Пневматический привод

 

Пневматический  привод

Структурно пневматический привод сходен с гидроприводом и  отличается от него тем, что в пневмоприводе механическая энергия силовой установки преобразуется в энергию движения рабочего газа (обычно атмосферного воздуха, сжатого до 0,5...0,8 МПа) и обратно — в движение исполнительных механизмов машины. Пневматические передачи используют в приводах пневматических молотов, ручных пневматических машин, вибраторов и других машин, а также в системах управления машинами для плавного включения механизмов в работу и их торможения. Пневматические передачи надежны и просты в обслуживании, мало чувствительны к динамическим нагрузкам и способны переносить длительные перегрузки вплоть до полного стопорения. Они удобны в управлении, обеспечивают простоту преобразования вращательного движения в поступательное, могут состоять из независимо расположенных сборочных единиц. К недостаткам передач относятся: обусловленная высокой сжимаемостью воздуха трудность точного регулирования, низкий КПД, высокая шумность в работе. Основными частями пневматической передачи (см. рис. 4.41) являются: компрессор, воздухосборник (ресивер), пневматические двигатели, соединительные воздухопроводы, регуляторы давления и предохранительные клапаны, воздушные фильтры и масловлагоотделители.

     Компрессоры предназначены для выработки сжатого воздуха. Они приводятся ЭД или ДВС, вместе с которыми, а также с системой воздухоподготовки образуют переносные или передвижные компрессорные установки {компрессорные станции). Легкие переносные станции небольшой производительности монтируют обычно на раме с колесами для перевозки вручную в пределах строительной площадки. Станции на двухосной пневмоколесной тележке перевозят автомобилем или трактором. Самоходные станции монтируют обычно на шасси грузовых автомобилей.

По принципу действия компрессоры - поршневые, ротационные, турбинные, диафрагменные и винтовые. Принцип действия компрессоров всех типов заключается во всасывании воздуха из атмосферы в рабочую камеру, его сжатия и нагнетания в воздухосборник движением вытеснителей (поршней, пластин, зубьев шестерен, диафрагм, винтов). Наибольшее распространение в строительстве получили поршневые компрессоры.

Поршневой компрессор (рис.) представляет собой цилиндр 2, в котором перемещается поршень 1. Возвратно-поступательное движение поршня обеспечивается приводимым от двигателя коленчатым валом 6 и шатуном 5. При движении поршня вниз от «мертвой» точки в цилиндре создается разрежение, вследствие чего автоматически открывается клапан 3 и в рабочую камеру из атмосферы всасывается воздух. При движении поршня вверх клапан 3 закрывается, и воздух в цилиндре сжимается. Когда давление воздуха в рабочей камере достигнет определенного значения (обычно 0,8 МПа), откроется клапан 4и воздух вытолкнется из цилиндра в воздухосборник. За один оборот коленчатого вала происходит полный цикл работы компрессора — всасывание воздуха, его сжатие и нагнетание.

Поршневые компрессоры  бывают одно- и многоцилиндровыми с одно- и многоступенчатым сжатием. В последнем случае воздух, сжатый в одном цилиндре, поступает в другой цилиндр для большего сжатия, чем обеспечивается более высокий КПД (на 10... 15 % больше КПД компрессоров с одноступенчатым сжатием). Компрессоры производительностью до 1 м³ изготовляют обычно одноступенчатыми, а большей производительности — двухступенчатыми.

 

     Воздухосборники (ресиверы) предназначены для накопления сжатого рабочего воздуха, уменьшения пульсации давления в нагнетательной пневмолинии потребителя, а также для охлаждения и очистки рабочего воздуха от воды и масла.

