STREDNÁ ODBORNÁ ŠKOLA STROJNÍCKA, Športová 1326, 024 01 Kysucké Nové Mesto 4.1.3 Kompresory Na výrobu stlačeného vzduch sa používajú kompresory. V závodoch sa najčastejšie používa centrálna výroba stlačeného vzduchu (obr. 29). K jednotlivým strojom sa vzduch rozvádza pomocou potrubia. Mobilné kompresorové stanice sa používajú len v stavebníctve. Pri návrhu kompresora, alebo kompresorovej stanice, je potrebné uvažovať aj s rezervou na vyššiu spotrebu vzduchu. Veľmi dôležitým parametrom kompresorových staníc je čistota a vlhkosť vzduchu, ktorý je dodávaný do vzduchového systému. Dôležitým faktorom, ktorý vplýva na kvalitu a účinnosť výroby stlačeného vzduchu je správna voľba typu a veľkosti kompresora. V praxi môžeme použiť tieto druhy kompresorov : objemové – pri stláčaní vzduchu sa mení objem, do tejto skupiny patria prevažne piestové, membránové, skrutkové, rotačné krídlové atď.; rýchlostné - pri stláčaní mechanická práca udeľuje vzduchu vysokú rýchlostnú energiu, ktorá sa ďalej premieňa na statický tlak. Do tejto skupiny patria turbodúchadlá a turbokompresory. Ak pri prevádzke zariadenia uvažujeme so spotrebou stlačeného vzduchu do 10 000 m h , volíme objemové kompresory. Pre pohon kompresorov sa najčastejšie používajú elektrické motory. Pre mobilné kompresory sa používajú spaľovacie motory. Každá kompresorová stanica má vzdušník, v ktorom sa uskladňuje stlačený vzduch. Súčasťou tohto zariadenia je aj poistný ventil, tlakomer, teplomer a ventil (zátka) pre vypúšťanie kondenzátu. Súčasťou úpravy stlačeného vzduchu je jeho čistenie od mechanických nečistôt, hrdze a vlhkosti aj rozprašovanie oleja do vzduchu, čím sa zmenšuje trenie, opotrebovanie a zabraňuje sa vzniku korózie. Jednotka pre úpravu vzduchu musí mať čistič, redukčný ventil a rozprašovač oleja. 3 -1
Obrázok 29 : Prenosný kompresor a kompresorová stanica 4.1.4 Pneumotory Energia stlačeného vzduchu je pneumatickými motormi (pneumotormi) transformovaná na mechanickú energiu priamočiareho alebo otáčavého pohybu. Podľa výstupného pohybu sa pneumotory rozdeľujú - priamočiare - rotačné a) Pneumatické priamočiare pneumotory Energia stlačeného vzduchu od kompresora je transformovaná na mechanickú energiu priamočiareho pohybu. Podľa konštrukčného riešenia môžu byť : 30
MECHATRONIKA -
jednočinné priamočiare PM – tlakový vzduch pôsobí len na jednu stranu piesta, takže vykonávajú mechanickú prácu iba v jednom smere pohybu. Spätný pohyb je realizovaný silou pružiny, ktorá musí byť dostatočne veľká, aby spätný pohyb prebehol s dostatočnou rýchlosťou.
-
dvojčinné priamočiare PM – sila daná pôsobením tlakového vzduchu na piest je vyvodzovaná v obidvoch smeroch, tak pri doprednom pohybe ako aj spätnom. Používajú sa v prípadoch, kedy piest vykonáva pracovnú činnosť i pri spätnom pohybe (obr.30).
Obrázok 30 : Konštrukcia priamočiareho PM s tlmením a bez tlmenia b) Pneumatické rotačné PM Transformujú energiu stlačeného vzduchu na mechanickú energiu rotačného pohybu. Podľa konštrukčného prevedenia sa delia : -
-
-
piestové pneumotory – používajú sa radiálne a axiálne. U radiálnych sa priamočiary pohyb piesta prevádza na rotačný pohyb kľukového hriadeľa. Výkon závisí od vstupného tlaku vzduchu, počtu a priemeru valcov, zdvihu a rýchlosti. lamelové pneumotory – najčastejšie používané, pretože sú konštrukčne jednoduché a majú malú hmotnosť. Vo valcovom telese statora je excentricky uložený rotor so zárezmi, v ktorých sú posuvne uložené lamely, ktoré sú pri pohybe pritláčané odstredivou silou k vnútornému valcovému povrchu telesa statora. zubové pneumotory – krútiaci moment Mk je vyvodený pôsobením tlaku vzduchu na plochy bokov zubov dvoch do seba zaberajúcich ozubených kolies. turbínové pneumotory – používajú sa pre malé výkony, dosahujú veľké otáčky (zubná vŕtačka).
