19380

ДОСЛIДЖЕННЯ СТРУМЕНЕВИХ ЗАХОПЛЮВАЧIВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторна робота № 8 ДОСЛIДЖЕННЯ СТРУМЕНЕВИХ ЗАХОПЛЮВАЧIВ Теоретичні відомості Струменевi захоплювачі використовують для захоплювання й орiєнтацiї штучних заготовок рiзної конфiгурацiї матерiалу i маси а також як механiзми захоплювачів промислови...

Украинкский

2013-07-12

340.5 KB

0 чел.

Лабораторна робота № 8

ДОСЛIДЖЕННЯ СТРУМЕНЕВИХ ЗАХОПЛЮВАЧ

Теоретичні відомості

Струменевi захоплювачі  використовують  для  захоплювання й   орiєнтацiї штучних заготовок рiзної конфiгурацiї,  матерiалу i маси, а також як  механiзми  захоплювачів промислових роботiв i манiпуляторiв.

Робота струменевих захоплювачiв базується на принципi ефекту присмоктування, який виникає при взаємодiї стиснутого повiтря, що витiкає з отвору на торцi, із плоскою, цилiндричною або кульковою поверхнею заготовки, яка ним обтiкається.

На мал.1 приведена принципова схема струменевого захоплювача. Вiн складається з корпуса 1, камери 2, в яку подається пiд тиском повiтря через подвiйний канал 3, конiчної тарiлки 4 та соплової конiчної щiлини 5.   

Направлений паралельно або пiд кутом до площини заготовки струмiнь повiтря постiйного магiстрального тиску витiкає через кiльцеву щiлину 5 в зазор h2, утворений торцем корпусу 1 та площиною заготовки, в подальшому перетворюється в плоский кiльцевий потiк. Швидкiсть течiї V0 потоку газу, спочатку приблизно рiвна критичнiй швидкостi, постiйно знижується по мiрi вiддалення вiд щiлини до повного розчинення газу в атмосферi на радiусi Z2 переферiї захоплювача. Ця швидкiсть визначає енергiю суцiльного рухомого потоку газу. Енергiя, яка характеризується повним напором H, який складається iз суми п'єзометричного i динамiчного напорiв , викликає в зонi торця захоплювача знижений тиск до величини нижче атмосферного, що обумовлює виникнення аеродинамiчного ефекту притягання. Пiд його дiєю заготовка з певної вiдстанi буде пiднята вверх i притиснута до торця захоплювача.   

Заготовка не знаходиться в безпосередньому дотику з  торцем захоплювача, а вiльно плаває на повiтрянiй подушцi, яка виникла в зазорi взаємодiючих торцiв. Автоматично пiдтримується зазор h2 товщиною порядка 0,08...0,15 мм.

Ефективнiсть струменевого захоплювача з кiльцевою щiлиною на торцi залежить вiд оптимального спiввiдношення мiж зазором h2 i товщиною h1 конiчної щiлини, яка вимiрюється в нормальному до поверхнi фасок напрямi i приблизно рiвна 0,12мм. Максимальна сила присмоктування Fпр забезпечується тодi, коли спiввiдношення h2/ h1 знаходиться в межах 2,8...3,2, а кут нахилу вибраний в дiапазонi =120...150.

Умова рiвноваги  притягнутої  до  торця  захоплювача  заготовки визначається величиною аеродинамiчного ефекту присмоктування, який можна виразити залежнiстю:

 Fпр=F1+F2-RстрGзаг      (1)

де Fпр – сумарна сила присмоктування струменевого захоплювача;

F1 – присмоктуюча сила вiд розрiдження , яка виникає в результатi ежекцiї на торцi тарiлки радiусом Z0;

F2 – результуюча сила тиску на кiльцевiй дiлянцi витiкання повiтря вiд Z0 до Z2;

R – реактивна сила струменя стиснутого повiтря;

Gзаг – маса заготовки.

Присмоктуюча сила F1 може бути визначена за формулою:             

    (2)

де d  – густина повiтря при атмосферному тиску;

V0 – швидкiсть потоку повiтря на виходi iз конiчної щiлини.

