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更新時(shí)間:2010-07-13      瀏覽次數(shù):2180

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FESTO無桿氣缸2內(nèi)活塞左腔的壓力低于大氣壓力,吸氣閥9被打開,空氣在大氣壓力作用下進(jìn)入氣缸2內(nèi),這個(gè)過程稱為“吸氣過程”。當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí),吸氣閥9在缸內(nèi)壓縮氣體的作用下而關(guān)閉,缸內(nèi)氣體被壓縮,這個(gè)過程稱為壓縮過程。當(dāng)氣缸內(nèi)空氣壓力增高到略高于輸氣管內(nèi)壓力后,排氣閥l被打開,壓縮空氣進(jìn)入輸氣管道,這個(gè)過程稱為“排氣過程”。活塞3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng),通過連桿、滑塊、活塞桿轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。圖中只表示了一個(gè)活塞一個(gè)缸的空氣壓縮機(jī),大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是多缸多活塞的組合。
FESTO無桿氣缸對(duì)于接近行程末端時(shí)速度較高的氣缸,不采取必要措施,活塞就會(huì)以很大的力(能量)撞擊端蓋,引起振動(dòng)和損壞機(jī)件。為了使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。在氣缸兩端加設(shè)緩沖裝置,一般稱為緩沖氣缸。緩沖氣缸見圖42.2-4,主要由活塞桿1、活塞2、緩沖柱塞3、單向閥5、節(jié)流閥6、端蓋7等組成。其工作原理是:當(dāng)活塞在壓縮空氣推動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),缸右腔的氣體經(jīng)柱塞孔4及缸蓋上的氣孔8排出。在活塞運(yùn)動(dòng)接近行程末端時(shí),活塞右側(cè)的緩沖柱塞3將柱塞孔4堵死、活塞繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),封在氣缸右腔內(nèi)的剩余氣體被壓縮,緩慢地通過節(jié)流閥6及氣孔8排出,被壓縮的氣體所產(chǎn)生的壓力能如果與活塞運(yùn)動(dòng)所具有的全部能量相平衡,即會(huì)取得緩沖效果,使活塞在行程末端運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生沖擊。調(diào)節(jié)節(jié)流閥6閥口開度的大小,即可控制排氣量的多少,從而決定了被壓縮容積(稱緩沖室)內(nèi)壓力的大小,以調(diào)節(jié)緩沖效果。若令活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí),從氣孔8輸入壓縮空氣,可直接頂開單向閥5,推動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng)。如節(jié)流閥6閥口開度固定,不可調(diào)節(jié),即稱為不可調(diào)緩沖氣缸。
FESTO無桿氣缸與液壓缸串聯(lián)而成,兩活塞固定在同一活塞桿上。液壓缸不用泵供油,只要充滿油即可,其進(jìn)出口間裝有液壓?jiǎn)蜗蜷y、節(jié)流閥及補(bǔ)油杯。當(dāng)氣缸右端供氣時(shí),氣缸克服載荷帶動(dòng)液壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng)(氣缸左端排氣),此時(shí)液壓缸左端排油,單向閥關(guān)閉,油只能通過節(jié)流閥流入液壓缸右腔及油杯內(nèi),這時(shí)若將節(jié)流閥閥口開大,則液壓缸左腔排油通暢,兩活塞運(yùn)動(dòng)速度就快,反之,若將節(jié)流閥閥口關(guān)小,液壓缸左腔排油受阻,兩活塞運(yùn)動(dòng)速度會(huì)減慢。這樣,調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口大小,就能控制活塞的運(yùn)動(dòng)速度。可以看出,氣液阻尼缸的輸出力應(yīng)是氣缸中壓縮空氣產(chǎn)生的力(推力或拉力)與液壓缸中油的阻尼力之差。
FESTO無桿氣缸與液壓缸的連接形式,可分為串聯(lián)型與并聯(lián)型兩種。前面所述為串聯(lián)型,圖42.2-6為并聯(lián)型氣-液阻尼缸。串聯(lián)型缸體較長(zhǎng);加工與安裝時(shí)對(duì)同軸度要求較高;有時(shí)兩缸間會(huì)產(chǎn)生竄氣竄油現(xiàn)象。并聯(lián)型缸體較短、結(jié)構(gòu)緊湊;氣、液缸分置,不會(huì)產(chǎn)生竄氣竄油現(xiàn)象;因液壓缸工作壓力可以相當(dāng)高,液壓缸可制成相當(dāng)小的直徑(不必與氣缸等直徑);但因氣、液兩缸安裝在不同軸線上,會(huì)產(chǎn)生附加力矩,會(huì)增加導(dǎo)軌裝置磨損,也可能產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象。串聯(lián)型氣-液阻尼缸還有液壓缸在前或在后之分,液壓缸在后參見圖42.2-5,液壓缸活塞兩端作用面積不等,工作過程中需要儲(chǔ)油或補(bǔ)油,油杯較大。如將液壓缸放在前面(氣缸在后面),則液壓缸兩端都有活塞桿,兩端作用面積相等,除補(bǔ)充泄漏之外就不存在儲(chǔ)油、補(bǔ)油問題,油杯可以很小。
FESTO無桿氣缸的結(jié)構(gòu)見圖42.2-10。與普通氣缸相比,此種沖擊氣缸增設(shè)了蓄氣缸1和帶流線型噴氣口4及具有排氣孔3的中蓋2。其工作原理及工作過程可簡(jiǎn)述為如下五個(gè)階段(見圖42.2-11):
*階段:復(fù)位段。見圖42.2-10和圖42.2-11a,接通氣源,換向閥處復(fù)位狀態(tài),孔A進(jìn)氣,孔B排氣,活塞5在壓差的作用下,克服密封阻力及運(yùn)動(dòng)部件重量而上移,借助活塞上的密封膠墊封住中蓋上的噴氣口4。中蓋和活塞之間的環(huán)形空間C經(jīng)過排氣小孔3與大氣相通。zui后,活塞有桿腔壓力升高至氣源壓力,蓄氣缸內(nèi)壓力降至大氣壓力。
階段:儲(chǔ)能段。見圖42.2-10和圖42.2-11b,換向閥換向,B孔進(jìn)氣充入蓄氣缸腔內(nèi),A孔排氣。由于蓄氣缸腔內(nèi)壓力作用在活塞上的面積只是噴氣口4的面積,它比有桿腔壓力作用在活塞上的面積要小得多,故只有待蓄氣缸內(nèi)壓力上升,有桿腔壓力下降,直到下列力平衡方程成立時(shí),活塞才開始移動(dòng)。 式中 d——中蓋噴氣口直徑(m); p30——活塞開始移動(dòng)瞬時(shí)蓄氣缸腔內(nèi)壓力(壓力)(Pa); p20——活塞開始移動(dòng)瞬時(shí)有桿腔內(nèi)壓力(壓力)(Pa); G——運(yùn)動(dòng)部件(活塞、活塞桿及錘*模具等)所受的重力(N); D——活塞直徑(m); d1——活塞桿直徑(m); Fƒ0——活塞開始移動(dòng)瞬時(shí)的密封摩擦力(N)。 若不計(jì)式(42.2-1)中G和Fƒ0項(xiàng),且令d=d1,,則當(dāng) 時(shí),活塞才開始移動(dòng)。這里的p20、p30均為壓力。可見活塞開始移動(dòng)瞬時(shí),蓄氣缸腔與有桿腔的壓力差很大。這一點(diǎn)很明顯地與普通氣缸不同。

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