Гидравлический привод обладает рядом достоинств: малые габариты и масса гидроагрегатов, возможность передавать большие усилия и моменты, высокое быстродействие, бесступенчатость и широкий диапазон регулирования скоростей.
В гидроприводах в качестве рабочей жидкости применяются минеральные масла индустриальное или турбинное, а также синтетические. В состав гидропривода входят насосы, устройства подготовки и передачи масла, распределительная и контрольно-регулирующая аппаратура, исполнительные механизмы (гидродвигатели).
Гидроцилиндры (рис) могут быть одно- и двустороннего действия. У гидроцилиндров двустороннего действия с односторонним штоком или различными по площади поперечного сечения штоками движения в противоположных направлениях будут осуществляться с различными скоростями.
При небольших перемещениях, но с большими усилиями, применяют мембранные (диафрагменные) гидроцилиндры (рис. и).
В гидросистемах деревообрабатывающих станков гидронасосы создают давление до 6,5 МПа, а в системах гидравлических прессов до 40 МПа. Для обеспечения равномерности хода поршня в штоковой полости цилиндра создают давление 0,3...0,5 МПа дросселированием или установкой подпорного клапана на сливной части.
Пневматический привод получил в деревообрабатывающем оборудовании широкое распространение благодаря простоте конструкций, быстродействию, высокой надежности и долговечности, пожаро- и взрывобезопасности. Пневмопривод обычно состоит из следующих элементов: источника сжатого воздуха, узла подготовки воздуха, воздухопроводов, распределительных и исполнительных (пневмодвигателей) устройств.
Источник сжатого воздуха преобразует механическую работу в потенциальную энергию сжатого воздуха до давления 0,4…1,0 МПа. В деревообработке в качестве источника сжатого воздуха используются поршневые компрессорные установки.
Для нормальной работы элементов пневмомеханизмов сжатый воздух должен быть очищен от механических частиц и влаги. Это осуществляется в узле подготовки воздуха, состоящем из фильтра-влагоотделителя, редукционного клапана и маслораспылителя. Воздухопроводы осуществляют
подвод сжатого воздуха от компрессорной установки к пневмодвигателям. В качестве воздухопроводов применяют резиновые и пластмассовые гибкие шланги, стальные и латунные трубы. Распределительные устройства предназначены для переключения потоков воздуха из магистрали к пневмодвигателям и от них в атмосферу. Управляющие устройства через распределительные устройства обеспечивают нужную последовательность срабатывания пневмоприводов в соответствии с заданными условиями работы.
В конструкциях деревообрабатывающих станков наиболее широко применяются поршневые и диафрагменные пневматические двигатели. Поршневые пневмодвигатели имеют цилиндр, шток и поршень, но конструкция несколько проще, чем гидравлических двигателей, так как меньше рабочее давление в системе.
Поршневые пневматические двигатели (пневмоцилиндры) наиболее распространены. По конструкции они аналогичны гидравлическим рабочим цилиндрам, но в связи с меньшим давлением воздуха имеют более простые уплотнительные устройства.
Типовой пневмопривод изображен на рис. Поршень 1 перемещается в рабочем цилиндре 2 под действием сжатого воздуха, поступающего попеременно в обе полости цилиндра из магистрали через распределитель 6. В конце хода заданной величины, что определяется положением выключателей, кулачок 3 штока нажимает на рычаг одного из выключателей 4 или 5 системы управления распределителя. В положении, изображенном на рис. 29.4 поршень перемещается вправо, приводя в рабочее положение выключатель 5. Когда он займет крайнее правое положение, переключится выключатель 4. Сигнал в виде давления сжатого воздуха поступит на вход распределителя 6, и золотник переместится в правое положение. Сжатый воздух из магистрали через распределитель поступит в правую полость цилиндра 2, и поршень 1 переместится влево. В конце обратного хода кулачок на штоке нажмет на конечный выключатель 5, золотник переключится, и цикл повторится.
Для передачи движений с небольшим ходом (10...30 мм) в пневматических системах вместо двигателей-цилиндров применяют пневматические диафрагменные двигатели, отличающиеся от цилиндров простотой устройства и отсутствием утечки воздуха. Диафрагменный двигатель имеет разъемный корпус, состоящий из двух частей. Внутри корпуса расположена эластичная (обычно резиновая) диафрагма с пружинами, расположенными соосно со штоком и зажимаемыми между частью корпуса и шайбой штока. Во внештоковой полости корпуса имеется патрубок для подвода и отвода сжатого воздуха. При подаче в полость сжатого воздуха диафрагма выпрямляется и перемещает шток. Обратный ход штока при снятии давления совершается под действием пружин.
