TEZ DE DOCTORAT TEM: CONTRIBUII LA STUDIUL PERFORMANELOR DINAMICE ALE INSTALAIEI DE FRNARE DE PE BLINDATELE PE ROI

Mr. lector univ.ing Radu VILU

ACADEMIA TEHNIC MILTARFACULTATEA MECATRONIC I SISTEME INTEGRATE DE ARMAMENTBucureti2013

C11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice

Lt.col. lector univ.ing. Radu VILU

1.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.1 Generaliti. Motoare pneumatice

O acionare pneumatic se comport ca o acionare hidraulic

Fluidul = aerul comprimat, iar sursa de en. o reprezint fie o butelie de aer, fie un compresor.

Compresorul de aer este prevzut cu regulator de pres., deci p=ct., de aceea un mot. pneum. la suprasarcin se oprete (pe cnd la un bloc hidrostatic, intr n func. supapa de siguran).

Dezav. ale ac. pneum.: la scderea brusc a pres. (destinderea aerului), vap. de ap condenseaz, deci poate aprea coroziunea; pierderi locale de pres.2.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.1 Generaliti. Motoare pneumatice

3.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.1 Generaliti. Motoare pneumatice

D=distrib.; pr=pres. din reea; 1=tpd=t desch. a D (0,15..0,3 s) la ac. electromag.; 2=tpp=t propag. und de pornire tpp=lc/a, lc=lung. conduct, a=vit. de propag. a sunetului a=345m/s; tpu=t de umplere pn n mom. nceperii depl. (se det. ca t de umplere a unui V=ct printr-o conduct prevzut cu trangulare (D));tu=umplere posterioar; tsd=staionare la ducere; 3=tpd=desch. D; 4-tpp=propag. und pres.; tpg=golire pn la nceperea depl. inverse; tgp=golire posterioar; ts=staionare la ntoarcere; tc=durata ciclu. 4.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice 11.2 Motoare pneumatice cu piston

Clasificarea motoarelor oneumatice: - cu piston sau cu membran

A)Motoare pneumatice cu pistonClasif. i simbolizarea ca la cele hidraulice. Cele cu simpl aciune, de regul, au cursa limitat la val.< 80..90 mm. Cele cu dubl ac. au curse de pn la 4000 mm.

Constructiv, au aceleai componente cu MH: pistonul poate fi rel. dintr-o bucat sau 2, putnd fi fixat la tij, astfel: -cu piuli, -cu aib prins cu urub; -prin nfiletare i asigurare, -cu boluri; -prin sudare, -cu inele de siguran.5.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.2 Motoare pneumatice cu piston

Dimensionare:6.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.2 Motoare pneumatice cu piston

Pt. determinarea diam. cilindrului (pistonului) se scrie ec. de echil. de fore:K coef. care ia n considerare pierderile din mec. pneumatic (20...30%)ine cont de forele de inerie, de faptul c pres.pr se atinge la sfritul cursei, de faptul c forele de frecare max. la nceputul acionriiDc diam. cilindruluiDN diam.orificiului de alimentare7.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.2 Motoare pneumatice cu piston

qe/2 pentru cilindru cu tij bilateral, qe reprezentand pierderile exterioare totale de debit pe la ambele etanri tij/cilindru811 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.3 Transformatoare hidropneumatice de nalt presiune

- Sunt alctuite dintr-un motor pneumatic i un ansamblu Mh-Ph (hidraulice)Pot realiza pres. mari de lucru, pornind de la pres. de aer comprimat mici.- Se util. frcvent ca amplificatoare la sist. de frnare- Se reduce comparabil gabaritul elem. de execuieConstructiv, D/d1=5,5...6,5. Pt. pp=4 daN/cm2, rezult ph=(120...160) barDin echil. de fore rezult:

Din ecuaia de continuitate, unde n reprez. nr. de cil. receptori9.Clasificare:cu simpl aciune- cu dubl aciune

Dpdv constructiv, membranele pot fi:- planetronconicecu ondulaii

Membranele se execut din cauciuc cu inserie de pnz, cu rezistena la rupere (160..180 daN/cm2)

11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.4 Motoare cu membran

Avantaj (fa de cele cu piston) nu exist pierderi prin frecarese folosesc pt. curse i F mici- sunt sensibile i reacioneaz rapid (t de rspuns mic)- o fraciune din F se transmite carcasei

Dezavantaje:- membrana are o anumit rez. la deformaie (rigiditate) (se reduce F la tij)- Pt mrirea supr. active (adic fraciunea din membran ce transmite tijei fore de activare), n centrul membranei se monteaz discuri metalice rigide (reduc cursa maxim posibil)- rigiditatea membranei variaz funcie de cursa acionrii i depinde de material (se ngreuneaz calculele).10.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.4 Motoare cu membran

Ipoteze:membrana nu are rigiditate- sgeata n mijlocul membranei este nul- se mai face ipoteza, suficient de aproape de realitate, c F ce acioneaz asupra suprafeei elementare se transmite (la carcas i la discul rigid) invers proporional cu distanele fa de acestea (cum se transmite o for ctre reazemele unei grinzi)

