Как правило, клапан не может управлять процессом сам по себе, поэтому ему нужен оператор, чтобы разместить его для управления переменной процесса. Для дистанционного и автоматического управления клапанами требуется специальное устройство, такое как привод. Привод — это один из видов устройств, используемых для того, чтобы что-то работало или двигалось. Приводы доступны в трех типах, которые определяются их источником энергии и используются в таких отраслях, как электрическая, гидравлическая и пневматическая. Итак, в этой статье обсуждается обзор пневматический привод – рабочие и их приложения.
Что такое пневматический привод?
Определение пневматического привода: Тип привода, который используется для преобразования энергии сжатого воздуха в движение. Существуют разные производители, которые предлагают различные формы пневматических приводов, где одни приводы преобразуют энергию сжатого воздуха в линейное движение, а другие — во вращательное движение. Эти приводы имеют разные названия в отрасли, такие как воздушные цилиндры, воздушные приводы и пневматические цилиндры.
Как работает пневматический привод?
Пневматический привод в основном зависит от некоторой формы сжатого газа, такого как сжатый воздух, который входит в камеру для создания давления. Как только этот воздух создает достаточное давление по сравнению с внешним атмосферным давлением, это приводит к контролируемому кинетическому движению устройства, такого как шестерня или поршень. Таким образом, это результирующее движение направлено либо по кругу, либо по прямой. Эти приводы являются одними из наиболее часто используемых механических устройств в широком спектре современных отраслей промышленности, когда преобразование сжатого газа в энергию является чрезвычайно контролируемым, воспроизводимым и надежным.
Конструкция и работа пневматического привода
Пневматический привод состоит из различных компонентов, таких как пружина, компрессор, резервуар, диафрагма и клапан. На следующей схеме представлена конструкция пневматического привода. Для привода этой системы энергия жидкости заменяется механической. В этой системе свежий воздух сжимается компрессором, и этот воздух просто хранится в резервуаре для хранения.
Здесь клапан управления потоком используется для управления направлением воздуха и скоростью его потока. Пружинный блок в этом приводе управляет потоком воздуха из одного места в другое, а также обеспечивает обратный ход к поршню.
Сначала регулирующий клапан остается открытым, а диафрагма под действием пружины поднимается вверх, когда требуется подача воздуха. Затем воздух забирается из атмосферы, фильтруется фильтром и подается в компрессор. Теперь компрессор будет сжимать воздух и повышать уровень давления.
Здесь мы должны заметить, что, когда уровень давления воздуха увеличивается, температура воздуха также увеличивается. Таким образом, воздухоохладители используются для поддержания температуры в умеренном диапазоне. После этого сжатый воздух просто хранится в резервуаре для хранения, чтобы можно было поддерживать уровень давления. Кроме того, этот сжатый воздух внутри системы передает энергию диафрагме пневматического привода. Как только сила превышает силу пружины из-за сжатого воздуха, она удерживает диафрагму вверху, заставляя диафрагму двигаться вниз, чтобы закрыть регулирующий клапан.
Когда давление подачи воздуха увеличивается, диафрагма непрерывно движется вниз, и это полностью закрывает регулирующий клапан в определенной точке. Точно так же, как только давление подачи воздуха уменьшается, сила, приложенная к диафрагме пружиной, преодолевает силу из-за приложенной силы. Это может привести к движению диафрагмы вверх, чтобы открыть регулирующий клапан.
Здесь также отмечается, что положение регулирующего клапана в основном зависит от давления воздуха. В результате открытие и закрытие регулирующего клапана связано с движением диафрагмы под давлением воздуха.
Мы знаем, что после контроллера есть исполнительные механизмы, которые подают управляющий сигнал для выполнения предпочтительного действия. Таким образом, давление воздуха будет изменяться на основе полученного управляющего сигнала, и это одновременно изменяет положение регулирующего клапана. Таким образом, этот привод работает в соответствии с полученным управляющим сигналом и управляет процессом.
Типы пневматических приводов
Существуют различные типы пневматических приводов, такие как поршни, вращающиеся лопасти и пружины или диафрагмы.
Поршневой пневматический привод
Этот тип пневматического привода использует поршень внутри цилиндра. Движение поршня может быть вызвано простым приложением меньшей или большей силы к одной стороне поршня.
