Пневматический исполнительный механизм
Пневматический исполнительный механизм — устройство, которое использует давление сжатого воздуха, чтобы произвести механическое движение. Движение, которое произведено, затем может использоваться, чтобы выполнить функцию перемещения регулирующего органа в системе автоматического регулирования.
Движение, вырабатываемое пневматическим исполнительным механизмом может быть использовано, например, для выбора положения вентиля, управляющего потоком пара, воды или других жидкостей. Для управления положением заслонки или жалюзи, течением воздуха или других продуктов технологического процесса.
Пневматический исполнительный механизм
Это наиболее распространенный тип исполнительных механизмов, используемых в автоматических системах регулирования технологических процессов.
Различаются три общих вида пневматических исполнительных механизмов, используемых в промышленности: мембранные исполнительные механизмы однонаправленного действия, мембранные исполнительные механизмы двойного действия и поршневые исполнительные механизмы.
Мембранный исполнительный механизм однонаправленного действия
Мембранный исполнительный механизм однонаправленного действия классифицирован, как механизм однонаправленного действия, потому что воздушное давление вводится в исполнительный механизм только через один порт и давление воздействует только на одну сторону мембраны.
Такой тип исполнительного механизма мог бы использоваться для управления движением клапана на топливной линии или для регулирования расхода питательной воды в котел, когда очень опасно прекращение потока воды в котел.
Мембранный исполнительный механизм однонаправленного действия
В состав такого механизма входит:
1. Гибкая мембрана, часто сделанная из прорезиненной ткани; 2. Металлический диск, который принимает на себя нагрузку и поддерживает мембрану; 3. Пружина, которая прикладывает предварительное усилие на мембрану и шток, связанный с мембраной и перемещающийся при прогибе мембраны;
4. Орган управления, движение которого будет обеспечивать исполнительный механизм;
Принцип действия:
1. Давление вводится в механизм; 2. Мембрана прогибается вверх, сжимая пружину и поднимая шток;
3. Шток двигается пропорционально величине давления воздуха, приложенного к исполнительному механизму через порт ввода давления.
Связь движения штока с величиной приложенного давление воздуха означает, что управление прилагаемым давлением позволяет исполнительному механизму устанавливать регулирующий орган в любой заданной точке его зоны перемещения.
Мембранный исполнительный механизм двойного действия
Мембранные исполнительные механизмы двойного действия содержат два порта для ввода давления. Такие механизмы часто используются там, где ограничено пространство для размещения клапана.
Давление воздуха обеспечивает усилия для движения в обоих направлениях и не имеется никакой потребности в применении громоздкой пружины, используемой в мембранных исполнительных механизмах однонаправленного действия.
Мембранные исполнительные механизмы двойного действия
Принцип действия:
Головка исполнительного механизма разделена на две секции или камеры, мембранной и двумя металлическими дисками. Имеются два порта, по одному для каждой камеры. 1. Давление воздуха, прилагаемое к нижнему порту, перемещает мембрану и шток вверх;
2. Давление воздуха, прилагаемое к верхнему порту, перемещает мембрану и шток вниз.
Так как давление воздуха обеспечивает силу для движения в двух направлениях, это исполнительный механизм двойного действия.
Поршневой исполнительный механизм
В поршневом пневматическом исполнительном механизме давление воздуха действует на поршень в цилиндре для развития тяги и создания движения. Поршневой исполнительный механизм позволяет обеспечивать большее перемещение штока, которое ограничено лишь практической длиной цилиндра.
Поршневой пневматический исполнительный механизм хорошо подходит для работ, где требуется передвижение на большее расстояние. Обычно используется для выбора положения жалюзи и заслонок, которые управляют потоком воздуха или других газов в промышленных процессах.
Поршневой исполнительный механизм
В состав такого механизма входит:
1. Цилиндр; 2. Две торцевые крышки, которые герметично закрывают цилиндр; 3. Два порта, через которые сжатый воздух поступает в цилиндр или выходит из него; 4. Поршень, который перемещается в цилиндре;
5. Шток поршня, который соединяет поршень с органом управления, приводимым в действие исполнительным механизмом.
Принцип действия:
1. Поршень перемещается под действием давления воздуха, подаваемого через один порт;
2. В это время воздух на другой стороне поршня выпускается наружу через другой воздушный канал, соединенный с атмосферой;
Поршневой пневматический исполнительный механизм
Пневматические фитинги: популярные соединительные элементы для пневмосистем
Пневматические фитинги — это соединительные приспособления, которые используются для стыковки пневматических шлангов между собой, а также для подключения этих шлангов к пневматическому оборудованию и инструментам. Для таких систем в первую очередь важна надёжная герметизация, поэтому пневмофитинги должны быть качественными и исключать любые утечки воздуха.
Пневматические фитинги — это соединительные детали, используемые в самых разных системах и устройствах, работающих со сжатым воздухом
Материалы, из которых изготавливают пневмофитинги
Фитинги для пневмосистем изготавливаются из разных материалов. А именно:
- разнообразные металлы;
- нержавеющая сталь, обладающая прекрасными антикоррозийными характеристиками;
- современные полимерные материалы;
- смешанные варианты, которые включают в себя и металлические и пластиковые части.
Пластиковые детали отличаются рядом преимуществ, среди которых стоит отметить низкую стоимость на такие пневматические фитинги, а также устойчивость к коррозии и долгий эксплуатационный срок.
На сегодняшний день существует широкий выбор соединительных элементов для пневмосистем, отличающихся по своему конструктивному исполнению и способу монтажа, что позволяет расширить область использования этих приспособлений.
Эксплуатационная сфера фитингов для пневматики
Пневмотрубки и пневмофитинги используются для создания надёжных соединений в пневматических системах. Эти системы могут быть разнообразными и использоваться для разных целей. Кроме этого, стоит отметить, что эти соединительные элементы используются и в конструкциях, которые осуществляют перекачку ранее отфильтрованного воздуха.
