Практическое занятие 2. Подготовка сжатого воздуха

Практическое занятие 2.
Подготовка сжатого воздуха непосредственно перед потреблением
Практика показала, что на качество сжатого воздуха надо обращать особое внимание. Любые
примеси (пыль, частицы ржавчины, масло, влага) являются причиной серьезных неполадок
пневмосистемы и даже порчи компонентов. Требования к сжатому воздуху – чистота,
сухость, постоянство давления. Если воздух не будет отвечать этим требованиям, то будут
увеличены эксплуатационные расходы из-за простоя установок и расходы на ремонт и замену
вышедших из строя элементов.
Плохое качество воздуха может стать причиной быстрого износа уплотнений и подвижных
частей пневмоэлементов, вымывания смазки подвижных частей, замасливания клапанов,
загрязнения глушителей шума, коррозии трубопроводов и пневмоэлементов, загрязнений
продукции в случае появления утечек воздуха и даже аварий.
В состав системы подготовки воздуха входят всасывающий фильтр, компрессор, ресивер,
осушитель воздуха, воздушный фильтр с влагоотделителем, редукционный клапан, маслораспылитель (при необходимости), устройства для отведения конденсата (например, простой
вентиль).
Часть устройств (всасывающий фильтр, компрессор, ресивер и осушитель воздуха) мы
рассмотрели ранее. Подготовку сжатого воздуха непосредственно перед потреблением
(фильтрация, регулирование давления, смазка) могут выполняться либо в отдельных
устройствах, либо в одном – блоке подготовки сжатого воздуха.
1. Фильтр воздуха
Задачей фильтра является дополнительная очистка проходящего воздуха от твердых частиц и
влаги. (см. рисунок внизу, слева). Входящий в фильтр воздух закручивается с помощью
направляющего аппарата (1). Благодаря центробежной силе капли жидкости и твердые
частицы отбрасываются к стенке фильтра и стекают на дно корпуса фильтра (2).
Собирающуюся воду (4) необходимо удалять прежде, чем ее уровень достигнет
направляющего аппарата, иначе вода попадет в трубопровод и далее в пневмоэлементы.
Для удаления мельчайших частиц используют сменные элементы фильтра (3). Здесь
отделяются частицы загрязнений, размеры которых больше размеров пор фильтра. Размеры
пор у нормального фильтра 30-70 мкм, у тонкого фильтра – 3-5 мкм. Фильтры с порами
разных размеров ставят друг за другом, например, по ходу воздуха сначала ставят фильтр с
размерами пор 40 мкм, а за ним фильтр с размерами пор 5 мкм. Степень фильтрации – это
процент твердых частиц определенного размера, которые могут отделяться от потока
воздуха.
Когда фильтр засоряется, надо его промывать (1 раз в месяц средствами, рекомендуемыми
производителем фильтра) или полностью заменять (раз в два-три года, лучше ежегодно).
Срок замены определяется визуально или путем измерения потерь давления на фильтре.
В случае, если в фильтре собирается много воды, рекомендуется вместо ручного опрожнения
использовать автоматическое опорожнение (рис. внизу, справа).
2. Регулятор давления
Давление сжатого воздуха подвержено колебаниям, которые отрицательно сказываются на
скорости движения пневмоцилиндров и на характеристиках переключения клапанов,
дросселей, реле времени и распределителей с памятью. Для поддержания постоянства
давления за фильтром сжатого воздуха (по направлению потока) устанавливают регулятор
давления (РД). Установка в системе нескольких РД позволяет независимо друг от друга
поддерживать разное или одинаковое давление в отдельных частях пневмосистемы.
Оптимальными с экономической и технической точки зрения являются давления:
1. для исполнительной части системы
– 6 бар (600 кПа),
2. для управляющей части
– 3 - 4 бар (300 - 400 кПа).
При большем давлении имеет место перерасход энергии и ускоренный износ элементов
пневмосистемы. При меньшем давлении пневмоэлементы работают неэффективно, особенно
в исполнительной части.
