Napęd pneumatyczny- energia sprężonego powietrza jest zamieniana na energie mechaniczną do napędzania maszyny.
Układ pneumatyczny- nośnikiem energii i informacji jest sprężony gaz(brak wody, zanieczyszczeń,oleju w postaci kropel) otrzymywany w sprężarce(kompresor)
Wilgotność bezwzględna- ilość pary wodnej w gramach zawartej w 1 m3 powietrza, przy określonym jego ciśnieniu i temperaturze
Wilgotność względna- stosunek ilości pary wodnej zawartej w 1 m3 powietrza, przy określonym ciśnieniu i temperaturze, do ilości pary wodnej maksymalnie możliwej do pochłonięcia w tych warunkach przy zupełnym nasyceniu powietrza.
Blok przygotowania sprężonego powietrza – jego zadaniem jest spreparowanie tłoczonego powietrza, które jest pobierane przez sprężarkę z otoczenia, do stanu wymaganego przez urządzenia pneumatyki:
-Osuszacz chłodniczy -służy, poprzez obniżenie temperatury punktu rosy, wytrąceniu wilgoci ze sprężonego powietrza
-Zawory redukcyjne- redukowanie ciśnienia wejściowego do wartości nastawionej przez obsługującego i następnie dość dokładnego utrzymania tego ciśnienia na zadanym poziomie, pomimo zmian ciśnienia wejściowego i zmian przepływu powietrza przez ten zawór.
Do nasycania sprężonego powietrza olejem wykorzystuje się:
- smarownice smoczkowe (rys. 5a),
- smarownice selekcyjne (rys. 5b) wytwarzające mikro mgłę
- filtr powietrza - usuwa z powietrza zasilającego układ cząstek zanieczyszczeń stałych i/lub chemicznych. Stosowane filtry dzielą się na mechaniczne, absorpcyjne, adsorpcyjne
Cechy układów pneumatycznych:
Zalety: niewielkie tarcie między ruchomymi powierzchniami, prosta i niezawodna konstrukcja, duży współczynnik sprawności η=∼80%; duża niezawodność przy prostej obsłudze, możliwość pracy w niskich i podwyższonych temperaturach, możliwość pracy w zmiennych polach magnetycznych oraz atmosferach radioaktywnych, prosty układ zasilania i czystość stanowiska pracy, niski koszt sprężania powietrza,duża dokładność i szybkość ruchów.
Wady: duża ściśliwość powietrza, konieczność filtrowania i odwodnienia powietrza zasilającego, potrzeba konstrukcyjnego zabezpieczenia przed uszkodzeniami, mała stabilność pracy ze względu na małą lepkość,
często głośna praca układu.
Napęd elektryczny- zespół urządzeń i aparatów elektrycznych pracujących na zasadzie wykorzystania energii elektrycznej i służących do nadawania ruchu maszynie roboczej .
Elektryczny układ napędowy: napięcia (zasilacz),części łączącej silnik z maszyną roboczą, sprzęgła, przekładni pasowej lub przekładni zębatej, silnika elektrycznego, w którym doprowadzana energia elektryczna przetwarzana jest na energię elektryczną wirującego wału.Charakteryzacja źródła energii: wartość mocy, rodzaj, kształt i wartość napięcia, liczba faz, częstotliwość,
-silniki prądu stałego –krokowe(są elementami wykonawczymi przetwarzającymi impulsy elektryczne na przesunięcia kątowe lub liniowe, nazywane krokami lub skokami. W silnikach tych wykorzystuje się zjawisko zmiany położenia rdzenia ferromagnetycznego (wirnika) w polu magnetycznym w celu osiągnięcia optymalnej przewodności obwodu magnetycznego.)
-silniki prądu przemiennego – asynchroniczne(napięcie do obwodu wirnika nie jest doprowadzone z zewnątrz , lecz pojawia się w wyniku indukcji elektromagnetycznej)klatkowe i pierścieniowe, synchroniczne (maszyna prądu przemiennego , której wirnik w stanie ustalonym obraca się z taką samą prędkością, z jaką wiruje pole magnetyczne.)
Zalety: zwartą konstrukcję napędu i przetworników sterująco – kontrolnych (czujników stanu),dużą szybkość działania dzięki małej bezwładności elementów ruchomych silnika, stała i wysoka prędkość obrotowa(15k),szeroki zakres regulacji rozwijanych momentów, małe bezwładności wirników, uzyskiwane dzięki specjalnym konstrukcjom, niski poziom szumu i wibracji oraz brak zanieczyszczenia otoczenia trwałość i stosunkowo dużą pojemność cieplną; umożliwia to eksploatację bez nadzoru i ogranicza czynności obsług, wymagają niewielkiej liczby zabiegów konserwatorskich, łatwy demontaż silników w przypadku wystąpienia konieczności ich wymiany bądź remontu, ogólna dostępność, taniość i łatwość doprowadzenia energii zasilania.
