Пневматическая система управления кранами

Пневматическая система управления кранами

Пневматическая система управления обеспечивает плавное включение механизмов благодаря сжимаемости воздуха, использования принципа дросселирования (изменения величины сечений входных каналов), что повышает надежность и долговечность деталей и безопасность производства работ. Использование атмосферного воздуха вместо масла снижает стоимость эксплуатации всей машины.

В пневматической системе наибольшее давление воздуха не превышает 0,6—0,7 МПа, что вызывает соответствующее увеличение размеров исполнительных цилиндров по сравнению с гидравлическими и усложняет их компоновку на механизмах крана. Только благодаря применению специальных конструкций фрикционных пневмокамер-ных муфт указанный недостаток удается ликвидировать.

На рис. 109 приведена принципиальная схема пневматического управления стрелового крана КС-4361А. В систему пневмоуправле-ния входят следующие элементы: компрессор, холодильник и мас-ловлагоотделитель, ресивер, пульт управления с пневмораспредели-телем, трубопроводы и пневмокамеры, смонтированные на исполнительных механизмах крана.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Воздух предварительно сжимается в ступени компрессора, проходит через холодильник и масловлагоотделитель и сжимается во 2 ступени до 0,6—0,7 МПа, откуда поступает в ресивер и далее через трубопровод к пульту управления.

В масловлагоотделителе (рис. 110) воздух через направляющий винт идет в корпус, в котором очищается от влаги и масла, и далее попадает, как указано выше, в ступень компрессора.

На корпусе смонтированы предохранительный пневмоклапан и краник декомпрессии. Масло и влага.удаляются через спускное отверстие в дне крана, закрываемое пробкой.

От пульта управления воздух по трубопроводам и специальным вращающимся соединениям (см. рис. 109) поступает к пневмока-мерным муфтам механизмов крана.

Рис. 109. Принципиальная схема пневматического управления стрелового крана КС-4361А:
1 — манометр, 2 — рукоятка, 3 — пульт управления, 4 — стеклоочиститель, 5 — педаль, 6 — электромагнит, 7 — пневмокамерная муфта, 5 — клапаны быстрого оттормаживания, 9 — храповик стрелового барабана, 10— вращающиеся соединения, 11 — камера, 12 — предохранительный клапан, 13 — компрессор, 14 — сервомеханизм, 15 — краник для слива влаги, 16 — ресивер, 17 — трубопровод, 18 — регулятор потока

При выключении каждого механизма воздух из пневмокамерных муфт выпускается в атмосферу. Для быстрого оттормаживания механизмов крана в системах турботрансформатора, пневмокамерных “и тормозных муфт стрелового барабана и механизма передвижения крана установлены специальные клапаны.

Для плавного вращения платформы в системах реверсивного механизма и тормоза поворота, а также механизма передвижения применены регуляторы потока.

Управляют механизмами крана с пульта специальными устройствами — золотниками (клапанами). Золотники бывают двух типов: дифференциальные и прямого действия. Дифференциальные золотники применяют для тех механизмов кранов, которые требуют при своем включении регулирования внешних усилий. Такими механизмами являются механизмы с фрикционными муфтами, используемыми в кранах с одномоторным приводом — двигателем внутреннего сгорания. Для механизмов, не требующих изменения давления в системе, используют золотники прямого действия.

Рис. 110. Масловлагоотделитель:
1 — направляющий винт, 2—корпус, 3— пнев-моклапан, 4 — пробка, 5 — краник

Устройство дифференциального золотника показано на рис. 111. Сжатый воздух от компрессора поступает в золотник (в направлении /) и далее
по напорному трубопроводу (направление //) — к исполнительному пневмоцилиндру. От исполнительного пневмоцилиндра отработавший сжатый воздух по каналам А и Б поступает в атмосферу (направление ///). Для подачи воздуха через золотник к исполнительному пневмоцилиндру рукояткой нажимают на подвижный колпачок, который перемещается в корпусе золотника и передает усилие через рабочую пружину и стакан на диафрагму. Диафрагма под действием стакана прогибается до тех пор, пока не опустится до упора во впускной клапан и не перекроет выход воздуха от исполнительного пневмоцилиндра в атмосферу. При дальнейшем опускании стакана пружина будет сжиматься при неподвижном впускном клапане. В момент, когда усилие в пружине будет выше давления воздуха на клапан и сопротивления пружины, клапан опустится и откроет доступ воздуху под диафрагму и далее по напорному трубопроводу к исполнительному пневмоцилиндру (камере).

