Принципиальная схема пневмопривода

Исполнительные устройства

Пневмоцилиндр является пневматическим двигателем (рис. 4), преобразующим энергию сжатого воздуха в механическую движущегося поршня. Поршневые пневмоцилиндры могут выполняться с неподвижным цилиндром или с перемещающимся поршнем, а также с неподвижным поршнем или подвижным цилиндром.

Рис. 4. Пневмоцилиндр: 1 — кольцо круглого сечения неподвижное; 2 — кольцо круглого сечения подвижное; 3 — поршень

Пневмокамера двустороннего действия (рис. 5) крепится к корпусу устройства фланцем с болтами 6. При подаче через отверстие 1 сжатый воздух попадает в бесштоковую полость, которая образуется с одной стороны крышкой 2, а с другой — эластичной диафрагмой 3, зажатой по наружному диаметру D крышкой 2 и по внутреннему диаметру d диском 4 с штоком 5. Сжатый воздух перемещает вправо диафрагму 3 вместе с диском 4 и штоком 5, который соединен с зажимным механизмом. При подаче сжатого воздуха в отверстие 7 диафрагма 3 вместе с присоединенными к ней деталями возвращается в исходное положение.

Рис. 5. Пневмокамера двустороннего действия

Устройства подготовки сжатого воздуха

Сжатый воздух, поступающий из магистрали должен быть подготовлен для использования в пневмоприводе, т.е. он должен быть отчищен от влаги и механических примесей, подаваться в рабочую магистраль при постоянном давлении и содержать распыленное масло для смазки трущихся поверхностей деталей, которые работают среде сжатого воздуха.

Давление воздуха в магистрали обычно колеблется от 0,4 до 0,6 МПа. На выходе из регулятора давления в зависимости от его типа можно получить стабильное давление воздуха желаемой величины — от 3,5 до 0,6 МПа.

Фильтры-влагоотделители применяют для очистки сжатого воздуха, поступающего из воздушной магистрали, от влаги и механических примесей.

Воздух, поступающий во влагоотделитель через отверстие П (рис. 2, а) и щели отражателя 5, мгновенно расширяется и охлаждается. Сконденсированные водяные пары капельками оседают на стенках стакана 1, а затем стекают вниз и скапливаются под заслонкой 3. Осушенный воздух проходит через фильтр 2 и очищается от механических примесей. После очистки воздух поступает в магистраль к пневмоприводу. Накопившаяся влага и механические примеси удаляются из стакана 1 под действием сжатого воздуха через запорный клапан 4.

Рис. 2. Фильтр-влагоотделитель (а) и регулятор давления (б)

Регуляторы давления с диафрагмой (рис. 2, б) являются наиболее распространенными. Очищенный воздух проходит через отверстие П в корпусе 8, кольцевой зазор (между клапаном 6 с резиновым кольцом 4 и корпусом), полость, внутри которой перемещается толкатель 7, и выходит через отверстие О. Через отверстие К воздух поступает в полость М, сжимая диафрагму 3, и уравновешивает силу давления пружины 2.

Клапан 6 будет открыт, пока давление в выходном отверстии и в полости М не повысится до заданной величины, при этом диафрагма 3, сжимая пружины 2, выпрямится. При падении давления в выходном отверстии и в полости М диафрагма под действием пружины 2 прогнется и через толкатель 7 отожмет клапан 6, увеличив поступление сжатого воздуха из отверстия П в выходное отверстие О.

Следовательно, давление на выходе из отверстия О регулятора поддерживается постоянным и соответствует силе пружины 2, которая регулируется винтом 1. Когда пружина 2 разжата, клапан 6 под действием пружины 5 перекрывает поступление воздуха в отверстие О.

Маслораспылитель применяют для смазки трущихся поверхностей деталей, работающих в среде сжатого воздуха (рис. 3).

