Пневмоприводы и пневматические системы
Пневмоприводы и пневматические системы
В условиях роста промышленности все большее значение придается автоматизации производственных процессов, которая освобождает человека от трудоемких повторяющихся операций и сводит к минимуму возможность совершения ошибки и выпуска брака из-за человеческого фактора. Для приведения в действие устройств автоматизации используются различные типы приводов: гидроприводы, электроприводы (в том числе распространены шаговые двигатели и сервомоторы), пневмоприводы. Пневмоприводы и пневматические системы находят все большее применение, т.к. имеют ряд преимуществ: низкую стоимость, широкий диапазон рабочих характеристик, доступность рабочей среды (воздуха).
Пневматические устройства в устройствах автоматизации используются для выполнения полезной работы - механического перемещения (пневмоприводы, пневмоцилиндры), логического управления исполнительными устройствами (пневмораспределители), для получения данных о состоянии системы. Для реализации прямолинейного возвратнопоступательного движения используются пневмоцилиндры, которые энергию сжатого воздуха превращают в механическое перемещение. Достоинство пневмоцилиндров заключается в их относительно невысокой стоимости, а главное, в легкости монтажа, прочности конструкции и большим охватом рабочих параметров. Пневмоцилиндры развивают усилия до 50 КН, скорости перемещения поршня варьируются от нескольких сантиметров додо сотни метров в минуту. Характеристики и возможности пневмоприводов объясняют их все более частое их примение в автоматах-манипуляторах (например, для передвижения и ориентирования деталей и заготовок, для распределения потоков материалов), при операциях упаковки, соритровки и складирования изделий, при дозировании и др. производственных процессах.
К достоинствам применения пневматических систем можно отнести следующее.
Рабочий материал - источник энергии - воздух - доступен в неограниченном количестве, его можно накапливать и взрыво- безопасно хранить. Рабочий воздух легко перемещать на большие расстояния по трубам. Использование воздуха безопасно и в экологическом плане, т.к. при отсутствии в нем распыленного масла не загрязняет окружающую среду. На сжатый воздух не влияют температурные колебания, поэтому пневмопривод может работать даже при экстремальных условиях. Высокая скорость движения сжатого воздуха позволяет перемещать поршень исполнительного привода (пневмоцилиндра) с большой скоростью. Очень важно, что элементы пневматических систем просты в производстве, а значит, недороги.
Но сколь ни были бы привлекательны достоинства пневмопривода, имеются и недостатки.
Чтобы избежать преждевременного износа деталей пневмосистемы, воздух должен быть предварительно подготовлен. Для получения сжатого воздуха используются компрессоры, для регулирования давления - специальные блоки. Также производится очистка воздуха от твердых частиц, удаление конденсата воды. Таким образом, пневмосистема должна быть дополнена блоком подготовки и очистки воздуха. Выброс сжатого воздуха в атмосферу сопровождается значительным шумом. Это делает необходимым ввод в состав пневмосистемы специальных глушителей.