Давление на входе в РД больше давления на выходе из него, причем, если на входе РД есть
колебания давления, то на выходе их не должно быть.
На рисунке внизу схематически показаны регуляторы давления с выпуском воздуха (слева) и
без выпуска воздуха (справа).
Регулятор давления с выпуском воздуха
Редукционный клапан держит рабочее давление постоянным независимо от потребляемого
расхода воздуха и давления в пневмотрубопроводе. Давление в трубопроводе должно быть
выше используемого рабочего давления. Регулирование давления происходит с помощью
мембраны (1), на которую с одной стороны действует рабочее давление, а с другой стороны
пружина, натяжение которой можно устанавливать с помощью винта (3). При поднятии
рабочего давления мембрана передвигается вниз и проток клапана (4) закрывается полностью
или уменьшается. При уменьшении рабочего давления клапан открывается. При увеличении
давления сверх меры мембрана перемещается вниз, открывая выход лишнему воздуху.
Регулятор без выпуска воздуха
Регулирование происходит аналогично, но нет возможности для сброса лишнего воздуха из
камеры регулятора под мембраной.
3. Маслораспылитель
Задача маслораспылителя – обеспечение смазки пневмокомпонентов, когда это необходимо.
При использовании маслораспылителя необходимо следить за тем, чтобы количество
выходящего из маслораспылителя воздуха было достаточно большим, в противном случае
маслораспылитель не будет функционировать нормально (рис. внизу).
Воздух движется через маслораспылитель из входного отверстия А в выходное В. С
помощью регулирующего винта Н регулируют количество воздуха, поступающего в сосуд Е
через дюзу. Под действием давления воздуха на масло в сосуде Е и разряжения в дюзе масло
течет через трубу L вверх и капает в емкость Д. Масло смешивается с воздухом и движется
по каналу в выходное отверстие В. Крупные капли масла падают обратно в сосуд Е.
В современных пневмосистемах масло в сжатый воздух обычно не добавляют, так как
пневмоэлементы уже имеют консистентную смазку, которой хватает на весь их срок службы
и которая может вымываться маслом, поступающим с воздухом.
Сжатый воздух обогащается маслом в случаях, если:
 используются исполнительные устройства с большим внутренним диаметром,
 исполнительные устройства движутся с большой скоростью,
 скорость воздуха в трубопроводе более 1,5 м/с.
Если подвижные части цилиндров, пневмомоторов и клапанов нуждаются во внешней смазке, то воздух обогащается маслом и подается только к тем элементам, которые нуждаются в
смазке. Если масло загрязняет трубопровод, его надо демонтировать для чистки от масла.
В случае если системы, которые работали на воздухе, обогащенном смазкой, переводятся на
сжатый воздух без смазки, необходимо обновить собственную смазку цилиндров, пневмомоторов и клапанов, так как они могут быть вымыты при эксплуатации.
Для обогащения воздуха применяются минеральные масла марок 8-12 cost/40С, 2030 cost/20C. Масло, попадающее в воздух из компрессора, непригодно для смазки
пневмоустройств, так как капли этого масла нагреваются в работающем компрессоре, из них
выходят легкие фракции, а остающиеся тяжелые фракции являются абразивами. Попадая в
пневмоэлементы, они портят их.
При избытке масла могут возникать проблемы:
 нарушение работы элементов системы,
 повышенное загрязнение окружающей среды,

залипание элементов после длительного простоя (после выходных и праздничных дней,
после ремонта).
Считается нормальным расход масла 110 капель на кубометр сжатого воздуха. Дозировку
можно проверить с помощью кусочка белого картона или бумаги, который располагают
приблизительно на растоянии 10 см от выхлопа управляющего распределителя и держат,
пока на нем не появится желтоватый налет масла. В зависимости от времени появления
налета делают вывод о правильности настройки маслораспылителя. Отложение капелек
масла на бумаге говорит о необходимости уменьшения его дозировки путем перенастройки.
