Виды и устройство пневмоприводов

Что такое пневмопривод

Конструкция и принцип действия пневмопривода

Пневмопривод состоит из:

Воздух в пневмосистему попадает через воздухозаборник 1. Фильтр 2 очищает егодля снижения износа элементов привода. Компрессор 3 сжимает воздух. Поскольку сжатый в компрессоре 3 воздух обладает высокой температурой, до его перенаправления к потребителям (пневмодвигателям) воздух охлаждается в теплообменнике (холодильнике) 4. Для предотвращения коррозии деталей и обледенения пневмопривода устанавливается влагоотделитель 5. Ресивер 6 создаёт запас сжатого воздуха и выравнивает колебания давления в пневмосистеме. Эти колебания определены принципом работы компрессоров, нагнетающих воздух порциями. Маслораспылитель 9 добавляетсмазкув сжатый воздух , для снижения трения между движущимися компонентами агрегата и предотвращения их заклинивания. Обязательной деталью пневмопривода является редукционный клапан 10, подающий к пневмодвигателям сжатый воздух при постоянном давлении. Распределитель 12 управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя. Пневмомотор 13 преобразует энергию сжатого воздуха в механическую.

Виды пневмоприводов

Все пневмоприводы разделяются на следующие типы:

- с вращательным движением – объемные пневмоприводы, двигателем которых является пневмомотор;

- с поступательным движением — распространенный компонент систем автоматизации технологических процессов. Привод создает возвратно-поступательное движение механизмов;

- с поворотным движением – .быстро открывают и закрывают, а также регулируют положение шаровых кранов или дисковых поворотных затворов. Агрегаты преобразовывают поступательное движение поршня во вращательное движение вала. Тем самым обеспечиваются высокий вращательный момент и скорость срабатывания устройства.

Поворотные пневматические приводы используются в системах автоматического регулирования для дистанционного управления материальными потоками во многих отраслях промышленности.

Более распространены невмоприводы с поступательным движением, которые классифицируются по следующим признакам:

• по типу конструкции:

- Поршневой. В таком приводе на выходном валу установлена шестерня, соединённая с одним или двумя поршнями, на которых нарезана зубчатая рейка. Движение поршня приводит к вращению выходного вала;

- Мембранный привод — этогерметичная камера, разделённая на две рабочие полости мембраной. Жёсткий центр мембраны объединён со штоком. Мембаны выпускаются одиночными или сдвоенными в зависимости от необходимого на штоке усилия . Часто привод оснащается усилительным устройством – позиционером;

- Сильфонный. Длина сильфона меняется под воздействием давления среды. Они представляют собой небольшую арматуру. Во внутреннюю полость сильфона подается давление если сильфон должен удлиняться с повышением давления. Если сильфон с повышением давления должен укорачиваться, среда воздействует снаружи сильфона;

• по числу положений, занимаемых рабочим органом:

- Двухпозиционный – перемещает регулирующий орган из одного крайнего положения в другое при поступлении сигнала реле

- Многопозиционный – помещает регулирующий орган в разные положения в зависимости от уровня управляющего сигнала.

• Возвращающий привод в первоначальное положение под действием пружины или сжатого воздуха:

- Одностороннего действия. Эти аппараты отличаются сложной конструкцией и большими габаритами из-за наличия пружины обратного хода. Эта пружина обладают достаточным усилием и необходимой величиной хода.

- Двустороннего действия. В такой конструкции прямой и обратные ходы производятся воздействием управляющей среды. Эти приводы отличаются легкостью в управлении и эксплуатации. При использовании на опасных производствах данные приводы оснащаются дополнительными опциями. Например, при аварийном отключении или отсутствии управляющей среды привод должен сохранить установленное к этому моменту положение. Чтобы исключить аварийные ситуации двухсторонние приводы оснащаются дополнительными деталями для фиксации достигнутого положения. Это влечет усложнение конструкции устройства.

• по источнику рабочей среды:

- В компрессорном приводе сжатый воздух нагнетается компрессором;

- В аккумуляторном приводе сжатый воздух поступает в пневмодвигатели из пневмоаккумулятора, куда нагнетается заранее извне;

- Магистральные приводы наиболее популярны в промышленности. Сжатый воздух поступает в пневмодвигатели из пневмомагистрали (заводской, цеховой и др.).

