлических приводов перед другими, в том числе и электрическими, следует отнести:
- возможность бесступенчатого регулирования скорости в ши
Давление в жидкости
Жидкость в гидравлике рассматривают как непрерывную среду, заполняющую пространство без пустот и промежутков. Вследствие текучести в жидкости действуют силы не сосредоточенные, а не
Характеристики жидкостей.Рабочие жидкости гидроприводов станков
В процессе работы гидросистем рабочие жидкости подвергаются воздействию изменяющихся в широком диапазоне давлений, температур, скоростей.
В качестве рабочих жидкостей гидроприводов станков
Режимы течения жидкости в трубах
Возможны два режима течения жидкостей в трубах: ламинарный и турбулентный.
Ламинарнымназывают слоистое течение жидкости без перемешивания её частиц и б
Гидравлические потери
Разность давлений масла в двух сечениях одного и того же трубопровода при условии, что первое расположено выше по течению, а второе – ниже, определяется уравнением Бернул
Расход жидкости через отверстия
1.6.1 Расход масла через отверстие или щель любой формы малой длины вычисляется по формуле:
, л/мин,
где – коэффициент расхода; в диапазоне Re=40-40000 =0,6-0,65 для отверс
Утечки в движущихся щелях
Рис. А6
Через зазоры, образованные неподвижной и движущейся стенками (зазоры между поршнем и цилиндром, золотником и корпусом распределителя и т.п. – рис. А6), объём утекающей жидко
Виды и структура гидроприводов. Исполнения гидроаппаратуры
1.9.1 Различают гидроприводы (ГП) низкого (до 1,6 МПа), среднего (1,6 – 6,3 МПа) и высокого (6,3 – 20 МПа) давлений. Первые чаще применяются в шлифовальных, расточных и других станк
Аксиально-поршневые насосы
Масло подается с помощью цилиндров, размещённых в блоке 4 (рис. 1.2). Поршни 12 цилиндров через шатуны 5 связаны с шайбой 7. Блок и шайба синхронно вращаются вокруг осей I-I и II-II
Радиально-поршневые насосы
Ротор 1 (рис. 1.3) вращается вокруг своей оси. Обойма 4 статора, которой касаются головки поршней 2 цилиндров, расположена относительно ротора с эксцентриситетом е.
Пластинчатые насосы двойного действия
Ротор с наклонными пластинами вращается в статорном кольце 2 (рис. 1.4, а). Расточка статорного кольца имеет профиль в виде эллипса. При работе насоса пластины под действием центроб
Гидромоторы
3.1.1 Гидромоторы преобразуют энергию потока жидкости в механическую энергию вращательного движения выходного вала. Конструкции ряда гидромоторов схожи с конструкциями насосов.
Гидроцилиндры и поворотные гидродвигатели
Эти агрегаты являются гидродвигателями возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения, преобразующими энергию потока жидкости в механическую энергию перемещающегося поршня (корпуса ци
Дифференциальное включение цилиндра с односторонним штоком
Гидроцилиндр с односторонним штоком при определённых диаметрах поршня и штока, подключенный по т.н. дифференциальной схеме (рис. А8), позволяет обеспечить требуемое соотношение с
Золотниковые направляющие распределители
В таких распределителях запорно-регулирующими элементами являются цилиндрические или плоские золотники, получающие прямолинейное перемещение.
На рис. 3.1,а,б показаны конструктивная и абст
Гидравлические замки
Гидрозамок – это обратный управляемый клапан, предназначенный для пропускания потока масла:
а) в одном направлении и запирании в обратном – в случае отсутствия управляющего воздействия;
Напорные клапаны
Напорные клапаны используются в гидросистемах в функции предохранительных клапанов или переливных.
Предохранительные клапаны являются аппаратами эпизодического действия, предназначенными д
Редукционные клапаны
Служат для создания на участке гидросистемы постоянного давления, меньшего, чем давление, развиваемое насосом. Клапаны могут применяться для регулирования усилия, развиваемого рабочим органом. Реду
Клапаны соотношения давлений (пропорциональные)
Клапаны поддерживают постоянное соотношение между давлением на входе р1 и на выходе р2.
Уравнение равновесия сил на поршне клапана (ри
Дроссели
Дроссель представляет собой местное гидравлическое сопротивление, устанавливаемое на пути течения жидкости с целью ограничения её расхода или создания перепада давления.
Ра
Гидропанели
В гидросистемах в ряде случаев взамен отдельных аппаратов применяются более компактные и надежные комбинированные аппараты - гидропанели и клапанные коробки целевого назначения. Эти
Регулирование скорости рабочего органа
Рабочий орган (РО) станка, робота или иной машины может приводиться гидродвигателем и получать вращательное (рис. 5.1,а) или поступательное движение. Поступательное движение РО може
Дроссельное управление скоростью гидродвигателя
Рассмотрим системы с дросселем на входе (рис. 5.3,а) и на выходе (рис. 5.3,б).
В них насос обеспечивает постоянную подачу Qн. Очевидно:
,
где Q – подача в цили
Стабилизация скорости рабочего органа при дроссельном управлении.
Для регулирования и стабилизации скорости применяют регуляторы расхода (регуляторы потока, регуляторы скорости).
В системах с дросселем на выходе применяются регуля
Машинное управление скоростью гидpодвигателя
6.2.3.1. В гидроприводе вращательного движения по рис. 5.1,а скорость выходного звена (вала гидромотора) может изменяться с помощью регулируемого насоса, регулируемого мотора или с помощью обеих ук
Машинно-дроссельное управление регулированием скорости гидродвигателя
В системах с дроссельным управлением значительная часть потенциальной энергии рабочей жидкости превращается в тепловую энергию; электромотор и гидронасос имеют завышенные мощность и массу; для подд
Аппараты и приборы для контроля давления
К этой группе относятся реле давления и манометры.
