2.4.4 Пневмогидравлические приводы

В пневмогидравлическом приводе исходной энергией является по­тенциальная энергия сжатого воздуха, которая преобразуется сначала в энергию сжатой жидкости, а затем уже в силу на штоке. Создание пневмогидпропривода представляет собой попытку использовать одно­временно достоинства пневмо- и гидропривода. Принципиальная схема пневмогидравлического привода показана на рис. 2.46.

Рис.2.46. Принципиальная схема пневмогидравлического привода

Сжатый воздух подается в цилиндр 1, шток которого явля­ется поршнем гидроцилиндра 2. Масло из цилиндра 2 поступает по трубопроводу 3 в гидроцилиндр 4, шток которого создает силу Q. Обратный ход поршней цилинд­ров 1 и 4 осуществляется за счет усилий пружин 5 и 6. Если рабочий ход поршней велик, то обратный ход может осуществ­ляться сжатым воздухом. Резервуар 7 служит для пополнения утечек масла в системе. Конструктивно вся схема может быть выполнена либо в виде единого бло­ка, либо с отдельно вынесенным гидроци­линдром 4. Во втором случае компактный цилиндр 4 устанавливают вместе с при­способлением, а блок цилиндров 1 и 2 устанавливается вне рабочей зоны станка.

Рис. 2.47. Пневмогидравлический привод

Силу Q на штоке гидроцилиндра 4 рассчитывают следующим образом. Если пневмоцилиндр 1 развивает на штоке силу , то в цилиндре 2 создается давление жидкости

,

а на штоке цилиндра 4 развивается сила

,

где р — давление воздуха в пневмосети; η_пн, η_г — КПД соответствен­но пневмо- и гидроцилиндра.

Существенным недостатком привода, представленного на рис. 2.47, является сравнительно большой ход пневмоцилиндра 1, необходимый для получения относительно небольших перемещений штока цилинд­ра 4. Для устранения этого недостатка разработан ряд конструкций, позволяющих осуществить предварительный быстрый подвод штока, а давление жидкости увеличивать только в конце хода штока гидроцилиндра. Пример такой конструкции показан на рис. 2.47. Поршень 3 в цилиндре 2 под давлением воздуха, поступающего через штуцер 1, перемещается вправо, создавая в полости 16 гидроцилиндра 2, запол­ненной маслом, небольшое давление. Это давление создается за счет сжатия пружины 7 подвижной шайбой 6. Масло через окно 15 и канал 14 в штоке 4 вытесняется в полость 13 гидроцилиндра 9. При этом пор­шень 8 перемещается быстро вправо до контакта штока 11 с заготовкой 12. Увеличение давления масла в гидроципиндре 9 достигается в кон­це хода поршня 3, когда окно 15 штока 4 полностью войдет во втулку 5. Обратный ход привода осуществляется за счет подачи сжатого возду­ха в цилиндр 9 через штуцер 10. При равенстве диаметров пневмо- и гидродилиндров такая конструкция позволяет получить на штоке гид­роцилиндра силу в 200—250 раз большую, чем на штоке пневмоцилинд­ра.

2.4.5. Вакуумные зажимные устройства

Зажим заготовки в вакуумных зажимных устройствах осуществ­ляется под действием атмосферно­го давления. Их применяют для зажима заготовок из различных материалов с плоской базовой по­верхностью на чистовых опера­циях.

На рис. 2.48 показаны схемы ва­куумных зажимных устройств. За­готовку 3 устанавливают на приспособление 1, из полости 4 отсасы­вается воздух (рис. 2.48,а). Для уменьшения времени срабатывания объем этой полости должен быть минимальным. Атмосферное давление прижимает заготовку к корпусу. Для обеспечения герметичности в системе установлено уплотнение 2 из резинового шнура. При установке тонкостенной заготовки чистой шлифованной базой допускается применение приспособлений без уплотнений. В этом случае на установочной плоскости 1 делается ряд мелких, тесно расположенных отверстий, через которые отсасывается воздух и происходит многоточечный прижим заготовки 2 к установочной плоскости 1 (рис. 2.48, б). Сила, прижимающая заготовку,

,

где F — полезная площадь прижима, см² (площадь, ограниченная резиновым уплотнением, или суммарная площадь отверстий в крышке); 1,033 — атмосферное давление, бар; р— остаточное давление в вакуумной камере, бар; К — коэффициент герметичности вакуумной системы .

Рис. 2.48. Схемы вакуумного зажима