По мере заполнения полости пневмоцилиндра (камеры) воздухом давление на диафрагму со стороны исполнительного пневмоцилиндра будет возрастать.

Под воздействием этого давления диафрагма начнет выгибаться и сжимать пружину. Сжатие пружины повлечет за собой движение вверх стакана 3 и перемещение впускного клапана до упора его в заплечики корпуса золотника. В этом положении (при неподвижном колпачке 1) доступ воздуха от компрессора прекратится. Чтобы увеличить давление в пневмоцилиндре, необходимо дополнительно нажать на колпачок с помощью рукоятки и снова, сжав пружину, продвинуть стакан и приоткрыть клапан для впуска очередной порции воздуха. Пневмоцилиндр и полость под диафрагмой будут заполняться воздухом до момента перекрытия клапана. Количество поступающего через золотник воздуха (давление) в исполнительные пневмоцилиндры зависит от степени нажатия машинистом рукоятки пульта управления на колпачок. Таким образом, плавность включения механизмов при прочих равных условиях (регулирование, плотность прилегания клапанов) зависит от умения машиниста управлять краном.

Рис. 111. Дифференциальный золотник:
1 — колпачок, 2,5 — пружины, 3 — стакан, 4 — клапан, 6 — диафрагма, 7 — корпус

При снятии нагрузки на колпачок пружины 2 приведут элементы дифференциального золотника в первоначальное (нерабочее) положение, показанное на рисунке. Воздух будет выпущен в атмосферу.

Усилие от рукоятки пульта управления передается на колпачок .золотника через регулировочный винт. Регулированием расстояния между винтом и колпачком можно изменять давление в исполнительных пневмоцилиндрах (камерах): увеличение зазора между указанными элементами приводит к уменьшению давления, а уменьшение зазора — к возрастанию давления.

Механизмы включаются и выключаются с помощью исполнительного пневмоцилиндра (рис. 112). Пневмоцилиндр состоит из корпуса, поршня с манжетой, штока и возвратной пружины. Воздух от золотника (клапана) управления поступает через отверстие в крышке пневмоцилиндра, давит на поршень и сжимает пружину. Под действием воздуха поршень, а вместе с ним и шток перемещаются и через вилку штока включают механизм крана. Для защиты штока от повреждений используют специальный чехол. Полость пневмоцилиндра, в которой расположена пружина, соединяется с атмосферой сапуном. Через сапун воздух выталкивается из полости при рабочем ходе поршня и исключает тем самым дополнительное сопротивление. При снятии давления воздуха от золотника управления поршень под действием пружины совершает холостой ход и вытесняет отработавший воздух из пневмоцилиндра в атмосферу.

В системе пиевмоуправления, кроме исполнительных пневмоци-линдров, применяют исполнительные камеры; принципиальная схема одной из них приведена на рис. 113.

Исполнительная пневматическая камера включает в себя корпус, закрываемый крышкой. В корпусе помещена резиновая диафрагма, прижимаемая к фланцам корпуса и крышки болтами Через отверстие в корпусе проходит шток, на внутреннем конце которого закреплена тарелка, а на внешнем — вилка для соединения с элементами управления механизма. Между тарелкой и стенкой корпуса расположены возвратные пружины. На механизме крана камеоа закреплена болтами.

Рис. 112. Исполнительный пневмоцилиндр:
1 – поршень, 2 – пружина, 3 ~ шток, 4 – крышка, 5 – вилка, 6 — сапун

Принцип работы камеры следующий. Сжатый воздух из системы через штуцер 5 попадает в полость между диафрагмой и крышкой камеры. Воздействуя на эластичную диафрагму, воздух прогибает ее внутрь, что вызывает сжатие пружин и перемещение штока вправо Движение штока обеспечивает включение исполнительного механизма.

