В большинстве пневматических систем управления в качестве рабочих элементов, предназначенных для обеспечения требуемых усилий и перемещений с целью фиксации, транспортировки, формообразования и обработки материалов, служат пневматические цилиндры, поворотные исполнительные механизмы и пневматические моторы.
Производство сжатого воздуха
Рис. 1. Пневматическая система управления.
Для работы этих исполнительных устройств, а также для управления ими требуется вспомогательное оборудование. В перечень этого оборудования входят: система производства и подготовки сжатого воздуха и определённая комбинация распределителей и клапанов для управления давлением и расходом сжатого воздуха, а также направлением движения исполнительных устройств.
Типовая пневматическая система управления, показана на рисунке 1, состоит из двух основных частей:
- Подсистема производства, подготовки и транспортировки сжатого воздуха к потребителю
- Подсистема потребления сжатого воздуха
ПОДСИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВА СЖАТОГО ВОЗДУХА
Основными рабочими элементами такой системы являются:
1. Компрессор
Компрессор предназначен для забора воздуха из атмосферы, сжатия его до высокого давления и подачи в пневматическую систему. Таким образом, компрессор преобразует механическую энергию в пневматическую.
2. Электродвигатель
Электродвигатель является источником механической энергии для компрессора. Он преобразует электрическую энергию в механическую.
3. Реле давления
Реле давления управляет электродвигателем, измеряя с помощью чувствительного элемента давление в ресивере. Реле настраивается как на максимальное давление, при котором оно отключает электродвигатель, так и на минимальное давление, при котором электродвигатель снова включается.
4. Обратный клапан
Обратный клапан обеспечивает проход сжатого воздуха из компрессора в ресивер и предотвращает утечку сжатого воздуха в обратном направлении при остановке компрессора.
5. Ресивер
Ресивер представляет собой резервуар для хранения сжатого воздуха. Его размер зависит от производительности компрессора. Чем больше объём резервуара, тем больше интервал между включениями компрессора.
6. Манометр
Манометр служит для визуального контроля давления в ресивере.
7. Автоматический конденсатоотводчик
Это устройство самостоятельного осуществляет слив конденсата, который накапливается в ресивере.
8. Предохранительный клапан
Сбрасывает часть сжатого воздуха из ресивера в окружающую среду в случае, если уровень его давления превышает допустимую величину.
9. Осушитель рефрижераторного типа
Этот элемент системы осуществляет охлаждение сжатого воздуха до температуры, которая всего на несколько градусов выше точки замерзания воды, и удаляет из него таким образом почти всю влагу. Тем самым предотвращается последующая конденсация воды в магистральном трубопроводе.
10. Магистральный фильтр
Поскольку этот фильтр размещается в магистральном трубопроводе, он должен иметь минимальное сопротивление, обеспечивая при этом удаление масляного тумана, а также препятствуя попаданию в магистраль пыли и воды.
ПОДСИСТЕМА ПОТРЕБЛЕНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА
1. Забор сжатого воздуха из магистрали
Сжатый воздух для потребителей отбирается из верхней части главной магистрали. Это делается для того, чтобы образовавшийся конденсат оставался в магистрали. Вода, конденсирующаяся в нижней части трубопровода, идущего к потребителю, стекает в автоматический конденсатоотводчик.
2. Автоматический конденсатоотводчик
В нижней точке каждого трубопровода должен быть предусмотрен дренаж. Конденсатоотводчик используется наиболее эффективно, если он не позволяет воде задерживаться в трубопроводе.
3. Блок подготовки сжатого воздуха
Такой блок обеспечивает получение очищенного сжатого воздуха с заданным уровнем давления. В его состав при необходимости может быть включен маслораспылитель, который вносит в поток сжатого воздуха масло с целью смазки узлов пневматической системы,