3.5.3. Сравнительная оценка и регулировка уравновешивающих , механизмов

Пружинные механизмы в сравнении с пневматическими имеют следующие достоинства: возможность лучшего уравно­вешивания; нечувствительность к колебаниям температуры ок­ружающей среды; простота обслуживания. Пружинный механизм практически не требует за собой ухода; высокий КПД, доходя­щий до 0,98; относительно малая чувствительность к внешним повреждениям.

Недостатками пружинных механизмов являются: трудность изготовления пружин в серийном производстве со стабильными характеристиками. Даже точные пружины имеют разброс по уси­лиям до ±3...5 %, пружины же обычной точности имеют разброс до 8 %; неизбежность осадки пружин с течением времени; большие габариты и вес, по сравнению с пневматическими механизмами. При больших весовых моментах пружины получаются весьма большими и тяжелыми. Длина колонки с пружинами в 1,5...2 раза больше пневматической.

Достоинства пневматических механизмов: компактность и мень­ший вес; возможность компенсации практически любых весовых моментов; широкие возможности для регулировки усилий.

Недостатки пневматических механизмов: невозможность обес­печения полного уравновешивания; зависимость усилий от скорости подъема и от режимов работы; зависимость от температуры; большие дополнительные потери на трение в уплотнительных устройствах; большая чувствительность к внешним повреждениям; необходи­мость постоянного контроля за состоянием уплотнений и за давле­нием воздуха.

Грузовое уравновешивание является наиболее простым и надеж­ным, поэтому, если есть возможность, нужно стремиться совместить ось цапф с центром тяжести качающейся части.

Необходимость регулировки уравновешивающих механизмов обусловлена неизбежными погрешностями изготовления, а также отклонениями в процессе эксплуатации орудия фактической силовой характеристики упругого тела от требуемой по расчету.

Для пружинных механизмов характерна естественная осадка пру­жин с течением времени, так как они постоянно находятся в сжатом состоянии. Самым распространенным и наиболее простым в конст­руктивном отношении способом регулировки пружинных уравно­вешивающих механизмов является изменение предварительного поджатия пружины, которое достигается увеличением или умень­шением расстояния между опорами при фиксированном положе­нии качающейся части. В результате такой регулировки усилие механизма изменяется на одну и ту же величину при всех углах возвышения, а уравновешивающий момент получает приращения одного знака. Можно производить регулировку, влияя на жесткость пружины. При этом в одном интервале угла возвышения, при кото­ром регулируется механизм, уравновешивающий момент возрастает, тогда как в другом уменьшается. Однако реализация способа регули­ровки изменением жесткости встречает трудности, связанные с изме­нением количества рабочих витков пружины.

Для пневматических механизмов на давление газа в колонке большое влияние оказывает температура окружающей среды. Поэто­му здесь регулировка направлена на компенсацию влияния темпе­ратуры окружающей среды. Давление в колонке восстанавливается изменением количества газа или занимаемого им объема. При частой регулировке, связанной с изменением количества газа в колонке, нарушается нормальная работа вентильного устройства и сама ре­гулировка требует много времени. От указанных недостатков сво­бодна регулировка давления газа в колонке увеличением или уменьшением занимаемого им объема. Для этой цели в конструк­ции уравновешивающего механизма обычно предусматривается дополнительный цилиндр с поршнем (рис. 3.65). При перемещении поршня 5 изменяется давление и объем газа в механизме. Различ­ным значениям температуры окружающей среды соответствуют определенные положения поршня регулировочного устройства.

Иногда для регулировки пружинных и пневматических меха­низмов имеется возможность перемещения их опор на люльке или верхнем станке. Смещение шарнирных опор связано с изменением геометрических параметров схемы уравновешивания и отражается на характере зависимости от угла возвышения усилия механизма и плеча действия его относительно оси цапф.