Рис. 3. Маслораспылитель

Воздух из магистрали поступает через входное отверстие 3 и кольцевой канал 9 к выходному отверстию 5, а также через каналы 2 и 1 в резервуар 11 с маслом. При полном открытии дросселя 10 давление в резервуаре 11 и в полости 4 одинаково и масляные капли не образуются. При перекрытии отверстия дросселя 10 давление в полости 4 понижается и масло из резервуара, где более высокое давление воздуха, через трубку 6 подается в трубку 8 при отжатом шарике 7.

Система снабжения сжатым воздухом: слагаемые качества

Основные задачи системы сжатого воздуха таковы:

выработка сжатого воздуха в необходимом количестве при высоком давлении;
обеспечение стабильности поддержания давления и расхода при возможности их измерения и регулирования;
исключение содержания в воздухе вредных посторонних включений, таких, как пыль, влага и пары масла;
доставка сжатого воздуха от компрессора к пневмоинструменту.

Термин «система» здесь использован не случайно, поскольку это совокупность ряда технических устройств.

Ключевым элементом этой системы является компрессор. В прошлый раз мы выяснили, что его производительность и общий объем ресиверов должны позволять бесперебойно работать всему установленному в мастерской пневмоинструменту: чтобы при включении, скажем, шлифовальной машинки, краскопульт не начинал «плеваться» краской из-за нехватки воздуха.

Одним из немаловажных моментов, которые необходимо продумать сразу после покупки компрессора, является место его установки.

Место для установки компрессора

Если лишнего места нет и компрессору отводится «единственный свободный угол», то деваться некуда — туда его и ставим. Но если у вас есть желание и возможность установить компрессор правильно — установите его в отдельном помещении.

Это помещение должно быть сухим и отапливаемым (большинство компрессоров выпускаются для эксплуатации в диапазоне температур от +5 до +40°C). По очевидным причинам нельзя допускать воздействия на компрессор атмосферных осадков. Помещение должно хорошо проветриваться, всасываемый воздух не должен содержать паров токсичных веществ, взрывоопасных газов и растворителей. По этой причине компрессор нельзя устанавливать непосредственно в зоне подготовки и покраски автомобиля.

Крайне важно обеспечить низкий уровень запыленности в помещении. Постарайтесь по возможности свести к минимуму количество различных «пылесборных» поверхностей – вся эта пыль в конечном итоге пойдет в компрессор и далеко не вся она будет задержана фильтром

Если обеспечить низкую запыленность в компрессорной невозможно, придется чаще обращать внимание на состояние воздушного фильтра. Засоренный фильтр не только снижает выходную производительность компрессора, но и приводит к поломкам клапанов

Место для установки компрессора должно быть горизонтальным и ровным. Для удобства технического обслуживания компрессор желательно установить на некотором расстоянии от стен (0,8 – 1 м).

Компрессор — сердце пневмосистемы. В то же время, без воздушной магистрали (ее можно сравнить с артериями), он так и останется лишь частью общего «организма».

Распределительные устройства

Распределительный кран (рис. 6) служит для изменения направления движения сжатого воздуха.

Если рукоятка крана 6 расположена так, чтобы каналы золотника 5 были параллельны горизонтальной оси, то сжатый воздух подается в левую полость 1 цилиндра и поршень 2 со штоком 4 перемещается вправо; при этом воздух из полости 3 цилиндра выпускается через распределительный кран в атмосферу.

Рис. 6. Схема работы распределителя — крана с плоским золотником для воздуха

При положении рукоятки крана 6, в котором каналы золотника 5 располагаются вдоль вертикальной оси, сжатый воздух подается в полость 3 цилиндра, а воздух из полости 1 цилиндра выпускается через распределительный кран в атмосферу.

Плунжер — золотник (так же как в гидроприводе) управляет потоком воздуха тем, что соединяет напорную магистраль с рабочей полостью цилиндра. Отработанный воздух сбрасывается в атмосферу.

Перемещение плунжера может выполняться вручную, кинематическими устройствами (например, кулачками), электромагнитами, а также гидравлическими или пневматическими устройствами.