Подобные типы фитингов устанавливают в системах, давление в которых не превышает 12 бар
А также их используют при соединении отдельных элементов водопроводной конструкции. Такое применение оправдывает себя, когда нужно монтаж соединение с максимальными показателями герметизации.
В случае монтажа пневматического соединительного устройства на водопровод необходимо правильно подобрать материал изготовления такого фитинга.
Обратите внимание
Это нужно для того, чтобы обеспечить длительный эксплуатационный срок как фитинга, так и водопроводной конструкции в целом.
Пневматические соединительные детали, которые используются в системах, транспортирующих отфильтрованный воздух способны выдерживать показатели внутреннего давления до 12 бар.
Температурная устойчивость таких устройств колеблется от −10 до +70 °C.
В качестве материала для подобных пневмофитингов используют ацетальный высокотехнологичный пластик, который отличается высокими техническими характеристиками.
Фитинг для пневматики, выполняется из полимеров и используется в различных областях промышленности. На производствах их используют для стыковки элементов систем, транспортирующих и обрабатывающих сжатый воздух или же другой газ.
Рассмотрим основные устройства, в которых используются такие соединительные элементы:
- пневматические клапаны и цилиндры;
- регуляторы;
- фильтры и микрофильтры.
Пневматические фитинги бывают самых разных видов и конфигураций
Разновидности пневматических фитингов
Выделяют два вида этих приспособлений по своему назначению:
По своему конструктивному исполнению все пневматические соединительные фитинги подразделяются на:
- прямые пневмофитинги. Такие детали применяются для стыковки двух труб, имеющих одинаковые показатели диаметра. Стыковка происходит на прямом участке конструкции;
- угловые изделия. Используются для смены направления конструкции под определённым углом;
- тройники. Необходимы для организации ответвления от главного потока;
- переходные пневмофитинги. Стыкуют трубы с разными показателями диаметра;
- соединители. Посредством этих элементов осуществляется соединение труб с одинаковыми или разными показателями сечения, а также труб из разных материалов;
- заглушки. Применяются для закупоривания концевого отверстия в системе.
При помощи таких фитингов можно соединять трубки и шланги из разных материалов
Монтаж таких соединительных элементов выполняется, как правило, вручную. Это необходимо для того, чтобы не повредить изделие.
Монтаж цанговых фитингов
Рассмотрим пример установки цангового соединительного пневмофитинга:
Огромный ассортимент этих деталей позволяет выбрать необходимый пневмофитинг для конкретного случая. Такие фитинги используются для разных целей и отличаются высокими эксплуатационными характеристиками.
Пневмофитинги
Пневмофитинги представляют собой изделия для соединения определенных участков пневмосистем. Их нередко применяют в пневматических линиях и подключают к компрессору или газопроводу, а также воздухопроводу.
Фитинги для пневматики отличаются своими пропускными возможностями, способностью выдерживать различные уровни давления, обеспечением качественного пневмосоединения и соотношением разъемов и типоразмеров.
Ошибочный выбор набора параметров может неблагоприятно сказаться на герметичности, чего необходимо избегать при работе с системами под давлением.
Фитинги пневматические являются объектом частого использования при прокладке систем магистралей, осуществляющих подачу различного рода газов. В подобных случаях в их обязанности входит выполнение стандартных функций, а их основное отличие друг от друга в таком процессе – уникальность конструкции.
Эти фитинги обладают рядом преимуществ над изделиями из других материалов, поскольку они участвуют в соединении участков газовых магистралей, которые работают под определенным уровнем давления.
Важно
Главным условием при обращении к пневмофитингам является обеспечение надежности процесса герметизации и высокого качества соединения.
На сегодняшний день ассортимент фитингов пневматических достаточно широк. Выпускаются металлические фитинги, изготовленные из нержавеющей стали, которые активно применяются в работе с изделиями при температуре до 200°С. Производство технических полимеров позволяет уменьшать стоимость продукта при увеличении его качества.
Материалы для изготовления фитингов пневматических для соединения труб
Пневматический фитинг изготавливается из различных материалов. При выборе того или иного изделия для соединения необходимо отталкиваться от характеристик трубопровода и условий его эксплуатации.
Сегодня продается множество пневмофитингов, однако наиболее популярными являются следующие виды, произведенные из разнообразных материалов:
- стальной вид фитингов и другие разновидности этого материала (например, сталь из нержавейки);
- медный вид фитингов пневматических и подобные сплавы из меди (бронза, латунь). Изготовители предлагают огромный выбор элементов для соединения, обработанных разными типами покрытий, – от никелированных и хромированных фитингов до деталей из полимерных материалов и тефлона;
- фитинги из всевозможных полимеров, куда входят элементы для пневмосистемы из ПВХ, полипропилена, полиэтилена и других материалов;
- фитинги из композитных материалов.
Большая часть фитингов пневматических представлена элементами из разнородных материалов. Например, можно выделить переходы с металлических изделий на пластиковые. В таком случае отлично подойдут быстроразъемные варианты деталей для соединения труб, монтаж которых требует лишь использования обыкновенных ключей.
От верного выбора пневмофитингов зависит безопасность при эксплуатации системы трубопровода. Кроме того, подобные изделия для соединения труб экономят время при проведении их установки.
Основные характеристики и модификации фитингов воздушных
Пневматический фитинг для соединения труб – это особое оборудование, постоянно взаимодействующее со сжатым воздухом.
Для обеспечения функциональности подобной системы и в целях предотвращения нежелательных утечек, также используются специальные детали и пневмоинструменты.
Фитинги для воздушных трубок выполняют функцию элементов, необходимых при тяжелой сборке в переходах каналов воздуха.
Что касается цены на такие элементы соединения труб, то к наиболее дорогим относятся фитинги из металла, выделяющиеся при этом техническими особенностями. При монтаже линии из ПНД-труб рекомендуется отдавать предпочтение фитингам из латуни с резьбой, нежели пластиковым аналогам.
