Электропневматические исполнительные механизмы

Если от исполнительного механизма требуются высокое быст­родействие и значительная мощность, а также возвратно-посту­пательное движение, то целесообразно использовать электропнев­матические ИМ. Они состоят из распределительного устройства, управляющего электромагнита и силового цилиндра с поршнем.

Распределительное устройство, приводимое в действие управ­ляющим электромагнитом, направляет поток воздуха в ту или иную полость цилиндра или изменяет величину давления в полости. При этом шток, соединенный с поршнем, перемещается в соответ­ствующем направлении, управляя положением рабочих органов.

151

 

В качестве распределительных устройств в пневматических ме­ханизмах используются золотники, струйная трубка и сопло-зас­лонка.

Устройство исполнительного механизма с золотниковым рас­пределителем и электромагнитом соленоидного типа показано на рис. 6.21. При отсутствии тока в обмотке электромагнита сердеч­ник, связанный с клапаном /, под действием пружины плотно закрывает золотник 3 и поток газа от пневмосети не может посту­пать в пневмоцилиндр (рис. 6.21, а).

При подаче управляющего сигнала в обмотку 4 электромагни­та в ней появляется ток /_у, под действием которого возникает электромагнитная сила, стремящаяся втянуть сердечник 5 внутрь катушки. Клапан перемещается и плотно перекрывает золотник 2, открывая золотник 3. Поток газа устремляется через открытый золотник в цилиндр, создавая давление на поршень 9. Поршень перемещается, сжимая цилиндрическую пружину 7 и передавая через шток #усилие нагрузке (рис. 6.21, б). При снятии сигнала управления сердечник под действием пружины возвращается в исходное состояние, перекрывая путь газу в цилиндр и соединяя полость цилиндра через золотник 2 с атмосферой. Поршень под действием пружины возвращается в исходное состояние.

На рис. 6.22 представлено устройство электропневматических исполнительных механизмов с распределительными устройства­ми типа струйная трубка и сопло-заслонка.

В первом случае (рис. 6.22, а) струйная трубка /, управляемая поворотным электромагнитом, направляет поток газа от пневмо­сети в левую (направление Л) или правую (П) полость цилиндра и соединяет соответственно правую или левую полость с атмос-

 

 

152

ферой. Поршень со штоком перемещается в сторону меньшего давления, передавая усилие на нагрузку.

Во втором случае (рис. 6.22, б) заслонка, управляемая анало­гичным электромагнитом, перекрывает левое или правое сопло, поднимая давление в соответствующей полости цилиндра и со­единяя противоположную полость с атмосферой. Поршень пере­мещается в сторону меньшего давления, соответственно воздей­ствуя на нагрузку. Поток газа от пневмосети поступает в полости через дроссели, обеспечивающие необходимый перепад давления в них.

Конструкции дроссельных, струйных и золотниковых распре­делителей могут быть самыми разными. На рис. 6.23, 6.24 показа­ны некоторые конструктивные решения электропневматических ИМ. В исполнительном механизме, представленном на рис. 6.24, роль струйной трубки выполняет струйная решетка 1, через кото­рую в ИМ поступает поток воздуха. Электромагнит 3 поворачива­ет эту решетку на небольшой угол влево или вправо. В результате

 

прошедший через решетку поток направляется или в левую груп­пу щелей приемной решетки 2 (правая группа щелей при этом закрыта решеткой 7), или в правую группу щелей решетки 2 (ле­вая группа закрыта решеткой /). Таким образом, поток воздуха в зависимости от управляющего сигнала, поступившего на элект­ромагнит 3, направляется или в левую, или в правую полость ИМ, соответственно изменяя положение рабочего органа.

Основными недостатками электропневматических исполнитель­ных механизмов являются повышенный шум при работе, поскольку отработанный воздух или газ выпускается непосредственно в ат­мосферу, и невысокая точность выполнения заданных управляю­щих воздействий из-за способности газа сжиматься. Кроме того, использование высокого давления в цилиндре создает определен­ную опасность: при малейших его дефектах возможны разрыв и разрушение цилиндра.