Шпаргалки по дисциплине гидропневмопривод (часть 1) — Основные элементы и схемы пневмоприводов

Форму и размеры таблицы см.
Пневмоприводы по виду источника энергии подразделяются на компрессорные, магистральные, аккумуляторные и газогенераторные. Распределитель управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя. Сжатие воздуха для пневматического тормозного привода осуществляется компрессором, приводящимся в действие непосредственно от двигателя автомобиля.
Команда подается путем изменения давления воздуха в управляющем трубопроводе. Организуем управление втягиванием штока.
Фильтр осуществляет очистку воздуха в целях предупреждения повреждения элементов привода и уменьшения их износа. К периметру прямоугольника подводятся линии отводимые от распределителя.
Некоторые прицепы могут снабжаться электромагнитным клапаном, который служит для включения тормозной системы прицепа при торможении автомобиля вспомогательной тормозной системой моторным тормозом-замедлителем. Для составления полного обозначения должны быть добавлены линии потоков: Две крайние позиции — двухлинейный, нормально закрытый, с изменяющимся проходным сечением — двухлинейный, нормально открытый, с изменяющимся проходным сечением — трехлинейный, нормально открытый, с изменяющимся проходным сечением 4. Поэтому сразу же после компрессора необходимо установить блок подготовки воздуха серии EC Компрессор В качестве источника сжатого воздуха — можно использовать надёжный и недорогой поршневой безмасляный компрессор.

Следящий пневмопривод

Элементы обозначаются согласно принятым условным обозначениям. На многоосных автомобилях тормозные камеры группируются в контуры различными вариантами, например, 1—2 и 3—4 оси или 1—3 и 2—4 оси. Четырехлинейный, трехпозиционный распределитель, пружинное центрирование, управление двумя противоположными электромагнитами, с мускульным дублированием, наружным сливом Основная ступень Четырехлинейный, трехпозиционный распределитель, пружинное центрирование, внутренний подвод давления управления в двух направлениях; линии управления в нейтральной позиции без давления На упрощенном обозначении пружины центрирования пилота не показаны — с одноступенчатым пилотным управлением.

Например, при работе с пневмопрессом или пневмоножом. Делается это для того, чтобы оператор принудительно находился на безопасном расстоянии от пресса, либо при нахождении вблизи, обе руки операторы были задействованы и не попали под пресс, либо пневмонож.

Линия 3 — выхлоп, к которой присоединяется глушитель. Привод полуприцепа или прицепа имеет две соединительные головки, два магистральных фильтра, воздухораспределительный клапан, ручной кран стояночной системы без следящего действия, ресивер, регулятор тормозных сил, модуляторы АБС, тормозные камеры с энергоаккумуляторами или без них. Вентили ВН1 и ВН2 обеспечивают подключение к установке других потребителей. Он управляется тормозной педалью в кабине водителя. Маслораспылитель подводит смазочный материал из резервуара в поток сжатого воздуха и далее к элементам пневмосистемы, распыляя, так называемый масляный туман.
Как читать Элекрические схемы

Как работает пневматический привод задвижек?

Привод работает на сжатом воздухе. Он подается от компрессора или из резервуара. Воздух поступает в пневмопривод, воздействует на подвижный элемент, а тот, в свою очередь, передает энергию трубопроводной арматуре. При отдаленном расположении пневматического привода от арматуры воздействие на арматуру осуществляется через передаточный механизм.

Принцип действия

По принципу действия пневмоприводы задвижек делятся на два типа:

Односторонние. Подвижная часть перемещается в одном направлении. Для возврата рабочего органа используется пружина.
Двухсторонние. Возврат рабочего органа осуществляется под действием энергии воздуха.

Преимущества и недостатки

Использование пневматического привода в тяжелых условиях обуславливается его положительными характеристиками:

Отсутствие искр, защита от взрыва и возгорания;
Непрерывная эксплуатация при разных температурах;
Срок службы пневматического оборудования в несколько раз больше, чем электрического;
При работе с пневматическим приводом вероятность поражения электрическим током равна нулю;
Высокая скорость движения исполнительных механизмов;
Электромагнитное излучение не влияет на работу привода.

