АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ СРАБАТЫВАНИЯ

Читайте также:
  1. Cводный расчет сметной стоимости работ по бурению разведочной скважины 300-С
  2. I. Расчет термодинамических процессов, составляющих цикл
  3. II. Расчет прямого цикла 1-2-3-4-5-1
  4. II. Тематический расчет часов
  5. III Расчет количеств исходных веществ, необходимых для синтеза
  6. VI. ФИЛОСОФИЯ НОВОГО ВРЕМЕНИ И ЭПОХИ ПРОСВЕЩЕНИЯ
  7. VIII. Категория времени глагола
  8. Августа 20:01 реального времени
  9. Августа 20:11 реального времени
  10. Августа 20:31 реального времени
  11. августа 20:43 реального времени
  12. Алгоритм геометрического расчета передачи

 

Для определения времени срабатывания привода требуется совместное решение дифференциальных уравнений [1], описывающих изменение давлений в рабочей и выхлопной полостях пневмодвигателя, и уравнения движения штока двигателя с приведенной к нему массой.

Уравнения изменения давлений в рабочей и выхлопной полости двигателя имеют вид

 

(5.1)

 

(5.2)

где φ(δ i) – функции расхода, значения которой равны:

 

 

х 01, х 02 – соответственно начальные и конечные координаты поршня;
х
– текущее положение поршня.

Уравнение движения поршня под действием постоянных сил Р имеет вид

 

(5.3)

 

где Р – результирующая всех сил, приложенных к поршню, кроме сил давления сжатого воздуха.

Система уравнений (5.1), (5.2) и (5.3) решается методами численного интегрирования. При проектировании новых приводов обычно программы решения указанных уравнений на ПК отсутствуют, поэтому из-за высокой трудоемкости решения и приближенности многих параметров (величины коэффициента расхода µ, приведенной массы m пр, силы полной нагрузки Р и т. п.) целесообразно использовать приближенный метод расчета времени Т п срабатывания привода.

Время срабатывания привода Т псостоит из подготовительного времени Т 1, времени Т 2 движения поршня и заключительного времени Т 3.

Подготовительное время Т 1 состоит из времени t 1 срабатывания пневмоклапана, времени t 2 распространения волны давления и времени t 3изменения давления в рабочей полости:

Т 1 = t 1 + t 2 + t 3.(5.4)

 

Время t 1 приводится в технических характеристиках пневмоклапанов и распределителей.

Время t 2 распространения волны давления от пневмоклапана до двигателя определяется по формуле:

 

(5.5)

 

где l – длина трубопровода; u* – скорость потока.

Время t 3 изменения давления в рабочей полости определяется временем наполнения этой полости от давления р а до давления р , при котором начинается движение поршня [1]:

(5.6)

 

где V 01 – начальный объем рабочей полости с учетом присоединенных объемов трубопроводов от клапана до двигателя; F э1 – эффективная площадь сечения трубопроводов; отношение давлений; Ψ1), Ψ1) – функции истечения, определяемые как

 

Ψ1(δ) = δ,при0 δ 0,528

 

и

 

, при 0,528 ≤ δ ≤ 1,(5.7)

 

где – критическое отношение давлений; – функция расхода при k – показатель адиабаты.

Время истечения воздуха из выхлопной полости (до начала движения) определяется по формуле [1]

 

(5.8)

 

где V 02 – начальный объем выхлопной полости; F 2 ·s – рабочий объем выхлопной полости двигателя; F э2– эффективная площадь сечения трубопровода выхлопной линии.

Большее из определяемых величин и и будет составлять подготовительное время t 3. Отметим, что чаще всего большим является время истечения воздуха из выхлопной полости.

При определении времени движения поршня Т 2 рассчитывается величина обобщенного конструктивного параметра N:

 

(5.9)

 

где F э– эффективная площадь поперечного сечения трубопровода;
D – диаметр поршня; Р – полная нагрузка на шток цилиндра; s – рабочий ход; р м– магистральное давление.

Диапазон конструктивного параметра N будет составлять N = 0,005…5. При наиболее распространенных в машиностроении диапазонах изменения параметров они равны:

 

µ = 0,2…0,8, D = 0,1…0,3 м, F у /F 1 = 0,001 5…0,01,

Р = 1…2 000 Н, s = 0,15…2 м, р м = (3…7) · 105 МПа.

 

Затем определяют коэффициент пропускной способности пневмолиний . Он изменяется в диапазоне . Для двухстороннего привода коэффициент пропускной способности пневмолиний обычно принимается . Коэффициенты начальных объемов полостей рассчитывают по выражениям:

 

;

 

,

 

где V 01и V 02 – начальные объемы полостей. Для двустороннего привода обычно коэффициенты начальных объемов равны. Диапазон изменения коэффициента составляет γ≤ 0,3; безразмерная нагрузка отношение давлений .

На следующем шаге находят безразмерное время τ движения поршня привода. Время τвключает подготовительное время t3 нарастания давления до величины, при которой начнется движение поршня, и непосредственно время Т2 движения поршня:

 

при 0 < N < 1, (5.10)

 

при 1 < N < 5. (5.11)

 

Указанные выше формулы справедливы при коэффициенте асимметрии полостей цилиндра (П), равном 1.

При 0,5 < П < 1,0 можно использовать формулу

 

при 1 < N < 5. (5.12)

 

Если параметры привода выходят за указанные пределы (например N > 5, δа < 0,1 и т. д.), необходимо определять время срабатывания привода численным интегрированием системы уравнений изменения давлений в рабочей (5.1), выхлопной (5.2) полостях и уравнения движения поршня(5.3).

Если параметры привода входят в указанные пределы, то определяется действительное время движения поршня привода:

 

(5.13)

 

Заключительное время Т 3 находят аналогично вышеизложенному, только при определении времени изменения давлений в полостях двигателя рабочий объем F 1 s добавляется к V 01. За начальные параметры заключительного периода δ11 и δ21 принимаются параметры, полученные в результате вычисления времени Т2 движения поршня, а конечными – давление р а для выхлопной полости и давление р М – для рабочей полости. В большинстве случаев для заключительного периода учитывается только время наполнения рабочей полости.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)