При включении механизма движение воздуха из исполнительного пневмоцилиндра (камеры) в атмосферу происходит относительно медленно из-за падения давления и сопротивления в отводящих элементах системы. Замедленное срабатывание механизма удлиняет рабочий цикл, вызывает повышенное трение и излишний нагрев рабочих частей механизмов крана. Чтобы устранить это, применяют специальные клапаны быстрого оттормаживания, которые устанавливают между пневмоцилиндрами (камерами) и клапанами управления.

Сжатый воздух от системы к исполнительной камере и пневмо-цюшндру, закрепляемым на вращающихся механизмах крана, передают с помощью специальных вращающихся соединений. Соединения оывают двух типов: для подвода воздуха на одно направление и на два направления.

Вращающееся соединение для подвода воздуха на одно направление показано на рис. 114, а. На конце рабочего вала механизма закреплен штуцер, который опирается на шарикоподшипник, смонтированный в корпусе неподвижной части соединения. Воздух через отверстия в крышке корпуса попадает в полость (на рисунке указан стрелкой), где размещен подшипник, и оттуда проходит через штуцер и отверстие в валу механизма и далее к исполнительной камере. Чтобы устранить утечку воздуха из соединения, в корпусе и штуцере предусмотрены уплотнения.

Рис. 113. Исполнительная камера:
1— корпус, 2 — диафрагма, в — крышка, 4 — тарелка, 5 — штуцер, 6 — пружина, 7 — болт, 8 — шток, 9 — вилка

Вращающееся соединение для подвода воздуха на два направления выпускают двух конструктивных разновидностей: с отводом воздуха через полость вала (рис. 114,6) и с отводом воздуха через штуцер (рис. 114, в).

В первой конструкции сжатый воздух к одной камере поступает через крышку корпуса, штуцер, отверстие в наконечнике и далее по центральному отверстию вала механизма; воздух ко второй муфте поступает через отверстие в корпусе, боковое отверстие в штуцере и полость между валом и наконечником и проходит в отверстие.

Во второй конструкции соединения воздух к первой муфте проходит по центральному отверстию штуцера и отверстию вала; ко второй муфте — через боковое отверстие штуцера и наконечник, закрепленный на нем.

Работоспособность пневматической системы управления крана в значительной степени зависит от ухода за ней: поддержания системы в чистоте, своевременного удаления грязи и влаги, устранения утечек, обеспечения надежной работы компрессора.

Рис. 114. Вращающиеся соединения:
а — на одно направление, б — на два направления с отводом воздуха через полость, в — соединение с отводом воздуха через штуцер; 1 — рабочий вал, 2 — штуцер, 3 — шарикоподшипник, 4 — корпус, 5 — уплотнения, 6 — крышка, 7, 10 — отверстия в корпусе, 8 — боковое отверстие, 9 — наконечник

Нарушение четкой работы системы происходит при попадании в нее пыли и влаги, засасываемых компрессором вместе с воздухом из атмосферы. Влага в системе в виде конденсата вызывает коррозию деталей, при отрицательной температуре конденсат замерзает и образуются пробки в воздухопроводах и пневмокамерах. Поэтому необходимо удалять конденсат из системы, продувая ее до начала и после смены. В процессе работы рекомендуется через 2—3 ч спускать конденсат. Пыль в систему может попасть и при ослаблении соединений. Утечка воздуха также нарушает четкость действия пневмокамер, вызывает перегрузку компрессора. Плотность соединений проверяют с помощью мыльной пены, которую наносят на место сочленений кисточкой. Если на пене появятся пузырьки, то необходимо затянуть болты до полного прекращения утечки воздуха из системы.

Уход за пневмокамерами заключается в проверке качества резиновой диафрагмы, которая не должна пересыхать и иметь надрывов, рисок и расслоений. Некачественную диафрагму следует заменять новой.

Цилиндры после 150—200 ч работы рекомендуется покрывать внутри смазкой ЦИАТИМ-201, регулярно промывать керосином фильтры в крышках, проверять плотность соединений, сохранность защитного чехла.