При этом оборудование обладает одним минусом. Использование пневматического привода экономически не выгодно. Средств на обслуживание оборудования практически не требуется, но энергия для приведения его в движение стоит очень дорого.

Приводы используют на объектах, где их нельзя ничем заменить или на предприятиях, где энергия для пневматического оборудования легкодоступна. В последнем случае применение такого привода экономически целесообразно, ведь стоимость его работы будет стремиться к нулю.

Применение

Пневматические приводы применяют в неблагоприятных для работы электрического привода условиях:

во влажных помещениях;
на атомных станциях;
на заводах химической промышленности;
для работы с легко воспламеняющимися и пожароопасными веществами;
в шахтах.

Приводы неприхотливы к условиям работы и долговечны, поэтому их используют в большинстве случаев на предприятиях, где затруднена работа другого оборудования для автоматизации работы трубопровода.

Виды пневматических приводов задвижек

Существует 5 видов конструкций привода:

Выбирать вид конструкции и другие параметры следует исходя из особенностей рабочей среды и условий эксплуатации оборудования.

Технические характеристики

Любое оборудование подбирают исходя из его технических характеристик. Пневматические приводы подбирают исходя из расчетов, в основу которых ложится:

Вид запорной или регулирующей арматуры;
Скорость потока;
Давление рабочей среды;
Температура рабочей среды;
Удаленность привода от арматуры.

Эти характеристики определяют требуемую мощность оборудования.

Монтаж

Совместно с выполнением монтажных работ по установке привода выполняется установка оборудования, подающего сжатый воздух в систему. Вся система занимает много места, поэтому для нее необходимо выделить внушительное пространство на предприятии.

Устанавливать оборудование следует так, чтобы вокруг него было свободное пространство для обслуживания и ремонта привода.

Источник

Пневматический привод

Пневматический привод – устройство предназначенное для управления запорным или запорно-регулирующим клапаном в системе.

Пневматический привод преобразует энергию сжатого воздуха во вращательное или поступательное движение. Стандартно пневматический привод работает при давлении воздуха от 3-х до 8 бар, но используется чаще всего давление воздуха от 4-х до 6 бар.

Это обусловлено тем, что давление в 8 бар и выше не всегда возможно гарантировать. Пониженное давление требует большого диаметра поршня или мембраны, для получения необходимого крутящего момента или усилия, следовательно и большего размера самого привода, что ведёт к его удорожанию.

Пневмоприводы бывают двух типов:

— одностороннего действия ( с возвратными пружинами)

Пневмопривод одностороннего действия может быть:

— нормально-открытый открывает с помощью усилия сжатого воздуха, а закрывает с помощью усилия возвратных пружин.

— нормально-закрытый открывает с помощью усилия пружин, а закрывает с помощью усилия сжатого воздуха.

Пневмопривод двойного действия открывает и закрывает с помощью усилия сжатого воздуха.

Пневматические приводы по заказу комплектуются дополнительным оборудованием:

— соленоидный клапан (или управляющий клапан)

Применение пневмоприводов

Пневматические приводы применяются в металлургической, газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве, на трубопроводах пара и горячей воды.

Достоинства пневматических приводов

-Пожаро- и взрывобезопасность. Благодаря этому достоинству пневмопривод не имеет конкурентов во взрывоопасных условиях эксплуатации, например в шахтах с обильным выделением метана, в химическом производстве и т.д.

-Надежность работы в широком диапазоне температур, в условиях пыльной и влажной окружающей среды.

-Большой срок службы. -Высокая скорость открытия/закрытия и возможность её регулирования

Диапазон температур

Пневмоприводы работают в диапазоне температур от -20°С до 80°С, но диапазон может быть расширен от -40°С до 120°С при дополнительном выборе специальных подшипников, смазки и уплотнений. Так же в низкотемпературных условиях работы необходимо учитывать появление конденсата. Конденсат может замёрзнуть и заблокировать воздушные магистрали, что приведёт к отключению привода.