Все пневмотрубки и фитинги к ним отлично взаимодействуют друг с другом и выдерживают работу при высокой температуре и давлении, их конструкция сохраняет свою целостность, и рабочие качества остаются на прежнем высоком уровне.
Фитинг для пневмосистемы подразделяется на два подкласса:
- фитинги, управляющие основным потоком (газа). Подобный вид фитинга способен производить изменения характеристик веществ, циркулирующих в системе. В производстве таких элементов для соединения участвуют высокотехнологичные материалы, состоящие, как правило, из сплавов;
- цанговые фитинги, отличающиеся быстротой их снятия. Такой вид нередко представлен деталями для пневматических трубок, монтаж и демонтаж которых производится быстро.
Инструкция по выбору фитингов соединения для пневмосистемы
При выборе пневмофитингов для соединения или при их покупке в интернет-магазине важно принимать во внимание основные аспекты:
- температуру перекачиваемого газа в местах прокладки трубопровода и другие нюансы;
- характеристики потока: скорость или физические свойства, а также наличие примеси и плотности;
- максимально возможное давление среды и ожидаемое рабочее давление при транспортировке элемента по трубам;
- предусмотреть заранее вероятность изгиба магистрали, а также перемещения или вращения ее отдельных частей;
- продумать возможные варианты прокладки, которая может быть как наружной и внешней, так и подземной и надземной (воздушной);
- при приобретении фитингов с резьбой важно четко знать все параметры резьбы устройства для подключения, то есть тип резьбы, диаметр резьбы и т.д.;
- метод сборки системы – система может быть постоянной и временной, разъемной (быстроразъемной) и неразъемной, промышленной и бытовой;
- соблюдение описанных изготовителем требований для подключения и соединения различных систем.
Большую роль при выборе пневматических трубок или пластиковых трубок играет пропускная способность изделий. Эти детали для соединения систем активно применяются в промышленной сфере и выдерживают работу в агрессивной среде и при температурных перепадах.
Способы соединения пневмофитингов для пневмосистемы
Для бесперебойной работы фитингов для соединения в них до конца вставляется полиамидная трубка, плотная фиксация которой обеспечивается цангой, расположенной внутри самой детали. К слову, именно по этой причине такие детали для труб нередко именуют цанговыми фитингами.
Герметичность соединения в таком случае создается за счет наличия в конструкции уплотнительного кольца. Уплотнительный элемент конструкции обволакивает полиамидную трубу по поверхности, а использование цанги не позволяет смещаться трубке по оси. Для разъединения сцепления необходимо разжать внешнюю цангу надавливанием на наружное кольцо. После проведенных действий можно вытаскивать трубу.
Конструкции этих фитингов имеют незначительные отличия от подобных деталей для трубопроводов, отвечающих за транспортировку жидких сред. Главное, чтобы конструкция всегда оставалась прочной, поскольку ей постоянно приходится справляться с давлением среды.
Использование пневмофитингов определенной конструкции актуально и для автомобильных запчастей. Например, существуют пневмофитинги для грузовиков, которые устанавливаются на тормозную систему грузовика или автобуса. Одним из интересных видов подобных элементов являются также фитинги для автомобильных трубок, которые могут осуществлять соединение тормозных трубок транспортного средства.
Преимущества и недостатки пневмофитингов
Использование пневмофитингов обеспечивает надежное соединение, отличающееся своей устойчивостью к высокому давлению (до 15 атмосфер) и выдерживанием температуры до 170°С. Кроме того, они легко поддаются монтажу и демонтажу. Эти особенности можно отнести к преимуществам.
Что касается недостатков, то наиболее серьезным является один: деталь нуждается в частой проверке и подтягивании, что делает невозможным размещение трубопровода в недоступном месте.
Перед покупкой пневмофитингов необходимо внимательное ознакомление с физическими свойствами материала, из которого изготовлен соединительный элемент. Если деталь не предназначена для взаимодействия с высокими температурами, то производить ее установку в местах, где нагрев потока достигает отметки в 60-70°С, небезопасно. Иначе система начнет протекать.
Разновидности автомобильных пневмодвигателей
С 2000 года в Мехико и Париже активно используются современные городские автомобили с пневмодвигателями. А впервые такие устройства появились еще в конце 19 века.
Первые пневмодвигатели
В конце 19-го века во французском городе Нант был запущен первый в мире трамвай, работающий на энергии сжатого воздуха. Позже аналогичное транспортное средство пытались сконструировать в середине 30-х годов в США.
Принцип устройства его пневмодвигателя был прост – струя воздуха попадала в импровизированную турбину, вал которой крепился к колесу и тем самым вращал его.
Совет
Испытания показали, что энергия сжатого воздуха куда меньше, чем у сгораемого бензина, поэтому такие пневмодвигатели не прижились.
В 1978 году австралийский автоконструктор Анджело Ди Пьетро создал принципиально новый пневмодвигатель. В нем было несколько камер для подачи сжатого воздуха, который выталкивали поршни.
Те, в свою очередь ритмично давили на ротор, вращающийся при помощи системы колесиков вокруг центрального вала. Данный двигатель оказался очень легким и компактным, что позволило установить его непосредственно на колеса автомобиля.
А еще он позволял выдавать максимальный крутящий момент на любых оборотах, поэтому не нуждался в коробке передач.
Чуть позже, в конце 80-х годов, в СССР был создан свой пневмодвигатель, автором которого стал Николай Пустынский – главный конструктор Заволжского моторного завода.
На 95% он был аналогичен стандартному ДВС, только вместо парогазовой смеси в камеру сгорания подавался сразу сжатый воздух под давлением 300 атм., который и давил на поршни.
Такой двигатель был очень дешев и практичен, но слабо подходил для крупных автомобилей, поэтому он нашел свое применение только в небольших пневмокарах, использующихся внутри предприятий.