7.1.1 Реле давления
предназначены для осуществления автоматических переключений по давлению
Уплотнения
Уплотнения, применяемые в станочных гидроприводах, должны удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать хорошую герметичность,
- быть надежными и долговечным
Аккумуляторы
Аккумулятор – это ёмкость, предназначенная для аккумулирования энергии масла, находящегося под давлением. Конструктивные схемы аккумуляторов даны на рис. 6.3.
Фильтры
Опыт эксплуатации станочных гидроприводов свидетельствует о том, что при соблюдении необходимых требований к чистоте гидросистемы удается повысить надежность гидрофицированных механ
Гидробаки
В гидробаках находится запас рабочей жидкости, который необходим для улучшения теплоотвода, для предотвращения эмульсирования жидкости, а также для очистки её от мелких взвесей.
Насосные установки
Насосные установки представляют собой совокупность одного или нескольких насосных агрегатов и гидробака, конструктивно оформленных в одно целое. Как правило, насосные установки комп
Тема 9 Гидpавлические следящие системы
§ 9.1 Привод с четырёхщелевым дpосселиpующим pаспpеделителем
В варианте привода по рис. 8.1 имеется:
Н – нерегулируемый насос;
К – перели
Погpешность воспpоизведения, нечувствительность и устойчивость следящей системы
Скорость слежения vс прямо зависит от величины vз и угла a подъема профиля копира. В приводе по рис. 8.1 vз= const и vc возрастает с увел
Следящие приводы с постоянной скоpостью копиpования
Особенностью приводов с постоянной задающей скоpостью vз=сonst (см. рис. 8.1, 8.4, 8.5) является зависимость величины скорости копирования vк, (или иначе – контурной по
Многокаскадные гидроусилители
В рассмотренных ранее однокаскадных гидроусилителях вследствие гидростатической неуравновешенности, возникающей в результате погрешностей изготовления золотниковых пар, действия реа
Электрогидравлические следящие и шаговые приводы
Гидравлические следящие приводы часто применяются в копировальных станках и в станках с ЧПУ. В копировальных станках возможно использование электрогидравлического следящего привода
Гидроаппаратура с пропорциональным управлением. Гидроаппаратура с цифровым управлением
9.8.1 Аппараты с пропорциональным управлением
используются для дистанционного управления параметрами гидроприводов и в качестве звеньев замкнутых систем автоматического
Продольная подача стола
Для привода подач применена гидросистема с дроссельным управлением. Цикл начинается при включении вручную распределителя Р3 вправо – в позицию (положение) I (будем показывать: ), при этом клапан К1
Поперечная подача шлифовальной бабки
При каждом реверсе стола срабатывает гидравлическая цепь
либо: 1(Н)2…11(Р6-I)18 /(Д)17(Р6-I)12…(Бк)
либо: 1(Н)2…12(Р6-I)17 /(Д)18(Р6-I)11…(Бк)
При полном повороте шибера
Силовая головка с гидропанелью подач типа 5У4242
Силовые головки являются основными нормализованными узлами агрегатов станков. Силовая головка имеет, как правило, выходной вал (шпиндель), с которого движение передается инструмента
Переключение диапазонов коробки скоростей
Переключение диапазонов скоростей приводится гидроцилиндром Ц1, который связан через штангу с блоком 23-57 коробки.
При поступлении команды от системы ЧПУ на включение первой механической
Привод механизма ориентации шпинделя
Ориентация шпинделя (фиксация его в определённом положении) производится с помощью цилиндра ЦЗ и рычажной системы.
По команде от системы ЧПУ станка "ориентация шпинделя" включает
Приводы цикловых движений при автоматической смене инструмента
Движения при автоматическойсмене инструмента рассмотрим в последовательности осуществления его цикла.
1) Расфиксация инструментального магазина
По команде от системы ЧПУ станка &q
Привод цикловых движений при автоматической смене спутников
Движение цикла автоматической смены спутников также рассмотрим в последовательности его осуществления.
1) Подъем поворотного стола 11
По команде от системы ЧПУ станка "смена
Пневмодвигатели
В пневмодвигателях энергия сжатого воздуха преобразуется в энергию движения выходного звена. Различают пневмодвигатели:
- с поступательным движением выходного звена,
Пневмопpеобpазователи
В эту группу устройств входят: пневмовытеснители, пневмогидропреобразователи, пневмогидронасосы, пневмогидроаккумуляторы, реле давления и пневмоэлектропреобразователи, индикаторы да
Регулирующая пневмоаппаратура
Регулирующая пневмоаппаратура предназначена для изменения давления и расхода сжатого воздуха путем регулирования величины открытия проходного сечения. К ней относятся предохранительные и редукционн
Направляющая пневмоаппаратура
Направляющая аппаратура предназначена для изменения направления потока сжатого воздуха путем полного открытия или закрытия рабочего проходного сечения. К ней относятся пневмораспред
Пневмораспределители
На рис. 9.4 показаны четырехлинейные распределители с плоскими золотниками и пневматическим управлением. Распределители являются двухпозиционными.
Распределитель с двухсторонним
Логические пневмоклапаны
Логические пневмоклапаны служат для осуществления логических функций.
Логический клапан или оператор ИЛИ(рис. 9.7) предназначен для выдачи выходного пневматического
Элементы струйной пневмоавтоматики (пневмоники)
Элементы струйной техники не содержат подвижных частей. Их действие основано на эффектах соударения струй, притяжения струи к твердой стенке и внутренней обратной связи. Струйные ус
Новости и инфо для студентов