Роторные двигатели применяются в качестве привода легких шпинделей, в том числе особо быстроходных (например, сверлильных малого диаметра).
Камерные пневматические двигатели представляют собой эластичную удлиненную камеру 1 (рис.), часто изготовляемую из прорезиненного шланга, в которую подводится сжатый воздух через патрубок 2. При повышении давления размеры камеры увеличиваются, в результате чего брусок 3 перемещается на величину S. Камерные двигатели, как и диафрагменные, одностороннего действия. После снятия давления подвижная деталь возвращается в исходное положение под действием пружин 4.
В тех случаях, когда необходима стабилизация скорости перемещения рабочего органа машины, применяют комбинированные пневмогидравлические механизмы, в которых энергоносителем служит сжатый воздух, а гидравлическое устройство применяется для стабилизации и регулирования скорости движения.
22. Механизмы подачи вальцового типа. Общая характеристика, область применения, расчет тягового усилия и усилия прижима.
тонкие детали, листовой материал, или для станков с особыми условиями базирования заготовок.
Шаговые вальцовые механизмы применяются в лесопильных рамах с толчковой подачей.
Вальцовый механизм подачи состоит из нескольких (1...12) нижних и верхних вальцов, которые могут быть гладкими, рифлеными или обрезиненными, цельными или секционными.
При использовании секционных вальцов можно пропускать одновременно несколько разнотолщинных заготовок по ширине.
Прижим вальцов может быть пружинный или пневматический.
Гусеничные и вальцово-гусеничные механизмы имеют перед вальцовыми следующие преимущества: более равномерный прижим обрабатываемой детали на большой площади, что снижает давление, благодаря чему даже рифленые звенья гусеницы не оставляют заметного отпечатка на материале; снижение возможности поперечных смещений материала, в результате чего достигается прямолинейность обработки. Основной недостаток гусеничной подачи – сравнительно быстрый износ направляющих.
В простейшем механизме подачи гусеница расположена над столом, по которому она перемещает заготовки. Для создания необходимого тягового усилия и компенсации разницы толщины деталей гусеница или ее звенья должны быть подпружинены. Иногда для облегчения движения заготовки нижние ролики делают гладкими. На рис. в гусеница расположена снизу, тяговое усилие обеспечивается верхними прижимными вальцами. В вальцово-гусеничных механизмах подачи для увеличения тягового усилия верхние прижимные вальцы выполнены приводными. На рис. б представлена схема с двумя гусеницами для станков, обрабатывающих очень короткие или
23. Механизмы подачи конвейерного типа. Область применения, расчет тягового усилия и усилия прижима.
Механизмы непрерывного движения. Для прямолинейного перемещения заготовок наибольшее распространение получили конвейеры с упорами или зажимами.
Механизмы непрерывного движения заготовок по окружности бывают карусельные и барабанные. И те и другие перемещают заготовки по окружности.
Механизмы возвратно-поступательного движения могут перемещать инструмент (суппорты, шарнирно-рычажные системы) или заготовку (столы, каретки).
Суппорты имеют, как правило, многокоординатную настройку и прямолинейное перемещение от пневмо- или гидроцилиндра. Они широко применяются в сверлильно-присадочных станках, линиях агрегатной обработки и другом оборудовании.
Шарнирно-рычажные механизмы подачи обеспечивают прямолинейное и криволинейное движение подачи.
Для перемещений заготовки на значительные расстояния в качестве механизма подачи используют каретку. Например, в шипорезном станке каретка с закрепленными на столе заготовками перемещается по направляющим качения длиной до 1,5 м и последовательно обрабатывается пилой, шипорезными и проушечными головками.
Шаговые механизмы предназначены для периодического перемещения заготовок во время их обработки.
Тяговое усилие, Fт>ƩFс, где Fт – тяговое усилие, Н; ∑Fc – сум- ма сил сопротивления, Н. Чтобы перейти к знаку равенства вводиться коэффициент запаса α, принимаемый 1,3-1,5. Таким образом: Fт>αƩFс