Система MDI
В 1991 году инженер-испытатель Гай Негре основал свою компанию MDI(Motor Development Internation), которая стала заниматься разработкой и выпуском принципиально нового типа пневмодвигателя. Он состоит из двух цилиндров с поршнями, соединенных сферической камерой.
Обратите внимание
Воздух засасывается в первый цилиндр, уплотняется и нагревается под давлением поршня, после чего попадает в сферическую камеру. Там он смешивается с холодным сжатым воздухом из баллона и полученная смесь поступает во второй цилиндр.
Она очень быстро расширяется и давит на поршень, который вращает коленвал.
Первым полностью успешным проектом стал пневмомобиль Airpod, оснащенный стеклопластиковым кузовом и 80-кг баллонами со сжатым воздухом, запаса которого ему хватало на 200 км пути со скоростью до 60 км/ч. Такие авто активно используются в качестве такси в Мехико, а их более современный вариант под названием CityCat уже покоряет улицы Парижа.
Принцип работы пневматической подвески и из каких компонентов она состоит
Пневматическая подвеска уже достаточно давно используется на грузовых автомобилях, профессионально занятых в сфере грузоперевозок, и только в последнее десятилетие стала доступна для личных транспортных средств водителей. Мотоциклы, вездеходы, кастом кары, спортивные автомобили и даже повседневные автомобили – на любое из этих транспортных средств может быть установлена пневматическая подвеска.
Об использовании пневмосистем
С развитием технологий пневматические системы были значительно усовершенствованы, стали менее громоздкими, более быстрыми и точными.
Теперь элементы пневматической системы отличаются быстротой реакции, повышенной точностью работы и управляются сложной электроникой, контролирующей практически все параметры – от клиренса до давления в пневматических баллонах, что обеспечивает плавный ход и отличную управляемость транспортного средства.
Подвеске автомобиля зачастую уделяется недостаточно внимания. Необходимо понимать, что подвеска напрямую влияет на комфорт, безопасность и управляемость Вашего автомобиля. Амортизаторы и пружины смягчают неровности на дороге, поглощая все колебания, толчки и удары колес автомобиля.
При использовании пневматической подвески стандартные пружинные амортизаторы заменяются пневматическими. Пневматические баллоны представляют собой жесткие подушки из резины и пластика, в которые нагнетается определенное давление для обеспечения заданного клиренса.
Назначение пневматической подвески аналогично назначению обычной подвески, однако это их единственное сходство.
Современная пневматическая подвеска представляет собой усовершенствованную систему с воздушным компрессором, датчиками и электронным управлением, которая имеет целый ряд преимуществ перед стандартной подвеской.
Например, возможность быстрой регулировки клиренса и адаптации к различным дорожным условиям и различной загруженности транспортного средства.
Любая пневматическая система как с ручным, так и с электронным управлением, установленная любителем или специалистом, позволяет уменьшить клиренс автомобиля, придав тем самым ему отличный внешний вид, а также помогает выровнять авто при перевозке тяжелых грузов или просто улучшить комфорт при езде на «Детроитском уличном монстре».
Компоненты пневматической подвески
Первые версии пневматических подвесок были достаточно простыми. Пневматические баллоны устанавливались вместо пружинных амортизаторов. В баллон нагнеталось необходимое для определенного клиренса или условий давление с помощью внешнего компрессора через специальный клапан.
Развитие технологий привело к усложнению системы и внедрению в нее дополнительных компонентов, в том числе системы управления. На сегодняшний день набор компонентов пневматической подвески уже устоялся и слабо отличается между различными производителями. В основном пневматическая подвеска различных производителей отличается системой управления и простотой монтажа устройства на автомобиль.
Пневмобаллоны
Со временем для пневматических баллонов стали использоваться другие материалы. В настоящее время баллоны изготавливаются из резины и полиуретана, обеспечивающих прочность и герметичность конструкции, а также стойких к воздействию химических реагентов и соли и истиранию о дорожный мусор и песок.
Пневматические баллоны бывают трех типов:
- Двойные баллоны (double-convoluted). Пневматический баллон данного типа внешне похож на песочные часы. Данная конструкция имеет большую горизонтальную гибкость в сравнении с другими конструктивными решениями;
- Конические баллоны (tapered sleeve). Баллоны данного типа обладают схожими характеристиками с другими разновидностями баллонов, но разработаны специально для работы в ограниченном пространстве, и имеют меньший диапазон регулировки клиренса транспортного средства;
- Роликовые баллоны (rolling sleeve). Данная разновидность пневматических баллонов также имеет конкретное предназначение. Роликовые баллоны выбираются исходя из конкретных условий для транспортного средства, в частности с учетом заданных параметров клиренса и диапазона регулировки подвески.
Компрессор
Большинство пневматических систем оснащаются встроенным компрессором. Компрессор представляет собой электрический насос для нагнетания воздушного давления в пневматических баллонах через пневмолинии.
Компрессор обычно устанавливается на шасси или в багажнике автомобиля. Подавляющее большинство компрессоров оснащаются осушителями.
Компрессор всасывает атмосферный воздух, нагнетает давление и передает сжатый воздух в пневматические баллоны. Атмосферный воздух обычно увлажнен, а влага может повредить замкнутую систему.
Важно
В осушителе используются обезвоживающие реагенты, поглощающие влагу из поступающего воздуха перед его использованием в системе.
В простых компрессорных системах давление регулируется непосредственно самим компрессором. В более сложных системах для поддержания заданного давления используются специальные накопительные емкости (ресиверы), которые также позволяют избавиться от резких перепадов давления при его изменении.
Электромагнитные клапаны и пневматические линии
Пневматическая подвеска состоит не только из пневмобаллонов. Для работы системы необходимы следующие компоненты.
Пневматические линии, по которым осуществляется передача сжатого воздуха в пневматические баллоны.
Данные линии представляют собой разновидность воздушного трубопровода высокого давления и прокладываются по шасси транспортного средства.
