Пневматические приводы и их сборка.

Назначение и устройство пневматического привода.

Широкое применение при механизации и автоматизации технологических процессов находят пневматические приводы и системы управле­ния. Рабочим телом в них является сжатый воздух. Состояние сжа­того воздуха характеризуется давлением, температурой и плотно­стью.

Основными элементами, обеспечивающими работу пневмати­ческого привода, являются компрессоры, воздухосборники, возду­хопроводы, пневматические двигатели различных конструкций, аппаратура подготовки воздуха, регулирования его давления и расхода, изменения направления движения сжатого воздуха в си­стеме.

Конструкция элементов пневматического привода и их сбор­ка.

Компрессоры обеспечивают питание системы пневматическо­го привода сжатым воздухом.

В зависимости от конструкции и принципа действия компрес­соры подразделяются на поршневые, ротационные и центробеж­ные, а в зависимости от условий эксплуатации они могут быть стационарными (установленными на неподвижном фундаменте) и передвижными (установленными на транспортных средствах). В машиностроении применяют преимущественно поршневые и центробежные компрессоры, обеспечивающие подачу сжатого воздуха под давлением 0,5… 1 МПа. Подача таких компрессоров составляет до 100 м³/мин.

По принципу действия и чередованию циклов всасывания и на­гнетания компрессоры аналогичны насосам, поэтому рассмотрим наиболее часто применяемые поршневые компрессоры.

Поршневые компрессоры могут быть одностороннего и дву­стороннего действия. В компрессорах одностороннего действия (рис. 1, а) всасывающий 2 и нагнетательный 1 клапаны устанав­ливают в корпусе цилиндра 4 с одной стороны, а в компрессорах двустороннего действия (рис. 1, б) с двух сторон от поршня 3, перемещающегося в цилиндре.

Сборка компрессора аналогична сборке силового цилиндра ги­дравлического привода.

Воздухосборник (или ресивер) устанавливают, как правило, между компрессором и воздухопроводной сетью. Воздухосборник служит для снятия пульсации потока сжатого воздуха, поступаю­щего от компрессора. Кроме того, ресивер обеспечивает создание запаса сжатого воздуха и его очистку от влаги и масла. Для улуч­шения очистки сжатый воздух подводят к ресиверу в средней его части, а трубопровод в корпусе отгибают вниз. Объем воздухо­сборника определяют в соответствии с подачей компрессора.

Воздухопроводы (жесткие и эластичные) применяют для обес­печения подачи воздуха от воздухосборника к элементам пневма­тического привода.

Пневматические двигатели. Наиболее часто в системах пнев­матического привода применяют поршневые и диафрагменные пневматические двигатели.

Поршневые двигатели одностороннего (рис. 2, а) и двусто­роннего (рис. 2, б) действия обеспечивают перемещение испол­нительного органа на достаточно большое расстояние. В двигате­лях одностороннего действия прямой ход осуществляется за счет подачи сжатого воздуха, а обратный — под воздействием пружи­ны. В двигателях двустороннего действия и прямой, и обратных ход осуществляются за счет поочередной подачи сжатого воздуха в полости цилиндра.

Сборка поршневых пневматических двигателей аналогична сборке силовых гидравлических цилиндров.

Диафрагменный двигатель (рис. 2, в) имеет резиновую ди­афрагму 1, закрепляемую в корпусе по наружному диаметру при помощи крышки, а по внутреннему — на поршне. Прямой ход в диафрагменном двигателе осуществляется за счет подачи сжатого воздуха, а обратный — за счет пружины. Масло, появляющееся в результате утечки, сливается через отверстие 2.

Сборку диафрагменного двигателя начинают с закрепления на поршне резиновой диафрагмы 1 с помощью специальной наклад­ки и винтов с потайной головкой. Затем в корпус двигателя уста­навливают возвратную пружину и поршень в сборе. Заканчивают сборку, устанавливая на корпус крышку, закрепляя ею резиновую диафрагму по наружному диаметру, и крепят крышку к корпусу винтами. Шток поршня пневматического двигателя соединяют с исполнительным механизмом серьгой.

