МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ДГТУ)
Кафедра «Гидравлика, гидропневмоавтоматика и тепловые процессы»
Расчетно-графическая работа на тему:
«Разработка и изучение автоматизированного пневматического привода»
Выполнил: ст. гр. СГА -31
Проверил преподаватель:
Ростов-на-Дону
2013
Содержание
1.Введение…………………………………………………………………………….3
2.Исходные данные…………………………………………………………………..4
3.Принципиальная схема…………………………………………………………….5
4.Расчет и выбор элементов пневмопривода……………………………………….6
Заключение…………………………………………………………………………9
Список литературы………………………………………………………………..10
Приложение
Введение
Современные технологические и транспортные машины и комплексы оборудования обладают многообразием исполнительных движений и их целевых механизмов и агрегатов. Они характерны для автоматизированных технологических систем, основой которых в настоящее время являются элементы электро - и гидропневмоавтоматики, устройства вычислительной и многопроцессорной техники.
Автоматизированные пневматические приводы, имея известные преимущества – пожаробезопасность, экологичность, высокое быстродействие, надежность, гибкость компоновки в ограниченном пространстве, - позволяют рационально решать задачт автоматизации процессов и машин с меньшими затратами времени и средств
Сегодня пневмоавтоматика предлагает унифицированные системы, позволяющие успешно решать задачи управления и строить АПП на едином энергоносителе – сжатом воздухе. Используя энергию предварительного сжатого газа.
Области применения пневмосистем определяются особенностями поведения газов, проявляемыми в условиях различных пневматических процессов, предъявляемых требований к решаемой задаче : силовой, путевой, управление вспомогательной, поддержки жизненного цикла и процесса жизнедеятельности.
2.Исходные данные
В задании требуется разработать автоматизированный пневматический привод с исполнительным движением, показанным в методическом пособии :
, , -“Автоматизированный пневматический привод ” на стр.26
Исходные данные:
1) Номер задания – 1
2) Исполнительное движение – Вертикальное перемещение плеча
3) Масса перемещаемых частей – 150 кг
4) Нагрузка – 250 Н
5) Длинна хода – 1000 мм
6) Скорость быстрого подвода – 0,7 м/c
7) Скорость быстрого отвода – 0,8 м/c
8) Длинна трубопровода напорного – 2м, сливного – 1.5 м
10) Давление – 0.6 Мпа
3.Принципиальная схема
4. Расчет и выбор элементов пневмопривода
1) Определение максимальных усилий, развиваемых пневмоциллиндром :
Зная нагрзуку Fn = 100н и давление в компрессоре P=0.6 Мпа мы можем определить площадь поршневой полости пневмоцилиндра:
Кzap=1.5
Поскольку площадь сечения поршня равна площади круга :
Зная площадь, мы можем определить радиус:
Следовательно, диаметр поршня будет равен 24 мм
Исходя из конструктивных соображений принимаем диаметр поршня, равный 25мм, а диметр штока – 12 мм
По катологу камоцци пневматика проверяем правильность выбора, исходя из зависимости нагрузки от диаметра штока и серии цилиндра
Выбираем пневмоциллиндр 25 серии, диаметром 25 мм, допустимым ходом от 10-1000мм, Рабочим давление от 1 до 10 бар.
2) Расчет расходов сжатого воздуха для принятого типоразмера пневмоцилиндра:
Расчет расходов принято начинать с понятия объёмного коэффициента пневмоциллиндра Kv :
Kv = Lшт/10мм = 400 мм/10мм = 40
Удельные объемы определяются выражениями :
V01 = ((π*D²)/4) * 10 = 137,4 мм³
V02= π/4 * (D² – D²ш) = 115,4 мм³
А объемы V1 и V2 :
V1=Kv*V01 = 5,495
V2 = Kv*V02=4,616
3) Расходы сжатого воздуха в полости пневмоцилиндра определяется выражением
Q1 = V1*V1/Lm=V1/tp1 = 3,846 л/мин
Q2 = V2*V2/Lm=V2/tp2= 3,231 л/мин
4) Расчет диаметра трубопровода
d5 = (∆p* 0,23 * Q1.85* L0.8) / p = 9.149 мм
5) Расчет потерей давления
В типовых элементах пневмопривода потери давления на распределители составляет 0.7 бар и 1 бар на дроссели, а на трубопровод 0.25 бар
∆p = (0,23* Q1.85* L0.8) / p * d5 = 0,25 Бар
6) Выбор дросселей
Исходя из конструктивных соображений выбираем дроссели серии SCU-MCU-SVU-MVU-SCO-MCO.
С обратным клапаном и без обратного клапана для сборки с серьгой.
Присоединение M5, G1/8, G1/4, G3/8, G1/2.
Пневмодроссели с обратным клапаном и без него регулируют скорость цилиндров и расход воздуха в пневмосистеме.
Конструкция дросселей с поворотными серьгами позволяет устанавливать их непосредственно на цилиндре и легко присоединять к ним трубопровод.
Скорость двустороннего цилиндра регулируется дросселями типа MCU/SCU, свободно пропускающими воздух в полость цилиндра и дросселирующими выхлоп из него.
7) Выбор фитингов
Фитинги выбираются по диаметру трубопровода
Быстроразъёмные соединения. Серия Х6000.
Под трубку с внешним диаметром 4,6,8,10,12 мм.
ПрисоединениеG1/8.
Ассортимент фитингов серии Х6000 из нержавеющей стали 316L позволяет выполнять соединения даже в агрессивных средах. Зажимная конусная втулка обеспечивает отличный зажим между фитингом и трубкой.
8)Выбор вариантов монтажа
Выбираем схему 3 (на стр. 31 методического пособия ) с креплением на середине ПЦ, а так же с креплением штока во избежание возникновения радиальной нагрузки
8) Выбор распределителей
По каталогу камоцци выбираем главный распределитель структуры 5/2
Модель 358-033
Двусторонний G1/8 и G1/4
Рабочее давление 0,9 Бар
Минимальное давление 0,4 Бар
Расход 700 нл/мин
В качестве распределителей с ручным управлением выбираем серию 2
338-955
с расходом 60нл/мин
Рабочее давление от 2 до 8 Бар
В качестве распределителей с механическим управлением выбираем серию 2. Модель 235-945
Расход 60нл/мин
Рабочее давление от 2 до 8 Бар
5. Заключение
В свете современных технологий развития современной техники автоматизация процессов и машин средствами электро - и пневмоавтоматики является перспективным направлением развития общественного производства.
Использование в пособии опыта ООО”Камоцци-Пневматика” в области автоматизации процессов и машин, элементной базы, предлагаемой российскому рынку, позволило осуществить системный подход в создании АПП, путей его реализации как для торговых, так и для специальных задач автоматизации в условиях отечественного приводостроения.
6. Список литературы
1) Учебно-методическое пособие: , , -“Автоматизированный пневматический привод ”
2) Каталог: Камоцци пневматика за 2013 год. Источник информации – www. camozzi. ru
Приложение
