Соотношение наиболее распространенных единиц давления

Обозначение	Паскаль	Атмосфера	lbf/in2	pdl/ft2
Паскаль (Н/м2)	1	1,0197 • 10-5	1,4504 • 10-4	0,672
Атмосфера (кгс/см2)	9,8067 • 104	1	14,2234	6,5896 • 104
Фунт-сила на квадратный дюйм (lbf/in2)	6894,76	0,07031	1	4,633 • 103
Паундаль на квадратный фут (pdl/ft2)	1,4882	1,5175 • 10 -5	2,1585• 10 -4	1

Что касается единиц измерения расхода воздуха, потребляемого пневмоинструментом, То переводные соотношения здесь будут следующими: 1 м³/мин = 1000 л/мин = 35,32 ft³/min (в паспортах бывает и другое обозначение — с. f. m, т. е. кубический фут в минуту) и 1 ft³/min = 28,31 л/мин = 0,02831 м³/мин.

Если пневмоинструмент и оборудование не имеют паспортов, то при определении их рабочего давления следует ориентироваться на аналогичные устройства, у которых оно известно. Небольшая неточность на параметры пневмомагистрали существенно не повлияет, поскольку в ее рабочие параметры закладывается допуск в 10... 15 %.

Определение расходной характеристики пневмоинструмента несколько более сложная задача. Расход воздуха можно опреде­лить опытным путем с помощью расходомера. Если его нет, то можно воспользоваться косвенным методом, основанным на за­коне сохранения массы.

Эксперимент выполняется в определенной последовательности. К баллону со сжатым воздухом по очереди подсоединяются все потребители воздуха, которые нагружаются так, как во время обычной работы. При этом падение рабочего давления в ресивере за определенный промежуток времени замеряется. После этого расход G_п воздуха каждого потребителя (л/мин) рассчитывают по формуле

G_п = V_pec (p₁ - p₂)/(tp₀),

где V_pec — вместимость ресивера, л; p₁, р₂ — начальное и конечное рабочее давление в ресивере, МПа; t — промежуток времени, мин, за который рабочее давление в ресивере упало с p₁ до р₂ ; p₀ — атмосферное давление, МПа. Все значения давления, подставляемые в формулу, должны быть выражены в одинаковых единицах.

Погрешность такой экспериментальной оценки обычно не пре­вышает 15 %, что вполне приемлемо для производства.

Определив тем или иным способом характеристики потребителей, необходимо рассчитать суммарный расход G воздуха, который станет ориентиром для дальнейших расчетов параметров пневмомагистрали. Сложность состоит в том, что просто суммировать потребление воздуха всеми потребителями бессмысленно, так как большинство из них работают попеременно и непродолжительное время. Исключение обычно составляют шлифовальные и полировальные машинки, пневмошарошки, окрасочные пистолеты. Для простоты можно применить коэффициенты к_и использования инструмента (см. табл. 1.2) и сложить расход воздуха всех потребителей с учетом этих коэффициентов:

G = G₁к_и1 + G₂к_и2 + ... + G_nк_иn

Таким образом, для дальнейших расчетов теперь имеются два параметра: суммарный расход воздуха, обеспечивающий стабильную работу пневмомагистрали, и рабочее давление в ней, принятое в соответствии с максимальным значением рабочего давления каждого потребителя.

Разработка схемы пневмомагистрали малярного отделения. На основании плана цеха автосервисного предприятия (рис. 1.7) разрабатываем схему пневмомагистрали малярного отделения с примерным расположением окрасочного, пылеудаляющего, шлифовального и прочего оборудования.

Используя справочные данные, составляем ведомость необхо­димого пневмооборудования малярного отделения и прорабаты­ваем монтажную схему его соединения в пневмомагистраль.

Определение вместимости ресивера. Примерный расчет вмес­тимости ресивера основан на законе сохранения массы и ведется по формуле

V_рес = Gtp₀/(p₁ - р₂),

где V_pec — вместимость ресивера, л; G — суммарный расход воздуха всех потребителей, л/мин; t — время, зависящее от технических особенностей компрессора (для предварительных расчетов принимается 2 мин); р₀ — атмосферное давление (принимается

1. 1 МПа); (р₁ - р₂) — фиксированный перепад рабочего давления в пневмомагистрали (принимается 0,2 МПа).

