Пневмогидравлические приводы

В них сочетаются пневматические и гидравлические устройства, причем энергоносителем является воздух, а гидравлическая часть обеспечивает стабильность скорости движения рабочих органов.

Приводы используются в механизмах подач агрегатных, сверлильных и фрезерных станков и других агрегатов.

Преимущества перед гидравлическими – нет громоздкой насосной установки; - высокая стабильность режимов движения, благодаря постоянству рабочих температур и вязкости жидкости, нет пульсации подачи жидкости.

Недостатки – сложность конструкции, низкий уровень рабочих давлений и связанные с этим значительные размеры исполнительных устройств даже при небольших нагрузках, низкий КПД.

Рис.3. Схема с разделенными цилиндрами

Схема обеспечивает стабильную скорость движения штока пневмоцилиндра 1 влево за счет ведомого гидроцилиндра 2, поршень которого вытесняет жидкость из штоковой полости в поршневую через дроссель 3. Настройкой дросселя обеспечивается скорость. В схеме предусмотрен компенсатор 5, так как объемы полостей разные.

Скорость обратного хода не регулируется и определяется скоростью движения ПЦ. Жидкость свободно перетекает из поршневой полости в штоковую через обратный клапан. Диаметр гидроцилиндра выбирают из условия удовлетворительной работы дросселя при минимально допустимом для него расходе жидкости.

Рис.4. Схема с совмещенным цилиндром

В штоковой полости совмещенного цилиндра 1 находится жидкость, в поршневой – воздух. При движении поршня влево скорость регулируется дросселем с регулятором 2, что обеспечивает стабильность скорости при переменной нагрузке Р.

При обратном ходе сжатый воздух подается в пневмогидровытеснитель 3, который служит для преобразования давления воздуха в равное по величине давление жидкости.

Применяются три вида вытеснителей: без разделителя, с поршневым и мембранным вытеснителем.

Первый – наиболее простой, но жидкость окисляется и частично выбрасывается в атмосферу при выхлопе. Кроме того воздух частично растворяется в жидкости с образованием воздушной «подушки» в гидравлической полости, что нарушает плавность движения.

Второй – представляет собой цилиндр с плавающим поршнем, который разделяет воздух и жидкость, но КПД вытеснителя снижается из-за трения уплотнения поршня.

Третий – имеет разделитель с разделительной мембраной. Применение тонких фигурных мембран исключает потери при преобразовании.

Рис.5. Схема с пневиогидравлическим преобразователем

Преобразователь трансформирует низкое давление воздуха в высокое давление жидкости. Преобразователь может работать и в режиме вытеснителя. В средней позиции пневмораспределителя воздух с избыточным давлением ри подводится в полости 2 и 3 цилиндра преобразователя, создавая на его поршне усилие

pи (F1 – F2) = ри Fшт

Если не учитывать трение, то жидкость будет вытесняться из полости 4 с давлением рж.и1 = ри, т.е. без усиления. Зажимной цилиндр 1 осуществляет предварительный зажим заготовок. Если давление подводится только в полость 3, то жидкость будет вытесняться с максимальным давлением

pж.и2 = ри(/Fшт), которое создаст усилие зажима.

Рис.6. Пневмогидравлический насос

Он состоит из пневмоцилиндра 4 с двухсторонним штоком и двух рабочих камер 2 и 6 со всасывающими 1 и 7 и нагнетательными 3 и 5 клапанами.

При движении поршня пневмоцилиндра жидкость вытесняется в напорную линию с усиленным давлением из одной камеры и одновременно всасывается из бака в другую.

Такие схемы – гидравлические, но имеют преимущество пневматических.