Обслуживать компрессор и устранять возможные неисправности необходимо в полном соответствии с инструкцией по эксплуатации. При уходе за компрессором полагается каждую смену проверять уровень масла в картере; осматривать крепление компрессора и степень натяжения клиновых ремней; периодически осматривать, ‘очищать от нагара и промывать клапаны; менять масло в сроки, установленные инструкцией.

Структура пневматических систем и устройств

Пневматическая система

это техническая система, состоящая из устройств, находящихся в непосредственном контакте с рабочим газом (воздухом)

Энергию сжатого воздуха промышленных пневматических систем используют для приведения в движение механизмов и
машин, автоматического управления технологическими процессами, пескоструйной очистки, перемешивания растворов,
распыления красок, транспортирования сыпучих материалов, дутья в доменные печи и т. п. Наибольшее применение
энергия сжатого воздуха получила в пневмоприводах.

В компрессорном пневмоприводе сжатый воздух подается в пневмодвигатель компрессором. В аккумуляторном приводе
сжатый воздух поступает в пневмодвигатели из пневмоаккумулятора, предварительно заряженного от внешнего
источника, не входящего в состав привода. Наиболее широкое распространение в промышленности нашли
магистральные пневмоприводы, в которых сжатый воздух подается в пневмодвигатели от пневмомагистрали
(заводской, цеховой и т. п.), не входящей в состав привода.

Пневмоприводы, в которых сжатый воздух из пневмодвигателя поступает в атмосферу, называют приводами с
разомкнутой циркуляцией. В пневмоприводах с замкнутой циркуляцией сжатый воздух из пневмодвигателя поступает
во всасывающую пневмолинию. Основные элементы, входящие в состав пневмоприводов, приведены на рис. 1.2.

Материал из справочника «Пневматические устройства и системы в машиностроении» под
ред. Е.В.ГЕРЦ

Что такое пневматические системы управления?

Пневматическая система управления HVAC, безусловно, недооценена в технике, и мы в Advanced Control Solutions оцениваем ее довольно высоко. Они используются во всем мире во многих приложениях, без некоторых из которых мы не могли бы обойтись сегодня, и поэтому мы хотели бы обсудить эти устройства управления и то, как они могут принести пользу вашему бизнесу.

Экономичные системы пневматики — это отрасль техники, использующая сжатый воздух и/или газ для проведения и управления энергией. Они выполняют те же функции, что и гидравлические системы, но вместо этого они перекачивают сжатый воздух и газы. Эти сложные пневматические устройства используются в повседневной практике и используют сжатый воздух в качестве метода управления системами HVAC.

Область применения варьируется от крупных производственных складов до промышленных предприятий, где пневматические органы управления выполняют множество задач, а также легко адаптируются к более мелким монотонным задачам. Только по этим двум причинам эти системы благоприятны для их использования в тяжелом оборудовании, таком как дрели, из-за их повторяющегося действия, которое выполняет устройство.

Как работает пневматическое управление?

В этих устройствах используется сжатый воздух в качестве метода управления системами HVAC. Сжатый воздух подается по медным и пластиковым трубкам от контроллера к управляющему устройству, обычно к заслонке или приводу клапана. Этот метод управления основан на датчиках и термостатах, которые сбрасывают или удерживают линейное давление от датчика до устройства управления и исполнительного механизма. Каждый датчик реагирует на изменения температуры, влажности и статического давления, чтобы обеспечить обратную связь в контуре управления, чтобы открывать или закрывать привод в соответствии с контрольной точкой. Приводы содержат диафрагмы и пружины, чтобы работать в соответствии с управляющим сигналом. В этой системе в качестве средства связи используется сжатый воздух. Каждый термостат в здании с пневматической системой управления имеет одну или несколько воздушных линий, соединенных с ним от основного источника сжатого воздуха и к конечному устройству какого-либо типа, например, клапану.

Почему мы используем пневматику?

Пневматические системы управления используются в различных отраслях промышленности; один из которых находится на производственных объектах для автоматизации заводов; с этим приходят низкие первоначальные и текущие затраты на техническое обслуживание. Эти системы управления более экономичны в механических движениях, поэтому по сравнению с электрическими системами пневматические системы каждый раз выигрывают благодаря своей простой конструкции, простоте и пневматическому механизму.

