Електропневматичні виконавчі механізми

Якщо від виконавчого механізму потрібно висока швидкодія і значна потужність, а також возвратно-поступовий рух, то доцільно використовувати електропневматичні ВМ. Вони складаються з розподільного пристрою, електромагніту, що управляє, і силового циліндра з поршнем.

Розподільний пристрій, приведений в дію керуючим електромагнітом, направляє потік повітря в ту або іншу порожнину циліндра або змінює величину тиску в порожнині. При цьому шток, сполучений з поршнем, переміщається в відповідному напрямі, управляючи положенням робочих органів.

В якості розподільних пристроїв в пневматичних механізмах використовуються золотники, струминна трубка і сопло-заслонка.

Пристрій виконавчого механізму із золотниковим розподілювачем і електромагнітом соленоїдного типу. За відсутності струму в обмотці електромагніту сердечник, пов'язаний з клапаном 1, під дією пружини щільно закриває золотник 3 і потік газу від пневмосети не може поступати в пневмоциліндр (рис. 47, а).

Рисунок 47 – Виконавчий механізм із золотниковим розподілювачем (у відкритим (а) та закритим (б) клапаном)

При подачі сигналу, що управляє, в обмотку 4 електромагніту в ній з'являється струм І_У, під дією якого виникає електромагнітна сила, прагнуча втягнути сердечника 5 всередину котушки. Клапан переміщається і щільно перекриває золотник 2, відкриваючи золотник 3. Потік газу спрямовується через відкритий золотник в циліндр, створюючи тиск на поршень 9. Поршень переміщається, стискуючи циліндричну пружину 7 і передаючи через шток 8 зусилля навантаженню (рис.47,б). При знятті сигналу управління сердечник під дією пружини повертається н початковий стан, перекриваючи шлях газу в циліндр і сполучаючи порожнину циліндра через золотник 2 з атмосферою. Поршень під дією пружини повертається в початковий стан.

На рисунку 48 представлений пристрій електропневматичних старанних механізмів з розподільними пристроями типу струминна трубка і сопло-заслінка.

У першому випадку (рис. 48, а) струминна трубка 1, керованим поворотним електромагнітом, направляє потік газу від пнемо мережі в ліву (напрям Л) або праву (П) порожнину циліндра і сполучає відповідно праву або ліву порожнину з атмосферой. Поршень з штоком переміщається у бік меншого тиску, передаючи зусилля на навантаження

Конструкції дросельних, струминних і золотникових розподільчих пристроїв можуть бути самими різними.

Основними недоліками електропневматичних виконавчих механізмів є підвищений шум при роботі, оскільки відпрацьоване повітря або газ випускається безпосередньо в атмосферу, і невисока точність виконання заданих керуючих дій через здатність газу стискуватися. Крім того, використання високого тиску в циліндрі створює певну небезпеку: при щонайменших його дефектах можливі розрив і руйнування циліндра.

Електрогідравлічні ВМ багато в чому аналогічні електропневматичним. Вони також мають аналогічні розподільні пристрої, електромагніти, що управляють, і поршневу систему; різниця лише в робочому середовищі (у гідроприводі — це рідина під високим тиском). На відміну від електропневматичних електрогідравлічні ВМ мають високу точність високою чутливістю, малими габаритними розмірами, великою потужністю, безшумністю і безпекою. В той же час електрогідравлічні ВМ мають нижчі швидкодію і складну конструкцію.

Використання в якості робочого середовища не стискуваної рідини робить електрогідравлічні механізми безпечними в експлуатації, у тому числі при надвисоких тисках. Широке застосування вони знайшли в маніпуляторах роботів.