Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Пневматичні передавальні механізми, пневматична передача — різновид передачі, сукупність пневматичних механізмів, яка дає можливість передавати енергію від ланки, що веде, до веденої за допомогою стисненого газу.
Різновиди
Залежно від характеру руху вихідної ланки пневмодвигуна (вала чи штока) і характеру руху робочого органу, пневматичні передавальні механізми можуть бути обертальної, поворотної або лінійної зворотно-поступальної дії.
Пневмомеханізми широко використовують у верстатах, гальмівних системах, пневмороботах, пневматичному інструменті, системах керування.
Переваги
Використання повітря як робочого середовища — це потенційна перевага для пневматичних передавальних механізмів. На відміну від рідин у гідроприводах повітря стисливе, має високу проникність, низьку густину та в'язкість, яка зростає з ростом тиску та температури. Можливість передачі пневматичної енергії на відстані, які сягають декількох кілометрів. Економічно доцільна відстань передачі енергії становить декілька десятків кілометрів через незначні втрати напору. Це широко реалізується в пневмосистемах великих гірничих та промислових підприємств з централізованим живленням від компресорної станції. Для порівняння: обґрунтована протяжність гідросистем може сягати декількох сотень метрів.
Простота конструкції та легкість монтажу, обслуговування й експлуатації полягають у: — відсутності потреби повернення до компресора робочого середовища (повітря). Тобто використовують одноканальне живлення виконавчих пневматичних механізмів, оскільки відпрацьоване повітря випускають безпосередньо в атмосферу без відвідних трубопроводів; — не потрібна висока точність виготовлення деталей пневмоприводу для герметизації з'єднань, оскільки можливі перетікання повітря не суттєво знижують коефіцієнт корисної дії, а зовнішні негерметичності не шкідливі для довкілля, їх легко можна позбутися; — невелика вага робочого тіла. — менша маса виконавчих пристроїв порівняно із електричними; — спрощує схему за рахунок використання джерела пневматичної енергії балона (ресивера) зі стисненим повітрям, де тиск може сягати 500 МПа. Надійність роботи та значний ресурс, що сягає 20 тис. год., або 50 млн циклів, полягають у: — малій чутливості до температури довкілля, його запиленості й вологості, що особливо важливо для цехів металургійних підприємств; — нечутливості до радіаційного та електромагнітного випромінювання, що важливо в космічному військовому та атомному машинобудуванні; — простоті конструкції та виконанні функцій; — неагресивності робочого середовища.
Високі робочі швидкості виконавчих органів пневмопривода. Наприклад, лінійна швидкість може бути більшою за 15 м/с, а частота обертання пневматичного турбінного двигуна може перевищувати 100 хв-1. Цю перевагу реалізують у приводах циклічної дії високопродуктивного обладнання, наприклад, такого, як преси, машини точкового зварювання, центрифуг, шліфувальних машин. Висока швидкодія в гідроприводі та електроприводі обмежена інерційністю системи (маса рідини чи ротора) та відсутністю демпфуючого ефекту (тому що повітря має здатність стискатися). Пожежна та вибухова безпечність. У цьому пнемо- привід поза конкуренцією на потенційно небезпечних підприємствах (нафтогазовидобувна промисловість, гірничорудні підприємства, хімічні виробництва), де недопустиме іскроутворення. Використовують за наявності централізованого джерела живлення (компресора, ресивера) з передаванням пневматичної енергії на значні відстані.
Екологічність. Робоче середовище у випадку негерметичності системи не завдає шкоди довкіллю та не забруднює його, що дуже важливо в харчовій, медичній та електронній промисловості. Водночас для виробничих приміщень із забрудненим повітрям (хімічні, гірничі, металургійні тощо) відпрацьоване повітря з пневмосистеми покращує провітрювання робочого простору
Безпечність праці при експлуатації: — відсутність запобіжних пристроїв від надлишкового тиску в робочій зоні споживача (загальний запобіжний клапан знаходиться на джерелі пневмоенергії); — низькі робочі тиски в системі (зазвичай до 10 атм); — можливість повного гальмування без небезпеки пошкодження системи та перебування в цьому стані тривалий час; — дотримання елементарних правил безпеки усуває можливість травматизму персоналу. Економічна ефективність за рахунок: — низької вартості елементів пневмоприводу та витрат на його монтаж, обслуговування і ремонт; — доступності та безплатності робочого середовища — повітря.
