Пневматични задвижвания (Част 2)

25.05.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Въпреки неоспоримите си предимства работата на пневмозадвижванията е съпроводена с генериране на шум, често многократно превишаващ нормативните изисквания. Достатъчно е да се посочи, че при налягане 0.6 MРa, нивото на генерирания шум е в границите от 95 до 120 dBa, т.е. по-високо е от съществуващите санитарни норми. Изброените причини налагат използването на пневматични заглушители.

Пневматични заглушители

Важен елемент от пневматичните системи представляват пневматичните заглушители, използвани за намаляване нивото на генерирания шум и концентрацията на аерозолни маслени частици в околната среда. Монтират се на всеки изпускателен канал на пневмосистемите. 

За нивата на генерирания шум в работните помещения и концентрацията на мазилни материали под формата аерозолни частици във въздуха, съществуват определени санитарни норми. Нормативните изисквания определят като допустимо ниво на шума в работните помещения, което не оказва отрицателно влияние върху здравето и работоспособността, 85 dBa. 

Известно е, че функционирането на всяко пневмозадвижване е съпроводено с отделяне на шум и замърсяване на въздуха в работните помещения с мазилни материали, които се съдържат в отработения въздух. Нивото на генерирания шум е правопропорционално на мощността на използваното пневматично задвижване. Природата на генерирания шум е механична и аеродинамична.

Шумът от механичен произход се дължи на удари на буталата в цилиндрите, разпрeделителите и клапаните. Вибрациите в тръбопроводите за сгъстен въздух също пораждат отделянето на механичен шум. Решения за намаляване нивото на механичния шум са укрепване на тръбопроводите, използване на подходящи конструкции елементи на пневмозадвижването и демпфериращи устройства за пневматичните цилиндри.

Шумът с аеродинамичен произход е резултат от турбулентния характер на потока, формиран от изпускания от системата сгъстен въздух и околния въздух. Установено е, че при налягане в системата от порядъка на 0.6 МРа, изтичането на въздух е със скорост, сравнима със скоростта на разпространение на звука.

Принцип на работа на пневматичните шумозаглушители

Той е основан на постепенно разширение на отработения от системата въздушен поток, разделяне на потока и приложение на инерционния принцип, т.е. промяна в посоката на потока. Най-простият в конструктивно отношение пневматичен шумозаглушител се изработва от порьозен материал. 

Достигналият до изпускателния канал на пневмосистемата сгъстен въздух преминава през порите на тялото, разделяйки се на части. Образуваните минипотоци от сгъстен въздух постепенно се увеличават, което води до значително намаляване на скоростта им на изтичане в атмосферата, следователно и на нивото на отделяния шум. 

Предлагат се и много по-сложни в конструктивно отношение и съответно значително по-скъпи пневматични заглушители, при които намаляването на шума е по-голямо.

Сгъстен въздух

Сгъстеният въздух се използва в пневмозадвижванията във функцията на работно тяло. Оптималната работа на пневматичните системи във висока степен се определя от качеството на използвания сгъстен въздух. Основните изисквания към въздуха, използван в пневматичните системи, са:
•    да осигурява надеждно мазане на триещите се повърхнини на пневмодвигателите и управляващите устройства;
•    да не съдържа механични частици;
•    количеството на водните пари във въздуха да е минимално.

Надеждно мазане

Надеждно мазане на триещите се повърхнини в пневматичните системи се постига чрез разпрашаване (пулверизиране) на определено количество мазилно вещество в работния въздушен поток. Полепвайки по триещите се повърхнини, мазилното вещество ги предпазва от корозия и намалява триенето. В приложения, при които въздухът въздейства непосредствено върху определен материал, съдържанието на масло в работната въздушна струя е недопустимо.

Изискването към концентрацията на водни пари във въздуха е резултат от отрицателното влия ние, което има водата върху експлоатационните характеристики и техническото състояние на пневматичната система. Известно е, че при свиване температурата на въздуха се повишава и относителната му влажност намалява. 

При разширение протича обратният процес - температурата на въздуха се понижава и относителната му влажност се увеличава. Резултатът е отделяне на вода във въздуха. Водните пари увеличават скоростта на износване на елементите на пневмозадвижването, вследствие на отстраняването на мазилната течност; запълват пневмопроводите и т.н.

От първостепенно значение за осигуряване на нормална работа на пневмозадвижванията е отстраняване на механичните частици в работния въздух. Механичните включвания в сгъстения въздух са основна причина за повреждане и съкращаване на експлоатационния срок на пневматичните системи. 

Механичните частици предизвикват замърсяване и заклинване на управляващите и спомагателните устройства в пневматичните устройства. Водят до преждевременно износване на уплътненията на подвижните съединения и работните повърхности на пневматичните цилиндри. Нарушават силовия и скоростен режим на пневматичните системи. 

Препоръчва се с цел осигуряване на надеждна работа и дълъг експлоатационен живот на пневмозадвижванията концентрацията на влага да не надвишава 0.5 g, количеството на механичните включвания с размери по-малки от 0.05 mm да не е по-голямо от 20 mg на 1 кубичен метър въздух при температура на околната среда под 50 градуса Целзий и атмосферно налягане. Съдържанието на пулверизирано масло не трябва да превишава 2-4 капки на 1 кубичен метър въздух.

Подготовка на сгъстения въздух

Подготовката на сгъстения въздух преди подаването му към пневматичната система включва отстраняване на твърдите включвания и водата, както и пулверизиране на масло в работния флуид. Постига се чрез използване на охладители, филтри, влагоотделители и омаслители.

Ключови думи: Пневматични задвижвания   пневматични заглушители   сгъстен въздух  

Област: Машиностроене