Глава 3

Исполнительные устройства и выходные приборы

Исполнительные устройства предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в работу. Сигнал на перемещение исполнительного устройства вырабатывается логико-вычислительной подсистемой и передается ему через управляющий распределитель. Исполнительные устройства относятся к выходным элементам пневматической системы. К выходным элементам относятся также индикаторы - приборы, которые показывают состояние системы управления или ее исполнительных устройств.

Пневматические исполнительные устройства разделяются на две группы - устройства с

поступательным и с вращательным движением выходного звена:

• устройства с поступательным (линейным) движением:

- цилиндры одностороннего действия,

- цилиндры двустороннего действия;

• устройства с вращательным (ротационным) движением:

- пневмомоторы,

- пневмоцилиндры с вращательным движением выходного звена,

- поворотные пневмоцилиндры.

3.1. Цилиндр одностороннего действия

В цилиндре одностороннего действия сжатый воздух воздействует на поршень только с одной стороны, с другой стороны полость цилиндра всегда соединена с атмосферой. Такой цилиндр может совершать работу только в одном направлении. Возврат поршня в исходное положение осуществляется под действием упругого элемента (обычно пружины) или внешней силы. Сила упругости встроенной в цилиндр пружины подбирается таким образом, чтобы поршень без нагрузки возвращался в исходное положение с относительно большой скоростью, приблизительно равной скорости рабочего хода при отсутствии нагрузки.

Рис. 3.1. Цилиндр одностороннего действия

Ход цилиндров одностороннего действия со встроенной пружиной ограничен длиной пружины в свободном состоянии. Поэтому такие цилиндры имеют длину хода, равную примерно 80 мм. Благодаря простой конструкции цилиндры одностороннего действия применяются там, где нужны компактность и небольшие перемещения:

• подача заготовок,

• обрезка,

• соединение деталей,

• зажим заготовок,

• извлечение деталей,

• штамповка.

Конструкция

Поршни цилиндров одностороннего действия имеют всего одно уплотнение, обращенное рабочей стороной к поршневой полости, в которую подается сжатый воздух. Уплотнение изготавливается из упругого материала (пербунан), устанавливаемого в металлический или пластмассовый поршень.

При движении уплотнения его кромки скользят по внутренней поверхности цилиндра, при этом воздух

из штоковой полости свободно выходит в атмосферу через вентиляционное отверстие, защищенное фильтром или сетчатой крышкой от попадания загрязнений извне.

К цилиндрам одностороннего действия также относятся мембранные цилиндры:

• цилиндры с плоской мембраной,

• цилиндры с чулочной мембраной.

В мембранных цилиндрах в зависимости от их назначения применяются встроенные мембраны, выполненные из резины, пластмассы или металла. Шток поршня закреплен концентрично на мембране. Поскольку в мембранных цилиндрах отсутствуют трущиеся части, то силы трения в них минимальные. Такие цилиндры имеют совсем небольшой ход, и поэтому используются для зажима, тиснения и подъема деталей.

Рис. 3.2. Мембранный цилиндр