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第五阶段:耗能段。活塞下行至终点后,如换向阀不及时复位,则蓄气-无杆腔内会继续充气直至达到气源压力。再复位时,充入的这部分气体又需全部排掉??杉庵殖淦荒茏饔糜泄?,故称之为耗能段。实际使用时应避免此段(令换向阀及时换向返回复位段)。
对内径D=90mm的气缸,在气源压力0.65MPa下进行实验,所得冲击气缸特性曲线见图42.2-12。上述分析基本与特性曲线相符。
对冲击段的分析可以看出,很大的运动加速使活塞产生很大的运动速度,但由于必须克服有杆腔不断增加的背压力及摩擦力,则活塞速度又要减慢,因此,在某个冲程处,运动速度必达zui大值,此时的冲击能也达zui大值。各种冲击作业应在这个冲程附近进行(参见图42.2-11c)。
日本SMC微型摆动气缸腔内压力p30可认为已达气源压力ps,同时,容积很小的无杆腔(包括环形空间C)通过排气孔3与大气相通,故无杆腔压力p10等于大气压力pa。由于pa/ps大于临界压力比0.528,所以活塞开始移动后,在zui小流通截面处(喷气口与活塞之间的环形面)为声速流动,使无杆腔压力急剧增加,直至与蓄气缸腔内压力平衡。该平衡压力略低于气源压力。以上可以称为冲击段的第I区段。第I区段的作用时间极短(只有几毫秒)。在第I区段,有杆腔压力变化很小,故第I区段末,无杆腔压力p1(作用在活塞全面积上)比有杆腔压力p2(作用在活塞杆侧的环状面积上)大得多,活塞在这样大的压差力作用下,获得很高的运动加速度,使活塞高速运动,即进行冲击。在此过程B口仍在进气,蓄气缸腔至无杆腔已连通且压力相等,可认为蓄气-无杆腔内为略带充气的绝热膨胀过程。同时有杆腔排气孔A通流面积有限,活塞高速冲击势必造成有杆腔内气体迅速压缩(排气不畅),有杆腔压力会迅速升高(可能高于气源压力)这必将引起活塞减速,直至下降到速度为0。以上可称为冲击段的第Ⅱ区段??扇衔冖蚯蔚挠懈饲荒谖吲牌木妊顾豕?。整个冲击段时间很短,约几十毫秒。
CDQ2A16-15D
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