Основные понятия и принцип работы пневмоприводов.
Состав и принцип работы. Пневмоприводом называют совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочего газа под давлением. В состав пневмоприводов кроме пневмодвигателей могут входить в общем случае следующие пневматические устройства: источники энергии рабочего газа, пневмоаппаратура, кондиционеры рабочего газа, пневмоемкости, пневмолинии, а также средства измерения, например манометры, термометры и т.д.
На рис.11.1 показана структурная схема компрессорного пневмопривода. Источником энергии рабочего газа в этом пневмоприводе является воздушный компрессор, который преобразует механическую энергию приводящего двигателя в энергию сжатого воздуха. Поток сжатого воздуха передается по трубопроводу к пневмодвигателю, в котором энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию, выходное звено пневмодвигателя, а вместе с ним приводное звено механизма или машины (нагрузки) приходят в движение.
Рис. 11.1. Структурная схема компрессорного пневмопривода
Пневмодвигатели, входящие в состав пневмоприводов, подразделяют на пневмоцилиндры, пневмомоторы и поворотные пневмодвигатели. В пневмоцилиндрах выходные звенья совершают возвратно-поступательное движение, пневмомоторах – вращательное, поворотных пневмодвигателях – вращательное с ограниченным углом поворота.
С помощью пневмоаппаратуры в пневмоприводах изменяют или поддерживают заданное давление или расход рабочего газа, производят пуск или перекрывают поток рабочего газа, изменяют направление потока рабочего газа. В пневмоприводах применяют следующие виды пневмоаппаратов: пневмораспределители, пневмоклапаны, пневмодроссели и другие аппараты.
Пневмоприводы применяют в зажимных и транспортирующих механизмах, тормозных системах и системах дистанционного управления.
К основным преимуществам пневмоприводов по сравнению с гидроприводами относятся:
– большие допускаемые скорости потоков сжатого воздуха (10 м/с и более) в пневмолиниях благодаря малой вязкости воздуха;
– относительно небольшие потери в пневмосети, благодаря чему протяженность пневмолиний может достигать сотен метров и более;
– сжатый воздух не образует горючих и взрывоопасных смесей, что позволяет применять пневмоприводы в условиях с повышенными требованиями пожарной безопасности;
– сжатый воздух не загрязняет окружающую среду, это преимущество позволяет обходиться без возвратных трубопроводов, что обеспечивает упрощение пневмосистем и снижение массы пневмосети.
Наряду с положительными качествами пневмоприводы обладают рядом недостатков, вытекающих из природы рабочей среды – воздуха. Пневмоприводы в отличие от гидроприводов должны иметь смазочные системы или устройства, обеспечивающие непрерывную смазку движущихся частей пневмодвигателей. Вследствие высокой сжимаемости воздуха они не обеспечивают без дополнительных средств плавности и точности движения исполнительных элементов привода при переменных нагрузках. Пневмоприводы имеют КПД ниже гидропривода из-за повышенных утечек воздуха. В электротермии пневмоприводы применяются для подъема дверцы и свода на малых печах, в механизмах зажима электродов ДСП.