STRUCTURA SISTEMELOR AUTOMATE PNEUMATICE – PRODUCEREA AERULUI COMPRIMAT
Alte articole relationate: STRUCTURA SISTEMELOR AUTOMATE PNEUMATICE – CILINDRII PNEUMATICI; STRUCTURA SISTEMELOR AUTOMATE PNEUMATICE – DIMENSIONAREA CILINDRILOR PNEUMATICI; STRUCTURA SISTEMELOR AUTOMATE PNEUMATICE – DISTRIBUITOARELE PNEUMATICE; STRUCTURA SISTEMELOR AUTOMATE PNEUMATICE – ELEMENTE AUXILIARE
Producerea aerului comprimat
Condiţii generale
Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească aerul comprimat ca agent de lucru în sistemele de acţionare şi automatizare pneunatice sunt prezentate în STAS 7224-76.
Producerea aerului comprimat necesar elementelor şi sistemelor pneumatice care funcţionează în intervalul Standard de presiuni se realizează cu ajutorul
compresoarelor. Temperatura de refulare relativ ridicată precum şi prezenta umidităţii, uleiului şi prafului nu permit utilizarea imediată a aerului comprimat furnizat de compresor. În majoritatea cazurilor se poate considera că aerul comprimat are o umiditate relativă de 100% independent de anotimp. Utilizarea unui asemenea aer nu este permisă deoarece în diferitele zone ale sistemului cu temperatură mai coborîtă poate avea loc condensarea vaporilor de apă, iar în perioada de iarnă formarea gheţii creează dificultăţi în ceea ce priveşte asigurarea condiţiilor de mişcare ale pieselor mobile. Din acest motiv, instalaţia de preparare a aerului furnizat sistemelor pneumatice este prevăzută cu un dispozitiv de uscare.
În ceea ce priveşte vaporii de ulei se constată că aceştia determină atît înfundarea rezistenţelor pneumatice cit şi deteriorarea membranelor de cauciuc. Aceşti vapori provin din uleiul necesar pentru ungerea echipajului mobil şi îndeosebi a pistonului compresorului. Pentru reţinerea vaporilor de ulei se recurge la montarea unor filtre speciale; de ademenea, în ultima perioadă de timp, sunt din ce în ce mai mult utilizate compresoarele fără piston.
Din cele arătate rezultă că instalaţia de producere şi preparare a aerului comprimat avînd presiunea standard este compusă din compresor, filtru de praf, filtru pentru vaporii de ulei, sistem de uscare şi răcire a aerului şi un rezervor de aer comprimat utilizabil în caz de avarii. Dacă sistemul pneumatic funcţionează la presiuni joase, se recurge la utilizarea ventilatoarelor şi pompelor, astfel că în această situaţie nu mai este necesară uscarea şi nici filtrarea pentru reţinerea vaporilor de ulei. Faptul că, la presiuni joase, diametrele rezistenţelor pneumatice sunt relativ mari face ca şi reţinerea prafului să nu mai fie necesară. În consecinţă, instalaţiile de producere a aerului de joasă presiune sunt compuse numai din compresoare şi rezervor.
Producerea aerului comprimat
Pentru obţinerea aerului comprimat la presiunea standard se recurge la utilizarea unor instalaţii speciale automatizate în care comprimarea aerului se efectuează eu ajutorul compresoarelor cu piston sau cu membrană.
În figura următoare sunt arătate schema de principiu a unui compresor cu piston cu doi cilindri identici, într-o treaptă de comprimate şi diagrama simplificată P-V de funcţionare a acestuia.
Aerul atmosferic de presiune P0 este aspirat în compresor fiind în prealabil purificat în filtrul de praf 1. La trecerea aerului prin supapele de aspiraţie 2 au loc procesele de aspiraţie d — a la presiuni Pa inferioare presiunii Px = P0 ou valoarea pierderilor de presiune ΔPa datorate rezistenţei hidraulice a traseului de aspiraţie. În aceste procese pistoanele 3 prevăzute cu segmenţi se deplasează în sens descendent de la punctul mort superior (p.m.s.) prin cilindrii 4. Diagramele P — V ale celor doi cilindri ai compresorului sunt decalate la 180°. Pistoanele sunt puse în mişcare de translaţie alternativă de către bielele 5, antrenate de arborele cotit 6 care efectuează o mişcare de rotaţie în carterul 7, în care se află ulei avînd rolul de a asigura ungerea pieselor în mişcare relativă. Prin intermediul transmisiei cu curele 8, motorul electric, 9, furnizează lucrul mecanic L necesar efectuării proceselor de comprimare a—c în care pistoanele se deplasează în sens ascendent, iar presiunea creşte în cilindri de la cea de aspiraţie Pa pînă la cea refulare Pr. La trecerea aerului comprimat prin supapele de refulare 10 au loc procesele de refulare c — r la presiuni Pr superioare presiunii finale P2 = 6 … 10 bar, cu valoarea pierderilor de presiune ΔPr determinate de rezistenţele hidraulice create de aceste supape, precum şi de filtrul de ulei 11 care are rolul de a reţine vaporii de ulei. În final, aerul comprimat este înmagazinat în rezervorul 12 de unde este trimis pentru răcire şi uscare în instalaţia de alimentare cu aer comprimat a sistemului pneumatic de automatizare. În ceea ce priveşte aerul comprimat rămas în spaţiile moarte de volum F0 la presiunea Pr, acesta se destinde în cilindri pînă la Pa (procesul r — d) după care procesele funcţionale se repetă. Spre deosebire de procesele de aspiraţie şi refulare în care cantităţile de aer din cilindri sunt variabile, supapele de aspiraţie şi, respectiv, de refulare fiind deschise, în cele de comprimare şi destindere cantităţile de aer se menţin constante supapele fiind închise.
Caracteristicile constructive şi funcţionale cele mai importante ale unei trepte de compresor cu piston sunt următoarele:
Creşterea presiunii de refulare P2 şi, implicit, a raportului de presiuni H determină reducerea debitului de aer aspirat de compresor. Modificarea acestei presiuni influenţează în mod direct temperatura de refulare a aerului comprimat care se poate determina cu relaţia:
Link-uri utile:
Distribuitoare actionate pneumatic 5/2 5/3 Seria 4A200
Distribuitoare pneumatice comanda electrica 3/2 seria 3V200
Distribuitoare pneumatice comanda electrica 5/2 5/3 seria 4V200
Amortizoare de soc seria ACA reglabile
Cilindri patrati ISO6431-ISO15552 seria SE
Distribuitoare actionate pneumatic 5/2 5/3 Seria 4A200
Distribuitoare pneumatice comanda electrica 3/2 seria 3V200
Cilindru patrat standard SI ISO15552 (original ISO6431)
Cilindrii pneumatici rotunzi ISO6432 seria MI
Cilindri pneumatici compacti ACQ