Вывод:
1.
2.
3.
масло из компрессора не должно попадать в сеть сжатого воздуха, для его улавливания
нужен маслоотделитель,
лучше использовать только те самосмазывающиеся элементы, которые могут работать
без масла,
если начали использовать сжатый воздух со смазкой, то надо продолжать на нем
работать, так как пневмоэлементы утрачивают оригинальную смазку.
4. Блок подготовки воздуха
В практике средства подготовки сжатого воздуха часто объединяют в один блок (рис.36),
содержащий:
 воздушный фильтр,
 регулятор давления,
 маслораспылитель (при необходимости).
Блоки рассчитывают с учетом следующего:
1. размеры блока определяются количеством (в Нм³/час) проходящего воздуха. С увеличением расхода воздуха увеличивается падение давления в оборудовании. Поэтому
необходимо при выборе воздухоподготавливающих средств внимательно следить за
заданными производителем величинами.
2. рабочее давление воздуха не должно быть выше максимального давления, указанного
производителем оборудования.
3. температура окружающей среды не должна быть выше 50ºС (323 К), которая является
наивысшей допустимой для пластмассовых изделий.
При обслуживании блока подготовки воздуха необходимо регулярно проводить следующие
мероприятия:
1. фильтр – необходимо проверять уровень конденсата, открывая дренажный вентиль внизу
корпуса. В случая загрязнения фильтрующего элемента – чистить его или заменить.
2. регулятор давления – не требует постоянного обслуживания, если не предполагается его
ремонт или замена.
3. маслораспылитель (если он есть) – необходимо постоянно проверять уровень масла и
качество распыления (через прозрачный колпачок вверху корпуса). Применять только
минеральное масло. Пластмассовые корпуса фильтра и маслораспылители нельзя
промывать трихлорэтиленом и подобными растворителями.
Падение давления воздуха в блоке подготовки
Все оборудование, подготавливающее воздух, сопротивляется потоку воздуха, создавая тем
самым падение давления, величина которого зависит от расхода и давления воздуха. Падение
давления для разных расходов и давлений воздуха в блоке подготовки воздуха с
соединениями 1/2" можно определить по специальным номограммам.
Исполнительные устройства
Исполнительные устройства (ИУ) предназначены для преобразования энергии сжатого
воздуха в работу. ИУ относятся к выходным элементам пневмосистемы. К ИУ относятся
также индикаторы – приборы, показывающие состояние системы управления или ее
исполнительных устройств. Пневматические ИУ делятся на два типа – ИУ с поступательным
и вращающим движением выходного звена:
1. ИУ с поступательным движением – цилиндры одностороннего действия и цилиндры
двустороннего действия,
2. ИУ с вращательным движением – пневмомоторы, пневмоцилиндры с вращательным
движением, поворотные пневмоцилиндры.
Пневматические исполнительные устройства с прямолинейным движением
Устройство цилиндра
Корпус – обычно выполняют из цельнотянутой стальной трубы, внутренняя поверхность
трубы обрабатывается с высокой чистотой поверхности. Иногда корпус выполняют из
алюминия, бронзы или стали с хромированием внутренней поверхности (если режим работы
нерегулярен или есть опасность коррозии). Глухую и сквозную крышки получают литьем из
алюминия или ковкого чугуна с последующей обработкой. Крышки крепятся к корпусу с
помощью фланцев, резьбой или резьбовыми шпильками. Шток – из закаленной стали,
хромированной против коррозии. Резьба на конце штока накатывается во избежание трещин
и изломов.
Рис.
Для уплотнения между штоком и сквозной крышкой устанавливается манжета из упругого
материала. Втулка служит для направления штока, выполняется из бронзы или металла с
пластиковым покрытием. Перед втулкой устанавливается грязесъемное кольцо для защиты
цилиндра от попадания внутрь его пыли и мелких частиц. Двойная манжета может быть
выполнена из следующих материалов:
пербунана, используется в интервале температур от – 20 ºС до + 80 ºС,
витона
от – 20 ºС до + 150 ºС,
тефлона
от – 80 ºС до + 200 ºС.