На основании вышеизложенного можно заключить, что для выбора и приобретения компрессора необходима информация по следующим основным параметрам пневмомагистрали малярного отделения кузовного участка:

• рабочее давление р, МПа;

• суммарный G расход воздуха, л/мин;

• вместимость ресивера л.

Пример расчета основных параметров пневмомагистрали слесарного отделения. Планируется работа трех потребителей сжатого воздуха, основные данные которых содержатся в их технических паспортах: пневмозубило (0,65 МПа, 150 л/мин), угловой гайковерт (0,65 МПа, 200 л/мин), отрезная машинка (0,65 МПа, 800 л/мин). Имеется еще ударный гайковерт (пневмогайковерт), не снабженный паспортом. На основании осмотра нескольких аналогичных инструментов принимаем его рабочее давление равным 0,65 МПа. Экспериментальным путем получаем следующие данные: при подключении пневмогайковерта к ресиверу объемом 240 л давление в нем за 1 мин и 8 с (т.е. 1,13 мин) понизилось с 0,75 до 0,55 МПа. Атмосферное давление принимают равным 0,1 МПа. Тогда расход G_пг воздуха пневмогайковерта G_пг = 240(0,75 - 0,55)/(1,13 • 0,1) = 425 л/мин.

Рис. 1.7. План цеха авторемонтного предприятия:

1 — телескопические стойки для подачи сжатого воздуха; 2 — сварочные аппараты; 3 — стапеля; 4 — двухстоечные подъемники; 5 — измерительная система; 6 — стенды компьютерной диагностики; 7 — верстак

Коэффициенты использования пневмоинструмента к_и принимаем следующие: для пневмозубила (пз) — 0,3; для углового гайковерта (у.г) — 0,3; для отрезной машинки (о.м) — 0,5; для пневмогайковерта (пг) — 0,2.

Суммарный расход воздуха составит G = G_пзк_и.пз + G_у.гк_и.у.г + G_о.мк_и.о.м + G_пгк_и.пг = 150 • 0,3 + 200 • 0,3 + 800 • 0,5 + 425 • 0,2 = 590 л/мин. Приняв t = 2 мин, определяем вместимость удовлетворяющего нас ресивера по формуле

V_рес = 590• 2• 0,1/0,2 = 590 л.

Содержание отчета:

наименование лабораторной работы; перечень использованной литературы;

перечень оборудования, использованного при проведении эк­спериментальной части работы;

расчет расходных характеристик двух разных пневмоинструмен­тов по результатам эксперимента;

эскиз планировки и оснащения цеха предприятия (можно ис­пользовать план, изображенный на рис. 1.7);

предложение по оснащению малярного участка цеха необходимым оборудованием для подготовки сжатого воздуха и пневмоинструментом для подготовки кузова к окраске (сводная ведомость);

планировка цеха с нанесенной на нее трассой пневмомагист­рали снабжения сжатым воздухом потребителей, с указанием мест размещения оборудования и компрессорной станции;

сводная ведомость оборудования, оснастки и пневмоинстру­мента пневмомагистрали малярного отделения кузовного участка с указанием основных параметров и моделей;

расчет суммарного расхода воздуха и давления в пневмомагист­рали малярного отделения;

расчет необходимой вместимости ресивера.

Контрольные вопросы

1. Какие виды пневмоинструмента находят применение на автосервисном предприятии?

2. Какова рациональная область использования пневмодрелей и пневмогайковертов?

3. Какие конструктивные особенности имеют шлифовальные машинки фирмы Festo?

4. В каких случаях используются пневмощетки?

5. Какой инструмент применяется для удаления поврежденных пане­лей кузова?

6. Какой пневмоинструмент применяется на малярном участке авто­сервисного предприятия?

7. Каким образом определяется расходная характеристика пневмоин­струмента?

8. Как определяется вместимость ресивера?

9. Как выполняется расчет пневмомагистрали слесарного отделения кузовного участка автосервисного предприятия?