Никитин О.Ф. Гидравлика и гидропневмопривод DJVU, страница 71

За воздухосборником пневмосеть условно разделяется на две ветви — силовую и управления. По силовой пневмолииии сжатый воздух подводится к различным пневматическим двигателям с номинальным рабочим давлением 0,5...0,6 МПа, например, к пневмоцилиндрам подъемников, формовочных машин и зажимных механизмов, к пневмомоторам ручного пневмоинструмента, сверлильных головок и ~раиспортирующих устройств. Пневматические системы, работающие на таком давлении, называют пневмосистемами высокого давления.

Далее по этой пневмолинии сжатый воздух поступает в маслораспылитель, который вводит в поток воздуха жидкий смазочный материал в виде масляного тумана (обычно это минеральное масло) для обеспечения смазки трущихся деталей пневматических двигателей. В машиностроении наибольшее распространение получили маслораспылители эжекторного типа. В них подача масла в поток воздуха происходит за счет разности между давлением над жидкостью в емкости маслораспылителя и давлением в том месте потока воздуха, где в него вводится масло.

Для индивидуального обеспечения смазкой одного пневматического двигателя используют смазочные питатели различных типов. Маслораспылители однократного распыления рекомендуется устанавливать непосредственно перед смазываемым пневмоаппаратом или выше него. При необходимости транспортировки воздуха с маслом на расстояние до 30 м применяют маслораспылители двухкратно1о распыления. В этих устройствах распыленное масло не подается сразу на выход, а поступает в стакан, из которого в выходной капал попадают только частицы масла размером менее 3 мкм. Обычно такие маслораспылители применяют в сложных пневмоприволах с большим числом нневмоустройств.

393 Ч. 11. Гидропиевмопривод В каталогах элементов промышленной пневмоавтоматики приводятся следующие данные по маслораспылителям: номинальный расход; диапазон рабочих давлений; объем масла или емкости для масла; габаритные и присоединительпые размеры; материалы конструктивных элементов. Марки и количество вносимых смазочных материалов должны указываться в руководстве по эксплуатации для конкретного пневматического устройства. Если такая информация отсутствует, рекомендуется заправлять распылители минеральными маслами, вязкость которых не превышает 35 мм>!с (сСт) при температуре 50 'С; при этом расход масла должен составлять 1...10 капель на 1 м сжатого воздуха. Запрещается заправлять в маслораспылители компрессорные масла1 Для удобства обслуживания маслораспылнтелн устанавливают последовательно с фильтрами-влагоотделителями и редукционными пневмоклапанами и обьединяют в единые функциональные блоки — блоки подготовки воздуха.

Для пневмопрнводов, эксплуатируемых в тяжелых условиях и с высокой цикличностью работы при жестких требованиях к надежности, применяют более сложные системы смазки с регенерацией и циркуляцией масла. В таких случаях используют фильтрымаслоотделители, которые устанавливают на общей линии сброса отработавшего сжатого воздуха (линии выхлопа). Отделенное от воздуха масло с помощью специальных насосов вновь подается в маслораспылителн, что позволяет снизить его расход в 8 — 10 раз.

Проблему подачи внешней смазки к пневмоустройствам можно решить тем или иным способом, однако удобнее и выгоднее применять аппаратуру, способную работать на воздухе, не содержащем масла. Для нормального функционирования подобных устройств в течение всего их жизненного цикла достаточно внести в них консистентную смазку при сборке. Такое техническое решение стало возможным благодаря применению новых материалов с низким коэффициентом трения для изготовления корпусных и подвижных деталей, а также специальных полимеров (витон, пербутан) для уплотнений. Пневмоприводы, в которых используют упомянутые аппараты, имеют ряд существенных преимуществ: не требуются специальные смазывающие устройства; окружающая среда не загрязняется парами минеральных масел, попадающими в нее при сбросе отработавшего сжатого воздуха; эксплуатация и обслуживание не вызывают затруднений.

Использовать сжатый воздух с распыленным маслом в этих пневмоприводах не реко- 394 1л. 10. Пвеаиопривод мендуется, поскольку в таком случае будет происходить вымывание консистентной смазки. После работы на воздухе, содсржащем масло, эксплуатация таких устройств на сухом воздухе не допускается! В блок подготовки воздуха встраивают модуль отвода, который располагают перед маслораспылнтелем, если одни элементы пневмопривода нуждаются во внешней смазке (чаще всего это исполнительные механизмы), а другие — не нуждаются (например, аппараты системы управления).

Отработавший воздух из пневматического двигателя поступает в атмосферу через глушитель, который служит для снижения уровня шума, возникающего при работе пневматического двигателя. Этот шум может быть механического и аэродинамического происхождения. Механический шум возникает в основном при ударах подвижных деталей в пневматических двигателях и устройствах управления: удары поршней о крышки цилиндра, клапанов о седла, вибрация трубопровода и т. и. Снижение уровня шума механического происхождения достигается за счет оптимизации конструктивных решений, применения тормозных и амортизирующих устройств.