- 31 -
STREDNÁ ODBORNÁ ŠKOLA STROJNÍCKA, Športová 1326, 024 01 Kysucké Nové Mesto
4.1.5 Regulačné pneumatické prvky Sú prvky, ktorými riadime, resp. regulujeme množstvo pretekajúceho média. Podľa funkcie ich rozdeľujeme : a) Rozvádzače - usmerňujú prietok plynu tým, že otvárajú alebo zatvárajú prietokové kanály. Podľa konštrukčného vyhotovenia môžu byť : 1. posúvačové – valcové, priamočiare, rotačné (obr. 31) 2. ventilové – sedlové, guľkové, tanierové (obr. 32)
Obrázok 31 : Posúvačové rozvádzače
Obrázok 32 : Ventilové rozvádzače
Vybrané typy rozvádzačov bez riadenia s označením ciest
2 – polohový 2 – cestný rozvádzač
2 – polohový 3 – cestný rozvádzač
2 – polohový 4 – cestný rozvádzač
2 – polohový 5 – cestný rozvádzač
3 – polohový 4 – cestný rozvádzač
3- polohový 3- cestný
32
MECHATRONIKA 4.1.5.1 Spôsoby ovládania rozvádzačov
Kontrolné otázky 1. Charakterizujte činnosť kompresorov 2. Vymenujte druhy a použitie kompresorov 3. Vymenujte pohonné jednotky pre činnosť kompresorov 4. Vymenujte hlavnú úlohu pneumotorov 5. Nakreslite schematické značky kompresorov a pneumotorov 6. Popíšte funkciu rozvádzačov a nakreslite schematické značky rozvádzačov
- 33 -
STREDNÁ ODBORNÁ ŠKOLA STROJNÍCKA, Športová 1326, 024 01 Kysucké Nové Mesto 4.1.6 Riadenie pneumatickým obvodom Schémy kreslíme pomocou symbolov a schematických značiek a zakresľujeme ich vzájomné prepojenie. Jednotlivé prvky mechanizmu sa odporúčajú usporiadať v smere toku energie nasledovne: dolu – zdroj energie, v strede – riadenie, hore akčná časť – pohon. Rozvádzače kreslíme vodorovne a vždy vo východiskovej polohe. Schéma môže pozostávať z jedného alebo viac reťazcov (jeden reťazec riadenie + pohon), zdrojová jednotka nepatrí do reťazca. Označovanie : Každý stavebný prvok je označený číslom konštrukčného člena. Toto číslo sa skladá z poradového čísla reťazca a indexu (napr. 1.2; 2.3) Číslovanie skupín: 0.X – prvky zdroja energie 1.X, 2.X, 3.X – označovanie reťazcov Číslovanie prvkov: X.0 – pracovný prvok (motor) 1.0; 2.0 X.1 – nastavovací prvok (rozvádzač) 1.1; 2.1 X.2; X.4; X. párne číslo – prvky ovplyvňujúce chod pracovných prvkov dopredu 1.2; 2.4 X.3; X.5; X. nepárne číslo – prvky ovplyvňujúce chod pracovných prvkov dozadu 1.3; 1.5 X.01; X.02 – prvky medzi nastavovacím členom a pracovným prvkom
34
MECHATRONIKA Základné zapojenia pneumatických štruktúr 1. Riadenie smeru 1A. Priame riadenie smeru
Jednočinný PM
Dvojčinný PM
1B. Nepriame riadenie smeru Používa sa pre riadenie priamočiarych motorov s veľkým pracovným objemom. Riadenie je zabezpečené rozvádzačom a tlačidlom. Týmto spôsobom môžeme riadiť všetky typy motorov ako v bode 1A, len do obvodu zaradíme pneumaticky riadený rozvádzač.
Jednočinný Dvojčinný PM
PM
2. Riadenie rýchlosti
1 činný PM – riadenie vysúvania 1 činný – riadenie zasúvania
2 činný PM – riadenie rýchlosti v obidvoch smeroch
- 35 -