Пневматический привод поршневого типа одностороннего действия использует пружину на одной стороне и изменяет силу на другую сторону, тогда как пневматический привод поршневого типа двойного действия имеет давление воздуха, которое прикладывается к обеим сторонам поршня. Линейное движение поршня может быть непосредственно использовано для приведения в действие линейного движения, в противном случае оно может быть преобразовано во вращательное движение с помощью шестерни и рейки или соответствующего механического устройства. Эти приводы легко распознаются по диаметру цилиндра и длине хода. Пневматический привод с большим цилиндром способен создавать большее усилие.
Ротационно-лопастной пневматический привод
Пневмопривод пластинчато-роторного типа работает просто как поршневой пневматический привод с двумя камерами под давлением. Корпус этого привода имеет форму клина, а не цилиндра. Лопасть с выходным валом просто разделяет две камеры под давлением. Изменение степени разницы между лопастями соответственно перемещает выходной вал на 90 градусов.
Пружинный/мембранный пневматический привод
Пневматическому приводу такого типа требуется сжатый воздух, чтобы прижать диафрагму к пластине, противостоящей пружине. Как только давление уменьшится, пружина оттянет диафрагму. Таким образом, изменяя силу, положение может быть достигнуто. Этот тип привода может открываться/закрываться при отказе, когда сила воздуха теряется из-за того, что пружина возвращает привод в положение останова.
Преимущества и недостатки
преимущества пневматического привода s включают следующее.
- Пневматические приводы обеспечивают высокую силу и высокую скорость движения, когда-то использовавшиеся в приложениях, основанных на управлении линейным движением.
- Эти приводы имеют высокую износостойкость.
- Имеют высокую надежность.
- Это предпочтительные устройства, где гигиена имеет важное значение в приложениях.
- Экономически эффективным.
- Они очень просты в обслуживании и установке
- Они чрезвычайно длительны & могут уменьшить затраты, необходимые, чтобы поддержать их работу.
- Эти приводы имеют широкий диапазон рабочих температур от 0 до 200 °C.
- Они взрывобезопасны и пожаробезопасны.
- Пневматические приводы имеют меньший вес.
недостатки пневматических приводов включая следующее.
- Мощность O/P этого привода меньше, чем у гидравлического привода.
- Внутренние детали машины не смазываются из-за использования воздуха в качестве жидкости.
- Точность вывода значительно ниже при низкоскоростных операциях.
- Эти приводы работают очень эффективно, когда они используются для определенных целей.
- Они не работают хорошо на меньшей скорости.
- Сжатый воздух нуждается в хорошей подготовке
- Воздух может быть загрязнен смазкой или маслом, что снижает его техническое обслуживание.
Приложения
применение пневматических приводов включая следующее.
- Пневматические приводы применимы в широком диапазоне применений, таких как различные промышленные области, и некоторые из областей применения этих приводов:
- Воздушные компрессоры.
- Авиация.
- Железнодорожное приложение.
- Упаковочное и производственное оборудование.
- Горючие автомобильные двигатели.
- Эти приводы обычно используются в поршнях и камерах зажигания автомобилей с бензиновым двигателем. Таким образом, они используют воздушное зажигание и бензин для генерирования энергии под давлением, которая в конечном итоге перемещает поршень и передает энергию коленчатому валу автомобиля. Но эти приводы в основном зависят от сжатого газа без воспламенения для создания предпочтительной механической силы.
- Эти типы приводов необходимы для упаковочного и производственного оборудования, воздушных компрессоров, почтовых трубок, а также транспортных устройств, таких как самолеты и железные дороги.
Как пневматика используется в робототехнике?
Как правило, пневматика использует сжатый газ для управления физическими системами. Они широко используются в роботах со сжатым воздухом для создания механического движения.
Что такое пневматическая роботизированная рука?
Пневматическая роботизированная рука работает как человеческая рука и состоит из двух рук, а именно; плечо и предплечье. Плечо является постоянным с шарнирной опорой на вращающемся основании и приводится в действие пневматическим цилиндром, в то время как предплечье крепится к плечу с помощью шарнирной опоры. Поэтому робот-манипулятор работает как человеческая рука, используя пневматический цилиндр.
Таким образом, это обзор пневматического привода – работа с приложениями. Эти приводы являются эффективными, высоконадежными и безопасными источниками управления движением, которые используют газ или сжатый воздух для преобразования энергии в линейное или вращательное движение. Они особенно подходят для частого открытия и закрытия клапана, а также используются в других промышленных приложениях, где использование электричества может вызвать воспламенение или пожар. Вот вам вопрос, какие есть примеры приводов?
