Пневматические исполнительные механизмы и приводы

Пневматический мембранный исполнительный механизм (ПМИМ) — исполнительный механизм, в котором перемещение выходного органа (штока) достигается изменением давления воздуха на мембране.

Благодаря простоте устройства, быстродействию и надежнос­ти эти исполнительные механизмы получили широкое распрост­ранение в промышленности главным образом для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирова­ния и дистанционного управления запорными устройствами, а также для приведения в действие реле различных защитных устройств (реле срабатывает, когда давление, действующее на мембрану ПМИМ, достигает заданного значения). Основные параметры, характеризующие ПМИМ: диапазон изменения командного давления воздуха, действующего на мембрану, эффективная площадь мембраны и ход штока.

Упругим элементом ПМИМ обычно служит эластичная рези­нотканевая мембрана. При определении развиваемого мембраной усилия необходимо учитывать ее жесткость, увеличение которой уменьшает чувствительность ПМИМ.

Качество работы ПМИМ зависит от их статических и динами­ческих характеристик. Статическая характеристика определяет зависимость хода што­ка ПМИМ от изменения давления, действующего на мембрану; динамическая характеристика — время и характер срабатывания при изменении входного командного давления.

Динамические параметры ПМИМ зависят главным образом от времени наполнения и опорожнения мембранной камеры и зада­ются обычно совместно с характеристиками подводящих трубо­проводов.

Пневматический поршневой исполнительный механизм (ППИМ) — исполнительный механизм, в котором перемещение выходного органа (штока) достигается подачей сжатого воздуха в цилиндр, снабженный поршнем. ППИМ широко применяются в качестве приводов в системах пневмоавтоматики, станкостроении для приведения в действие зажимных устройств и механизмов подачи для торможения и др. По конструкции ППИМ аналогичны силовым гидроцилиндрам.

Пневмопривод поршневой автоматизированный (ППА) — автоматически управляемый пневматический поршневой механизм. ППА широко распространены в металлургической промышленности, машиностроении и других отраслях производства. Необходимое условие автоматизации пневмоприводов — оснащение их распределителями сжатого воздуха с дистанционным управлением. В металлургических машинах обычно применяют распределители с электропневматическим управлением.

В релейных схемах автоматики катушки распределителей переключаются контактами, в бесконтактных схемах, как правило, силовыми транзисторами.

При автоматизации станков и станочных линий применяют распределители с пневматическим управлением, команды на переключение которых подаются, например, от пневматических путевых выключателей. ППА подразделяются на короткоходовые и длинноходовые. В короткоходовых ППА воздух подается в расширяющуюся полость в течение всего времени их хода из одного крайнего положения в другое. Скорость в процессе движения обычно не регулируют.Плавность хода при необходимости достигается применением пневматического дросселя. Схемы автоматики короткоходовых пневмоприводов сравнительно просты и составляются с учетом графика работы механизмов в технологическом потоке. Командные импульсы в схемы подаются от датчиков автоматики, путевых выключателей и т.п.

Длинноходовые ППА (с длинной хода до 10... 12 м) широко применяются в трубопрокатном производстве и развивают скорость движения до 6 м/с при массе перемещающихся частей до 1000 кг и более. Для предотвращения удара в процессе движения необходимо с высокой точностью подавать команды на начало и конец торможения противодавлением. Такие пневмоприводы автоматизируются с помощью специальных электронных решающих устройств, которые вычисляют для каждого хода путь торможения в зависимости от скорости движения поршня и давления воздуха в магистрали. Конструкция пневмоприводов аналогична конструкции гидравлических приводов.