Пневматический привод

В пневматическом приводе сжатый воздух подается в рабочий цилиндр, поршни которого приводят в действие исполнительные механизмы. Подача воздуха производится обычно от компрессорных установок или от основных воздушных магистралей предприятия при помощи гибких шлангов.

Воздухосборники (ресиверы) устанавливают между концевыми холодильниками компрессоров и воздухопроводной сетью. Они служат для сглаживания пульсаций потока воздуха, поступающего из компрессора, создания запаса сжатого воздуха для использования в моменты пиковых нагрузок и отделения воды и масла, содержащихся в воздухе. Воздухосборники бывают вертикального и горизонтального исполнения. Объем воздухосборника в 25-40 раз превышает объём цилиндра компрессора. Кроме того, для компенсации пиковых нагрузок в момент одновременной работы наибольшего числа потребителей объём воздухосборника необходимо принимать от 1/120 до 1/60 часовой производительности компрессора.

Соединения воздухопроводов бывают разъёмные и неразъёмные (стальные, медные или латунные трубы). Разъемные соединения различных типов получили наибольшее распространение в пневмоприводах технологического оборудования.

Преимуществами пневматического привода являются плавность работы, простота конструкции, удобство и легкость управления, простота обслуживания и ремонта, возможность работы с весьма большим числом включений в единицу времени, удобное устройство приспособлений, устраняющих перегрузку. К недостаткам пневматического привода следует отнести ограниченность радиуса действия передвижных установок вследствие наличия питающего воздухопроводного шланга и снижение КПД установки при работе с грузами, меньшими номинальных. Кроме того, обычное рабочее давление сжатого воздуха в сетях до 0,6 МПа приводит по сравнению с гидравликой к большим размерам исполнительных устройств цилиндров.

Пневматические приводы, используемые в грузоподъемных и силовых машинах технологического оборудования, изготовляют в виде поршневых толкателей, принципиальная конструкция и расчет которых подобны гидравлическим. Сжатый воздух подается компрессором при давлении 0,5-0,8 МПа. Поршневые пневматические толкатели применяются и в виде подвесных пневматических подъемников (рис. 3).

Гидравлические и пневматические толкатели часто используются в системах управления для перемещения исполнительных элементов, причем в этом случае пневматические толкатели выполняются диафрагменными.

Управление самими гидро- и пневмотолкателями и гидродвигателями производится цилиндрическими или плоскими золотниками и кранами. Ручной привод применяется только в редко работающих механизмах – домкратах, некоторых монтажных лебедках и др. В ручных приводах этих механизмов работоспособность одного рабочего принимается: при длительной работе 80 Нм/сек (8 кГм/сек); при кратковременной редкой работе продолжительностью не более 5 мин – 160 Нм/сек (16 кГм/сек). Усилия на рукоятку принимаются: при длительной работе 100 Н (10 кГ), при кратковременной редкой работе продолжительностью не более 5 мин – 200 Н (20 кГ). При совместной работе на рукоятке нескольких человек учитывают коэффициент φ одновременности использования их усилий, который можно принимать: для двух человек φ = 0,8; для четырех человек φ = 0,7.

Рис. 3. Пневматический подъемник

Применяемые пневмоцилиндры имеют размер поршня 6…300 мм и более (дли хода штока может достигать 2000 мм). Скорость перемещения штока 0,2-1,5 м/с. Основным элементом, с помощью которого изменяют направление движения пневматического цилиндра или мотора, является пневмораспределитель.

При расчете пневмоцилиндров следует руководствоваться условиями их работы и назначением. Если цилиндр работает в качестве привода зажимного приспособления (стенд разборки сцепления или пневматический спредер шиномонтажного участка) или служит для перемещения рабочих органов на незначительное расстояние, то точное определение времени срабатывания пневмоцилиндра существенного значения не имеет. В этом случае расчет сводится к определению силы, развиваемой пневмоцилиндром, и расход воздуха.

Если пневмоцилиндр работает в определенном цикле и время его действия строго ограничено, то определяют время срабатывания пневмоцилиндра, а в ряде случаев – параметры привода, обеспечивающие закон движения рабочих органов машины (разгон, торможение, равномерность движения).