Для уплотнения неподвижных соединений используются кольца круглого сечения из
упругого или мягкого материала.
Пневмоцилиндры одностороннего действия
В них воздух подводится только с одной стороны поршня – в поршневую полость. С другой
стороны поршня – штоковая полость цилиндра – всегда соединяется с воздухом. Такие
цилиндры применяются в случаях, если надо обеспечить движение только в одном
направлении, возвратное движение осуществляется за счет пружины, встроенной в цилиндр.
Цилиндр совершает работу только в одном направлении – закрывает, прикрепляет, сжимает,
поднимает, толкает детали и так далее.
Сила возвратной пружины рассчитана так, чтобы обеспечить возвратное движение поршня.
Ход цилиндра ограничен длиной пружины в свободном состоянии, и в общем случае длина
хода не более 100 мм ( 80 мм).
Применяются два типа пневмоцилиндров. На рисунке внизу приведены условные
изображения пневмоцилиндров одностороннего действия, справа представлен цилиндр,
рабочее движение которого происходит под действием пружины, а возврат в исходное
положение – под действием сжатого воздуха. Такие цилиндры применяются в случае, если
есть опасность пропадания воздуха (например, тормоза в машинах и поездах).
Цилиндры двухстороннего действия
Движение поршня в обоих направлениях, как положительном, так и отрицательном,
происходит под действием сжатого воздуха.
Применяются они в случае, когда нужно совершать полезную работу в обоих направлениях.
Размах движения поршня практически неограничен, но оно должно быть таким, чтобы
цилиндр сохранял жесткость.
Если цилиндр передвигает большие массы, для сохранения поршня от ударов о крышки
цилиндров и предотвращения разрушений применяют встроенные демпферы (амортизаторы),
диаметр которых больше диаметра штока. Когда поршень приближается к концу цилиндра,
амортизатор перекрывает прямой выход воздуху, и воздух должен выходить на выхлоп через
зазор (типа дросселя), а не мимо поршня. По этой причине поршень замедляет ход. В
большинстве случаев замедление можно регулировать. Пневмоцилиндры с нерегулируемыми
одно- и двусторонними амортизаторами изображаются нижеприведенными значками.
Пневмоцилиндры с регулируемыми одно- и двусторонними амортизаторами изображаются
так:
Двухсторонние пневмоцилиндры особых конструкций
Мембранные цилиндры
В мембранных цилиндрах (на рис. внизу показана конструкция, его условное изображение
такое же, как у обычного ПЦ двустороннего действия) поршни заменены резиновыми,
пластмассовыми или стальными мембранами. Шток как таковой отсутствует. В таких
цилиндрах нет трущихся частей, нет сил трения, имеется только сила сопротивления,
возникающая при деформации мембраны. У них небольшой ход, применяются для тиснения,
зажима, подъема деталей.
Пневмоцилиндр с проходным штоком поршня
В цилиндрах этого типа шток цилиндра выходит из обеих сторон цилиндра. Шток упирается
на две опоры, поэтому у него лучшие условия работы, так как благодаря направляющим
втулкам движения штока поршня точные. Такие цилиндры выдерживают большие нагрузки,
в том числе поперечные. Усилия у него в обоих направлениях одинаковы. Шток может быть
полым и тогда через него может проходить сжатый воздух.
Тандем-цилиндр
Состоит из двух последовательно соединенных и связанных механически цилиндров в одном
корпусе. В таких случаях развиваемая поршнем сила почти удваивается. Используются такие
цилиндры в случае, если необходимы большие усилия, но конструкция оборудования не
позволяет использовать цилиндры с большим диаметром.
Ударный цилиндр
Сила давления ПЦ ограничена. В ударном же цилиндре формируется большая кинетическая
энергия называется за сцет повышения скорости движения поршня – до 10 м/с. Однако ход
штока у такого ПЦ невелик.
