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19239供應(yīng)FESTO緊湊型氣缸設(shè)計(jì)圖
腔內(nèi)壓力p30可認(rèn)為已達(dá)氣源壓力ps,同時(shí),,容積很小的無桿腔(包括環(huán)形空間C)通過排氣孔3與大氣相通,,故無桿腔壓力p10等于大氣壓力pa。由于pa/ps大于臨界壓力比0.528,,所以活塞開始移動(dòng)后,,在Z小流通截面處(噴氣口與活塞之間的環(huán)形面)為聲速流動(dòng),使無桿腔壓力急劇增加,,直與蓄氣缸腔內(nèi)壓力平衡,。
19239供應(yīng)FESTO緊湊型氣缸設(shè)計(jì)圖
供應(yīng)FESTO緊湊型氣缸腔內(nèi)壓力p30可認(rèn)為已達(dá)氣源壓力ps,同時(shí),,容積很小的無桿腔(包括環(huán)形空間C)通過排氣孔3與大氣相通,,故無桿腔壓力p10等于大氣壓力pa。由于pa/ps大于臨界壓力比0.528,,所以活塞開始移動(dòng)后,,在小流通截面處(噴氣口與活塞之間的環(huán)形面)為聲速流動(dòng),使無桿腔壓力急劇增加,,直與蓄氣缸腔內(nèi)壓力平衡,。該平衡壓力略低于氣源壓力。以上可以稱為沖擊段的I區(qū)段,。I區(qū)段的作用時(shí)間極短(只有幾毫秒),。在I區(qū)段,有桿腔壓力變化很小,,故I區(qū)段末,,無桿腔壓力p1(作用在活塞全面積上)比有桿腔壓力p2(作用在活塞桿側(cè)的環(huán)狀面積上)大得多,活塞在這樣大的壓差力作用下,,獲得很高的運(yùn)動(dòng)加速度,,使活塞高速運(yùn)動(dòng),即進(jìn)行沖擊,。
活塞桿端部的拉鉤間有空行程s1,,實(shí)現(xiàn)空程快速趨近,然后再帶動(dòng)液壓缸活塞,,通過節(jié)流阻尼,,實(shí)現(xiàn)慢進(jìn)。返程時(shí)也是走空行程s1,,再與液壓活塞起運(yùn)動(dòng),,通過單向閥,實(shí)現(xiàn)快退,。 表42.2-3氣-液阻尼缸調(diào)速特性及應(yīng)用 調(diào)速方式 結(jié)構(gòu)示意圖 特性曲線 作用原理 應(yīng)用 雙向節(jié)流調(diào)速在氣-液阻尼缸的回油管路裝設(shè)可調(diào)式節(jié)流閥,,使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度可調(diào)并相同適用于空行程及工作行程都較短的場(chǎng)合(s<20mm) 單向節(jié)流調(diào)速將單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)在調(diào)速油路中,。活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí),,單向閥關(guān)閉,節(jié)流慢進(jìn),;活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí),,單向閥打開,不經(jīng)節(jié)流快退,。適用于空行程較短而工作行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合 快速趨近單 向節(jié)流調(diào)速將液壓缸的?點(diǎn)與α點(diǎn)用管路相通,,活塞開始向右運(yùn)動(dòng)時(shí),右腔油經(jīng)由fgea回路直接流入α端實(shí)現(xiàn)快速趨近,,當(dāng)活塞移過?點(diǎn),,油只能經(jīng)節(jié)流閥流入α端,實(shí)現(xiàn)慢進(jìn),,活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí),,單向閥打開,實(shí)現(xiàn)快退,。由于快速趨近,,節(jié)省了空程時(shí)間,提高了勞動(dòng)率,。是各種機(jī)床,、設(shè)備常用的方式 圖42.2-7活塞上有擋板式單向閥的氣-液阻尼缸 圖42.2-8浮動(dòng)聯(lián)接氣-液阻尼缸原理圖 1-氣缸;
19239供應(yīng)FESTO緊湊型氣缸設(shè)計(jì)圖
活塞上采用組合密封圈實(shí)現(xiàn)雙向密封,,活塞與活塞桿用壓鉚鏈接,,不用螺母。2)端蓋 端蓋上設(shè)有進(jìn)排氣通口,,有的還在端蓋內(nèi)設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu),。桿側(cè)端蓋上設(shè)有密封圈和防塵圈,以防止從活塞桿處向外漏氣和防止外部灰塵混入缸內(nèi),。桿側(cè)端蓋上設(shè)有導(dǎo)向套,,以提高氣缸的導(dǎo)向精度,承受活塞桿上少量的橫向負(fù)載,,減小活塞桿伸出時(shí)的下彎量,,延長(zhǎng)氣缸使用壽命。導(dǎo)向套通常使用燒結(jié)含油合金,、前傾銅鑄件,。端蓋過去常用可鍛鑄鐵,現(xiàn)在為減輕重量并防銹,,常使用鋁合金壓鑄,,微型缸有使用黃銅材料的,。3)活塞 活塞是氣缸中的受壓力零件。為防止活塞左右兩腔相互竄氣,,設(shè)有活塞密封圈,。活塞上的耐磨環(huán)可提高氣缸的導(dǎo)向性,,減少活塞密封圈的磨耗,,減少摩擦阻力。耐磨環(huán)長(zhǎng)使用聚氨酯,、聚四氟乙烯,、夾布合成樹脂等材料。
