Международный секретариат G-Global г.Нур-Султан, ул.Темирказык, 65, офис 116 тел.: 7(7172) 278903

УДК 62-522

 Проверка статических характеристик цилиндрического золотникового распределителя на пневматической установке

Туймебай А. С.,

 Ключевые слова: цилиндрический золотниковый распределитель (cylindrical valve distributor), контроль размеров (dimensional inspection), пневматическая установка (pneumatic installationl), статическая характеристика (static characteristics), расходная характеристика (flow characteristics)

 Аннотация:  В данной статье рассматриваются экспериментальные исследования статических характеристик цилиндрического золотникового распределителя в окрестностях смещение золотника при малых значений. При этом проведены измерения расхода воздуха проходящего через золотникового распределителя при различных смещениях золотника с помощью пневматической установкой.  При освоении производства золотниковых распределителей актуальной задачей являются методы контроля размеров кромок золотника и окон в его гильзе. Соответственно должна обеспечиваться технология изготовления золотникового распределителя.

 Введение

Контроль размеров золотниковых распредителей гидроприводов является необходимой операцей, значение которой все больше возрастает с дальнейшим усовершенствованием технологии изготовления устройств гидроавтоматики. Наиболее распространены цилиндрические золотниковые распредители (ЦЗР), у которых  необходимо проверить точность обеспечения зазоров между поверхностями золотника и гильзы. Среди средств контроля размеров в машиностроении получил распростронения пневматический метод измерения. С  помощью пневматического метода измерения можно проверить влияние проектных допусков на точность изготовления диаметра золотника и диаметра внутренней цилиндрической поверхности гильзы.

Пневматические метод измерения

Пневматический метод измерения позволяет осуществлять контроль не разбирая ЦЗР. Этот метод в частности получил применение при проверке ЦЗР авиационных гидроприводов [3].

При проверке состояние ЦЗР для авиационной техники указанный выше метод используют для контроля зазора между золотником и гильзой при замене одного из элементов этой пары [6].

В данной статье пневматический метод можно апробировать на специально собранной установке в лаборотории кафедры Э10 МГТУ им Н.Э.Бауман.

Данный эксперимент посвящен сравнению реальных и расчетных характеристик ЦЗР.

В качестве объекта исследований выбран цилиндрический золотниковый распределитель фирмы Festo.

ЦЗР поступают на контроль окончательно скомплектованные по рабочему зазору и предварительно по перекрытию [4]. В результате контроля определяют следующее: перепадную и расходную характеристик и утечки через распределитель при нейтральном положений [1].

На рис. 1 представлена установка для испытания цилиндрического золотникового распределителя

Снимок1

Рис. 1. Установка для испытания ЦЗР

 

Характеристика пневматического стенда

В данном эксперименте использовали распределитель с пропорциональным управлением [7]. Продольной разрез распределителя показано на рис. 2.

Снимок2

Рис. 2. Продольный разрез распределителя с пропорциональным управлением

Материалы:

  • 1-корпус: анодированный алюминий
  • 2-золотник распределителя: специально обработанный алюминий
  • 3-корпус блока электроники: гальванизированный акрил-бутадиен-стирин
  • Уплотнения – нитриловая резина

Основные характеристики распределителя с пропорциональным управлением:

  • Функция клапана – 5/3-распределители, нормально закрытые
  • Конструкция – ЦЗР с пропорциональным управлением
  • Принцип уплотнения – зазор между поверхностям золотника и гильзы
  • Способ управление – электрическое
  • Рабочая среда – сжатый воздух
  • Диаметр золотника (мм) – 6
  1. Электрическое характеристики:
  • Распределитель в среднем положении

Тип напряжения (В) – 5

Тип тока (мА) – 12

  • Рабочий цикл (%) – 100
  • Электрическое присоединение – 4-х контактный штекерный разъем, круглый, М12х1
  1. Условия рабочей и окружающей среды
  • Рабочее давление (бар) – 0…10
  • Окружающая температура (0С) – 0…50
  • Температура среды (0С) – 5…40

Схема стенда для определения характеристик ЦЗР показана на рис. 3. При различных входных напряжениях определялись расходы воздухи, протекающий через  золотниковый распределитель 8. При пневматическом контроле  золотник предварительно устанавливает в разных положениях с помощью 7 вольтметра. Затем определяем с помощью расходомера 1,2 определяем расхода воздуха, манометры 3,4 – для определения перепада на расходомера. Pп=1 бар.

Снимок 3

Рис. 3. Схема стенда для испытание ЦЗР:

1,2 – расходомеры; 3,4 – манометры ; 5 – давление питание; 6 – дроссель; 7 – вольтметр;     8 – цилиндрический золотниковый распределитель

Для определения расхода воздуха проходящего через ЗР предварительно проведены измерения расхода, при различных смещениях золотника. При U=5В, х=0. Полученные данные приведены ниже в таблице

Таблица 1.

Сравнение расходы воздухи при различных входных напряжениях

Снимок4

Для объективной оценки качества ЦЗР привода подвергают пневматическому контролю, который дает возможность судить не только о значениях зазора, перекрытий, качестве отсекающих кромок, геометрической форме золотника и гильзы, но и позволяет определить расходную характеристики.

На рис. 4 представлены расходные характеристики ЦЗР (расход, проходящий через кромки), полученные при давлении питания 1 бар.

Снимок5

Рис. 4. Расходные характеристики ЦЗР

Снимок10

Снимок11

Снимок8

На рис. 5 представлены расходные характеристики ЦЗР (проходящего через кромки), полученные при давлении питания 1 бар.

Снимок9

Рис. 5. Расходные характеристики ЦЗР

Заключение

Пневматический метод измерения размеров дает возможность произваодить контроль без приложения усилия, пневматические приборы очень прочны, надежны в работе и нашли широкое применение в производстве. Переход от штучного изготовления к произдодству, которое обеспечивает взаимозаменяемость, сопровождался значительным повышением требований к технике измерений. Значительная часть размеров деталей должна быть получена с допусками таких малых отклонений, чтобы обеспечить сборку сопрягаемых деталей без пригонки.Техника измерений, измерительные приборы и методы контроля должны совершенствоваться, чтобы время измерений сокращалась, а точность их увеличивалась.В авиационных заводах когда поступает оборудование, требует проверка контроль на утечки  на пневматических стендах. Мы хотели проверку освоить на этом стенде. Пневматический контроль можно заменить гидравлическим, это создает несколько лучшие производственные условия.

Cписок литературы 

  1. Попов Д.Н. Механика гидро-и пневмоприводов: учебник. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.
  2. Фомичев В.М. Проектирование характеристик золотниковых распределителей в области "нуля" // Гидравлика и пневматика. 2005. № 20. С. 49-54c.
  3. Вимер А. Пневматическое измерения размеров: учебник.М.:Изд-во Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1962. 50с.
  4. Бекиров Я.А. Технология производства следящего гидропривода. М., «Машиностроение», 224c.
  5. Попов Д.Н, Панаиотти С.С, Рябинин М.В. Гидромеханика: учебник. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 383 c.
  6. Фомичев В.М. Проектирование электрогидравлических усилителей следящих приводов.  М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 44с.
  7. Наземцов А.С. Пневматические приводы и средства автоматизации. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 240с.
  8. Абрамов Е.И, Колесниченко К.А, Маслов В.Т. Элементы гидро- привода М.: Изд-во 2-е, переработанное и дополненное. Киев «Техника», 320 с.

 

Партнеры G Global