Промышленная пневматика используется во многих отраслях промышленности ,в том числе:
-металлообработка;
-машиностроение;
-пищевая индустрия;
-фармацевтика;
-складское дело.
Пневматические клапаны используются в трубопроводных распределительных сетях для перенаправления потоков жидкостей и газов. Сжатый воздух отключает и включает высоковольтные выключатели на электрических подстанциях. Без пневматики не обходится ни одно современное транспортное средство промышленного назначения. Одним словом, спектр применения пневматического оборудования очень широк и весь его описать не совсем получится ,мы предложим лишь некоторые варианты.
Для того чтобы лучше понять, почему пневматика является более выгодным решением в сравнении с другими видами промышленной техники, необходимо рассмотреть принципиальное устройство пневмосистемы. Разумеется, конкретных конфигураций оборудования существует большое количество, поэтому мы остановимся на общей схеме. В состав типовой пневматической системы входят следующие элементы.
-Компрессора.
-Пневмопроводы.
-Пневматические распределители.
-Пневмоцилиндры исполнительных механизмов.
Иногда в систему включаются отдельные ёмкости для сжатого воздуха, но в большинстве случаев баллоны для него входят в комплектацию компрессора и собираются с ним в одном корпусе.
Экономичность пневматики обусловлена тем, что для совершения одинакового количества работы техника на сжатом воздухе затрачивает существенно меньшее количество электроэнергии, чем чисто электрические машины. Проще говоря, компрессору совсем не обязательно постоянно работать на протяжении всего производственного процесса. Включился, накачал нужный объём воздуха, и отключился до нового цикла. Все остальные компоненты системы в электроэнергии вообще не нуждаются.
Пневмоцилиндр – исполнительный механизм, преобразующий энергию сжатого воздуха в механическое перемещение. Среди множества механизмов, у этих устройств разнообразная конструкция и большой диапазон основных параметров:
-диаметр поршня от 2,5 до 320 мм;
-рабочий ход от 1 до 2000 м (в бесштоковых конструкциях до 10 м);
-развиваемое усилие от 2 до 50000 Н;
-скорость движения штока от 0,02 до 1,50 м/с.
Пневмоцилиндры делятся по следующим типам:
А. С повышенной коррозийной стойкостью;
Б. Жаропрочные – для работы в условиях высокой температуры (от 200°C и выше);
В. Для работы в системах с давлением рабочей среды до 2 МПа;
Г. С усиленным штоком – для большей устойчивости;
Д. С высокой защитой от агрессивных сред (с применением пластика и специальных сталей).
- по числу конечных положений:
-Многопозиционные;
-Двухпозиционные;
- Компактные и короткоходные;
- Стандартные и круглые;
- Плоские;
- Тандем-цилиндры (парные);
- Штоковые;
- Безштоковые;
- Сдвоенные цилиндры и со встроенными направляющими;
По фукциональности:
Одностороннего действия – сжатый воздух подаётся в одном направлении;
Двустороннего действия – сжатый воздух подаётся в двух направлениях.
Переключение пневмораспределителей из одной позиции в другую достигается перемещением их ЗРЭ путем внешних управляющих воздействий.
Один из самых важных функциональных элементов пневматического распределителя – это распределительная заслонка. Элемент представляет из себя тарельчатый клапан или золотник.
А. Тарельчатый клапан – устройство пневмораспределителя, состоящее из неподвижного седла и подвижного затвора. При посадке затвора на седло проход рабочей среды перекрывается. При отводе затвора от седла проход открывается. Форма седла и затвора может быть самой разнообразной, как и материал уплотнений.
Б. Золотник – устройство пневмораспределителя, которое притирается с поверхностью. Различают устройства с цилиндрическим и плоским линейным или поворотным золотником.
Пневматические распределители управляют потоками сжатого воздуха в пневматической системе. Устройства классифицируется по конструкции, способам присоединения, управления, количеству и качеству позиции, маркировке.
-Конструктивно различают пневмораспределители:
а. Клапанные
б. Золотниковые, распределяются на :
- с цилиндрическим золотником,
- с плоским золотником,
Золотник может перемещаться как линейно,так и поворачиваться. Поток воздуха зависит от рабочей позиции.
По способу подсоединения пневмораспределители подразделяются на:
-Резьбовые имеют резьбу в каналах в которую устанавливаются штуцеры для подключения шлангов. Иногда резьбы нет и штуцеры встроены другим способом(бывает прессовка). Тогда такие распределители правильнее называть “трубного монтажа”, т.к. они устанавливаются непосредственно к трубопроводам.
-Стыковые содинения,резьбы в корпусе не имеют. Каналы выведены на общую стыковую поверхность, которой распределитель прижимает к монтажной плите, оснащенной необходимым количеством резьбовых отверстий. К резьбовым отверстиям подводятся шланги от исполнительных устройств и питания и устанавливаются глушители.
-Полустыковые. На одну сторону корпуса выведены резьбовые отверстия. На другой находится стыковая поверхность. Первый вариант используется для батарейного монтажа (объединение большого числа распределителей в системе), второй для индивидуального. Во втором варианте распределитель прикручивается непосредственно к управляемому приводу. Конструктивно, полустыковой распределитель повторяет резьбовой.
Управление пневматическими распределителями осуществляется несколькими способами:
Механическое управление. Разделяют на:
- управление от человеком:
К органу управления прикладывается сила человека.
- управление от механизма:
Прикладывается усилие некоторого механизма. Органы механического управления позволяют переключать распределитель даже при отсутствии пневматического или электрического сигнала. В механизмы управления входят: толкатель, ролик, роликовый рычаг.
-пневматическое:
Управление происходит с помощью подачи воздуха в управляющий канал распределителя.
-электромагнитное:
Управление происходит через встроенный электромагнит. Он состоит из ротора и статора. Подача электрического сигнала на катушку приводит к движению ротора, т.е. к открытию или закрытию пневматического канала распределителя. Ниже представлен 2/2-распределитель клапанный с электромагнитным управлением.