Пневматическая система управления, автоматизации и контроля установлена на большинстве производственных линий, машин, торгового и складского оборудования. По сравнению с гидравлической системой она имеет ряд существенных преимуществ. Замена жидкости на сжатый воздух в качестве рабочего элемента уменьшает затраты на обслуживание и ремонт, позволяет использовать компактную пневматическую аппаратуру. Источник сжатого воздуха компрессора, управляющих и контролирующих элементов, существует пневматический привод. Это механизм, который преобразует энергию сжатого воздуха в механическое вращательное или поступательное движение. В точной механике вспомогательных механизмах машин и оборудования чаще встречаются пневматические приводы с поступательным движением.
Компоненты пневматической системы
1. Воздушный фильтр
Воздух, используемый в этой системе, поступает непосредственно из атмосферы. Функция воздушного фильтра заключается в очистке воздуха. Удаляет частицы пыли и загрязнения из воздуха.
2. Воздушный компрессор
Функция воздушного компрессора заключается в сжатии воздуха. Это уменьшает объем воздуха и увеличивает давление воздуха.
3. Электродвигатель
Он подает питание на компрессор в виде механической энергии. Или мы можем сказать, что электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию, которая приводит в действие компрессор.
4. Воздухоохладители
Это то же самое, что и конденсатор. Когда воздух сжимается компрессором, его давление увеличивается, а вместе с ним и температура. Для снижения температуры используются воздухоохладители.
5. Ресиверные баки
Функция приемного резервуара заключается в хранении холодного сжатого воздуха, поступающего из воздухоохладителей.
6. Лубрикатор регулятора фильтра (FRL)
FRL означает лубрикатор регулятора фильтра. Функция этого компонента состоит в том, чтобы фильтровать посторонние частицы/частицы пыли из воздуха и выдавать чистый воздух. Затем он обеспечивает фиксированное давление воздуха и, наконец, смазывает воздух, чтобы пневматическая система могла нормально функционировать.
7. Клапан управления
Функция регулирующего клапана заключается в регулировании направления потока воздуха, давления воздуха и т. д.
8. Пневматический привод
Наиболее важной частью пневматической системы является пневмопривод. Его функция заключается в использовании энергии сжатого воздуха (также называемой энергией давления) и преобразовании ее в механическую энергию. Таким образом мы получаем конечный результат или работу от пневмопривода.
Принцип работы пневматической системы
- Сначала воздух забирается непосредственно из атмосферы и направляется на воздушные фильтры. Воздух очищается и очищается в воздушном фильтре для дальнейшего использования. Воздушные фильтры имеют решающее значение, потому что, если воздух используется непосредственно из атмосферы, он может повредить компрессор, который является очень важным компонентом нашей пневматической системы.
- Далее воздух подается в воздушный компрессор. Воздушный компрессор приводится в действие механической энергией, вырабатываемой электродвигателем. Воздушный компрессор может быть роторным или поршневым. Компрессор увеличивает давление воздуха и уменьшает его объем.
- С увеличением давления воздуха увеличивается и его температура. Это происходит потому, что кинетическая энергия молекул воздуха увеличивается после сжатия. Следовательно, на следующем этапе воздух направляется в воздухоохладители, которые охлаждают воздух и снижают его температуру. Однако давление сжатого воздуха остается неизменным даже после охлаждения.
- Затем холодный и сжатый воздух направляется и хранится в резервуарах-ресиверах. Теперь этот воздух можно использовать дальше в соответствии с нашими потребностями.
- Воздух, хранящийся в резервуарах-ресиверах, затем направляется в FRL. Воздух смазывается и осушается в FRL. Этот процесс важен, потому что предстоящие части пневматической системы деликатны. Если FRL не используется, а воздух подается непосредственно из ресиверных баков, возможно, часть воздуха может быть теплой и влажной. Это окажет серьезное влияние на другие части. Следовательно, FRL очень важен в пневматической системе управления, чтобы обеспечить ее долгий срок службы и эффективность.
- Из FRL очищенный воздух поступает к регулирующему клапану. Регулирующий клапан регулирует направление потока в соответствии с требованиями.
Преимущества пневматической системы
- Жидкостью, используемой в пневматической системе управления, является воздух, который легко собрать и легко выпустить . Поэтому эта система становится очень дешевой, потому что использованный воздух можно вернуть обратно в атмосферу.
- В пневматике нет необходимости в возвратной трубке. В гидравлике нам нужна одна труба или трубка для подачи жидкости к месту работы, а именно нагрузка, и другая труба или трубка, чтобы вернуть ее обратно. Для пневматики в этом нет необходимости, так как газ, который здесь используется, представляет собой воздух (что в большинстве случаев так и есть), который может быть напрямую выпущен в атмосферу. Таким образом, пневматика помогает сэкономить половину стоимости труб, что довольно много.
- Другая причина, по которой пневматика обычно оказывается дешевле электрического или гидравлического привода, заключается в том, что в пневматике стоимость воздуха и манипуляторного оборудования фактически распределяется между приложениями.
- Еще одним важным преимуществом пневматических систем является то, что в то время как электрические системы подвержены возгоранию из-за электрической искры, гидравлические системы используют легковоспламеняющееся масло (поскольку оно получено из нефтепродуктов); пневматические системы искробезопасны, и поэтому их часто предпочитают использовать во взрывоопасных средах, на газовых установках и т. д. Это преимущество пневматических систем управления делает их полезными в местах, где существует опасность взрыва.
- Техническое обслуживание пневматических систем проще. Например, если в гидравлической системе происходит утечка масла (что часто является серьезной головной болью при обслуживании), это приведет к экономическим потерям, а также к ухудшению состояния окружающей среды. В то время как в пневматике, если есть утечка воздуха, это вызовет только потерю давления и, следовательно, некоторую потерю энергии. Следовательно, техническое обслуживание пневматической системы не должно быть таким строгим, поэтому затраты на техническое обслуживание низкие.
Недостатки пневматических систем
- Во-первых, эти системы работают медленнее по сравнению с гидравлическими.
- Кроме того, они имеют низкие рейтинги мощности.
- По сложности управления они уступают электрическому управлению.