Конспект лекций для студентов специальностей 1-38 01 01 «Механические и электромеханические приборы и аппараты»

4.7.1 Пневматические приводы 
Пневматические приводы в современном производстве получили 
широкое распространение. 
Преимущества пневмоприводов: 
1)
быстрота действия (0,5…1,5 с); 
2)
постоянство силы зажима в течение всей обработки; 
3)
регулировка зажимной силы в нужных пределах с помощью 
регулятора давления, что особенно важно при обработке нежестких 
деталей; 
4)
удобство обслуживания; 
5)
простота конструкции; 
6)
облегчение труда. 
Недостатки: 
1)
недостаточная плавность перемещения рабочих органов; 
2)
большие габариты из-за низкого давления воздуха; 
3)
шум при выпуске воздуха из силовых агрегатов; 
4)
большая стоимость энергии сжатого воздуха по сравнению с 
электроэнергией при выполнении той же работы. 
Пневматический привод приводится в действие сжатым воздухом из сети 
компрессорной станции. 
Пневмоприводы состоят из силового узла, пневматической аппаратуры 
и воздухопроводов.
В качестве силового узла применяется цилиндр с поршнем или камера с 
диафрагмой. Поэтому приводы делятся на поршневые и диафрагменные
(рис. 4.107). 

---

185 
a) 
б) 
Рис. 4.107 - Схемы поршневого (а) и диафрагменного (б) пневмоприводов. 
Диафрагменные пневмокамеры имеют ряд преимуществ перед 
пневмоцилиндрами: 
1) у камер одностороннего действия отсутствуют уплотнения, и исключается 
утечка воздуха, не требуют за собой ухода; 

---

186 
2) камеры компактны и имеют небольшой вес, изготовление их проще и 
дешевле; 
3) диафрагмы долговечны – они выдерживают более 600 000 циклов, а 
уплотнения для цилиндров служат лишь 10 000 циклов. 
Основные недостатки пневмокамер: 
1) малый ход штока (до 35…40 мм для тарельчатых диафрагм, до 15 мм – 
для дисковых); 
2) непостоянство развиваемого усилия. 
Диафрагмы изготавливают из: 
- ткани в 4-5 слоев (толщиной 6-7мм), пропитаны маслостойкой резиной; 
- из листовой резины (4-5мм); 
- из стали 60С2А толщиной 1,5мм (дисковые диафрагмы). 
Пневмоприводы могут быть: одностороннего действия (с возвратом 
штока в исходное положение с помощью пружин) и двухстороннего. 
По методам компоновки с приспособлениями приводы могут быть: 
- прикрепляемые; 
- встроенные; 
- универсальные или агрегатированные. 
Прикрепляемые приводы – это нормализованные узлы, которые 
прикрепляются к корпусу приспособления. 
Их легко менять. Используются в массовом и серийном производствах. 
Прикрепляемые приводы нормализованы 3-х типов, отличающихся элементами 
для их закрепления на корпусе приспособления: 
1)
неподвижные – крепятся с помощью ножек или фланцев; 
2)
качающиеся – имеют специальное ушко; 
3)
вращающиеся. 
Последние применяются для закрепления деталей на токарных и 
круглошлифовальных 
станках, 
а 
также 
на 
поворотных 
столах 
многопозиционных агрегатных станков. Крепятся они на заднем конце 

---

187 
шпинделя станка посредством переходной планшайбы. Пневмоцилиндр 
вращается вместе со шпинделем станка, а муфта обеспечивающая подачу 
воздуха, не вращается.
Нормализованы цилиндры с диаметром от 20 до 300мм, и пневмокамеры 
– от 175 до 400 мм. 
Встроенные приводы делаются заодно с корпусом приспособления. Эти 
приводы специальные, создают компактность приспособлений, но затрудняют 
ремонт. В них нормализованы поршни, штоки, уплотнения. Применяются в 
крупносерийном и массовом производствах.
Универсальные и агрегатированные приводы полностью выделены в 
самостоятельный агрегат и многократно используются в компоновках с 
различными приспособлениями. Нормализованы несколько типов таких 
приводов. Применяются в серийном производстве. 
Приводы одностороннего действия применяются в следующих случаях: 
1) когда не требуется большой ход поршня; 
2) когда сила зажима передается либо непосредственно на деталь или 
рычаг, т.е. когда не требуется большой силы для отвода зажимных элементов в 
исходное положение. 
Сила на штоке цилиндра одностороннего действия рассчитывается по 
формуле: 
Q = p 
η - q; 
где р – давление в пневмосети; 
D – диаметр поршня; 
η = 0,96-0,97 – КПД цилиндра; 
q – сопротивление предельно сжатой пружины обратного хода. 
При расчете силы на штоке пневмокамеры с достаточной для практики 
точностью можно считать, что камера развивает такое же усилие, что и 

---

188 
цилиндр диаметром D
ср 
= 
(D – диаметр диафрагмы, d – диаметр жесткого 
фланца крепления штока): 
Q = p
)
2
η – q. 
Приводы двухстороннего действия (рис. 4.108) применяются в 
следующих случаях: 
1)
когда требуется большой ход поршня; 
2)
когда требуется значительное усилие на возврат в исходное 
положение зажимных элементов; 
3)
когда оба хода должны быть рабочими. 
Сила на штоке рассчитывается по следующим формулам: 
а) для цилиндра
на прямом ходе Q = p 
η; 
на обратном ходе Q = p (D
2
– d
1
2
) η; 
б) для пневмокамеры
на прямом ходе Q = p (D + d)
2
η; 
на обратном ходе Q = p
η; 
где d
1
- диаметр штока. 

---

189 
Рис. 4.108 - Пневмоцилиндр двухстороннего действия. 
Для увеличения зажимного усилия без увеличения диаметра цилиндра 
применяют сдвоенные и строенные пневмокамеры и цилиндры. Усилие на 
штоке определяется аналогично указанному выше.