Величина результуючої сили тиску F2 на кiльцевiй дiлянцi течiї повiтря визначається iнтегруванням абсолютного гiдростатичного тиску P по всiй ширинi кiльця:

 (3)

Реактивна сила струменя Rстр при  нахилi  кiльцевої щiлини на кут :

Rстр=V02dZ0h2cos(/2)     (4)

Тодi сумарна сила присмоктування fпр розглянутого струменевого захоплювача з кiльцевою конiчною щiлиною може бути визначена так:

 (5)   

Швидкiсть потоку повiтря на виходi iз конiчної щiлини V0 може бути визначена за формулою:

   (6)

де  – коефiцiєнт витрати повiтря через кiльцевий зазор,  =0.6...0.7;

d – густина повiтря при атмосферному тиску,

d =1,207 (сухе повiтря), при P=760 мм.рт.ст. i t=20 C;

n – показник адiабати (для повiтря n=1,4);

R – постiйна газова, R=287;

T – абсолютна температура повiтря, T=273+t C;

PM – максимальний тиск.

На мал.2 показаний експериментальний стенд. Вiн складається з стойки 1, кронштейна 3, на якому закрiплений струменевий захоплювач 4, стола 6 та динамометра 7. Кронштейн 3 iз захоплювачем 4 може перемiщатися у вертикальному напрямку по направляючим при обертаннi ходового гвинта за допомогою маховичка 2. На регульований по вертикалi стiл 6 встановлюється пластина 5, яка з'єднюється з динамометром 7. На стендi можна визначити силу присмоктування струменевого захоплювача в залежностi вiд величини магiстрального тиску, вiдстанi мiж площинами захоплювача i заготовки.

ПОРЯДОК ДОСЛIДЖЕННЯ СТРУМЕНЕВИХ ЗАХОПЛЮВАЧIВ.   

1.Вивчити принцип роботи струменевого захоплювача.  

2.Вивчити конструкцiю захоплювача, стенду i апаратуру для вимiрювання сили притягування, регулювання тиску повiтря i т.д.  

3.Визначити по формулi 5 силу присмоктування захоплювача в залежностi вiд його розмiрiв i магiстрального тиску повiтря.  

4.Вимiряти силу притягування захоплювача в залежностi вiд вiдстанi до заготовки, величини магiстрального тиску.  

5.Побудувати графiки (робота виконується на ЕОМ згідно варіанта вказаного викладачем і таблиці 1).  

6.Скласти звiт.

Таблиця 1.

Варіант

h2

h1

Z0

Z2

1

0.22

140

0.09

10

30

2

0.24

145

0.10

15

40

3

0.26

150

0.11

20

40

4

0.28

160

0.09

25

50

5

0.30

155

0.12

30

60

6

0.32

165

0.10

35

55

7

0.34

155

0.09

30

60

8

0.35

165

0.11

30

50

9

0.33

170

0.12

30

55

10

0.23

140

0.09

15

35



5

3

2

b

h1

2Z1

2Z0

Рис. 1. Принципова схема струменевого захоплювача.

Z2

1

2

3

4

5

6

7

2

1

Рис. 2. Загальний вид стенду для дослідження струменевих захоплювачів.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50645. Жизненный сценарий подростков 217 KB
  В подростковом возрасте у молодых людей активно формируется самосознание, вырабатывается собственная независимая система эталонов самооценивания и самоотношения, всё более развиваются способности проникновения в свой собственный мир, начинается осознание своей особенности и неповторимости.
50648. Определение коэффициента внутреннего трения капиллярным вискозиметром 130.5 KB
  Если по трубке течёт установившийся поток жидкости или газа то отдельные части потока движутся вдоль плавных линий тока форма которых определяется стенками трубки. При увеличении скорости потока даже в прямой трубке линии тока начинают закручиваться в виде вихрей или водоворотов и начинается энергичное перемешивание жидкости. Было установлено что характер течения жидкости зависит от значения безразмерной величины Re которая называется числом Рейнольда. В данной работе он...
50650. Изучение законов вращательного движения 206.5 KB
  Определение момента инерции системы четырёх цилиндров, симметрично расположенных относительно оси вращения. Измерение массы цилиндра (приводится в таблице, прилагаемой к установке) и массы падающего груза Измерение расстояния R от оси вращения до центра тяжести цилиндра на крестовине
50652. Изучение явления интерференции света с помощью Бипризмы Френеля 122.5 KB
  Цель работы: изучение методов получения когерентных источников света искусственным делением фронта световой волны бипризма Френеля; изучение явления интерференции света; определение длины волны источника света и расстояний между когерентными источниками света. Приборы и принадлежности: источник света светофильтры раздвижная щель бипризма Френеля микроскоп с отсчет ной шкалой оптические рейтеры.