Когда СВ попадает в левую камеру поршневой полости (обозначена буквой А), он давит на
центральную часть поршня диаметром С. Поршень начинает выдвигаться, воздух почти без
сопротивления поступает в саму поршневую полость и давит уже на всю площадь торцевой
поверхности поршня. Сила давления СВ увеличивается пропорционально увеличению
площади поршня, поршень приобретает большую кинетическую энергию, эффективно
ускоряясь. При соприкосновении с преградой из-за резкого торможения кинетическая
энергия переходит в потенциальную, создавая большую силу давления на преграду.
Многопозиционный цилиндр
Состоит из двух соосно связных между собой обычных цилиндров. Подавая воздух в разные
полости разных цилиндров, можно управлять ими, такая конструкция дает возможность
рабочему органу занимать четыре положения, что определяет четыре расстояния выдвижения
поршней/штоков относительно положения поршня в левом цилиндре (см. на рис. внизу).
.
1 позиция
2 позиция
3 позиция
4 позиция
Цилиндр с вращательным движением выходного звена
Цилиндры без штока
В принципе тросовый или ленточный цилиндр является цилиндром двухстороннего действия.
К сторонам поршня присоединен трос, который закреплен на вращающихся роликах и жестко
связан со скользящей по внешней стенке цилиндра каретке.
Используются также цилиндры без штока, у которых поршень и каретка связаны между
собой механически, а уплотнения между поршнем и цилиндром осуществляется с помощью
особой конструкции уплотнителя.
Для связи между поршнем и кареткой используются также магнитные поля, создаваемые
постоянными магнитами. Они используются, если нужен большой размах перемещений и
малые размеры конструкции, например, в механизме открывания дверей.
Цилиндры с вращательным движением выходного звена
Шток цилиндра соединен с зубчатой рейкой, посредством которой он вращает зубчатое
колесо, преобразуя линейное движение во вращательное. Диапазон поворота зубчатого
колеса от 45º до 360º. Вращающий момент зависит от давления воздуха, площади поршня и
передаточного отношения пары «рейка–шестерня» и может достигать 150 Нм.
Поворотный цилиндр
В поворотном цилиндре двухстороннего действия сила на выходной вал передается
непосредственно через поворотную лопасть, положение которой зависит от того, с которой
стороны подводится сжатый воздух. Угол поворота может плавно меняться от 0º до почти
180º. Вращающий момент обычно не более 10 Нм.
Поворотный цилиндр компактен, надежен, позволяет плавно регулировать угол поворота,
прост в монтаже, совместим с бесконтактными датчиками.
Пневматические исполнительные устройства с вращательным движением
Устройства, преобразующие энергию сжатого воздуха в механическую энергию непрерывного вращательного движения, называются пневматическими моторами. Пневмомотор
отличается от поворотного пневмоцилиндра неограниченным углом поворота, поэтому он в
настоящее время стал одним из широко используемых исполнительных устройств. Различают
поршневые, пластинчатые, шестеренные пневмомоторы и динамические моторы или
турбины.
Поршневые моторы
Делятся на радиальные (рис. 54) и аксиальные (рис. 55). С помощью сжатого воздуха
осуществляется линейное движение пневмоцилиндров, которое затем преобразуется с
помощью передающего механизма в вращательное. Для обеспечения плавной работы мотора
используют несколько пневмоцилиндров. Параметры этих моторов находятся в прямой
зависимости от рабочего давления, числа цилиндров, площади поршней и так далее. Моторы
таких типов могут вращаться по и против часовой стрелки. Максимальная скорость вращения
приблизительно 5000 обор/мин. Мощность при номинальной нагрузке составляет от 1,5 до 19
кВт.
Пластинчатые моторы
Пластинчатые моторы (рис. 56) просты по конструкции, имеют малый вес, поэтому широко
применяются. Они похожи принципом действия на пластинчатые компрессоры. Скорость
вращения ротора составляет 3000 - 8500 об/мин, мощность – от 0,1 до 17 кВт. Направление
вращения может быть как по, так и против часовой стрелки.