Область применения и свойства пневмоприводов

Данные агрегаты используются в вентиляционных системах, робототехнике, криогенной технике, сварочном производстве, химической, легкой, пищевой, горнодобывающей и других отраслях.

Достоинства:

1. Пневматические приводы отличаются простотой конструкции и технического обслуживания. Производство деталей этих аппаратов не требует высокой точности изготовления и герметизации соединений. Возможные утечки воздуха не оказывают заметного влияния на эффективность работы и КПД системы. Внешние утечки воздуха безвредны и легко устраняются.
2. Пожарная и взрывобезопасность. Пневмопривод не имеет аналогов для выполнения работ в условиях, опасности воспламенения или взрыва. Например в шахтах с обильным выделением метана, на некоторых химических производствах, на мукомольных предприятиях.
3. Надежная работа в широком диапазоне температур, в пыльной и влажной окружающих средах. Пневмопривод является единственным надежным источником энергии для механизации работ в литейном и сварочном производстве, в кузнечно-прессовых цехах, в некоторых работах по добыче и переработке сырья. Благодаря высокой надежности пневмоприводы используются в тормозных системах.
4. Быстродействие. Скорость движения штока пневматических цилиндров может достигать 15 м/с . Частота вращения выходного вала пневматических моторов (пневмотурбин) достигает 100 000 об/мин. Данное преимущество реализуется в приводах циклического действия, особенно ценно для высокопроизводительного оборудования. При этом рост числа одновременно работающих пневмоцилиндров не ухудшает время срабатывания. Высокая скорость вращения используется в приводах сепараторов, центрифуг, шлифовальных машин, бормашин и др.
5. Возможность передавать пневматическую энергию на сравнительно большие расстояния по магистральным трубопроводам. Обеспечение сжатым воздухом многих потребителей, например, промышленных предприятий, чаще всего осуществляется по магистральным трубопроводам. Суммарная их протяжённость на крупных предприятиях достигает нескольких километров.
6. Отсутствие необходимости защиты от перегрузки давлением. Предел давления воздуха устанавливается общим предохранительным клапаном, который монтируется на источниках пневматической энергии.
7. Возможность полной остановки пневмоцилиндров без риска повреждения.
8. Безопасность используемой среды для рабочих. Отработанный воздух улучшает проветривание рабочего пространства. Это полезно в горных выработках, химических и металлообрабатывающих производствах.
9. Невосприимчивость к радиационному и электромагнитному излучению позволяет применять пневмоприводы в космической и военной технике, в атомных реакторах.

Недостатки:

1. Высокая стоимость пневматической энергии. КПД пневмопривода обычно составляет 5-15 %. Зачастую КПД может быть даже 1% и меньше. Поэтому пневмоприводы не используются в механизмах с продолжительным режимом работы и большой мощностью. Исключение — условия, не допускающие использование электроэнергии (например, горнодобывающие машины в шахтах с газовой опасностью).
2. Относительно большой вес и размеры пневматических машин из-за низкого рабочего давления.
3. Высокий уровень шума. При работе пневматического привода шум может достигать 130 дБ при отсутствии средств борьбы с ним. Самыми шумными являются поршневые компрессоры и пневмодвигатели, в особенности механизмы ударно-циклического действия.
4. Низкая скорость передачи сигнала (управляющего импульса) влечет запаздывание выполнения операций.

Требования безопасности при эксплуатации.

Перед вводом в эксплуатацию пневмоприводов проводится их пробный пуск и наладка. При обнаружении неисправностей во время пробного пуска пневмопривод должен быть отключен. Устранение обнаруженных неисправностей и ремонт пневмоприводов должны выполняться после полного снятия давления воздуха в системе и отключения агрегата от электросети. Вентили и пневмораспределители, отвечающие з соединение пневмолинии с пневматическим приводом, должны быть исправны. Они перекрывают подачу сжатого воздуха и сбрасывают его из привода в окружающую среду.

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.