Пневматический привод — это механическое оборудование, которое преобразует энергию в механическое движение, обычно в сжатом воздухе. Эти приводы имеют различные названия, такие как пневмоприводы, пневмоцилиндры, пневматические приводы и т.д., но принцип работы всех этих приводов одинаков.
Привод состоит из портов, клапанов, цилиндров или поршней, которые могут преобразовывать энергию во вращательные или линейные механические движения. Это зависит от того, какой привод используется — пневматический линейный или поворотный.
Линейные приводы хорошо работают с регулирующими клапанами с угловым седлом для применения в системах с высоким содержанием пара и температуры. Напротив, пневматический поворотный привод хорошо работает с четвертьоборотными клапанами в зависимости от спецификации применения.
Пневматические приводы обладают высокой надежностью, эффективностью и безопасностью для управления движением. Они наиболее подходят для многократного закрытия и открытия клапанов и других промышленных функций, где электричество может вызвать воспламенение или пожарную опасность. В химической и производственной деятельности приводы широко используются для управления клапанами, которые контролируют движение жидкостей.
На приведенном ниже рисунке показана упрощенная схема пневматического привода. Он работает благодаря совместному действию силы пружины и воздуха. Привод устанавливает положение запорного клапана, передавая его движение на шток клапана.
Резиновая мембрана разделяет корпус привода на две воздушные камеры. В верхнюю камеру воздух поступает через отверстие в верхней части корпуса.
В нижней камере находится пружина, которая давит на мембрану в отличие от механического упора в верхней камере. Наконец, местный манометр соединяется со штоком клапана для отображения положения клапана.
Положение клапана регулируется путем изменения давления воздуха на входе в верхнюю камеру. Этот процесс изменяет силу, действующую на верхнюю часть мембраны.
Как работает пневматический привод?
Пневматический привод использует некоторые виды сжатого газа или воздуха для создания давления в камере давления. Когда требуемый уровень давления превышает атмосферное давление за пределами камеры, происходит управляемое движение шестерни или поршня. Это может происходить в виде круговых или линейных механических движений.
- Авиация.
- Железнодорожные приложения
- Упаковочные и производственные машины
- Воздушный компрессор
- Горючие автомобильные двигатели
Типы пневматических приводов
Пневматический привод имеет множество типов, но ниже приведены самые основные из них:
1) Линейный привод
Линейный привод — это привод, который преобразует вращательное движение двигателя в прямолинейное или линейное движение тяги/толкания. Эти приводы идеально подходят для всех применений, где требуется усилие в несколько фунтов для наклона, подъема, тяги или толкания. Если вам нужно чистое, безопасное и простое движение с прецизионной точностью и плавным управлением движением, то электрические линейные приводы являются рекомендуемым решением. В 1979 году компания LINAK изготовила первый электрический линейный привод и с тех пор является лидером в отрасли линейных перемещений.
Линейные приводы используются в демпферах и клапанах, промышленных машинах и станках, компьютерной периферии (например, принтерах и жестких дисках) и во многих других местах, где линейное движение является важным фактором. Пневматический или гидравлический цилиндр, по сути, создает линейное движение. Многие другие методы используют для получения линейного движения от вращающегося двигателя.
2) Ротационный привод
Вращающийся привод создает вращательный момент или движение. Простейшие приводы являются чисто механическими, где линейное движение в одном направлении вызывает вращение. Наиболее распространенными приводами являются электрические приводы. Другие могут работать гидравлически или пневматически, а также могут использовать энергию, накопленную в пружинах.
Движение актуатора может быть непрерывным вращением (как у электродвигателя) или движением в фиксированное угловое положение (как у шагового двигателя или сервомотора). Другой тип моментного двигателя, по сути, не создает никакого вращения, а только производит точный крутящий момент. Этот момент вызывает вращение или компенсируется определенным обратным моментом.
Если обычная сборка цилиндра невозможна из-за перемещения, веса или требований к пространству, для вращения шарнира можно использовать поворотный привод. Такой привод может устанавливаться непосредственно на шарниры устройства, не занимая длинных ходов, необходимых для цилиндра. Электромеханические поворотные приводы предназначены для перемещения грузов в угловых единицах с чрезвычайно высокой точностью позиционирования и воспроизводимостью. Все роторные приводы допускают вращение до 360 градусов, но многие конструкции могут обеспечивать непрерывное вращение на величину, кратную 360 градусам.
Преимущества пневматических приводов
Эти приводы идеально подходят для многоцелевого применения, в том числе для использования во взрывоопасных средах.
1) Мощная сила и скорость движения:
Когда пневматические приводы используются для управления линейным перемещением, они обеспечивают более высокие усилия и скорость перемещения. Это зависит от расхода и давления воздуха в оборудовании.
2) Высокая долговечность:
Пневматический привод не создает проблем с перегревом, независимо от чрезмерного использования пневматического привода. По сравнению с другим оборудованием, он может выдерживать определенное давление для использования в течение длительного времени.
3) Высокая надежность:
С точки зрения функциональности пневматические приводы считаются высоконадежными. В основном это связано с передовыми элементами управления, которые могут преобразовывать газ в энергию. Как уже упоминалось выше, пневматический привод обладает высокой прочностью, поэтому он имеет высокие стандарты производительности и очень долгий срок службы.
4) Чистая технология:
Эти приводы являются рекомендуемыми устройствами для гигиенических применений. Это во многом зависит от использования воздуха вместо жидкости. Сжатый воздух не содержит опасных химических веществ и защищает ваше оборудование от загрязнения. Поэтому пневматические приводы очень важны в производстве напитков, продуктов питания и фармацевтической промышленности.
5) Недорогие:
Пневматические приводы часто рассматриваются как недорогой вариант в промышленных приложениях, отчасти потому, что их установка и обслуживание просты. Очевидно, что с практической точки зрения вышеперечисленные преимущества могут быть более важными, но в сегодняшних экономических условиях стоимость остается самым важным вопросом для администратора любого приложения.
Недостатки пневматического привода
- Из-за сжимаемости и потери давления воздуха пневматическая система имеет меньшую эффективность по сравнению с другими методами.
- Ограничение компрессора и подачи воздуха означает, что работа при более низком давлении приведет к снижению скорости и мощности.
- Чтобы быть действительно эффективным, размер пневматического привода должен соответствовать конкретной задаче. Это требует сравнительных размеров компрессоров, регуляторов и клапанов, что увеличивает сложность и стоимость. Поэтому его нельзя использовать в других приложениях.
- Даже если воздух легко доступен, он может быть загрязнен смазочными материалами или маслами, что приводит к простоям и техническому обслуживанию.
- Промышленности по-прежнему приходится платить за сжатый воздух, за то, чтобы сделать его пригодным для использования, а также за обслуживание компрессоров и трубопроводов.
- У него низкая точность управления.
- Он имеет проблемы с производительностью при низкой скорости.
В чем разница между пневматическими, электрическими и гидравлическими приводами?
Обслуживание
Пневматические приводы Примеры:
Проще говоря, привод — это инструмент, который приводит в действие или перемещает что-то. Каждый из нас использует хотя бы один привод в своей повседневной жизни. Давайте рассмотрим некоторые примеры приводов.
1) Дверь продуктового магазина
Когда вы входите в продуктовый магазин, дверь открывается автоматически. Дверь открывается благодаря приводу.
2) Автомобильное сиденье
Вы можете двигать автомобильное сиденье вперед-назад, прежде чем сесть за руль. Это привод, который перемещает сиденье.