Автономність та мобільність, а саме: можливість використання пневмоприводу за відсутності електроенергії через використання джерела енергії балона (ресивера) зі стисненим газом, наприклад, у польових умовах.
Недоліки
Низький коефіцієнт корисної дії при виробництві та передаванні пневматичної енергії на відстані. Це зумовлено подвійним перетворенням енергії (електродвигун — компресор — виконавчі органи), при якому енерговитрати більші, ніж у гідроприводі. Якщо коефіцієнт корисної дії електроприводу орієнтовно становить 90 %, гідроприводу — 70 %, то коефіцієнт корисної дії пневмоприводу, зазвичай, 15 % і не часто перевищує 30 %. Тому пневмопривід не використовують у машинах великої потужності та з тривалим режимом роботи (за винятком умов, що обумовлені безпекою).
Оскільки повітря при стисканні має властивість накопичувати енергію, то: — при певних умовах ця енергія може перетворитись у кінетичну енергію рухомої маси й спричинити ударні навантаження; — пневматичні силові системи не забезпечують високої плавності та точності ходу; — не має можливості фіксувати органи керування в проміжних положеннях; — важко отримати рівномірну та стабільну швидкість робочого тіла; — для більш точного регулювання окремих видів руху, наприклад, величини повороту штоку приводу, необхідні дорогі пристрої — позиціонери.
Низька швидкість передачі сигналу (керуючого імпульсу), що призводить до запізнення виконання операцій. Адже швидкість проходження сигналу рівна швидкості звуку. Вона для повітря рівна 150…360 м/с (залежно від тиску повітря), тоді як для гідроприводу близько 1000 м/с, а електроприводу 300 000 м/с. Використання низьких робочих тисків у системі (зазвичай до 1 МПа) для запобігання виробничого травматизму при вибуховому руйнуванні трубопроводів. Порівняно велика питома вага та габарити машин. За однакової потужності вага гідромашини у 5 разів нижча від ваги пневмомашини. Буває, за відсутності в робочій зоні обслуговуючого персоналу, використовують робочі тиски до 7 МПа (наприклад, на атомних електростанціях). У деяких випадках, коли системи мають незначні розміри й незначні об'єми робочого середовища та акумульованої ним енергії, тиски можуть сягати 20 МПа і вище. Високий рівень шуму, який може сягати 95…130 дБ при роботі компресорів, пневматичних молотів та інших механізмів ударно-циклічної дії.
Конденсація водяної пари в результаті охолодження й нагрівання повітря при його розширенні в пневмодвигунах та стисненні в компресорах. Тому для запобігання перемерзання системи, запобігання корозії механізмів тощо виникає потреба у встановленні додаткових систем осушування.
Див. також
Література
- Гнітько С. М., Бучинський М. Я., Попов С. В., Чернявський Ю. А. Технологічні машини: підручник для студентів спеціальностей механічної інженерії закладів вищої освіти. Харків: НТМТ, 2020. 258 с.
- Бучинський М. Я., Горик О. В., Чернявський А. М., Яхін С. В. Основи творення машин / [за ред. О. В. Горика (д. т. н., проф., засл. прац. нар. освіти України)]. — Харків : Вид-во «НТМТ», 2017. — 448 с. : 52 іл. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Pnevmatichni peredavalni mehanizmi pnevmatichna peredacha riznovid peredachi sukupnist pnevmatichnih mehanizmiv yaka daye mozhlivist peredavati energiyu vid lanki sho vede do vedenoyi za dopomogoyu stisnenogo gazu RiznovidiZalezhno vid harakteru ruhu vihidnoyi lanki pnevmodviguna vala chi shtoka i harakteru ruhu robochogo organu pnevmatichni peredavalni mehanizmi mozhut buti obertalnoyi povorotnoyi abo linijnoyi zvorotno postupalnoyi diyi Pnevmomehanizmi shiroko vikoristovuyut u verstatah galmivnih sistemah pnevmorobotah pnevmatichnomu instrumenti sistemah keruvannya PerevagiVikoristannya povitrya yak robochogo seredovisha ce potencijna perevaga dlya pnevmatichnih peredavalnih mehanizmiv Na vidminu vid ridin u gidroprivodah povitrya stislive maye visoku proniknist nizku gustinu ta v yazkist yaka zrostaye z rostom tisku ta temperaturi Mozhlivist peredachi pnevmatichnoyi energiyi na vidstani yaki syagayut dekilkoh kilometriv Ekonomichno docilna vidstan peredachi energiyi stanovit dekilka desyatkiv kilometriv cherez neznachni vtrati naporu Ce shiroko realizuyetsya v pnevmosistemah velikih girnichih ta promislovih pidpriyemstv z centralizovanim zhivlennyam vid kompresornoyi stanciyi Dlya porivnyannya obgruntovana protyazhnist gidrosistem mozhe syagati dekilkoh soten metriv Prostota konstrukciyi ta legkist montazhu obslugovuvannya j ekspluataciyi polyagayut u vidsutnosti potrebi povernennya do kompresora robochogo seredovisha povitrya Tobto vikoristovuyut odnokanalne zhivlennya vikonavchih pnevmatichnih mehanizmiv oskilki vidpracovane povitrya vipuskayut bezposeredno v atmosferu bez vidvidnih truboprovodiv ne potribna visoka tochnist vigotovlennya detalej pnevmoprivodu dlya germetizaciyi z yednan oskilki mozhlivi peretikannya povitrya ne suttyevo znizhuyut koeficiyent korisnoyi diyi a zovnishni negermetichnosti ne shkidlivi dlya dovkillya yih legko mozhna pozbutisya nevelika vaga robochogo tila mensha masa vikonavchih pristroyiv porivnyano iz elektrichnimi sproshuye shemu za rahunok vikoristannya dzherela pnevmatichnoyi energiyi balona resivera zi stisnenim povitryam de tisk mozhe syagati 500 MPa Nadijnist roboti ta znachnij resurs sho syagaye 20 tis god abo 50 mln cikliv polyagayut u malij chutlivosti do temperaturi dovkillya jogo zapilenosti j vologosti sho osoblivo vazhlivo dlya cehiv metalurgijnih pidpriyemstv nechutlivosti do radiacijnogo ta elektromagnitnogo viprominyuvannya sho vazhlivo v kosmichnomu vijskovomu ta atomnomu mashinobuduvanni prostoti konstrukciyi ta vikonanni funkcij neagresivnosti robochogo seredovisha Visoki robochi shvidkosti vikonavchih organiv pnevmoprivoda Napriklad linijna shvidkist mozhe buti bilshoyu za 15 m s a chastota obertannya pnevmatichnogo turbinnogo dviguna mozhe perevishuvati 100 hv 1 Cyu perevagu realizuyut u privodah ciklichnoyi diyi visokoproduktivnogo obladnannya napriklad takogo yak presi mashini tochkovogo zvaryuvannya centrifug shlifuvalnih mashin Visoka shvidkodiya v gidroprivodi ta elektroprivodi obmezhena inercijnistyu sistemi masa ridini chi rotora ta vidsutnistyu dempfuyuchogo efektu tomu sho povitrya maye zdatnist stiskatisya Pozhezhna ta vibuhova bezpechnist U comu pnemo privid poza konkurenciyeyu na potencijno nebezpechnih pidpriyemstvah naftogazovidobuvna promislovist girnichorudni pidpriyemstva himichni virobnictva de nedopustime iskroutvorennya Vikoristovuyut za nayavnosti centralizovanogo dzherela zhivlennya kompresora resivera z peredavannyam pnevmatichnoyi energiyi na znachni vidstani Ekologichnist Roboche seredovishe u vipadku negermetichnosti sistemi ne zavdaye shkodi dovkillyu ta ne zabrudnyuye jogo sho duzhe vazhlivo v harchovij medichnij ta elektronnij promislovosti Vodnochas dlya virobnichih primishen iz zabrudnenim povitryam himichni girnichi metalurgijni tosho vidpracovane povitrya z pnevmosistemi pokrashuye provitryuvannya robochogo prostoru Bezpechnist praci pri ekspluataciyi vidsutnist zapobizhnih pristroyiv vid nadlishkovogo tisku v robochij zoni spozhivacha zagalnij