Mga aparatong pneumatic ng mga mechatronic system

Ang mga mobile machine, robot at iba't ibang mechatronic system ay may kakayahang ilipat o baguhin ang posisyon ng kanilang mga bahagi salamat sa mga actuator. Ang direksyon ng paggalaw ng ito o ang bahaging iyon ng system ay tinatawag na antas ng kalayaan, at ang mas maraming antas ng kalayaan na mayroon ang actuator, mas malaki ang mobility ng makina, robot o actuator.

Depende sa uri ng drive, ang isang higit pa o mas kaunting husay na pagpapatupad ng pakikipag-ugnayan ng mga bahagi ng makina sa bawat isa, pati na rin ang kahusayan at kakayahang umangkop ng operasyon nito, ay nakamit. Ang pagpili ng uri ng actuator ay isang mahirap na gawain na napagpasyahan sa yugto ng disenyo ng system ng mga robotic engineer at technologist.

Isa sa mga sikat na uri ng drive na ginamit sa mechatronic system — pneumatic actuator… Dito ginagamit ang gas bilang gumaganang daluyan, kadalasang naka-compress na hangin, na ang enerhiya ay nagtutulak sa mekanismo. Kaya naman ang mga pneumatic actuator ay mura, maaasahan, madaling i-set up at patakbuhin, at ligtas sa sunog.Walang gastos sa pagbili at pagtatapon ng gumaganang likido (hangin).

Gayunpaman, mayroong ilang mga disadvantages, halimbawa, isang posibleng pagbawas sa presyon ng pagtatrabaho dahil sa pagtagas dahil sa mahinang higpit ng mga tubo, na humahantong sa pagkawala ng kapangyarihan at bilis, pati na rin ang mga komplikasyon sa pagpoposisyon. Gayunpaman, ang mga pneumatic motors, pneumatic cylinders at pneumatic pneumatic motors ay malawakang ginagamit ngayon sa mga robot at mobile machine.

Tingnan natin ang isang tipikal na aparato pneumatic drive… Ang pneumatic drive na tulad nito ay kinakailangang may kasamang compressor at isang air motor. Sa kumbinasyong ito, maaaring i-convert ng system ang mga mekanikal na katangian ng drive ayon sa mga kinakailangan sa pagkarga.

Ang mga pneumatic actuator ng paggalaw ng pagsasalin ay dalawang posisyon, kapag ang paggalaw ng nagtatrabaho na katawan ay isinasagawa sa pagitan ng dalawang posisyon ng pagtatapos, pati na rin ang multi-posisyon, kapag ang paggalaw ay isinasagawa sa iba't ibang mga posisyon.

Ayon sa prinsipyo ng operasyon, ang mga pneumatic actuator ay maaaring single-acting (kapag ang tagsibol ay nagbibigay ng pagbabalik sa panimulang posisyon) o double-acting (pagbabalik, tulad ng gumaganang paggalaw, ay ginawa ng naka-compress na hangin). Ang mga pneumatic linear actuator ay pangunahing nahahati sa dalawang uri: piston at diaphragm.

Sa isang pneumatic piston actuator, ang piston ay gumagalaw sa silindro sa ilalim ng pagkilos ng compressed air o isang spring (ang return stroke para sa isang single-acting actuator ay ibinibigay ng isang spring).Sa isang pneumatic diaphragm actuator, ang isang chamber na hinati sa isang diaphragm sa dalawang cavity ay may naka-compress na hangin sa isang gilid na pumipindot sa diaphragm, at sa kabilang panig, isang rod ay nakakabit sa diaphragm at tumatanggap ng longitudinal force mula sa diaphragm. Kaya, ang pneumatic actuator ay matagumpay na ginagamit sa mga cyclic control system, halimbawa sa mga manipulator na may pahalang na paggalaw ng stem.

Sa paggana, ang pneumatic actuator ay maaaring nahahati sa apat na unit: ang air preparation unit, ang compressed air distribution unit, ang actuator motor, at ang compressed air transmission system sa mga actuator.

Sa air conditioning unit, ang hangin ay pinatuyo at nililinis ng alikabok. Ayon sa programa, ang bloke ng pamamahagi ay nagbubukas o nagsasara (sa tulong ng mga balbula) ang supply ng naka-compress na hangin sa lukab ng mga motor ng drive.

Ang mga balbula ay karaniwang pinapatakbo ng mga electromagnet o din pneumatically (kung ang kapaligiran ay sumasabog). Ang executive engine block ay talagang mga cylinder na may mga piston na umiikot o gumagalaw sa isang tuwid na linya—mga pneumatic cylinder na nagkakaiba sa mga ibinigay na displacement, pwersa, at bilis.

Ang bawat makina ay may sariling cycle ng trabaho, at ang pagkakasunud-sunod ng mga cycle ay mahigpit na tinutukoy ng teknolohikal na proseso at kinokontrol ng kaukulang programa mga sistema ng kontrol ng robot… Ang sistema para sa pagpapadala ng naka-compress na hangin sa iba't ibang mga aparato ay gumagamit ng mga pneumatic drive na may iba't ibang mga seksyon, ayon sa gawain sa kamay.

Sa prinsipyo, ang paghahatid at conversion ng enerhiya sa isang pneumatic drive ay ganito ang hitsura.Ang prime mover ang nagtutulak sa compressor, na pumipilit sa hangin. Ang naka-compress na hangin ay pagkatapos ay pinapakain sa pamamagitan ng control equipment sa pneumatic motor, kung saan ang enerhiya nito ay na-convert sa mekanikal na enerhiya (paggalaw ng piston, baras). Pagkatapos nito, ang gumaganang gas ay pinalabas sa kapaligiran, iyon ay, hindi ito bumalik sa compressor.

Ang mga bentahe ng pneumatic drive ay halos hindi masasabik. Kung ikukumpara sa mga likido, ang hangin ay mas compressible, hindi gaanong siksik at malapot, mas likido. Ang lagkit ng hangin ay tumataas sa presyon at temperatura.

Ngunit dahil ang hangin ay palaging naglalaman ng isang maliit na halaga ng singaw ng tubig at walang mga katangian ng pagpapadulas, may panganib ng isang nakakapinsalang epekto ng paghalay sa mga gumaganang ibabaw ng mga silid. Samakatuwid, ang mga pneumatic drive ay nangangailangan ng conditioning, iyon ay, binibigyan sila ng mga naturang pag-aari nang maaga upang mapalawak ang buhay ng serbisyo ng drive kung saan ito ay ginagamit bilang isang nagtatrabaho na kapaligiran.