Спроектировать пневматическую схему модуля с элементами пневматической автоматики

Согласно ГОСТ 6540-68 (Гидроцилиндры и пневмоцилиндры.Ряды основных параметров), D (мм): 10; 12; 16; 20; 25; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320.Потому принимаем D=25мм.С учётом формулы расчёта имеем:.Определим максимальный объемный расход воздуха, приведённого к нормальным условиям:,Определим требуемую эффективную площадь проходного сечения линий пневмопривода:,где перепад давлений в пневмоприводе (принимаем равным 0,5МПа);газовая постоянная для воздуха; температура воздуха по шкале Кельвина.;ТогдаВыбор пневмораспределителяДля управления пневмоприводомиспользуем пятилинейный двустороннийпневмораспределитель.Из каталога фирмы Camozzi выбираем пневмораспределитель 954-00-33.Его характеристики:Рабочая температура: 0...+50 С (-10 при сухом воздухе)Рабочее давление:0.6…1 МПаПрисоединение: G3/4.Давление нагнетания: Pн=1Мпа.Потери давления: .Объемный расход воздуха: .Выбор пневмодросселей с обратным клапаномВыберем для схемы пневмодроссели с обратным клапаном.Из каталога фирмы Camozzi выбираем пневмодроссель типа SCU604-1/8.Его характеристики:Присоединение: G 1\8.Регулировка отвёрткой.Рабочее давление:-0,9…10бар;Номинальное давление: 6 бар.Рабочая температура:0…+80ºС.Условный проход: 2мм.Эффективную площадь проходного сечения считаемВыбор материала пневмотрассТ.к. специальных требований к условиям применения нет, выбираем трубки пневматические общего применения HTR 6/4 производства фирмы Camozzi.Их характеристики:D/d: 6/4мм.Давление на разрыв: 64бар.Диапазон рабочих температур: - 20…+100ºCМатериал: полиэстер.Определим скорость течения воздуха в трубопроводе :.Расчёт эффективных площадейОпределим эффективную площадь проходного сечения распределителя :где массовый расход воздуха распределителя;,где абсолютное давление нагнетания распределителя; потери давления в распределителе;.ТогдаОпределим эффективную площадь проходного сечения трубопровода :А давление в трубопроводе где потери давления в трубопроводе:где коэффициент гидравлического трения; длина трубопровода от распределителя до пневмоцилиндра.Коэффициент зависит от числа Рейнольдса, который определяется по формуле,где скорость течения воздуха в трубопроводе; внутренний диаметр трубопровода; кинематический коэффициент вязкости, для воздуха при температуре ;2 зона зона гладкостенного сопротивления. В этой зоне используем формулу Блазиуса.Тогда,;Определим эквивалентную площадь проходного сечения линий На прямой ход не ставим дроссель, считаем только трубу и 2 распределителя.Эквивалентная площадь проходного сечения линий больше требуемой эффективной площади, следовательно управляющая пневмоаппаратура выбрана правильно.;Эквивалентная площадь проходного сечения линий обратного хода больше требуемой эффективной площади проходного сечения :Следовательно, управляющая пневмоаппаратура выбрана правильно.Определение расхода воздуха потребляемого пневмоприводомРасход воздуха, потребляемый при работе пневмоцилиндра в циклическом нагружении, определяется количеством воздуха, который заполняет объем поршневой и штоковой полости.Массовый расход, потребляемый пневмоприводом:где масса воздуха в поршневой полости:; масса воздуха в штоковой полости:;Тогда объемный расход воздуха приведенный к нормальным условиям, потребляемый пневмоприводом :Расчёт тормозного устройстваРасчёт пневматического тормозного устройстваИз каталога Camozzi выбираем стандартный цилиндр с регулируемым демпфированием в конце хода серии DSNU-PPV-A.Поэтому дополнительное пневматическое тормозное устройство не требуется.Построение графиковПо расчётам построим графики скоростных характеристик привода.Графики для прямого хода без нагрузки (S=0,5м).Графики для прямого хода c нагрузкой (S=0,5м).Графики для обратного хода.Графики для торможения.ЗАКЛЮЧЕНИЕТемой данного курсового проекта стала разработка мехатронного модуля, реализующего после поступления кратковременного управляющего пневматического сигнала от внешнего устройства два цикла выдвижения /втягивания штока цилиндра и остановиться.В процессе разработки:- был исследован вопрос применения пневматических схем автоматики;- было проведено их сравнение со схемами гидравлическими и электрическими;- была разработана циклограмма перемещения штока исполнительного механизма;- были построены уравнения алгебры логики для элементов схемы;- была разработана схема пневматическая принципиальная управления модуля;- были произведены расчёты исполнительного механизма и элементов схемы;- был произведён выбор элементов пневмосхемы;- были построены графики движения исполнительного механизма.На основании этого можно считать все задачи данного проекта выполненными в полном объёме.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫГОСТ2.781–96. Обозначения условные графические. Аппаратыгидравлические и пневматические. Устройствауправленияиприборы контрольно-измерительныеФоренталь В.И. Пневматические исполнительные механизмы: Учебное пособие. – Челябинск: ЮУрГУ, 1999. – 80 с.Форенталь В.И. Основы пневматики: Учебное пособие. – Челябинск: ЮУрГУ, 2000. – 83 с.Герц Е.В., Крейн Г.В. Расчёт пневмоприводов. Справочное пособие. – М.: Машиностроение, 1975 – 272 с. Пневмоавтоматика. Учебное пособие.Пб.: «ЭС ЭМ СИ Пневматик». – 176 с. 2013. НаземцевА.С.Гидравлическиеипневматическиесистемы. Часть 1. Пневматические приводы и средства автоматизации. Учебное пособие. – М: ФОРУМ, 2004. – 240с. FESTO. Пневмоавтоматика.ОсновнойкурсТР101.Учебное пособие. 4. SMC. Компоненты пневмоавтоматики. Каталог. 2005.