napmasz13

58

4.4. NAPĘD PNEUMATYCZNY

Przekazywanie energii mechanicznej w napędzie pneumatycznym odbywa się przez silnik pneumatyczny, do którego sprężony gaz jest doprowadzony ze zbiornika, np. z butli. Potocznie napędem pneumatycznym nazywa się również:

—    napęd elektropneumatyczny, w którym silnik elektryczny napędza sprężarkę, a sprężony gaz ze sprężarki wprawia w ruch silnik pneumatyczny,

—    napęd pneumohydrauliczny, w którym silnik pneumatyczny napędza pompę hydrauliczną, a pompowana przez nią ciecz wprawia w ruch silnik hydrauliczny,

—    napęd elektropneumohydrauliczny, tj. pneumohydrauliczny, w którym sprężony gaz dopływa do silnika pneumatycznego ze sprężarki napędzanej przez silnik elektryczny.

W napędzie pneumatycznym stosuje się na ogół sprężone powietrze pobierane z sieci fabrycznej o ciśnieniu 0,5 -r 0,7 MPa bądź dostarczone przez zainstalowaną sprężarkę. Sprężone powietrze jest zanieczyszczone przez pyi, rdzę, wodę oraz olej pochodzący ze sprężarki. Żeby uzyskać niezawodne i -długotrwałe działanie zespołów napędowych, powietrze musi być odpowiednio przygotowane. Służą do tego m.in. filtry, zawory odcinające i zbiorniki odwadniające.

Napędy pneumatyczne znalazły zastosowanie: -

—    w formierkach wstrząsowo-prasujących używanych w odlewnictwie. Zainstalowanie innego rodzaju napędu w takich formierkach byłoby kłopotliwe ze względu na krótką trwałość elementów napędu mechanicznego w warunkach pracy wstrząsarki,

—    w młotach kuźniczych parowo-powietrznych, sprężarkowych i gazowych,

—    w obrabiarkach skrawających do zasilania uchwytów tokarskich, stołów obrotowych podziałowych, podajników, sprzęgieł i hamulców.

Zaletami napędów pneumatycznych są:

—    prosta konstrukcja i mały koszt zespołów napędowych,

—    trwałość i niezawodność działania układu przy prostej obsłudze,

—    możliwość uzyskania 5 r 6 razy większych prędkości mchu prostoliniowego niż w napędach hydraulicznych,

—    łatwość sterowania, regulacji i dostosowania się do zmiennych i trudnych warunków pracy, np. wilgotność, pole magnetyczne itp.,

—    układ jednoprzewodowy, ponieważ odpływ czynnika roboczego - powietrza — odbywa się wprost do atmosfery.

Wadą napędu pneumatycznego jest zależność prędkości zespołów roboczych maszyny od ich obciążenia. Wpływa to na ściśliwość powietrza (gazu), występującą zwłaszcza przy oddziaływaniach dynamicznych', W ceiu ograniczenia tej wady, stosuje się zawory redukcyjne, utrzymujące stale ciśnienie w przewodzie doprowadzającym gaz do silnika pneumatycznego.

Wadą napędu pneumatycznego jest również duży koszt czynnika roboczego (powietrza) ze względu na matą sprawność układu i duże straty w sieci przewodowej.

Silniki pneumatyczne o ruchu obrotowym - wirnikowe są wytwarzane jako łopatkowe i turbinowe.

Siłowniki pneumatyczne o ruchu prostoliniowym mogą być tłokowe, membranowe (rys. 4.20) i mieszkowe.

Siłownik pneumatyczny tłokowy pracuje jak siłownik tłokowy hydrauliczny. Różnice dotyczą szczegółów konstrukcyjnych, np. lżejsza budowa, stosowanie materiałów lub pokryć odpornych na korozyjne działanie powietrza (brąz, mosiądz, chromowanie, kadmowanie). W celu zwiększenia sił wywieranych przez tłoczysko siłow-    Rys- 4.20. Siłownik membranowy

nik pneumatyczny wykonuje się z podwójnym lub wielokrotnym tłokiem.

Napęd pneumohydrauliczny stosuje się, gdy:

- występuje potrzeba zmniejszenia wahań prędkości mchów zespołów roboczych maszyny,

Rys. 4.21. Przykiad układu napędowego z jednym sitownikiem pneumatycznym z hamowaniem hydraulicznym: 1 — siłownik pneumatyczny, 2 — siłownik hydrauliczny, 3 - zbiornik kompensacyjny, 4*5 — przewody doprowadzające powietrze, 6 - jarzmo wycofujące tłok w siłownjjcu pneumatycznym, 7 -zawór dławiący, 8 i 9 - nastawne zderzaki, 10 — zawór zwrotny

-    konieczne jest dokładne nastawienie^-prędkości ruchu zespołu,

-    konieczne jest zatrzymywanie zespołów roboczych w dowolnym położeniu pośrednim.

Ze względu na dużą gęstość i lepkość oleju współczynnik sprawności napędu pneumohydraulicznego jest mniejszy od współczynnika sprawności napędu pneumatycznego. Napęd pneumohydrauliczny nie zapewnia tak dużych prędkości ruchów zespołów roboczych jak napęd pneumatyczny, ale pozwala uniknąć wpływu ściśliwości powietrza, ponieważ cylinder hydrauiiczny spełnia rolę opornika hamującego ruch tłoka roboczego (rys. 4.21).

Zaletą napędu pneumohydraulicznego jest również mały koszt instalacji, ponieważ zbędny jest silnik elektryczny i pompa wyporowa. Ma jednakże ograniczone zastosowanie w maszynach technologicznych ze względu na niewielkie rozwijanie siły. Stosowany jest w formierkach w odlewnictwie oraz w różnych urządzeniach pomocniczych.

_.VL