Исполнительные устройства. Мехатронные модули движения

65 
В отношении разнообразных терминологических понятий встречающихся в 
литературе, следует отметить, что управляемые и исполнительные приводы, 
сервоприводы, сервомеханизмы, следящие приводы – все они имеют признаки 
характерные для ММД, поэтому могут быть с полным основанием отнесены к
ММД. 
ММД являются базовыми функциональными элементами МС, которые 
определяет свойства и возможности всей МС. Естественно, что на современном 
уровне развития общества и в связи с высоким уровнем технического прогресса 
к МС в целом и к ММД в частности, как представителям области высоких 
технологий, предъявляются повышенные требования по различным 
показателям. Так, например, ММД должны работать в условиях переменных 
динамических характеристик (моменты инерции, нагрузки). В то же время они 
не должны реагировать на возмущающие факторы. В условиях больших 
динамических нагрузок ММД должны обеспечивать демпфирование этих 
нагрузок. Важным требованием предьявляемым к ММД является то, что он 
должен иметь высокое отношение мощности к массе. Снижение общей массы и 
размеров является тенденцией характерной для ММД. Так как ММД 
аккумулирует механическую энергию, в результате которого выполняется 
управляемое движение, то к ММД предъявляются такие требования как 
быстродействие, плавность движения, повышенная нагрузочная способность, 
отсутствие вибраций. С точки зрения эксплуатации ММД должны обеспечивать 
заданную точность движения, не должны быть источниками повышенного 
шума, быть удобными и безопасными в эксплуатации. Исходя из требования 
конъюнктуры рынка ММД должны иметь низкую стоимость, соответствующий 
дизайн, иметь удобный человеко-машинный интерфейс. 
На практике встречается множество ММД различного назначения, 
отличающиеся по многим признакам. Основным отличительным признаком 
является источник, аккумулирующий механическую энергию. По этому 
признаку ММД делятся на пневматические, электрогидравлические и 
электрические. В состав некоторых МС могут одновременно входить разные по 
этому признаку ММД, а также микроприводы. Остановимся более подробно на 
каждом из этих ММД. 
4.4.1. Пневматические ММД. 
В пневматических ММД источником, аккумулирующим механическую 
энергию являются пневмодвигатели линейного (пневмоцилиндры) и 
вращательного 
движения 
(поворотные 
пневмодвигатели). 
Областью 
применения электропневматических ММД является промышленная 
робототехника, приводы с небольшими требованиями по точности, а также 
приводы двухпозиционных механизмов (клапаны, захваты) и простейшие 
производственные автоматы. В состав пневматических ММД могут входить для 
непосредственного исполнения механического движения: пневмоцилиндры 
одностороннего 
и 
двухстороннего 
действия, 
неполноповоротные 

66 
пневмодвигатели, пневмомоторы, мембранные камеры и др. В качестве 
вспомогательных устройств для управления и функционирования двигателей 
входят: 
распределительная 
аппаратура, 
различные 
пневмоклапаны, 
пневмодроссели, индикаторы и реле давления, аппаратура для подготовки 
воздуха и др. Для управления пневматическим ММД может использоваться 
модуль микропроцессорного управления, а также система управления 
основанная на струйной автоматике. На (рис. 4.8) представлена схема 
показывающая принцип действия пневматического ММД. Положение штока 
пневмоцилиндра измеряется потенциометром (П), сигнал от которого подается 
к сервоусилителю (СУ) питающемуся от источника питания (ИП). 
Сервоусилитель подает сигналы на сервораспределитель (СР), управлябщий 
подачей воздуха в пневмоцилиндр. 
Рис.4.8. Схема пневматического ММД 
Основными достоинствами пневматических ММД является: 

быстродействие; 

возможность управления силой на выходе; 

простота 
конструкций, 
не 
требующая 
дополнительных 
механических передач; 

простота в эксплуатации; 

пожаро- и взрывобезопасность; 

возможность применения струйной автоматики. 
Однако 
существуют 
причины 
ограничивающие 
применение 
пневматических ММД. Пневматические ММД имеют ряд существенных 

67 
недостатков и главное из них то, что из-за сжимаемости воздуха нельзя 
получить движение и позиционирование с заданной точностью. Кроме того, 
пневматические ММД имеют низкую выходную мощность на выходе, что 
обусловлено низким рабочим давлением, не могут обеспечить плавности 
движения, требуют наличия устройства для подготовки воздуха. Тем не менее, 
в будущем, возможно, могут быть созданы устройства и элементы 
пневмоавтоматики для расширения области применения пневматических ММД. 

жүктеу/скачать 3,35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: