Гідравлічні і пневматичні двигуни

Дані механізми всі частіше застосовують при автоматизації меліоративних систем із-за простоти конструкції і використання енергії напору води для переміщення регулюючого органа. Керування ними може здійснюватися за допомогою електричних або гідравлічних сигналів.

Гідравлічні виконавчі механізми застосовують для привода плоских затворів на великі зусилля, засувок і іншої запірної арматури.

Гідравлічні та пневматичні двигуни перетворюють енергію робочого середовища, що знаходиться під тиском, в механічну енергію поступального або обертального руху. По конструкції і принципу дії між гідравлічними і пневматичними двигунами немає суттєвої різниці. Відрізняються вони головним чином за швидкодією: рідини, що використовуються в гідродвигунів, нестисливі, а повітря або газ в пневмодвигунах – стискається.

По конструкції гідро-і пневмодвигуни діляться на двигуни з поступальним рухом і двигуни з обертальним рухом.

За способом управління гідро-і пневмодвигуни можуть бути з дросельним і об'ємним управлінням. При дросельному управлінні в якості керуючих пристроїв використовуються золотники, струменеві трубки, пристрої типу "сопло-заслінка". При об'ємному управлінні як джерела енергії робочого середовища використовують насоси або компресори.

На рис.1 показаний поршневий виконавчий двигун з золотниковим управлінням. Допоміжною енергією в цьому пристрої є повітря або рідина, що нагнітається в трубопровід насосом 1 під тиском Р. Це тиск підтримується постійним стабілізатором тиску 2. Вхідним впливом приводу служить переміщення золотника 3 керуючим пристроєм 4. Вихідним - переміщення штока поршня 5 силового циліндра 6. Зусилля від штока безпосередньо передається на об'єкт управління (ОУ). Поршень переміщається в силовому циліндрі, що має дві порожнини 7 і 8.

Якщо канали перекриті золотником 3, то поршень двигуна (силового циліндра) нерухомий. При переміщенні золотника на величину Хвх в одну камеру двигуна починає надходити під тиском робоче середовище, а друга камера з'єднується з трубопроводом, по якому робоче середовище повертається до насоса. Тиск в камерах двигуна буде різним, і поршень під дією різниці тисків почне переміщатися. Швидкість руху поршня залежить від об’єму робочого середовища, що надходить в одну і витікає з іншої порожнини за одиницю часу. Цей обєм залежить від розміру отворів, через які протікає робоче середовище при переміщенні золотника. Двигун з двома камерами розвиває практично однакове зусилля при подачі тиску в одну або іншу камеру, але напрямок руху змінюється на протилежний. Існують однокамерні двигуни, у яких зворотний рух здійснюється під дією зворотної пружини, тобто робочий хід у цих двигунів односторонній. Такий двигун можна розглядати як підсилювач потужності або зусилля.

На рис.2 показаний лопотевий двигун з керуючим пристроєм "сопло-заслінка". Рухомою частиною двигуна є вихідний вал 3 з лопаттю 5, що розділяє корпус двигуна на дві камери 4 і 6. Тиск в камерах однаковий при нейтральному положенні заслінки 7 по відношенню до сопел 8 і 9, через які відбувається часткове витікання робочого середовища в атмосферу (повітря) або в магістраль зливу (рідина).

Зусилля, що діють з боку сопел на заслінку, взаємно компенсуються, і для переміщення заслінки не потрібно значного зусилля, При однаковому тиску P₁ = P₂ робочого середовища в камерах 4 і 6 лопать і вихідний вал двигуна нерухомі. Переміщення заслінки від керуючого пристрою 1 на величину Хвх викличе порушення рівності тисків в камерах, лопать разом з вихідним валом двигуна почнуть повертатися зі швидкістю, пропорційною різниці тисків в камерах. Кут повороту вихідного валу такого двигуна менше 360 °.

На рис.3 показаний поршневий поворотний двигун з керуванням від струменевої трубки. Двигун має один поршень, але конструктивно розділений на дві частини 2 і 5, пов'язані між собою жорстко за допомогою зубчастої рейки 3. З рейкою знаходиться в зачепленні зубчасте колесо 4, вал якого і є вихідним валом двигуна. З струменевої трубки 7 робоча середовище виходить під тиском, причому сила реакції струменя направлена по осі обертання трубки і для повороту останньої не потрібно великих зусиль. Якщо трубка 7 розташована симетрично щодо прийомних сопел 6 і 8, то в обох камерах силового циліндра 1 встановлюються однакові тиски, і поршень з рейкою і зубчасте колесо будуть нерухомі. При повороті трубки струмінь буде по різному розташовуватися по відношенню до сопла, тиск в камерах двигуна стане різним, поршень почне переміщатися і повертати вихідна зубчасте колесо і вал. Кут повороту вихідного валу у цього двигуна більше 360 °, якщо рейка має достатню довжину.

На рис.4 показаний мембранний двигун з керуванням від голчастого клапана. Такі двигуни застосовують у тих випадках, коли потрібна невелика вихідна потужність і невелике переміщення (до 50 мм).

Пружна мембрана 1 під дією робочого середовища, що надходить в камеру 2, прогинається і передає рух на шток 3, пов'язаний з об'єктом управління. Управління двигуном здійснюється від голчастого клапана. Зміна положення головки голки 4 змінює кількість робочого середовища, що надходить з магістралі 6 в відвідну 5. При цьому змінюється тиск в камері двигуна і відбувається прогин мембрани, Для управління переміщенням золотників, заслінок, струменевих трубок в пристроях гідро-пневмопроводів часто використовують силові електромагніти, електродвигуни малої потужності, які є виконавчими елементами електричних пристроїв автоматичного керування, Такий привід називається комбінованим - електрогідравлічним або електропневматичним - і поєднує в собі переваги як електричних, так і гідравлічних пневматичних пристроїв автоматики.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Виконавчі пристрої. Регулюючі органи. Виконавчі механізми. Гідравлічні виконавчі механізми.	\|	Імунологічний метод захистУ рослин

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.