11.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.4 Motoare cu membran

Suprafaa elementar de membran este:dA=2x.dx

Fd fora care acioneaz asupra discului de rigidizareFt fora la tijAa aria activ echivalent

n realitate sgeata nu este nul i atunci din fora calculat se scade componenta axial a forei care se opune deformaiei 12.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.4 Motoare cu membran

Observaii:1. n realitate, membrana este supus la:- ncovoiere (dat. presiunii din reea)- la ntindere pe direcia generatoarelor (dat. Fmd)

2. forele elastice ale membranei se opun deformrii (deci i deplasrii tijei) i reduc F disponibil la tija de acionare. Deci cu ct va fi mai mare deplasarea tifei, cu att F disponibil la tij va fi mai mic Pentru determinarea forelor datorate deformrii elastice a membranei, se face ipoteza (suficient de aproape de realitate) c, prin deformare, membrana capt forma suprafeei laterale a unui trunchi de con13.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.4 Motoare cu membran

e = 0,5... 10 mmk = 0,7... 0,8 mm, pt membrane plate = 0,0..0,95 pt membrane cilindriceFora disponibil la tijdiam. tijeiXmax = (0.08..0.12)D pt. membrane plate plane = (0.2..0.25)D pt membrane tronconice = (0.80..1.25)D pt membrane cilindriceDac exist sgeata n stare iniial, xm0, componenta axial a forei pe contur este (unde : e = grosimea membranei, E- nodulul de elasticitate al membranei, xm cursa membranei))Pentru a nu solicita excesiv membrana, se ia cursa util, xmax14.randamentul motorului pneumatic11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.4 Motoare cu membran

Cursa maxim se obine cnd Fs = 0 i Ft = Fa

Diametrul activ al membranei D [mm] se alege cu relaia:Fs = sarcina [daN]k=coeficient, k = 16 pt membrane plate, = 15 pt membrane tronconice sau cu ondulatii = 13 pt membrane cilindricepr presiunea din reea [daN/cm2]

15.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiune

Asigura meninerea unei p=ct n aval, independent de var. p de la intrare i de Qpe dorit la ieirea din regulator este comandat de tensionarea arcului 6

Poziia talerului 1 este determinat de poziia membranei 3 de care este legat prin tija 4, datorit forei F2 a arcului 5, care apas talerul pe membran permanent.

- Func. pe principiul sitemelor de reglare automat, reglarea pres. de ieire (meninerea ei), realizndu-se prin modif. seciunii de curgere (poate fi considerat ca un drosel) (talerul 1 i scaunul 2)

- Poziia membranei 3 este det. de: fora F1 a arcului 6 (tinde s mreasc seciunea de curgere) i Fe (dat de pres din aval), care tinde s nchid sec. de curgere

- Pres. pi nu influeneaz n mod semnificativ poziia membranei 3 i nici a talerului 1

- Pres. la ieire, pe, nu este meninut riguros constant, ci prezint unele abateri, fc. de construcia regulatorului.

- n general, presiunea pe scade uor cu creterea Q

- Considernd o poziie staionar, se poate scrie:

unde p = pierderile de presiune la trecerea aerului prin droselul regulatorului.

16.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiuneObservaii:- dac Q crete, pe/pi scade (dar cum pi = aprox. ct), rezult scade pe

deci va crete seciunea droselului (pe/pi va crete i pe ajunge la valoarea iniial)

- Regulatorul menine pe ct., chiar dac pi variaz

dar suplimentul de Q nu a fost solicitat de consumatori

Analog i la scderea lui pi

Cazul limit, cand Q solicitat este nul, rezult c droselul se nchide complet17.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiune

Reg. automat de pres. de pe T-55 este format din: 11-supap de joas presiune; 6-supapa de restabilire a legturii cu compresorul; 9-supapa de ntrerupere a leg. cu compresorul; 10-supapa obturatoare.18.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiune

Sist. de frnatre de pe TAB-7719.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiune

Sist. de frnatre de pe TAB-7720.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiune

Robinetul de frn: schema de principiu a distrib. de frn (robinetul de frn) ....Acest tip de servomec. asig. o propor. ntre fora la pedal i pres. n instalaie. Droselul este format din talerul 1 i sediul su.21.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiune

Cilindrul cu amplificator22.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiuneSupapa de frn pentru 2 circuite a instalaiei de frnare de pe DAC 665T1- supape dubleV1, V2- racord pentru rezervorul de aer 1,2Z1, Z2 racordul circuitului de frnare I, II (la supapa releu a frnei de serviciu, la cil. pneumohidraulic pentru frna fa)3-orificii de evacuare a aerului din conducte5-pistoane

23.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiuneSupapa releu a instalaiei de frnare de pe DAC 665T

1- supap de admisie2 supap de evacuare3 arcul pistonului4 piston cu garnitur de etanare5 sit6 filtru de aerisire7 supapa de frnare pentru 2 circuite

24.11 Noiuni de baz privind acionrile pneumatice11.5 Regulatoare de presiuneRegulatorul de presiune al instalaiei pneumatice de pe DAC 665T1- supapa de scurtcircuitare2-supap de reinere3 orificiu de trecere priz exterioar de aer7-cartu filtrant8-arc de precomprimare11-supap de suprapresiune12-piston de deconectare13-duz de aerisire16-membran

25V mulumesc pentru atenie !