zapobizhnij klapan znahoditsya na dzhereli pnevmoenergiyi nizki robochi tiski v sistemi zazvichaj do 10 atm mozhlivist povnogo galmuvannya bez nebezpeki poshkodzhennya sistemi ta perebuvannya v comu stani trivalij chas dotrimannya elementarnih pravil bezpeki usuvaye mozhlivist travmatizmu personalu Ekonomichna efektivnist za rahunok nizkoyi vartosti elementiv pnevmoprivodu ta vitrat na jogo montazh obslugovuvannya i remont dostupnosti ta bezplatnosti robochogo seredovisha povitrya Avtonomnist ta mobilnist a same mozhlivist vikoristannya pnevmoprivodu za vidsutnosti elektroenergiyi cherez vikoristannya dzherela energiyi balona resivera zi stisnenim gazom napriklad u polovih umovah NedolikiNizkij koeficiyent korisnoyi diyi pri virobnictvi ta peredavanni pnevmatichnoyi energiyi na vidstani Ce zumovleno podvijnim peretvorennyam energiyi elektrodvigun kompresor vikonavchi organi pri yakomu energovitrati bilshi nizh u gidroprivodi Yaksho koeficiyent korisnoyi diyi elektroprivodu oriyentovno stanovit 90 gidroprivodu 70 to koeficiyent korisnoyi diyi pnevmoprivodu zazvichaj 15 i ne chasto perevishuye 30 Tomu pnevmoprivid ne vikoristovuyut u mashinah velikoyi potuzhnosti ta z trivalim rezhimom roboti za vinyatkom umov sho obumovleni bezpekoyu Oskilki povitrya pri stiskanni maye vlastivist nakopichuvati energiyu to pri pevnih umovah cya energiya mozhe peretvoritis u kinetichnu energiyu ruhomoyi masi j sprichiniti udarni navantazhennya pnevmatichni silovi sistemi ne zabezpechuyut visokoyi plavnosti ta tochnosti hodu ne maye mozhlivosti fiksuvati organi keruvannya v promizhnih polozhennyah vazhko otrimati rivnomirnu ta stabilnu shvidkist robochogo tila dlya bilsh tochnogo regulyuvannya okremih vidiv ruhu napriklad velichini povorotu shtoku privodu neobhidni dorogi pristroyi pozicioneri Nizka shvidkist peredachi signalu keruyuchogo impulsu sho prizvodit do zapiznennya vikonannya operacij Adzhe shvidkist prohodzhennya signalu rivna shvidkosti zvuku Vona dlya povitrya rivna 150 360 m s zalezhno vid tisku povitrya todi yak dlya gidroprivodu blizko 1000 m s a elektroprivodu 300 000 m s Vikoristannya nizkih robochih tiskiv u sistemi zazvichaj do 1 MPa dlya zapobigannya virobnichogo travmatizmu pri vibuhovomu rujnuvanni truboprovodiv Porivnyano velika pitoma vaga ta gabariti mashin Za odnakovoyi potuzhnosti vaga gidromashini u 5 raziv nizhcha vid vagi pnevmomashini Buvaye za vidsutnosti v robochij zoni obslugovuyuchogo personalu vikoristovuyut robochi tiski do 7 MPa napriklad na atomnih elektrostanciyah U deyakih vipadkah koli sistemi mayut neznachni rozmiri j neznachni ob yemi robochogo seredovisha ta akumulovanoyi nim energiyi tiski mozhut syagati 20 MPa i vishe Visokij riven shumu yakij mozhe syagati 95 130 dB pri roboti kompresoriv pnevmatichnih molotiv ta inshih mehanizmiv udarno ciklichnoyi diyi Kondensaciya vodyanoyi pari v rezultati oholodzhennya j nagrivannya povitrya pri jogo rozshirenni v pnevmodvigunah ta stisnenni v kompresorah Tomu dlya zapobigannya peremerzannya sistemi zapobigannya koroziyi mehanizmiv tosho vinikaye potreba u vstanovlenni dodatkovih sistem osushuvannya Div takozhGidravlichna peredachaLiteraturaGnitko S M Buchinskij M Ya Popov S V Chernyavskij Yu A Tehnologichni mashini pidruchnik dlya studentiv specialnostej mehanichnoyi inzheneriyi zakladiv vishoyi osviti Harkiv NTMT 2020 258 s Buchinskij M Ya Gorik O V Chernyavskij A M Yahin S V Osnovi tvorennya mashin za red O V Gorika d t n prof zasl prac nar osviti Ukrayini Harkiv Vid vo NTMT 2017 448 s 52 il ISBN 978 966 2989 39 7