Следует также отметить, что механический шум в пневматических системах, как правило, не превышает уровень шума другого работаюшего на участке оборудования и имеет относительно невысокую частоту. Шум аэродинамического происхождения возникает из-за турбулентного смешивания отработавшего воздуха с окружающей средой при выхлопе. В пневмосистемах высокого давления истечение воздуха в атмосферу происходит со скоростью, близкой к скорости звука, а интенсивность аэродинамического шума пропорциональна восьмой степени скорости струи воздуха. Уровень аэродинамического шума при работе большинства пневматических двигателей, не оснащенных средствами его снижения, составляет 95...120 дБА,причем верхняя граница расположена в высокочастотной части звукового спектра, что существенно усугубляет вредное воздействие на здоровье человека.

Для снижения уровня аэродинамического шума применяют специальные устройства — глушители, задачей которых является снижение скорости движения воздуха при выхлопе. Наиболее широко в промышленных пневматических системах применяют активные глушители (глушители трения), в которых скорость гасится при прохождении воздуха через пористый про- 395 Ч. И. Гндропневмопривод ницаемый материал (синтетика, металлокерамика, минеральные порошковые материалы и т. п.).

Однако через такие глушители проходят аэрозольные частицы масел, которые были внесены в поток воздуха маслораспылителями, что приводит к загрязнению окружающей среды в производственных помещениях. Установлено, что концентрация масляных аэрозолей более 5 мг на 1 м' воздуха может привести к повреждению легких человека. По пневмолинии управления сжатый воздух из воздухосборника поступает к пнсвмоэлементам (устройствам) регулирования и контроля. Избыточное рабочее давление таких пневматических элементов лежит в пределах 0,05...0,2 МПа, что позволяет ее назвать пневматической системой низкого давления. Для получения такого давления сжатый воздух этой пневмолинии проходит через пневматический редукционный клапан, который понижает давление в основной линии и поддерживает его постоянным в процессе работы.

Особенности газа, прежде всего его высокая сжимаемость, ограничивают сферу применения пневматических приводов в системах непрерывного действия (аналоговые системы), где требуется плавность хода, стабильность скоростей при изменяющихся нагрузках, точность позиционирования. Пневмоприводы чаще всего используют в дискретных системах, таких как подача и зажим заготовок при механической обработке, транспортировка деталей от места обработки до места сортировки или складирования, открытие и закрытие люков, задвижек и т.

п. Очевидно, что и сигналы управления таким приводом должны быть дискретными, а формировать сигналы должны дискретные элементы управления. Трубопроводы для транспортирования газообразных продуктов. Сжатый воздух в пневматических системах транспортируется по пневмолиниям, конструкция которых зависит от рабочего давления. В магистральных пневмолиниях высокого давления воздух, как правило, транспортируется по жестким металлическим трубопроводам, выполненным из стали, алюминия, меди или латуни.

Трубы из меди, медных и алюминиевых сплавов отличаются высокой гибкостью, удобны для коротких участков пневмолинии со сложными изгибами и для подгонки размера в процессе монти. жа. Эти преимущества в наибольшей степени проявляются при небольших диаметрах, поэтому такие трубы применяют до диа метров 20...25 мм. Скорость движения воздуха по длинным маги стралям составляет 10...15 м/с.

При соединении элементов одно~ 396 Гл. 10. Пвевмолривод пневмопривода допускается скорость до 40 м!с. Потери давления в трубопроводах при правильном выборе параметров не превышают 5...10 'Ъ рабочего давления. При монтаже трубопроводов должны обеспечиваться не только прочность и плотность соединений, надежность крепления на опорах, но и возможность удаления из них влаги и осуществления продувки и промывки. С этой целью в трубопроводах предусматривают контрольные участки, которые представляют собой отрезки труб длиной не менее 250 мм с фланцами на торцах (для контрольных участков удобнее использовать и трубопроводную арматуру фланцевого исполнения). Контрольные участки целесообразно располагать в местах наиболее вероятного скопления масляных отложений и на труднопромываемых участках (вертикальных и в местах снижения скорости движения воздуха).

При этом первый такой участок должен располагаться у компрессора, второй — на расстоянии 5...7 м от компрессора, а последующие — через 10...15 м один от другого. Трубопроводы между соединяемыми устройствами следует прокладывать по кратчайшим расстояниям, с минимальным числом перегибов и пересечений. При прокладке металлических трубопроводов необходимо учитывать возможные температурные изменения длин трубных проводок, обусловленные перепадами температур рабочей и окружающей сред (менее 30 'С для стальных, более Л1 > 20'С вЂ” для медных. Основным конструктивным элементом, самокомпенсирующим температурные изменения длин трубных проводок, является поворот труб. Во избежание обводнения (накопления воды) и засорения магистральные трубопроводы следует прокладывать с уклоном 1...

3' в направлении движения воздуха. Отводы от магистрального трубопровода рекомендуется располагать сверху, так как это в значительной мере снижает вероятность попадания к потребителю образукш1егося в трубопроводе конденсата. Чтобы все потребители сжатого воздуха снабжались равномерно, магистральные трубопроводы часто закольцовывают. Это уменьшает потери энергии, а также позволяет ремонтировать отдельные участки трубопроводов, не отключая всей системы.