Шестеренные моторы
В моторах этого типа вращающий момент образуется за счет подачи сжатого воздуха под
давлением в камеру с двумя находящимися в зацеплении зубчатыми колесами, одно из
которых закреплено на выходном валу мотора. Максимальная мощность таких моторов
44 кВт, направление вращения можно изменять.
Турбинные моторы
Турбомоторы можно использовать только при малых мощностях, но скорости вращения у
них велики (например, у зубоврачебного бора до 500000 об/мин). Принцип действия у них
похож на принцип действия турбокомпрессора.
Свойства моторов сжатого воздуха








есть возможность плавного регулирования скорости вращения и вращающего момента,
имеют малые размеры и вес,
они не чувствительны к перегрузкам,
их можно применять в пыльных, влажных условиях, в широком диапазоне температур,
они взрывобезопасны,
имеют большой диапазон скоростей вращения,
они просты в уходе,
можно легко изменить направление их вращения.
Основные характеристики пневмоцилиндров
Основные характеристики пневмоцилиндров можно рассчитать теоретически или определить
на основании технических данных изготовителя (что предпочтительнее).
Определение усилия на поршне
Величина развиваемой поршнем силы зависит от рабочего давления сжатого воздуха, диаметра поршня и силы трения уплотнения поршней о стенки цилиндра. Теоретическую силу
можно определить по формуле:
Fтвор = А. Р,
где сила F в Н, А – площадь поршня цилиндра в м2, Р – рабочее давление в Па.
На практике определяют действительную силу с учетом действующих сил трения. В
нормальных условиях (рабочее давление 400 - 800 кПа) оценивают значение сил трения
приблизительно равным 3 – 20 % от теоретической силы, в среднем берут 10 %.
В случае цилиндров одностороннего действия:
Fдейств = А . Р – (Fтр+Fпр).
В случае цилиндра двухстороннего действия:
при прямом ходе (выдвижении): Fдейств = А. Р - Fтр,
при обратном ходе (задвижении): Fдейств = А'. Р- Fтр,
где:
Fдейств - действительная развиваемая цилиндром сила, Н,
A - площадь поршня, А = D²/4, м²,
А' - площадь поршня со стороны штока, А' = (D²-d²)./4, м²,
P - рабочее давление, Па,
Fтр - сила трения, равная 3-20 % теоретической силы,
Fпр - сила упругости возвратной пружины, Н,
D - диаметр поршня, м,
d - диаметр штока, м.
Для определения развиваемой поршнем силы можно пользоваться номограммой (рис. 57).
Рабочее давление (бар)
Диаметр
поршня, мм
Сила, Н
Рис. 57. Нахождение силы, развиваемой поршнем
Пример:
Найти действительную силу, если:
D = 50 мм, d = 12 мм, Fтр  10 % от Fтеор; р = 600 кПа = (6105 Н/м²)  6.105 Па
Расчеты:
А = D2/4 = (50. 10-3)2 . 3,14/ 4 = 19,624. 10-4 м2
А' = (D²-d²)/ 4 = (25. 10-4 - 1,44. 10-4). 3,14/ 4= 18,5.10-4 м²
Прямой ход:
Fтеор = А. Р = 19,625. 10-4. 6.105 = 1178 Н
Сила трения Fтр = 0,1. 1178  118 Н.
Fдейств = Fтеор - Fтр = 1178 - 118 = 1060 Н – развиваемая сила при выдвижении поршня.
Обратный ход:
Fтеор = А' . P = 18, 5. 10-4. 6.105 = 1110 Н
Fтр = 0, 1. Fтеор  111 Н
Fдейств = Fтеор - Fтр = 1110 - 111 = 999 Н – развиваемая сила при задвижении поршня.