Подбор пневмопривода

Для корректного подбора пневмопривода необходимо знать следующие данные:

1. Максимальный крутящий момент (для поворотных клапанов) или усилие которое необходимо оказать на шток (для прямоходных клапанов).

2.Давление в пневмомагистрале которое подводится к приводу. Если давление переодически изменяется, то необходимо брать наименьшее значение.

Для подбора пневмопривода одностороннего действия необходимо максимальный крутящий момент клапана или максимальное усилие, для прямоходных клапанов, увеличить на 30%, затем в таблице усилий приводов в колонке усилие пружины 0° выбирается привод соответствующее данному моменту или усилию, при соответствующем давлении воздуха в пневмомагистрале.

Для подбора пневмопривода двухстороннего действия необходимо максимальный крутящий момент клапана или максимальное усилие, для прямоходных клапанов, увеличить на 20 — 30% и выбрать привод который соответствует этому значению крутящего момента или усилия, при соответствующем давлении воздуха в пневмомагистрале.

Примеры установки пневмоприводов

Источник

Порядок чтения пневматической схемы

Такое затормаживание остановит прицеп при его полном отрыве от тягача во время движения.

Распределитель управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя. Электродвигатель с редуктором и передаточными элементами, приводящими в действие исполнительные механизмы устройства расположены внутри алюминиевого каркаса, закрываемого в свою очередь быстросъемным кожухом.

Очистка сжатого воздуха от влаги в них осуществляется термодинамическим или адсорбционным способом. Принципиальные схемы используются при детальном изучении устройства, при его настройке, наладке и поисках неисправностей. Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник.

В расторможенном состоянии воздух по питающей магистрали через воздухораспределитель заполняет ресивер прицепа, при этом давление в управляющей магистрали отсутствует. Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник.

Читайте дополнительно: Прокладка кабельных линий в земле пуэ

С транс портера 18 готовые упаковочные единицы поступают на приемный стол, а оттуда укладываются в транспортную тару Приемлемая производительность достигается за счет работы автомата по параллельно-последовательной схеме действия, при которой в первой части технологического цикла шаговым перемещением на всех позициях сменяются изготавливаемые упаковочные единицы. Таблица буквенных обозначений помещена в обязательном приложении к ГОСТ 2.

Очистка сжатого воздуха от влаги в них осуществляется термодинамическим или адсорбционным способом. Атмосферный воздух имеет определенный процент влажности. Если поток прижимает шарик к седлу — клапан поток не пропустит. Таблица 4.

Защитный клапан позволяет двигаться воздуху только в направлении к ресиверам, защищая запас воздуха в ресиверах при разгерметизации на участке аппаратов подготовки воздуха. Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник. При торможении стояночной системой тягача уменьшение давления в ее контуре приводит к срабатыванию клапана, и также осуществляется торможение прицепа. Затем щуп блокирующего механизм расположенный перед третьей позицией, контролирует наличие раскрытого пакета в гнезде поворачивающегося карусельного стола. Он позволяет исключить наличие масла в пневмосистеме.

Позиционное обозначение наносят на схеме рядом, справа или над условным графическим изображением элемента. Воздух в пневмосистему поступает через воздухозаборник. ГОСТ 2.
Моделирование пневмопривода. Уроки FluidSIM. Урок 4.Основы составления схем.

Устройство автомобиля

2.12. Приборы тормозного пневмопривода. Аппараты подготовки и хранения сжатого воздуха

В пневматических приводах рабочим телом является воздух, сжатие которого производится компрессором.

Компрессор (рис. 163) — двухцилиндровый поршневого типа установлен на переднем торце задней крышки блока картера, имеет шестеренчатый привод. Воздух в компрессор через пластинчатые впускные клапаны поступает из воздухоочистителя, а сжатый воздух вытесняется в пневмосистему через пластинчатые нагнетательные клапаны, расположенные в головке цилиндров компрессора.