Чаще всего используются резиновые и полиуретановые трубки, однако возможен монтаж металлической линии, обеспечивающей большую надежность и имеющей лучший внешний вид.
Клапаны являются шлюзами для подачи воздуха в различные части системы. Они играют очень важную роль в управлении воздушными потоками в современной пневматической подвеске.
Первые реализации пневматических подвесок имели двухконтурную систему, то есть, пневматические баллоны были напрямую подключены к пневмолиниям, таким образом поток воздуха мог не только поступать из пневмолинии в баллон, но и наоборот, мог передаваться из баллона в пневмолинию.
При заходе транспортного средства в поворот воздух из пневмобаллона выдавливался в другой баллон через пневмолинию, в результате чего в нем нагнеталось давление. В результате транспортное средство раскачивалось, а репутация пневматической подвески была сильно подмочена.
Совет
В современных пневматических подвесках используется система клапанов, которые предотвращают перекачку воздуха. В результате управляемость транспортных средств на пневматической подвеске значительно улучшилась.
Электромагнитные клапаны используются в системах с электронным управлением для нагнетания или снижения давления в пневматических баллонах. Электронная система оценивает показания датчиков и открывает или закрывает электромагнитные клапаны для регулирования давления в баллонах в зависимости от текущих условий.
Модуль управления
Сердцем электронных систем являются электронные модули управления. Системы управления могут быть простыми в виде цифрового выключателя либо могут управляться сложным программным обеспечением, отслеживающим в реальном времени показания датчиков давления и клиренса транспортного средства.
Такой электронный модуль обрабатывает данные датчиков давления и клиренса и, при необходимости, включает или выключает компрессор. Как правило, электронная система пневматической подвески устанавливается отдельно от других электронных систем автомобиля.
Эффективность работы пневматической подвески напрямую зависит от модуля управления, поэтому именно ему уделяется особое внимание при усовершенствовании пневмосистемы.
Комплекты
На серийных автомобилях устанавливаются определенные наборы амортизаторов и пружин, их замена требует времени, терпения и опыта, поскольку внесение изменений в конструкцию автомобиля может отрицательно сказаться на его управляемости и ходе. Выбор подходящей подвески может быть очень сложной задачей. Существует огромное множество производителей и компаний, предлагающих широкий выбор компонентов различного качества.
Дополнительную путаницу вносит тот факт, что наборы пневматической подвески заменяют только пружины, а пружины – лишь малая часть сложной системы подвески автомобиля.
Учитывая данный факт, многие компании предлагают полные комплекты подвески, заменяющие все детали стандартной подвески – от соединительных тяг до рычагов и амортизаторов, что позволяет добиться максимальной эффективности работы пневмоподвески.
Тем не менее большинство базовых комплектов имеют в своем составе только пневмобаллоны, заменяющие обычные пружины, компрессор и пневматические линии. Многие из данных систем являются двухконтурными, то есть, после их установки наблюдается раскачивание транспортных средств при определенных условиях.
О покупке комплекта
Приобретение комплекта не должно быть спонтанным. Покупателю необходимо сначала определиться с результатами, которые он хочет получить от системы. Владелец классического выставочного El Camino может захотеть просто занизить автомобиль для улучшения его внешнего вида, и для этого потребуется совсем другая система, чем для пикапа, перевозящего тяжелые грузы и стройматериалы.
Аналогично, требования к подвеске водителя гоночного автомобиля и водителя туристического кара также различны.
Комплекты топ-класса являются четырехконтурными и имеют в своем составе сложный модуль управления. Каждый из пневматических баллонов управляется отдельно, однако их работа как статическая, так и динамическая, синхронизируется электронным модулем. При выборе комплекта необходимо понимать разницу между системами, контролирующими давление, и системами, контролирующими клиренс.
Обратите внимание
Системы, контролирующие давление, отслеживают показания датчиков давления в пневматических баллонах. Они отлично подходят для простых задач, таких как уменьшение клиренса лоу-райдера на выставке.
Например, для пикапа, перевозящего несколько тонн мульчи, пневматическая подвеска с комбинированной системой просто необходима.
Монтаж пневматической подвески
Компания RideTech, один из лидеров в области производства пневматических подвесок и компонентов, использовала реверсивную психологию в шутливой манере и написала на инструкции по монтажу: «Не открывать». Люди, пытающиеся установить новую систему, никогда не читают инструкций, и это является главной проблемой при монтаже.
Компания учла факт, что если что-нибудь запретить человеку, то он обязательно будет стремиться это сделать, поэтому она и написала на обложке инструкции такой шутливый призыв.
Попытка RideTech привлечь внимание к инструкции по монтажу несет определенную ценность для покупателей. Монтаж сложной системы вполне возможен для обычного человека, но для этого необходимо прочитать инструкцию и строго ей следовать.
Тем не менее, монтажом системы не рекомендуется заниматься людям, слабо знакомым с устройством автомобиля и устройством подвески либо не имеющим специальных инструментов и приспособлений для квалифицированного и безопасного выполнения работ.
По словам RideTech, монтаж системы с помощью специальных болтовых соединений займет от 12 до 15 часов для подвески и до 10 часов для компрессора и вспомогательных систем. К этим значениям необходимо добавить 5-6 часов на монтаж выравнивающей системы.
Тем не менее, правильно выполненный процесс монтажа и проверки позволит сэкономить деньги, поскольку позволит избежать быстрого износа компонентов в результате ошибок при монтаже и их соприкосновения с другими деталями автомобиля.
Пневматическая подвеска должна быть полностью герметична. Большинство проблем связаны с несоблюдением рекомендаций по проверке герметичности системы. По оценке RideTech, 90-95 процентов утечек связаны с неиспользованием подмоточного материала на резьбовых соединениях и с размещением пневмолиний в непосредственной близости с движущимися частями, что приводит к их повреждению.
