Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 34 - Pneumatiskt driven kolvrörelse, av Karl-Herman Gistrén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
man således skulle erhålla en ryckig
kolvrörelse även då kolven ej påverkas av yttre last.
Detta förhållande har påvisats vid försök.
Verifikation av teori
och giltighetsområde
I anordningen, fig. 1, har en del försök utförts
för att verifiera den framförda teorin om
förhållandena vid jämviktstillstånd. I diagram,
fig. 7, redovisas resultat av en försöksserie.
Tryck och läge har registrerats kontinuerligt
med hjälp av strålskrivare under det att
kolven utfört ett slag i ena riktningen och därvid
lyft önskad last. Sedan strålskrivarens utslag
för tryckgivarna kalibrerats mot en
precisionsmanometer kan drivtrycket p1 och mottrycket
p2 avläsas på stråldiagrammet vid en godtycklig
punkt av rörelsen. Rörelsehastigheten erhålles
av lutningen hos skrivarens lägesdiagram.
Försöken har utförts så att en viss strypning
y0 inställts på inloppsventilen Slt medan
strypningen på avloppsventilen S2 varierats. För
varje inställning av S2 har tre olika tyngder
lyfts och för varje tyngd har stråldiagram
upptagits vid olika körningar. Medelvärden av
tryck och hastighet, då jämviktstillstånd
uppnåtts, har för varje belastning och inställning
av S2 införts i diagrammet, fig. 7. Detta har
uppgjorts i enlighet med föregående teori.
Sålunda representeras varje erhållen hastighet
av en rät linje med viss lutning, på vilken
inprickats punkter vars abskissor anger de
uppmätta tryckförhållandena.
De med kryss markerade drivtrycken plt fig. 7,
följer en funktionskurva, som så långt
resultaten medger ansluter sig till den teoretiska
tryck-flödeskurvans utseende. Avvikelserna
ligger här inom det variationsområde, som
betingas av mätnoggrannheten. Vid
strypningar-na /i —x» i avloppet har uppmätts drivtryck
och kolvhastigheter, som med godtagbara
avvikelser kan sägas vara konstanta, så att man
uppnått jämviktstillstånd, oberoende av
belastningens storlek. Detta sammanhänger med att
belastningarna i dessa försök har valts mindre
än kritiska belastningen Bk• Mottrycken p2
däremot har för varje strypning på avloppet
minskat med ökande belastning. Erhållna värden
för mellanbelastningen B2 har som exempel
markerats separat, fig. 7.
Resultaten överensstämmer helt med den
framförda teorin och tyder på att det
kombinerade tryck-flödesdiagrammet för in- och
avlopp kan användas enligt de teoretiska
förutsättningarna. Försök med belastningar större
än B/c har ej redovisats, främst beroende på att
rörelsen härvid oftast blir ryckig och
mätvärdena osäkra. Belastningar av denna storlek
synes därför olämpliga vid pneumatisk drift.
För strypningen ys (fig. 7) har
jämviktstillstånd ej kunnat erhållas vid den tillgängliga
slaglängden. Generellt gäller att en ökad
kolvhastighet medför att en ökad del av slaglängden
måste tas i anspråk, innan jämviktshastigheten
uppnås.
Kommentarer
Det klarläggande av de inbördes
sammanhangen mellan variablerna vid den pneumatlskt
drivna kolvrörelsen, som undersökningen
syftat till, har för rörelse under jämviktstillstånd
åstadkommits med hjälp av en teoretiskt
baserad diagramkarakteristika, vars väsentligaste
del verifierats genom försök. Resultaten visar,
att man genom att införa begreppet kritisk
belastning ß/; kan avgränsa två skilda
rörelseförlopp.
Om den verkliga belastningen B är mindre än
Bk strävar kolven i varje läge efter att uppnå
en viss jämviktshastighet, som är oberoende av
lastens storlek och inloppets strypning men
som bestäms av strypningen på avloppssidan.
Om B är större än B& strävar rörelsen likaså
mot en viss jämviktshastighet, vilken
emellertid i högsta grad är beroende av lastens
storlek. Detta fall innebär maximal instabilitet, och
förloppet blir normalt av "stick-slip"-karaktär.
Då B]c är störst vid rörelsereglering med
strypning i avloppet och minst vid strypning i
inloppet är således den sistnämnda
regleringsmetoden känsligast från stabilitetssynpunkt.
Utmärkande för båda belastningsfallen är att
det efter start av rörelse eller överhuvudtaget
efter plötslig belastningsändring fordras en viss
tidsperiod innan jämviktstillstånd kan uppnås.
Denna tidsperiod kan dock elimineras vid
användande av hydrauliskt dämpade cylindrar.
Slutord
För en eventuell vidareutveckling av
redovisade undersökningar finns flera uppslag. Sålunda
torde man exempelvis gärna vilja
beräkningsmässigt behärska förhållandena vid rörelser
som ej uppnår jämviktstillstånd. Den tekniska
utvecklingens allmänna krav på högre
hastigheter syns nämligen medföra att rörelseförlopp
bestående av enbart accelerations- och
retarda-tionsperiod blir allt vanligare.
Men även andra forskningsuppgifter ligger
nära tillhands. För att i ett aktuellt fall kunna
utnyttja den beskrivna analysmetoden för
bestämning av kolvhastigheten fordras
areagra-derade ventiler med beräknade
genomströmningskoefficienter. Sådana står ej att få i
dagens läge, vilket beror på att befintliga
ventiler ger ett flöde, som varken är en rätlinig
funktion av inställningsrörelsen eller
genomströmningsarean. Ytterligare ett problem är
frågan hur komponenterna i ett system
påverkar en pneumatiskt driven rörelse. Dessa
orsakar nämligen tryckförluster vid
genomströmning, vilka reducerar kompressorluftens tryck
på dess väg från kompressortanken till
cylindern.
Litteratur
1. Blackburn, J F, Reethof, G & Shearer, J K: Fluid power
control. New York 1060.
2. Gistrén, K-H: Pneumatiskt driuen kolvrörelse — teori
och försöksresultat. Inst. Verktygsmaskiner, KTH.
Stockholm 1961.
891 TEKNISK TIDSKRIFT 1 962 H. 34
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