Благодаря простоте этих устройств комбинация задач может выполняться одновременно на автоматизированном оборудовании от простых задач захвата до позиционирования и укладки в складских и производственных условиях. Кроме того, возможны задачи, требующие точности, такие как прессование и высокие уровни натяжения.

Приводы
Пневматические приводы, «моторы» с пневматическим приводом, которые управляют клапанами и заслонками, остаются самыми надежными, долговечными и экономичными из доступных приводов. Они практически не требуют обслуживания, за исключением осмотра и регулировки механических соединений. Легко выбрать приводы, которые перестают работать в желаемом положении при потере электроэнергии (и, следовательно, пневматического давления воздуха). Пневматические приводы всех размеров стоят намного меньше, чем соответствующие электрические/электронные приводы.

Компоненты модульного управления
«Мозги» полной пневматической системы управления распределены по всему зданию с использованием многочисленных пневматических строительных блоков, таких как термостаты, контроллеры приемника и пневматические реле. Практически любая стратегия управления может быть реализована с помощью специально разработанной пневматической системы управления. Пневматика может обеспечить отличные характеристики управления и точно поддерживать заданные значения. Простота и гибкость этих систем предоставляет конечному пользователю простое и очень экономичное решение.

Техническое обслуживание пневматических элементов управления HVAC

Чтобы держать эти системы сжатого воздуха под контролем, они требуют двух важных видов обслуживания. Во-первых, необходимо убедиться, что пневматическая подача воздуха всегда чистая, надежная и сухая. Во-вторых, выполнить программу планового и профилактического обслуживания, в соответствии с которой все компоненты управления проверяются и, при необходимости, регулируются каждые пару лет или около того. (Если оставить без присмотра пневматические контроллеры и термостаты, они могут в конечном итоге отклониться от заданного значения, вследствие чего энергия будет удалена из соответствующей переменной.)

Для многих коммерческих зданий лучшим способом обслуживания пневматических систем управления является заключение контракта на постоянное обслуживание со сторонней компанией. В Advanced Control Solutions наши инженеры-механики обслуживают и обслуживают пневматические системы управления для промышленных, коммерческих и институциональных объектов. Мы предоставляем контракты на профилактическое обслуживание различных размеров в зависимости от ваших индивидуальных требований.

Преимущества пневматических систем

Поскольку они являются высокоэффективными и долговечными системами, их использование сжатого воздуха позволяет легко транспортировать их через множество устройств. С экономической точки зрения, после использования этот сжатый воздух может быть выпущен обратно в атмосферу без дополнительной обработки. Никакие химические вещества не выделяются при работе пневматики, что делает эти системы благоприятным вариантом для окружающей среды.

Однако, как упоминалось ранее, мы считаем, что основным преимуществом использования пневматических систем управления является их низкая стоимость эксплуатации из-за низких затрат на техническое обслуживание. Кроме того, их долговечность демонстрирует, что затраты на техническое обслуживание и ремонт значительно ниже, чем у многих других систем, представленных на рынке.

Как Advanced Control Solutions могут помочь вашему бизнесу?

Обслуживание и ремонт пневматических систем управления

• Мы предлагаем регулярное обслуживание, капитальный ремонт и ремонт пневматических систем управления всех марок и моделей
• Полностью квалифицированные инженеры на каждом вызове и проекте
• Техническое обслуживание и ремонт воздушного компрессора
• Калибровка пневматических термостатов
• Поиск и устранение неисправностей, диагностика и ремонт пневматических магистралей и проблем с давлением воздуха в трубопроводе
• Модернизация пневматических беспроводных термостатов с прямым цифровым управлением (DDC) для автономной работы или для подключения к системе DDC здания
• Модернизация пневматических клапанов приводами DDC или преобразователями E/P
• Ремонт и замена неисправных пневматических устройств, таких как термостаты, клапаны, приводы заслонок, осушители воздуха, регуляторы и контроллеры приемника
• Текущие контракты на профилактическое обслуживание всех пневматических систем

Наша команда механиков обладает опытом, позволяющим выполнять широкий спектр сопутствующих услуг для ваших пневматических систем, поддерживая их техническое обслуживание в течение всего года. Свяжитесь с нашей командой сегодня или позвоните нам по телефону 01483 237812, и мы будем рады помочь вам с вашим запросом.