因兩端活塞桿直徑相等,,故活塞兩側(cè)受力面積相等,。當(dāng)輸入壓力、流量相同時(shí),,其往返運(yùn)動(dòng)輸出力及速度均相等,。 氣缸對(duì)于接近行程末端時(shí)速度較高的氣缸,不采取必要措施,,活塞就會(huì)以很大的力(能量)撞擊端蓋,,引起振動(dòng)和損壞機(jī)件。為了使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),,不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象,。在氣缸兩端加設(shè)緩沖裝置,般稱為緩沖氣缸,。工作原理是:當(dāng)活塞在壓縮空氣推動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),,缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出。在活塞運(yùn)動(dòng)接近行程末端時(shí),,活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死,、活塞繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮,,緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出,,被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運(yùn)動(dòng)所具有的全部能量相平衡,即會(huì)取得緩沖效果,,使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),,不產(chǎn)生沖擊。
的運(yùn)動(dòng)速度主要由所驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)的需要來決定,。 要求速度緩慢,、平穩(wěn)時(shí),宜采用氣液阻尼缸或采用節(jié)流調(diào)速,。節(jié)流調(diào)速的方式有:水平安裝推力載荷推薦用排氣節(jié)流,;垂直安裝升舉載荷推薦用進(jìn)氣節(jié)流,;具體回路見基本回路節(jié)。用緩沖氣缸可使缸在行程終點(diǎn)不發(fā)生沖擊現(xiàn)象,,通常緩沖氣缸在阻力載荷且速度不高時(shí),,緩沖效果才明顯。如果速度高,,行程終端往往會(huì)產(chǎn)生沖擊,。
日本SMC帶氣緩沖的薄型氣缸工作原理見圖42.2-5。實(shí)際是氣缸與液壓缸串聯(lián)而成,,兩活塞固定在同活塞桿上。液壓缸不用泵供油,,只要充滿油即可,,其進(jìn)出口間裝有液壓?jiǎn)蜗蜷y、節(jié)流閥及補(bǔ)油杯,。當(dāng)氣缸右端供氣時(shí),,氣缸克服載荷帶動(dòng)液壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng)(氣缸左端排氣),此時(shí)液壓缸左端排油,,單向閥關(guān)閉,,油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi),這時(shí)若將節(jié)流閥閥口開大,,則液壓缸左腔排油通暢,,兩活塞運(yùn)動(dòng)速度就快,反之,,若將節(jié)流閥閥口關(guān)小,,液壓缸左腔排油受阻,兩活塞運(yùn)動(dòng)速度會(huì)減慢,。
對(duì)于接近行程末端時(shí)速度較高的氣缸,,不采取必要措施,活塞就會(huì)以很大的力(能量)撞擊端蓋,,引起振動(dòng)和損壞機(jī)件,。為了使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象,。在氣缸兩端加設(shè)緩沖裝置,,般稱為雙作用氣缸。SMC正方形缸體汽缸其工作原理是:當(dāng)活塞在壓縮空氣推動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),,缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出,。在活塞運(yùn)動(dòng)接近行程末端時(shí),活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死,、活塞繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),,封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮,,緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出,被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運(yùn)動(dòng)所具有的全部能量相平衡,,即會(huì)取得緩沖效果,,使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生沖擊,。