Устройство пневмопривода

    Само понятие пневмопривод включает в себя несколько технических решений, но все они основаны на том, что воздух или инертный газ под давлением перемещает поршень. Далее движение передается уже на исполнительный механизм. 

    В данной статье мы не будем говорить о пневмоцилиндрах, а поговорим о том, как правильно подобрать пневмопривод и купить пневмопривод.

      Шаровые краны с пневмоприводом и дисковый затвор с пневмоприводом находят широкое применение в пищевой промышленности, химической, металлургической и других немало требовательных областях.Начнем с того, что наиболее популярные три вида четверть оборотного пневмопривода: 

1)Реечный пневмопривод 

2)Кулисный пневмопривод (с треугольным шатуном) 

3)Четырех поршневой пневмопривод 

Реечный пневмопривод

Рисунок 1 - Реечная предача

    Принцип действия пневмопривода реечного типа основан на том, что когда поршни под действием давления воздуха перемещаются линейно, то через передачу «зубчатая рейка-зубчатое колесо» ( см. рис. 1) линейное движение преобразуется во вращательное движение шестерни, которая в свою очередь закреплена на валу пневмопривода.Из плюсов можно выделить относительную низкую стоимость, простоту в изготовлении.Из минусов мы бы выделили тот факт, что пневмопривод с пружинным возвратом имеет значительное уменьшение крутящего момента в положении, когда пружины практически полностью разряжены. Иногда этого момента не хватает, чтобы, так сказать, дожать уплотнение арматуры. 

Кулисный пневмопривод

Рисунок 2 - Кулисный пневмопривод

    Принцип кулисного механизма заключается в том, что линейное перемещение поршня передается на вал пневмопривода через, так называемую, кулису или треугольный шатун. Данный метод передачи исключает ряд недостатков реечного пневмопривода.Из плюсов: 

1. компактность – более высокий крутящий момент при одинаковых габаритах с реечным пневмоприводом;

2. уменьшенный внутренний объём, что позволяет экономить пилотную среду;

3. высокий крутящий момент в начальном и конечном положении, что очень важно для вывода запорного элемента арматуры из уплотнения, а так же для того, чтобы в закрытом положении дожать арматуру в уплотнение.  

     На графиках представлены кривые крутящего момента пневмоприводов с пружинным возвратом и пневмопривода двухстороннего действия:

Рисунок 3 – графики зависимости крутящего момента от положения поршня

    Нижняя залитая часть показывает крутящий момент шарового крана.
    Пунктирная линия отражает изменение крутящего момента при открытии и закрытии.
    Сплошной линией показано изменение крутящего момента пневмопривода с треугольным шатуном.
    Из графиков видно, что кулисный пнемопривод имеет увеличенный крутящий момент в начальной и конечной точке, что позволяет обеспечить надежное уплотнение и гарантированный выход из уплотнения. 

Четырех поршневой пневмопривод

    Это последняя разработка в области конструирования четверть оборотных пневмоприводов. Решение качественное, надежное и компромиссное, что немало важно в погоне за эффективностью и экономией.

Рисунок 4 – Принципиальная схема работы четырех поршневого пневмопривода

    Такие пневмоприводы имеют ряд конструкционных решений, о которых хочется поговорить отдельно.
    Во-первых, в такой конфигурации поршни расположены таким образом, чтобы каждый поршень мог развивать крутящий момент по отдельности, давая в совокупности суммарно больший крутящий момент.Эта эффективная конструкция исключает использование направляющих штока и упорных подшипников. В результате на уплотнения оказывается меньшая нагрузка, чем вне осевое усилие поршня, которое вызвано боковой нагрузкой поршня, присущей геометрии традиционной конфигурации привода.
    Уникальная 4-поршневая конструкция обеспечивает более равномерное распределение нагрузки, чем стандартные одно- или двухпоршневые приводы, что значительно снижает износ шестерен в точке соприкосновения рейки и шестерни.
    Уравновешенный поршень с более коротким ходом предотвращает неравномерный износ уплотнительных колец, шестерен и поршней.Такая конструкция устраняет необходимость в подшипниках и направляющих стержнях и уменьшает количество мягких частей, что приводит к увеличению сроков технического
    Меньшее потребление воздуха особенно важно когда речь идёт об эффективности и экономии пилотной среды будь то чистый воздух или инертный газ.Быстрый ход – это одна из самых привлекательных особенностей 4-поршневого привода.
    Отличительная четырехпоршневая конструкция позволяет использовать шестерню привода меньшего диаметра, что значительно сокращает ход поршня и время отклика. 

    В качестве резюме хочется отметить, что для каждой задачи мы можем найти решение. Но наша основная задача всегда будет поиск и применение наиболее эффективного решения, как с технической точки зрения, так и с экономической. Каждый тип пневмопривода предназначен для решения своей вполне конкретной задачи: скорость срабатывания, экономия пилотного воздуха, малые габариты, большой крутящий момент для уплотнения арматуры и т.д.