Пневматические системы управления, пневматические средства управления

Каковы основные принципы пневматики? Как насчет Пневматического управления или Пневматического управления ?

Пневматика — это технологический термин, который фокусируется на изучении и применении сжатого газа в качестве среды передачи энергии, используемой для облегчения механического движения. В стационарном месте, таком как фабрика, объект снабжен водопроводом (трубопроводом) для распределения сжатого окружающего воздуха к стационарным инструментам, оборудованию сборочной линии, системам очистки и многому другому. Сжатый воздух является наиболее предпочтительной средой по сравнению с токсичными жидкостями, необходимыми для передачи энергии через гидравлику – сжатый окружающий воздух не представляет опасности для здоровья или окружающей среды в случае утечки – не говоря уже о том, что окружающий воздух является бесплатным.

Когда мы говорим о пневматическом управлении или системе пневматического управления, мы просто обсуждаем механическое устройство или ряд устройств, использующих сжатый воздух для выполнения конкретной задачи. Автономные и/или переносные пневматические устройства меньшего размера могут работать на баллонах со сжатыми газами, которые могут включать бескислородный азот (OFN), газ, который может вызвать опасность удушья. При использовании ОФН или других газов, поставляемых из баллонов, необходимо соблюдать надлежащие меры предосторожности при вентиляции. В дополнение к пневматическому управлению и системам пневматического управления пневматическая энергия широко и обычно используется в известных приложениях, которые включают:

• Пневматические тормоза на различных транспортных средствах, включая поезда
• Плотницкий пневматический гвоздезабивной пистолет или электрические гаечные ключи, используемые автомеханиками
• Системы управления HVAC
• Отбойные молотки, используемые дорожными или другими рабочими бригадами
• Трубные органы
• Надувные конструкции
• Пневматическая почта или другие системы доставки документов
• Тренажеры
• Воздушные компрессоры для накачки шин на заправочных станциях и множество других применений

Короче говоря, пневматическое управление, пневматические системы управления, а также многочисленные пневматические устройства окружают нас повсюду. Чтобы узнать больше о многих преимуществах пневматики, а также обо всей нашей линейке высококачественных пневматических продуктов, свяжитесь с нами в любое время. Мы будем рады услышать от вас!

Применение для пневматического управления

Пневматические системы используются во многих местах нашего повседневного мира, включая двери поездов, автоматические производственные линии, механические зажимы и многое другое. Пневматическая система использует сжатый воздух для передачи и управления энергией. Использование пневматического управления имеет много преимуществ, особенно в промышленном и производственном секторе для управления автоматикой в ​​машинах.

Проверенная долговечность и надежность

Пневматические элементы управления зарекомендовали себя как очень долговечные и надежные даже в самых тяжелых производственных условиях. По сравнению с другими элементами управления, такими как электродвигатели, работающие на электричестве, пневматические элементы управления, использующие воздух, оказались намного более надежными.

Низкая точность

Эффективность использования сжатого воздуха зависит от доступного объема воздуха. Объем воздуха может изменяться в зависимости от того, нагревается ли он, что меняет объем воздуха, доступного для использования. Это может изменить точность использования сжатого воздуха.

Пневматическое управление

Эти средства управления изменили способ ведения бизнеса многими компаниями. Такие отрасли, как производство и транспорт, теперь могут работать более эффективно благодаря наличию сжатого воздуха.

Дополнительная литература о пневматических элементах управления

• Рекомендации по выбору пневматических клапанов

  Позвольте нашей команде помочь вам решить проблемы с пневматическими системами управления и предоставить вам пневматические клапаны, которые подходят для вашего конкретного применения.

• Высококачественная пневматическая система управления

  Есть множество причин, по которым наши пневматические элементы управления опережают другие бренды.