Рис. 163. Компрессор пневмосистемы атомобилей марки «КамАЗ»: 1 — коленчатый вал; 2 — гайка крепления зубчатого колеса; 3 — уплотнитель; 4 — зубчатое колесо привода; 5 — маслосъемное кольцо; 6 — компрессионное кольцо; 7 — поршень; 8 — головка цилиндров; 9 — штуцер; 10 — крышка

Регулятор давления сжатого воздуха (рис. 164), поступающего от компрессора. При возрастании давления до 0,75 МПа регулятор сообщает пневмоцилиндры с окружающей средой и подача воздуха прекращается, а при падении давления до 0,65 МПа сжатый воздух вновь поступает в пневмосистему. При давлении в системе менее 0,7 МПа воздух из компрессора поступает в регулятор, проходя через фильтр в кольцевой канал и через обратный клапан в пневмосистему. Часть воздуха одновременно поступает в подпоршневую полость следящего поршня.

Рис. 164. Регулятор давления: а — конструкция; 6 — схема работы при давлении в системе менее 700 кПа; в — схема работы при давлении в системе 700—750 кПа; 1 и 8 — выводы в окружающую среду; 2 — разгрузочный клапан; 3 — вывод от компрессора; 4 — фильтр; 5 — пробка канала отбора воздуха; 6 — выпускной клапан; 7 — уравновешивающая пружина; 9 — следящий поршень; 10 — обратный клапан; 11 — вывод в пневмосистему; 12 — впускной клапан; 13 — разгрузочный поршень; 14 — седло разгрузочного клапана; 15 — клапан для накачивания шин; 16 — колпачок; А — полость под следящим поршнем; Б — полость над разгрузочным поршнем; а и в — каналы; б — кольцевой канал

В случае повышения давления в пневмосистеме, а следовательно, и в полости под следящим поршнем до 0,75 МПа следящий поршень поднимается, преодолевая сопротивление своей пружины. Выпускной клапан закрывается, впускной клапан открывается, и воздух из полости под следящим поршнем поступает в полость над разгрузочным поршнем. При этом разгрузочный поршень перемещается вниз, разгрузочный клапан открывается, и сжатый воздух через вывод выходит в окружающую среду.

В случае выхода из строя регулятора давление на выводе от компрессора возрастает, и разгрузочный клапан срабатывает как предохранительный, открываясь при давлении 1 МПа, преодолевая при этом суммарное сопротивление своей пружины и пружины разгрузочного поршня.

Предохранитель от замерзания испарительного типа (рис. 165) служит для зашиты трубопроводов и приборов пневмопривода от замерзания конденсата. В стакан заливается 200—1000 см3 этилового спирта.

Рис. 165. Предохранитель от замерзания: 1 — пружина фитиля; 2 — стакан; 3 — фитиль; 4 и 9 — уплотнительные кольца; 5 — жиклер; 6 — пробка с уплотнительным кольцом; 7 — крышка; 8 — запирающий штифт; 10 — шток с рукояткой

С помощью штока с рукояткой предохранитель может быть подключен к пневмосистеме при температуре ниже 5 °С или отключен при температуре выше 5 °С. Во включенном состоянии рукоятка со штоком находится в верхнем положении, при котором уплотнительное устройство выведено из нижнего гнезда, пружина фитиля растягивает его, и часть его выходит в воздушный канал. Проходящий воздух насыщается парами этилового спирта и образует конденсат с низкой температурой замерзания. При опускании штока фитиль утапливается, а уплотнитель садится в гнездо и разобщает резервуар предохранителя с воздушным каналом. Жиклер выравнивает давление в магистрали и корпусе.

Ресиверы, хранящие запас сжатого воздуха, изготовляются сваркой из листа. Их объем обычно 20—100 л. На автомобиле установлено шесть ресиверов емкостью 20 и 40 л, в которых содержится 180 м3 сжатого воздуха.