Компания также рекомендует убедиться в достаточности зазоров между пневматическими баллонами и другими частями автомобиля, особенно имеющими высокую температуру (например, выхлопными трубами), для предотвращения их повреждения. Правильно установленная система легко проработает не один десяток лет.
Другим важным моментом, который необходимо учесть при монтаже, является общая регулировка системы. Большинство компаний рекомендуют менять амортизаторы автомобиля при установке на него пневматической подвески.
Амортизаторы работают в комплексе с пружинами, поэтому установка дорогостоящей пневматической системы (от 4000 долларов) без замены пружин – бесполезная трата денег. Замена является достаточно простой операцией, значительно улучшающей общую эффективность работы системы.
Важно
Несмотря на сложность конструкции, пневматическая подвеска значительно улучшает внешний вид и характеристики автомобиля (при соблюдении правил монтажа и настройки).
Пневматические винтовки: разновидности, назначение и особенности выбора
От огнестрельного оружия пневматика (или, как ее иногда еще называют, просто воздушка) отличается и конструкцией, и используемыми боеприпасами.
Энергию снаряду в пневматике сообщает сжатый воздух (газ), и мощность ее обычно ниже, чем у огнестрелов.
Теоретически пределов мощности пневматического оружия не существует, и в XIX веке его даже рассматривали в качестве возможной альтернативы традиционному.
На практике же мощность спортивно-развлекательных разновидностей не должна превышать 3 Дж, чтобы оружие вписывалось в разрешенные законом характеристики, в рамках которых лицензирование не требуется.
Охотничье оружие может достигать показателя в 25 Дж и представляет собой серьезную силу. В качестве боеприпасов могут использоваться специальные свинцовые или медные пульки, а иногда пластиковые пульки со стальным сердечником.
Цели использования
- Развлечение. Многие предпочитают, выезжая за город или на природу, тренировать меткость, стреляя по бумажным мишеням, стаканчикам с водой или жестянкам. Эта стрельба также называется плинкинг и распространена среди любителей острых ощущений.
- Спорт. Есть много энтузиастов спортивной стрельбы, которые оттачивают мастерство и достигают впечатляющих результатов. Как правило, все параметры спортивной пневматики строго регламентируются и выбирать стоит только из разрешенных для данного вида спорта моделей.
- Самозащита. Это довольно редкое назначение пневматического оружия, но, если вы живете в отдаленной от людей местности, или привыкли сами заботиться о собственной безопасности, такая винтовка может быть кстати. Стоит помнить, что пневматика может серьезно ранить, а уж испугать практически любого человека ‒ более, чем реально.
- Охота. Самые мощные винтовки, для которых может потребоваться лицензия, используются для добычи птицы или мелких животных, из них также часто отстреливают ворон.
Закон РФ ограничивает свободное владение и стрельбу из пневматического оружия с дульной энергией значением более 3 Дж и поэтому применение пневматики для охоты несколько лимитировано.
Вы можете купить (оформив лицензию в ЛРО) охотничье пневматическое оружие большей мощности и стрелять в сезон, с путевкой и охотничьим билетом в охотхозяйстве.
Классификация пневматических винтовок
Разбивать на виды пневматику принято в зависимости от калибра и конструкции, а также мощности.
Совет
Последнюю нужно выбирать в зависимости от предполагаемого использования винтовки: для развлекательного плинкинга особой мощности не потребуется, к тому же для того, чтобы наслаждаться возможностью пробивать жестяные ведра насквозь, вам потребуется лицензия (такие модели винтовок обычно мощнее разрешенных 3 Дж).
Пульки для пневматического оружия бывают нескольких калибров.
- 4,5 мм ‒ несмотря на то, что такие пули и относят к «развлекательным», с появлением разрешенных к продаже мощных винтовок ими вполне могут пользоваться и охотники. Стоит только помнить, что дистанция в 50 м будет предельно эффективной;
- 5,5 мм ‒ подходят для РСР-винтовок, предельные дистанции до 70 м, хороши для охоты, но имеют ограничение по использованию;
- 6,35 и 9 мм ‒ тоже хорошо подходят охотникам, но это калибр, которым вы сможете пользоваться только по охотничьей лицензии.
При выборе пневматического оружия нужно помнить, что его главное преимущество ‒ не мощность, а точность, которая во многом зависит от формы и массы пуль. На охоте потребуются тяжелые ‒ такие, как Diana Rastat, а для дальней стрельбы подойдут пули от RWS, H&H или Walther.
Наиболее часто можно встретить разделение винтовок по конструктивному принципу. Как правило, они бывают четырех стандартов: пружинно-поршневые, мультикомпрессионные, предварительно накачиваемые (РСР) и газобаллонные.
ППП ‒ пневматические винтовки пружинно-поршневого типа (spring-piston airguns). Работают за счет внутренних пружин, которые, при распрямлении сообщают энергию поршню, сжимающему воздух и выталкивающему пулю.
Цены на них обычно вполне приемлемые, они бывают одно- или несколько зарядными (например, отечественная пятизарядная ИЖ-61).
На небольших дистанциях винтовки точны, благодаря простой конструкции, очень надежны и легки в использовании ‒ все, наверное, помнят переломные разновидности, из которых в детстве стреляли в тире.
К топ-моделям относятся винтовки от Air Arms, Diana, Weihrauch и др., а среди бюджетной категории хорошие рекомендации имеют Gamo, Hatsan, Crosman, Norica и несколько других. Такие винтовки абсолютно автономны, но имеют ощутимую отдачу и оставлять их надолго во взведенном состоянии нельзя.
В мульти- и компрессионных моделях (multi-pump airguns, single-pump airguns) для выстрела используется насос, с помощью которого в компрессор накачивается воздух. Накачку осуществляет рычаг, который приводит в действие сам стрелок.
Популярными производителями такого оружия считают Benjamin и Сrоsmаn. У таких винтовок нет отдачи, они тихие, их можно снимать со взвода без выстрелов и достаточно долгое время держать взведенными.
