Рабочее давление и расход сжатого воздуха

Давление

Давление. Выбор оптимального рабочего давления сжатого воздуха для пневматических устройств и систем является одним из важнейших условий их эффективной эксплуатации. Повышение уровня давления позволяет уменьшить размер силовых исполнительных устройств при неизменном развиваемом усилии, что в некоторых случаях имеет решающее значение. Однако, при повышении давления увеличивается расход сжатого воздуха в системах управления и возрастает шум.

На основании опыта эксплуатации и технических характеристик пневматических устройств рекомендуются следующие значения давления на входе: для пневмоприводов различных машин и систем механизации станков, прессов и т. д. 0,6—1 МПа и выше, если размер исполнительных механизмов играет решающую роль (например, у пневмоприводов многоэлектродных сварочных машин); для пневматических систем автоматического управления (построенных на устройствах высокого давления) 0,4—0,6 МПа; для ручного инструмента, трамбовок, вибраторов 0,4—0,6 МПа; для форсунок, пескоструйных аппаратов, краскораспылителей, обдувочных сопел, распушающих устройств 0,2—0,4 МПа.

При значительном количестве потребителей воздуха с разным уровнем давления целесообразно иметь сети высокого 0,7—1 МПа и выше, и низкого 0,2— 0,4 МПа давлений, что дает экономию энергетических затрат на производство сжатого воздуха. Для снабжения потребителей сжатого воздуха давлением свыше 0,8 МПа обычно применяют индивидуальные или дожимающие компрессоры.

При выборе давления необходимо принимать во внимание возможные его колебания в заводской сети при одновременном подключении большого числа потребителей и потери давления при транспортировании воздуха по трубопроводу от компрессорной до потребителя. В правильно построенных пневмосетях предприятий колебания давления обычно не превышают 0,05 МПа, а потери давления 5—10% от рабочего давления.

Расход

Расход. При определении расхода сжатого воздуха обычно применяют следующий порядок расчета. По каталожным или расчетным данным определяют расход воздуха для единицы оборудования каждого типа и размера. Для практических целей можно пользоваться средними значениями расхода воздуха для различных потребителей, учитывающими увеличение утечек в процессе эксплуатации, которое может привести к увеличению первоначального расхода воздуха на 20—30% и более.

При определении расхода воздуха для большого числа потребителей, работа которых связана определенной последовательностью в соответствии с заданным циклом, следует найти для каждого потребителя количество воздуха на одно срабатывание и на цикл, а затем суммировать полученные результаты. Подсчитанный таким образом расход за цикл надо умножить на число циклов за определенное время.

Для определения производительности компрессора или диаметра питающих воздухопроводов необходимо знать величину максимального одновременного расхода воздуха для группы снабжаемых потребителей.

К групповому расходу воздуха следует добавить расход на утечки воздуха в магистральных и цеховых воздухопроводах. Утечки воздуха во внешних (магистральных) воздухопроводах обычно невелики и составляют не более 1—2% общего расхода, в цеховых воздухопроводах потери от утечек составляют 8 — 10%.

Энергетические затраты могут быть снижены за счет: замены пневмоцилиндров двухстороннего действия пневмоцилиндрами одностороннего действия с возвратом под действием силы тяжести или пружины; применения пониженного давления в центральной части системы управления и для холостых ходов пневмоцилиндров; организации сетей с различными уровнями давления и др.

 

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