調(diào)節(jié)節(jié)流閥6閥口開度的大小,,即可控制排氣量的多少,從而決定了被壓縮容積(稱緩沖室)內(nèi)壓力的大小,,以調(diào)節(jié)緩沖效果,。若令活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí),從氣孔8輸入壓縮空氣,,可直接頂開單向閥5,,推動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于接近行程末端時(shí)速度較高的氣缸,,不采取必要措施,,活塞就會(huì)以很大的力(能量)撞擊端蓋,引起振動(dòng)和損壞機(jī)件,。為了使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),,不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。在氣缸兩端加設(shè)緩沖裝置,,般稱為緩沖氣缸,。緩沖氣缸見圖42.2-4,主要由活塞桿1,、活塞2,、緩沖柱塞3、單向閥5,、節(jié)流閥6,、端蓋7等組成。其工作原理是:當(dāng)活塞在壓縮空氣推動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),,缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出,。在活塞運(yùn)動(dòng)接近行程末端時(shí),活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死,、活塞繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),,封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮,緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出,,被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運(yùn)動(dòng)所具有的全部能量相平衡,,即會(huì)取得緩沖效果,使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生沖擊,。調(diào)節(jié)節(jié)流閥6閥口開度的大小,,即可控制排氣量的多少,從而決定了被壓縮容積(稱緩沖室)內(nèi)壓力的大小,,以調(diào)節(jié)緩沖效果.
基礎(chǔ)上發(fā)展起來的種新型氣動(dòng)執(zhí)行元件,。 氣壓傳動(dòng)與控制作為低成本的自動(dòng)化手段,得到日益廣泛的應(yīng)用,。隨著應(yīng)用域的擴(kuò)展,,新型氣動(dòng)元件層出不窮。氣缸是氣壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中使用廣泛的種將氣壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的執(zhí)行元件,?;钊蠋в谢钊麠U的氣缸(簡(jiǎn)稱有桿氣缸)早已為人們所熟知并得到廣泛應(yīng)用[1][2]。然而,,對(duì)于無活塞桿氣缸(簡(jiǎn)稱無桿氣缸)這種近年發(fā)展起來的新型氣動(dòng)執(zhí)行元件則了解不多,。與有桿氣缸相比,無桿氣缸具有節(jié)省節(jié)省安裝空間等*優(yōu)點(diǎn),,故在各類機(jī)械裝備自動(dòng)化中的應(yīng)用日趨廣泛,已涉足有桿氣缸的大部分應(yīng)用域及其怯于問津的域,。毫無疑問,,每個(gè)機(jī)械工程師和設(shè)計(jì)師都應(yīng)像熟悉有桿氣缸或液壓缸那樣了解無桿氣缸,以便在機(jī)械設(shè)計(jì)中拓寬執(zhí)行元件的選擇范圍,,使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選用和設(shè)計(jì)更為合理,。
分普通型和快排型兩種。 1)普通型沖擊氣缸普通型沖擊氣缸的結(jié)構(gòu)見圖42.2-10,。與普通氣缸相比,,此種沖擊氣缸增設(shè)了蓄氣缸1和帶流線型噴氣口4及具有排氣孔3的中蓋2。其工作原理及工作過程可簡(jiǎn)述為如下五個(gè)階段(見圖42.2-11): *階段:復(fù)位段,。見圖42.2-10和圖42.2-11a,,接通氣源,換向閥處復(fù)位狀態(tài),,孔A進(jìn)氣,,孔B排氣,活塞5在壓差的作用下,,克服密封阻力及運(yùn)動(dòng)部件重量而上移,,借助活塞上的密封膠墊封住中蓋上的噴氣口4。中蓋和活塞之間的環(huán)形空間C經(jīng)過排氣小孔3與大氣相通,?;钊袟U腔壓力升高氣源壓力,蓄氣缸內(nèi)壓力降大氣壓力,。 二階段:儲(chǔ)能段,。見圖42.2-10和圖42.2-11b,,換向閥換向,B孔進(jìn)氣充入蓄氣缸腔內(nèi),,A孔排氣,。由于蓄氣缸腔內(nèi)壓力作用在活塞上的面積只是噴氣口4的面積,它比有桿腔壓力作用在活塞上的面積要小得多,,故只有待蓄氣缸內(nèi)壓力上升,,有桿腔壓力下降,直到下列力平衡方程成立時(shí),,活塞才開始移動(dòng),。 式中 d??中蓋噴氣口直徑(m);