|
В период перемещения поршня утечки могут существенно замедлять его движение, так как давление в рабочей полости благодаря им уменьшается, а в выхлопной полости увеличивается. Более медленное движение поршня, в свою очередь, может привести к увеличению давлений в обеих полостях из-за снижения темпа изменения объема. В целом внутренние утечки увеличивают время срабатывания пневмопривода. Если к ним прибавить внешние утечки в атмосферу из рабочей полости, а также приток сжатого воздуха в выхлопную полость из распределителя, то время рабочего цикла увеличится еще больше. Вместе с тем значительно увеличится плавность хода поршня. Плавное движение может быть достигнуто посредством специального канала, соединяющего обе полости. Известны случаи, когда путем изменения площади этого канала регулируют скорость движения поршня.
Одним из сложных моментов при учете утечек привода при расчете последнего является установление начальных условий. При решении обычной системы уравнений без учета утечек воздуха начальными условиями, как было указано выше, являются: давление в рабочей полости, равное атмосферному, а в выхлопной — магистральному. При этом время выстоя поршня для совершения технологической операции во внимание не принимается.
При точном учете утечек нельзя пренебрегать временем выстоя поршня, так как в этот период в приводе продолжаются процессы перетекания воздуха и другие сопутствующие им термодинамические процессы. Зти процессы протекают в направлении установления динамического равновесия, и если время остановки поршня достаточно велико, то давление и температура в обеих полостях становятся постоянными и равными их установившимся значениям, которые могут быть получены из совместного решения термодинамических уравнений для обеих полостей и уравнения движения при dpi = dp2 = dx = 0.
Расчет времени заключительного периода в случае утечек должен проводиться до установившихся значений давлений в полостях рабочего цилиндра. Если этот интервал времени меньше времени выстоя поршня (которое должно быть задано по условиям технологического процесса), jo начальными условиями интегрирования указанных уравнений следует считать установившиеся значения параметров воздуха в обеих полостях. Если интервал времени заключительного периода окажется больше времени технологического процесса, то при точных расчетах по указанным уравнениям следует определять параметры в конце выстоя поршня. Они и будут служить начальными параметрами при расчете привода.
Однако в большинстве практических задач время выстоя поршня в дискретных приводах оказывается достаточным для того, чтобы параметры системы пришли в динамическое равновесие; учитывая, что направления утечек в пневмосистеме бывают различными, можно считать, что их влияние в начале процесса взаимно компенсируется и мало отражается на начальных условиях. Так, например, утечки в атмосферу из рабочей полрсти компенсируются поступлением сжатого воздуха из выхлопной полости через неплотности в уплотнениях, а 5 выхлопной полости — утечками из распределителя. Поэтому при менее точных расчетах с учетом утечек можно принять обычные начальные условия: давление в рабочей полости, равное атмосферному, и давление в выхлопной, равное магистральному. При этом необходимо помнить, что все допущения определяются в основном конкретными условиями.
При значительных утечках следует проверять условия в конце подготовительного периода, которые необходимы для начала движения поршня, принимая во внимание также и то обстоятельство, что в этот момент внешние и внутренние утечки не кохмпенсируют друг друга,,а влияют в одном направлении: в сторону замедления процесса перемещения поршня.
|
