Pneumatiske enheter av mekatroniske systemer
Mobile maskiner, roboter og ulike mekatroniske systemer har muligheten til å flytte eller endre posisjonen til delene sine takket være aktuatorer. Bevegelsesretningen til denne eller den delen av systemet kalles en frihetsgrad, og jo flere frihetsgrader aktuatoren har, jo større er mobiliteten til maskinen, roboten eller aktuatoren.
Avhengig av typen stasjon oppnås en mer eller mindre kvalitativ implementering av interaksjonen mellom maskindeler med hverandre, samt effektiviteten og fleksibiliteten til driften. Å velge type aktuator er en vanskelig oppgave som bestemmes på systemdesignstadiet av robotingeniører og teknologer.
En av de populære typene stasjoner som brukes i mekatroniske systemer — pneumatisk aktuator… Her brukes gass som arbeidsmedium, vanligvis trykkluft, hvis energi driver mekanismen. Det er derfor pneumatiske aktuatorer er billige, pålitelige, enkle å sette opp og betjene, og brannsikre.Det er ingen kostnad å kjøpe og kvitte seg med arbeidsvæsken (luft).
Det er imidlertid noen ulemper, for eksempel en mulig reduksjon i arbeidstrykk på grunn av lekkasje på grunn av dårlig tetthet av rørene, noe som fører til tap av kraft og hastighet, samt komplikasjoner ved plassering. Likevel er pneumatiske motorer, pneumatiske sylindre og pneumatiske pneumatiske motorer mye brukt i dag i roboter og mobile maskiner.
La oss se på en typisk enhet pneumatisk drift… Pneumatisk drift som sådan inkluderer nødvendigvis en kompressor og en luftmotor. I denne kombinasjonen kan systemet konvertere de mekaniske egenskapene til stasjonen i henhold til belastningskravene.
Pneumatiske aktuatorer for translasjonsbevegelse er to-posisjoner, når bevegelsen av arbeidslegemet utføres mellom to endeposisjoner, samt multi-posisjon når bevegelsen utføres i forskjellige posisjoner.
I henhold til operasjonsprinsippet kan pneumatiske aktuatorer være enkeltvirkende (når fjæren gir retur til startposisjon) eller dobbeltvirkende (retur, som arbeidsbevegelsen, produseres av trykkluft). Pneumatiske lineære aktuatorer er hovedsakelig delt inn i to typer: stempel og diafragma.
I en pneumatisk stempelaktuator beveger stempelet seg i sylinderen under påvirkning av trykkluft eller en fjær (returslaget for en enkeltvirkende aktuator er gitt av en fjær).I en pneumatisk membranaktuator har et kammer delt av en membran i to hulrom på den ene siden trykkluft som presser membranen, og på den andre siden er en stang festet til membranen og mottar en langsgående kraft fra membranen. Dermed er den pneumatiske aktuatoren vellykket brukt i sykliske styringssystemer, for eksempel i manipulatorer med horisontal spindelbevegelse.
Funksjonelt kan den pneumatiske aktuatoren deles inn i fire enheter: luftforberedelsesenheten, trykkluftfordelingsenheten, aktuatormotoren og trykkluftoverføringssystemet til aktuatorene.
I klimaanlegget tørkes luften og renses for støv. I henhold til programmet åpner eller lukker distribusjonsblokken (ved hjelp av ventiler) tilførselen av trykkluft til hulrommet til drivmotorene.
Ventilene betjenes vanligvis av elektromagneter eller også pneumatisk (hvis miljøet er eksplosivt). Den utøvende motorblokken er faktisk sylindre med stempler som roterer eller beveger seg i en rett linje - pneumatiske sylindre som varierer i gitte forskyvninger, krefter og hastigheter.
Hver motor har sin egen arbeidssyklus, og sekvensen av sykluser er strengt bestemt av den teknologiske prosessen og kontrollert av det tilsvarende programmet robotkontrollsystemer… Systemet for overføring av trykkluft til forskjellige enheter bruker pneumatiske drev med forskjellige seksjoner, avhengig av oppgaven.
I prinsippet ser overføring og konvertering av energi i en pneumatisk drift slik ut.Primusmotoren driver kompressoren, som komprimerer luften. Den komprimerte luften føres deretter gjennom kontrollutstyret til den pneumatiske motoren, hvor dens energi omdannes til mekanisk energi (bevegelse av stempelet, stangen). Etter det slippes arbeidsgassen ut i miljøet, det vil si at den ikke går tilbake til kompressoren.
Fordelene med pneumatiske drev kan neppe overvurderes. Sammenlignet med væsker er luft mer komprimerbar, mindre tett og viskøs, mer flytende. Luftens viskositet øker med trykk og temperatur.
Men siden luft alltid inneholder en liten mengde vanndamp og ikke har smøreegenskaper, er det fare for en skadelig effekt av kondens på arbeidsflatene til kamrene. Derfor trenger pneumatiske drev kondisjonering, det vil si at de får slike egenskaper på forhånd for å forlenge levetiden til stasjonen der den brukes som arbeidsmiljø.