ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №29
ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОЧИХ ПАРАМЕТРІВ
ПНЕВМОЦИЛІНДРА
| Виконав: ст. гр. ОЕП-31 Майструк Павло Перевірив: Савчин Б.М. |
Львів – 2016
Мета роботи
1. Ознайомлення з якісною картиною динаміки процесу спрацювання силового пневмоциліндра.
2. Вивчення наближеної теорії спрацювання пневмоциліндра в залежності від тиску та навантаження.
3. Вивчення послідовності проведення розрахунку швидкості переміщення поршня циліндра.
4. Експериментальне дослідження процесу спрацьовування силового циліндра в залежності від тиску та навантаження.
Принцип роботи пневмоциліндра
Пневмопривід - система пристроїв призначених для приведення у рух виконавчих пристроїв автоматизованого обладнання.
Пневмоциліндр – основний двигун пневмоприводу, призначений для здійснення зворотно- поступального руху.
Пневмоциліндр (рис.1 і 2) є поршневим двигуном поступального руху і використовується для здійснення транспортування, позиціонування, затиску, перемикання та фіксації, штампування тощо.
Широко застосовується в металообробному та складальному обладнанні, зокрема в автоматах і напівавтоматах, автоматичних лініях, завантажувальних, транспортних та інших допоміжних пристроях, промислових роботах.
Пневмоциліндр використовує найпоширеніший і поновлюваний енергоресурс - повітря. При виході з ладу пневматичного обладнання, в зовнішнє середовище може виділитися тільки те, що і так з нього взято - частинка атмосфери!
Схема і робота лабораторної установки
Описана нижче лабораторна установка дозволяє експериментально отримати осцилограму роботи силового циліндра при прямому ході і експериментально визначити швидкість переміщення поршня. Установка (рис. 6) складається з силового циліндра 4, шарнірно закріпленого до основи. До штока циліндра приєднана каретка 5 з трьома вантажами.. На каретці закріплена планка з олівцем 9, встановленим на барабані 7, який обертається електродвигуном 8. Вмикання електричної мережі та обертання барабану здійснюється двома тумблерами на табло.
Підведення стиснутого повітря до установки здійснюється вхідним розподільником 1, через регулятор тиску 2 та трьохпозиційний розподільник.
Рис.6. Експериментальна установка для дослідження пневмоциліндра: 1- вхідний розподільник; 2- редукційний клапан; 3- керуючий розподільник;4- пневмоциліндр; 5 – каретка; 6 – вантажі; 7 – барабан; 8 – електродвигун; 9 – олівець; 10 – табло.
Працює установка в наступний чином. Для забезпечення робочого стану установка під’єднується до пневматичної та електричної мережі. Пневматична мережа під’єднується до пневмоциліндра через вхідний розподільник 1, а електрична - до барабану тумблером на табло.
У вихідному проложені пневмоциліндр має знаходитись у крайньому зліва. На барабані має бути встановлена стрічка міліметрового паперу розміром 125x400 мм з допомогою двох затискачів, з урахуванням напрямку обертання барабану.
З допомогою редукційного клапана 2 встановлюється значення тиску підведеного до пневмоциліндра повітря. Після вмикання тумблера забезпечується обертання барабана. Керуючий розподільник перемикається в право - поршень циліндра здійснює прямий хід. Цей рух записується на стрічці обертового барабана у вигляді осцилограми в координатах час-переміщення, причому вісь абсцис (час) розташовується за колом барабана вздовж стрічки, а вісь ординат (переміщення) - по твірній барабана поперек стрічки. Після завершенням переміщення штока олівець буде описувати пряму лінію на іншому кінці барабана.
Масштаб переміщень на отриманій осцилограмі буде натуральним, тобто 
.Масштаб часу визначають за виразом:
| (7) |
де D = 120 мм - діаметр барабана, n- частота обертання барабана.
Порядок виконання роботи
1. Перед початком роботи маховичок редукційного клапан 2 (рис. 6) вивернути з корпусу до стану вільного обертання, а ручку керуючого розподільника 3 встановити у нейтральне положення, поршень пневмоциліндра має знаходитись у крайньому лівому положенні.
2. Встановити смужку міліметрового паперу на барабан 8.
3. На планці 7 закріпити олівець.
3. Встановити на каретці лише один вантаж.
2. Ввімкнути вхідний розподільник 1 і тумблер загального включення електромережі на табло 10.
3. З допомогою редукційного клапана встановити перше значення тиску 0,1 МПа (1 атм на манометрі).
4. На табло 10 увімкнути обертання барабану.
5. Перемкнути важіль керуючого розподільника 3 у праве положення – пневмоциліндр здійснить прямий хід. На міліметровому папері буде зафіксовано осцилограма переміщення поршня циліндра.
5. Перевести ручку керуючого розподільника 3 у ліве положення – пневмоциліндр здійснить зворотний хід.
6. На міліметровому папері біля одержаної осцилограми зробити запис значення тиску та кількості вантажів.
7. Перевести ручку керуючого розподільника у нейтральне положення.
8. Встановити з допомогою редукційного клапана тиск 0.2 МПа (2 атм), потім повторити дослід для тиску 0.3 МПа (3 атм).
9. Повторити досліди для кожного значення тиску (0,1;0,2;0,3 МПа) для двох і трьох вантажів, кожен раз вказуючи на міліметровому папері біля кожної осцилограми відповідний тиск та кількість вантажів.
10. Вимкнути тумблери живлення електродвигуна барабана.
11. Вимкнути вхідний розподільник.
12. Маховичок редукційного клапан 2 (рис. 6) вивернути з корпусу до стану вільного обертання.
13.Зняти міліметровий папір і заміряти для кожної осцилограми вздовж смужки відстань ℓ у мм між початком і кінцем руху поршня.
13. За визначеними значеннями часу прямого ходу циліндра у мм розрахувати дійсне значення за виразом (10), занести одержані значення в таблицю 1.
14. Для експериментальних та розрахункових значень побудувати на міліметровому папері графіки залежності швидкості від тиску за різних навантажень.
Таблиця 1
Результати експериментальних та розрахованих значень швидкості переміщення поршня циліндра.
| № | Тиск встановлений редукційним клапаном, МПа | Швидкість руху поршня, м/с | |||
| з одним вантажем | з двома вантажами | з трьома вантажами | |||
| 0,1 МПа (1 атм) | експериментальне значення | ||||
| розрахункове значення | |||||
| 0,2 МПа (2 атм) | експериментальне значення | ||||
| розрахункове значення | |||||
| 0,3Мпа (3 атм) | експериментальне значення | ||||
| розрахункове значення |
14. За виразами визначити розрахункові значення часу прямого ходу t та швидкість поршня циліндра для вказаного викладачем вантажу (кількості дисків). Необхідні дані взяти з таблиці 2. Всі розрахунки проводити в системі СІ.
Таблиця 2
Дані до розрахунку
| L довжина ходу поршня | D діаметр поршня, м | Коефіцієнт витрат | Сумарна вага поршня, штока та каретки | Вага одного вантажу (диску) | |
| 
| ||||
| 0,08 м | 0,063 м | 0,8 | 0,7 | 66,7 Н | 40,20 Н |
Врахувати, що діаметри трубопроводів (пневмоліній) 
м.
15. Побудувати на міліметровому папері графіки експериментальних залежностей швидкості прямого ходу поршня від трьох значень тиску для трьох різних наборів вантажу та розрахункові значення для одного набору.