Аппаратура подготовки воздуха.

Воздух, подаваемый в систему пневматического привода, необходимо предварительно очищать от загрязнения и насыщать маслом для смазывания трущихся ча­стей. С этой целью применяют фильтры-влагоотделители и маслораспылители.

Фильтр-влагоотделитель (рис. 3) устанавливают на входе пневматической системы. Подвод к фильтру сжатого воздуха осу­ществляется через отверстие П, затем воздух проходит через щели отражателя 11 в полость корпуса (стакана) 6.

Частицы влаги под воздействием центробежных сил отбрасыва­ются к стенкам стакана, где они собираются в капли и стекают в спо­койную зону, отделенную от остальной части стакана заслонкой 7. Стакан изготовлен из прозрачного материала, что позволяет следить за уровнем конденсата и производить его своевременный выпуск через сливное отверстие с шариковым клапаном 9. Очищенный от влаги воздух, проходя через керамический фильтр 5, очищается от механических примесей и поступает к выходному отверстия О. Сборку влагоотделителя начинают, ввертывая в резьбовое от­верстие крышки 1 шпильку 2 и устанавливая на уступе крышки отражатель 11. Затем на шпильку устанавливают последовательно керамический фильтр 5 и заслонку 7, закрепляя их гайкой 8. После этого переходят к сборке сливной пробки 10, устанавливая в нее клапан 9. Сливную пробку в сборе устанавливают в корпус и закрепляют гайкой. На заключительном этапе производят уста­новку крышки в сборе на корпус, поместив между ними прокладку

Затем на стакан устанавливают фланец 4 с уплотнительной ман­жетой и производят крепление фланца с крышкой болтами. Со­бранный фильтр-влагоотделитель проверяют на герметичность.

Маслораспылитель (рис. 4) обеспечивает насыщение очи­щенного сжатого воздуха дисперсными частицами масла. Сжатый воздух подводится к маслораспылителю и разделяется в нем на, две части. Основная часть направляется к выходному отверстию, а остальная последовательно проходит через каналы пробки-распылителя 14 и дроссель 3. При полностью открытом дросселе давление масла в корпусе и полости смесительной камеры одина­ковы, поэтому масло из трубки 4 не поступает. При перекрытии дросселя 3 давление в полости смесительной камеры по сравне­нию с давлением в корпусе уменьшается, вследствие чего масло поднимается по трубке 9, отжимая шарик 10 клапана 11, и по труб­ке 4 подается в полость смесительной камеры.

Так как в зоне выходного отверстия, расположенного после кольцевой щели, также происходит местное падение давления, масло в виде капель вытекает из трубки 4, проходит через отвер­стие дросселя и распыляется в потоке сжатого воздуха. В основ­ном потоке воздуха масло подвергается вторичному распылению и попадает в пневматическую систему в виде мельчайших (дис­персных) частиц. Сборку маслораспылителя осуществляют в несколько этапов. Сначала собирают шариковый клапан, запрессовывая в его кор­пус трубку 9 и устанавливая шарик 10. Затем шариковый клапан в сборе запрессовывают в крышку 1 маслораспылителя. После чего в крышку 1 маслораспылителя устанавливают дроссель 3, запрессовывают трубку 4 и ввертывают пробку-распылитель 14 с отвер­стием для подвода воздуха. Далее на крышку устанавливают про­кладку 2 уплотнения и колпачок 5 смесительной камеры, закре­пляя их накидной гайкой 6. Крышку в сборе устанавливают на корпус, предварительно разместив в проточке крышки уплотни­тельную прокладку 7. Заканчивают сборку, устанавливая на корпус фланец с прокладкой и соединяя его с крышкой крепежными винтами 12. Собранный маслораспылитель проверяют на герметичность.