Обратите внимание
К винтовкам данного вида нужно очень бережно относиться, тщательно ухаживать и регулярно проводить профилактику.
РСР-винтовки (Pre-Charge Pneumatics, предварительная накачка) ‒ высший оружейный эшелон, самый дорогостоящий, самый мощный и самый точный.
Данный тип винтовок работает с помощью резервуара с высоким давлением, в который накачивается воздух, выталкивающий пули. Одного заряда резервуара обычно хватает примерно на 100 выстрелов. Винтовки не имеют отдачи, могут долго находиться взведенными и снимаются со взвода без выстрела, бывают одно- и многозарядными. У них наилучшая меткость и высокая мощность выстрелов.
Газобаллонная, или СО2-пневматика (CO2 airguns) ‒ это винтовки, которые отлично подходят для начинающих любителей. Модели работают на углекислоте, которая находится в сменных баллончиках, обычно одноразовых, на 8 или 12 гр.
СО2-пневматика бюджетная и не имеет высоких показателей скорости, поэтому основное ее назначение ‒ развлекательный плинк или хардбол. Баллистические характеристики таких винтовок подвержены изменению температуры и по мере опустошения баллончиков точка попадания может смещаться на пару сантиметров вниз.
Особенности и нюансы покупки пневматической винтовки
Вы выяснили для себя ключевые характеристики и решились на покупку. Прежде, чем отдать деньги, стоит задать себе несколько вопросов, которые помогут выбрать самую подходящую модель.
- Для чего покупается винтовка? Есть большая разница между развлекательными плинк-вариантами и серьезной охотой. Конечно, можно любую винтовку использовать многофункционально, но лучшие производители, как правило, четко определяют предназначение каждой модели, облегчая выбор.
- Какой выбрать калибр? Это определяет предыдущий пункт, а также ваши личные предпочтения и нормы Закона.
- С каким расстоянием предполагается работать чаще всего? Маломощные винтовки с небольшим калибром подходят для развлекательной стрельбы до 50 м дальностью, а для больших расстояний потребуется оружие мощнее.
- Какой тип винтовки больше подходит? РСР-винтовки стреляют с большой точностью, газобаллонные находятся в бюджетном сегменте, ППП надежны. Стоит дважды подумать, прежде чем сделать окончательный выбор.
- Отведенный на покупку бюджет. Важно помнить не только о расходах, которые изначально закладываются в покупку, на саму винтовку, но и о стоимости боеприпасов, аксессуаров и обслуживания, а также среднем сроке службы данного вида оружия.
Важно!
- Перед покупкой решите, потребуются ли вам специальные разрешения.
- Не забудьте выяснить, какие документы нужны для приобретения винтовки.
- Узнайте, какие производители имеют лучшую репутацию, почитайте отзывы и выбирайте только те модели, по которым минимальное количество негативных.
- Покупайте оружие только у проверенных, официальных продавцов, чтобы обеспечить безопасность и при покупке, и при использовании.
- И напоследок ‒ подумайте о ваших личных вкусах. В конце концов, стрельба из винтовки должна приносить удовольствие, поэтому не стоит стесняться говорить о дизайне, форме и других внешних особенностях оружия.
Области применения пневматических двигателей и сравнение с другими типами приводов
Модели разнообразного исполнения, простая конструкция, небольшой вес, высокий диапазон частоты вращения и взрывобезопасность – все эти характеристики гарантируют, что пневматические двигатели могут использоваться в широком спектре применения.
Области применения пневматических двигателей и сравнение с другими типами приводов
Модели разнообразного исполнения, простая конструкция, небольшой вес, высокий диапазон частоты вращения и взрывобезопасность – все эти характеристики гарантируют, что пневмодвигатели могут использоваться в широком спектре применения.
Лопастные пневматические двигатели, турбинные или шестеренные двигатели применяются почти во всех секторах промышленности
· медицинские технологии фармацевтической промышленности,
· пищевая промышленность,
· судостроение,
· использование под водой,
· бумажная промышленность,
· литейные, металлургические заводы и электростанции,
· машиностроение,
· пневматические инструменты
· и прочие.
Шестеренные пневмомоторы
Шестеренные пневматические двигатели состоят из двух зубчатых колес, которые работают в корпусе с минимальным ходом. Одно зубчатое колесо жестко соединено с плавающим валом, другое создает момент.
Два плоских зубчатых колеса направляются с помощью сжатого воздуха в направлении вращения, и одно колесо – в противоположном направлении.
Выхлопные газы направляются в камеры, которые формируются между плоским зубчатым колесом и стенкой корпуса, в направлении стороны выхлопа, и создается вращение.
Турбины
С помощью турбин есть возможность сделать приводы с низким энергопотреблением, постоянной работой, высокой частотой вращения, которые гарантируют низкое потребление воздуха при оптимальном отношении мощности к весу.
Пневматические турбины представляют собой машины с непрерывным потоком, которые могут быть одноступенчатого или двухступенчатого исполнения.
Преобразование энергии давления в кинетическую энергию происходит в приточном сопле. На двухступенчатой турбине большая часть кинетической энергии преобразуется в первом турбинном колесе. Расход воздуха перераспределяется по стационарному турбинному колесу. Оставшаяся энергия преобразуется во втором турбинном колесе.
Для турбины не требуется никаких контактных уплотнений. Следовательно, работа турбины с безмасляным сжатым воздухом совершенно исключает износ.
Лопастные пневматические двигатели
Важно
Все лопастные пневмомоторы изначально состоят из ротора, вращающегося по кругу в эксцентрически смещенном отверстии цилиндра ротора.
Из-за такого эксцентрически смещенного отверстия лопасти образуют рабочие камеры, объем которых увеличивается в направлении вращения.
Поскольку происходит увеличение подачи сжатого воздуха, энергия давления преобразуется в кинетическую энергию и, следовательно, обеспечивает вращение ротора.