     Система воздухоподготовки (рис.) включает фильтр 7 для очистки атмосферного воздуха от механических примесей, масляный охладитель 14 и масловлагоотделитель 11. Фильтр 1 устанавливают на всасывающем воздуховоде 2 компрессора 75, а масляный охладитель — на выходе из компрессора, где в нагретый сжатый воздух насосом 4 по трубопроводам 3 впрыскивается охлажденное масло. Охлажденная масловоздушная смесь через обратный клапан 13 поступает по нагнетательному трубопроводу 12 в воздухосборник 5, где воздух очищается от влаги и масла фильтром 11, откуда очищенный воздух через регулирующий минимальное давление клапан 6 поступает в раздаточную колонку 9 с вентилями 8 для подсоединения потребителей и клапаном 7для стравливания воздуха. Кроме того, на воздухосборнике установлен предохранительный клапан 10 для аварийного сброса масловоздушной смеси.

 

     Пневматические двигатели предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательное или вращательное движение выходного звена. Они подразделяются на пневмо-моторы и пневмоцилиндры. Конструктивно они подобны гидромоторам и гидроцилиндрам.

Для изменения  направления движения рабочего воздуха к пневмодвигателям, изменения или поддержания на постоянном заданном уровне расхода и давления в пневматической передаче, служат пневмоаппараты (пневмораспределители, предохранительные, редукционные, обратные клапаны, пневмодроссели), по принципу действия сходные с аналогичными гидроаппаратами.

Отработавший  рабочий воздух из пневмодвигателей выбрасывается непосредственно в атмосферу.

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы

 

1.  Каков состав гидравлического привода? Для чего в его составе предназначена механическая передача? Что такое гидропередача? Перечислите ее составные элементы. Каково их назначение? Каков порядок преобразования энергии в гидропередачах?

 

2.  Перечислите  типы насосов, применяемых в  гидроприводах строительных машин. Как они устроены и как работают? Что означает обратимость насоса? Перечислите основные параметры насосов и гидромоторов, дайте им определение и приведите основные зависимости между ними.

 

3.  Как устроен  и как работает гидроцилиндр? Какие типы гидроцилиндров применяют в гидроприводах строительных машин? Как определяют усилие на штоке гидроцилиндра?

 

4.  Какие типы  и виды гидравлических аппаратов  применяют в гидроприводах строительных машин? Охарактеризуйте их назначение, устройство и принцип работы.

 

5.  Для чего  служат кондиционеры рабочей  жидкости, какие устройства они включают? Охарактеризуйте их назначение, особенности устройства и принцип работы.

 

6.  Для чего  предназначены гидролинии? Как их классифицируют по функциональному признаку? Для чего предназначены жесткие и гибкие участки гидролиний?

 

7.  Изложите  требования, предъявляемые к рабочим  жидкостям гидропередач. Какие виды присадок применяют в рабочих жидкостях? Назовите марки масел, применяемых в качестве рабочих жидкостей. Для каких условий их используют?

 

8.  Изложите  принцип действия гидромуфты  и гидротрансформатора. Для чего  используют эти устройства в приводах строительных машин? Что такое коэффициент трансформации? Как изменяется КПД гидротрансформатора в функции угловой скорости турбинного колеса? Какая точка на механической характеристике гидротрансформатора является оптималь ной? Для чего реакторное колесо устанавливают на обгонной муфте?

 

9.  В каких  строительных машинах используют  пневмопривод? Перс числите его преимущества и недостатки. Из каких составных частей состоит пневматическая передача?

 

10.  Для чего  предназначены компрессоры? Что  входит в состав ком прессорной станции? Приведите классификацию компрессорных станций по способу их передвижения. Перечислите типы компрессоров. Изложите принцип работы поршневого компрессора одноступенчатого сжатия. Что такое компрессор многоступенчатого сжатия?

 

11. Для чего  предназначены воздухосборники?

12.  Какие аппараты  включает система воздухоподготовки? Как они взаимосвязаны? Изложите принцип работы системы.

13.  Какие виды  пневмодвигателей применяют в  пневмопередачах?

14.  Какие виды  распределительных и регулирующих  аппаратов применяют в пневмопередачах?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г и д р о   и   п н е в м о п р и в о д ы