Определение величины выдвижения поршня (длины хода штока)
В общем случае величина выдвижения поршня не превышает 2000 мм (при использовании
цилиндра со штоком). В случае большого расхода сжатого воздуха неэкономичны цилиндры
с большим диаметром и большей величиной выдвижения штока. В случае большой длины
хода поршня нагрузки, действующие на шток и опорные подшипники, могут оказаться
слишком большими. Чтобы уменьшить прогиб штоков в таких случаях, необходимо
увеличить диаметр штока. Для выбора подходящего диаметра штока пользуются
номограммой (рис. 58). В случае, если рассчитанный по развиваемой силе цилиндр не
подходит из-за недостаточной жесткости, надо выбрать цилиндр, диаметр штока которого
был бы достаточен.
Определение скорости движения поршня
Скорость движения поршня в пневмоцилиндре зависит от нагрузки, давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, длины и поперечного сечения трубопроводов между цилиндром и
пневмораспределителем, а также от расхода воздуха, поступающего в цилиндр. На скорость
движения поршня также влияет демпфирование в конце хода.
Vср ненагр.
поршня
Разные конструкции цилиндров
средняя скорость ненагруженного поршня
Рис.
Скорость движения поршня стандартного цилиндра 0,1 - 1,5 м/с. В ударных цилиндрах
скорость достигает 10 м/с. Скорость движения поршня можно уменьшить с помощью
дросселей и увеличить с помощью клапанов быстрого выхлопа.
Определение потребления (расхода) воздуха, необходимого для работы оборудования
Планируя систему подготовки сжатого воздуха, нужно знать объем воздуха, потребляемого
пневмосистемой. Если известны рабочее давление, диаметр и ход поршня, можно рассчитать
расход воздуха Qх, необходимого для одного хода (выдвижения) поршня по формуле:
Qх = площадь поршня . ход поршня . степень сжатия воздуха.
Степень сжатия воздуха находится:
Р2 / Р1 = (Ратм + Рраб) / Ратм = (101, 3 + рабочее давление) / 101, 3
где Ратм = 101, 3 кПа (на уровне моря) и Рраб также в кПа.
Если умножить этот расход на число ходов в минуту, то получим расход воздуха в минуту Q,
приведенный к номинальному давлению.
По номограммам (в зависимости от оборудования, чьей оно фирмы) обычно расход воздуха
можно найти быстрее и проще.
Q - расход воздуха в Ндм³ на 1см хода поршня, рабочее давление в кПа, диаметр поршня в
мм.
Рис.60. Номограмма для нахождения расхода воздуха, необходимого для работы цилиндра
На номограмме приведены данные, соответствующие наиболее применяющимся цилиндрам,
использующим рабочее давление 200-1500 кПа. Расход воздуха приводится в Ндм³ (литрах)
на 1 см выдвижения поршня.
При пользовании диаграммой применяют формулу:
3. для цилиндров одностороннего действия:
Q = S.n.q, Hдм³/мин,
4. для цилиндров двухстороннего действия:
Q = 2(S.n.q), Hдм³/мин,
где q - найденный по номограмме расход воздуха на 1 см хода поршня.
Можно также воспользоваться формулами:
5. для цилиндра одностороннего действия:
Q = S.n.((D²)/ 4) . степень сжатия, Hдм³/мин,
6. для цилиндра двухстороннего действия:
Q = [S.((D²)/4) + S.(((D²-d²))/4)] . степень сжатия . n, Hдм³/мин,
где Q - расход воздуха в Hдм³/мин, S - ход поршня в см, n - число ходов в минуту.
При определении расхода воздуха необходимо учитывать расход воздуха, идущего на
заполнение так называемых «вредных» объемов цилиндра, который может достигать 20% от
расхода воздуха потребляемого исполнительным устройством. Вредный объем – это часть
объема цилиндра в конечном положении поршня и часть объема подводящего трубопровода,
находящегося внутри цилиндра. Каждая фирма-изготовитель при продаже оборудования
должна давать такие данные.