Для двигателей с одним направлением вращения имеется увеличенный угол поворота для увеличения объема воздуха. Следовательно, эти двигатели достигают несколько большей эффективности.
Общая степень эффективности изначально определяется потерей на передней части двигателя. Максимальные технологические допуски (≤0,01 мм) являются исходными значениями уникальной плотности исполнения лопастного двигателя DEPRAG.
В зависимости от требований к применению ротор включает от 3 до 6 лопастей. Большее количество лопастей ведет к большей безопасности при пуске с более высокими потерями на трении.
Тангенциальный массив лопастей обеспечивает большую высоту лопасти и в результате этого больший ресурс двигателя.
Фактически все пневматические двигатели DEPRAG включают специализированную обработку поверхности цилиндра ротора, которая увеличивает срок службы лопасти.
Совет
Практически, представленные лопастные двигатели должны поддерживать относительно постоянную орбитальную скорость, которая находится в пределах от 25 до 30 м/с, в соответствии с конструкцией двигателя. Частота вращения холостого хода пневматического двигателя изначально зависит от диаметра двигателя.
Примеры применения пневматических двигателей
Для нестационарного применения, например, в промышленных роботах, существуют различные двигатели для шлифовальных, фрезерных и сверлильных машин, которые отличаются малым весом и компактным исполнением.
Двигатели, выполненные из нержавеющей стали, нечувствительные к воздействию кислоты и тепла, для работы в трудных условиях, в настоящий момент доступны как двигатели с высоким моментом. Идеальное решение в области приводных устройств, например, для мешалок и промышленных миксеров.
Перемещение тяжелых рулонов бумаги, железнодорожных вагонов и даже припаркованных самолетов вручную. Возможно, звучит фантастично, но, тем не менее, в пределах человеческих сил: непритязательное название механизма «Легкий ролик» говорит само за себя. С помощью этого устройства можно с легкостью перемещать до 100 т, не прилагая больших усилий.
Пневматические двигатели представляют собой безопасные и надежные приводные системы, которые начинают действовать, когда требуется привод с высокими рабочими показателями и защитой от перегрузок. Постоянная готовность к работе в случаях, когда привод, выполненный по традиционной технологии, прекращает движение!
Сравнение принципов работы пневмодвигателя с электрическими и гидравлическими приводами
Зачастую неблагоприятное использование общей мощности считается недостатком пневматического двигателя.
Тем не менее, пневматический двигатель зарекомендовал себя во всей технологии приводных устройств как необходимая альтернатива, которая характеризуется многими преимуществами.
При сравнении общей стоимостной оценки механизма расход энергии не играет критической роли, особенно когда применяются небольшие приводы с небольшими рабочими циклами.
Обратите внимание
Основным преимуществом пневматического двигателя являются его высокие удельные характеристики, которые составляют только около 1/5 массы или 1/3 размера электродвигателя с аналогичными показателями. Это особенно важно для всех ручных машин, а также робототехнических систем или станков с ЧПУ, где придется индексировать привод.
Характеристики мощности на выходе пневматического двигателя фактически постоянны во всех диапазонах частоты вращения. Также пневмодвигатель может эксплуатироваться в широком спектре переменных нагрузок. Мощность на выходе можно легко отрегулировать путем изменения рабочего давления, а при уменьшении объема воздуха постоянно меняется частота вращения.
Пневматический двигатель можно просто нагружать до полного останова; он также позволяет осуществлять даже вращение в противоположном направлении при увеличении нагрузки.
Двигатель всегда достигает своей полной выходной мощности, причем двигатель остается без повреждений! Пневматический двигатель запускается сразу же при удалении нагрузки и это же выполняется впоследствии, даже если двигатель работает без перерыва.
Увеличенный объем воздуха охлаждает двигатель при увеличении нагрузки. Температура может расти только на холостом ходу. Следовательно, двигатель не чувствителен к температуре и при перегрузке практически невозможен перегрев. Воздух является беспроблемным энергоносителем. Отсутствует опасность взрыва в результате замыканий электрической сети, увеличения температуры и т.п.
Пневматические приводы весьма надежны. Внутреннее избыточное давление препятствует попаданию пыли или грязи. При износе требуется замена только недорогих лопастей. Необходимый ремонт достаточно прост и может быть легко и безопасно выполнен обученным техническим персоналом.
Ниже приведена сравнительная характеристика использования гидравлических, пневматических и электрических приводных устройств.
ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ
Плюсы
· можно нагружать до полного останова
· защищен от перегрузок
· увеличение момента при монтажной нагрузке
· низкие расходы на установку
· простое техническое обслуживание
· взрывозащищенный
· безопасен в работе (пыль, газ, вода)
· небольшой вес и маленький размер
· высокая плотность мощности
· можно стерилизовать
Минусы
· общая используемая мощность
· уровень шума
· интервалы технического обслуживания
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ
Плюсы
· можно нагружать до полного останова
· защищен от перегрузок
· безопасен в работе (пыль, газ, вода)
· вес
· высокая плотность мощности
· отношение выходной мощности к размеру
Минусы
· опасность утечки масла
· необходима гидроустановка
· высокие расходы на установку
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Плюсы
· цена
· общая используемая мощность
· уровень шума
· интервалы технического обслуживания
· возможность настройки
Минусы
· риск возникновения неисправности при перегрузке
· угроза безопасности любой электроустановки
· большой вес
· большой размер
©ИНТЕРТУЛМАШ
Авторские права на эту статью принадлежат компании «ИНТЕРТУЛМАШ» (www.itmash.ru) – комплексного поставщика пневмодвигателей и другого промышленного оборудования на территории России.
Важно
По всем техническим и коммерческим вопросам, касаемых пневмодвигателей, Вы можете обращаться к специалистам компании “ИНТЕРТУЛМАШ”.
Материалы статьи могут копироваться и использоваться только с письменного разрешения руководства компании «ИНТЕРТУЛМАШ» (контактный e-mail: inbox@itmash.ru).