Wady: ograniczona trwałość szczotek w komutatorach silników prądu stałego, ograniczone wykorzystanie w środowisku zagrożonym wybuchem (możliwość wystąpienia przebić, zwarć), zależność prędkości od obciążenia , co wymaga rozbudowy układów regulacji napędu.
NAPĘDY HYDRAULICZNE
To urządzenia służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej wytwarzania do urządzenia napędzanego. W napędach tych czynnikiem przenoszącym energię jest ciecz. Zasada napędu hydraulicznego jest oparta na prawie Pascala, dotyczącym równomiernego rozchodzenia się ciśnienia w cieczy.
W zależności od sposobu przenoszenia ruchu rozróżnia się napędy hydrauliczne:
hydrostatyczne, których działanie opiera się na wykorzystaniu przede wszystkim energii ciśnienia cieczy,
hydrokinetyczne, których działanie opiera się na wykorzystaniu energii kinetycznej cieczy.
W zależności od rodzaju przenoszonego ruchu rozróżnia się napędy o ruchu obrotowym i o ruchu postępowym. W napędach hydraulicznych może też następować zamiana ruchu obrotowego na postępowy bądź ruchu postępowego na obrotowy.
W skład mechanizmu hydraulicznego wchodzą:
pompy, zamieniają dostarczoną przez silnik energię mechaniczną na energię hydrauliczną. W napędach hydrostatycznych stosuje się pompy wyporowe, a w napędach hydrokinetycznych – pompy wirowe
silniki hydrauliczne lub siłowniki, zamieniające dostarczaną przez pompę energię hydrauliczną z powrotem na energię mechaniczną. Silniki hydrauliczne stosowane do napędu mechanizmów o ruchu obrotowym pod względem budowy są zbliżone do pomp i podobnie jak pompy dzieli się je na wyporowe (stosowane w napędach hydrostatycznych ) oraz wirowe (stosowane w napędach hydrokinetycznych). Do napędu mechanizmów o ruchu postępowym są stosowane wyłącznie silniki hydrauliczne wyporowe, działające na zasadzie siłowników (cylinder ze szczelnym tłokiem),
zawory sterujące przepływem (czynnika energii) w układzie napędu hydraulicznego.
Oprócz tych elementów niezbędne są również elementy pomocnicze: przewody łączące, zbiorniki, filtry, akumulatory hydrauliczne, chłodnice lub podgrzewacze, a także przyrządy do pomiaru ciśnienia, natężenia przepływu itd.
Zalety układów hydraulicznych: możliwość uzyskania bardzo dużych sił, przy małych wymiarach urządzeń, możliwość uzyskania bezstopniowej zmiany prędkości ruchu, możliwość użycia małych sił do sterowania pracą ciężkich maszyn, możliwość zdalnego sterowania, możliwość zastosowania mechanizacji i automatyzacji ruchów, dużą trwałość elementów układów hydraulicznych oraz łatwość ich wymiany.
Wady układów hydraulicznych: trudności związane z uszczelnieniem elementów ruchowych; wszelkie nieszczelności powodują przedostawanie się powietrza do obiegu, a to z kolei powoduje zakłócenia pracy układu, duże straty energii na pokonywanie oporów przepływu.
Elementy sterujące napędów hydraulicznych
Do elementów sterujących napędów hydraulicznych zaliczamy:
zawory ciśnieniowe spełniające następujące zadania: zawory bezpieczeństwa zabezpieczają układy hydrauliczne przed zbyt wysokim ciśnieniem, zawory przelewowe utrzymują określone ciśnienie w układzie hydraulicznym, zawory kolejności działania utrzymują określone ciśnienie przed zaworem niezależnie od ciśnienia za zaworem, zawory redukcyjne utrzymują określone ciśnienie za zaworem niezależnie od zmian ciśnienia przed zaworem, zawory różnicowe utrzymują stałą różnicę ciśnień przed i za zaworem, zawory proporcjonalne zapewniają stały stosunek ciśnień przed i za zaworem.
zawory natężeniowe spełniają następujące zadania: zawory odcinające zamykają lub otwierają przepływ cieczy, zawory rozdzielcze zwane też rozdzielaczami hydraulicznymi, kierują ciecz do odpowiednich przewodów i odbiorników, zawory zwrotne przepuszczają strumień cieczy tylko w jednym kierunku, zawory dławiące sterują w sposób ciągły natężeniem przepływu cieczy, regulatory przepływu dwudrogowe zapewniają stałe natężenie przepływu, niezależnie od zmian ciśnienia w instalacji, regulatory przepływu trójdrogowe sterują natężeniem przepływu, kierując w razie potrzeby część strugi cieczy do bocznego odgałęzienia.
Dławiki
Sterują one rozdzielaniem energii. Dławienie polega na rozpraszaniu cieczy; oparte może być na lepkości cieczy. Strata ciśnienia w typie dławika kryzowego iglicowego jest sprowadzona do minimum wskutek tarcia cieczy.