Aktuální vydání

celé číslo

03

2020

Veletrh Amper

Fórum automatizace a digitalizace

celé číslo

Výběr a provoz pneumatických pohonů

číslo 1/2004

Výběr a provoz pneumatických pohonů

Společnost Stránský a Petržík vychází vstříc těm čtenářům, kteří by chtěli ve svých konstrukcích použít její pneumatické pohony a potřebují si osvěžit všeobecné zásady pro jejich výběr a použití i pro návrh pneumatických rozvodů. Připomenout podmínky, které je vhodné při výběru a použití pneumatických prvků respektovat, jistě neuškodí ani pokročilým uživatelům těchto zařízení.

Pracovní médium

Spolehlivost, životnost a hospodárnost provozu pneumatických pohonů závisí podstatnou měrou na kvalitě přiváděného stlačeného vzduchu. Nečistoty a vlhkost v něm obsažené zvyšují míru povrchového opotřebení součástí a těsnění. Proces úpravy stlačeného vzduchu se skládá z těchto úkonů: odstranění kapalin (zejména vody a oleje), vhodně dimenzovaná filtrace tuhých nečistot a případné přimazání pneumatickým olejem.

Obr. 1.

Filtrace se musí navrhovat s ohledem na hospodárnost provozu. Filtr zařazený do pneumatického obvodu snižuje maximální průtok, protože filtr je v podstatě odpor, který brání průtoku vzduchu. Filtrovat vzduch lépe, než je nutné, tedy znamená spotřebovat zbytečně mnoho energie při pohonu kompresoru.

Je-li vyžadována vysoká kvalita stlačeného vzduchu, např. pro použití v měřicí technice, měl by se vzduch filtrovat v několika stupních. Při zařazení pouze jemného filtru do obvodu lze sice zajistit potřebou kvalitu vzduchu, ale filtr bude mít velmi krátkou životnost.

Sušičky, jež se podle principu činnosti dělí na adsorpční nebo vymrazovací, se používají jen v opodstatněných případech.

Kvalita stlačeného vzduchu se vyjadřuje jakostními třídami, které jsou popsány v normě ČSN ISO 8573-1 Stlačený vzduch pro všeobecné použití. Část 1: Nečistoty a třídy jakosti. Zde jsou také stanoveny přípustné hodnoty nečistot odpovídající jednotlivým třídám. Charakteristika a doporučené použití jakostních tříd je v tab. 1.

Tab. 1. Charakteristika a doporučené použití jakostních tříd podle ČSN ISO 8573-1

Použití Tuhé nečistoty Voda Olej
třída max. velikost částic (µm) třída max. rosný bod (°C) třída max. koncentrace (mg/m3)
pneumatické válce 5 40 4 3 5 25
pneumatické ventily 3 až 5 5 až 40 4 3 5 25
jemné redukční ventily 3 5 4 3 3 1
měřicí technika 2 1 4 3 3 1
ostatní průmysl 5 40 3 až 7 –20 až +10 a více 3 až 5 1 až 25

Mazání pohonů

Vzhledem k tomu, že všechny pneumatické prvky, které firma Stránský a Petržík dodává, jsou již při výrobě namazány speciálním mazacím tukem, není zapotřebí je při běžném provozu přimazávat. Doporučuje se však pravidelně kontrolovat stav trvalé tukové náplně a při zjištění úbytku filmu mazacího tuku ji obnovit. Takto namazané prvky však nesmějí být vystaveny průniku vody či oleje do pneumatického obvodu, protože by došlo k vypláchnutí trvalé tukové náplně. Ta by poté musela být obnovena. Speciální mazací tuk, vhodný pro vytvoření trvalé tukové náplně, lze objednat u firmy Stránský a Petržík.

Jde-li o namáhaný a zatížený pneumatický obvod, doporučuje výrobce pro prodloužení životnosti pneumatických prvků vzduch přimazávat pneumatickým olejem. U pohonů se doporučuje použít maznici pro přimazávání vzduchu vždy, je-li rychlost pohybu pístnice větší než 1 m/s, a také, je-li teplota rosného bodu menší než –20 °C.

Obr. 2.

Uspořádání rozvodu stlačeného vzduchu

Jak by měl vypadat správně navržený rozvod stlačeného vzduchu?

Stlačený vzduch z kompresoru by měl nejprve procházet hrubým filtrem do tlakové nádoby, odtud přes sušičku vzduchu do dalšího filtru, který zachytává nečistoty uvolněné z tlakové nádoby a sušičky. Následuje vlastní rozvod vzduchu pomocí plastových nebo kovových trubek, přičemž potrubí by mělo mít spád 1° až 2° pro odtok případné zkondenzované vody. Jednotlivé odbočky ke spotřebičům by měly vycházet z hlavního rozvodu šikmo nahoru. Má-li spotřebič prudké rázy při odběru stlačeného vzduchu, je vhodné mezi hlavní rozvod a spotřebič umístit ještě další, menší tlakovou nádobu, pomocí které by se rázy při odběru vzduchu vyrovnaly. Dále by měla být připojena jednotka na úpravu vzduchu (nebo jen některé její moduly). Odtud se vzduch vede přímo do spotřebiče.

Kompletní jednotka úpravy vzduchu obsahuje uzavírací ventil, filtr, jemný filtr, redukční ventil a maznici. Pořadí těchto modulů (ve směru od kompresoru ke spotřebiči) se nesmí měnit. Nádobky modulů se musejí montovat svisle a maznice by měla být od spotřebiče vzdálena maximálně 5 až 10 m.

Pneumatické pohony v náročných podmínkách

V prostředí s výskytem agresivních a korozivních látek se používají pohony se speciální povrchovou úpravou nebo ze speciálních materiálů. Někdy je nutné pístnici chránit krycí prachovkou. Firma Stránský a Petržík má s úpravami pneumatických pohonů pro náročné podmínky bohaté zkušenosti a dokáže uživateli poradit a navrhnout speciální konstrukční úpravy válců či změny materiálů těsnicích tzv. o-kroužků a těsnění podle podmínek dané aplikace.

Obr. 3.

Návrh pneumatických pohonů

Základními parametry pneumatického pohonu jsou zdvih, vysouvací a zasouvací síla a pracovní tlak. V příslušné normě (DIN ISO 6431, DIN ISO 6432 nebo VDMA 24562), popř. v katalogu, jsou také uvedeny rozměry válce a pístnice.

Válce lze dodat s vnitřním tlumením nebo bez něj. Pro polohování mohou být na válci namontovány snímače polohy. Důležité je vybírat pohony s ohledem na pracovní podmínky, především teplotu prostředí, výskyt agresivních plynů a par, prašnost apod.

Při návrhu mechanismu s pneumatickým pohonem je třeba pamatovat na to, že životnost pohonu je zkracována působením bočních sil. Konstrukce zařízení by měla být navržena tak, aby boční síly na pístnici pokud možno vůbec nepůsobily. Výjimkou jsou speciální pohony navržené tak, aby mohly boční síly zachytit (např. válce s lineárním vedením H).

U pohonů s velkými zdvihy je třeba pístnici kontrolovat na vzpěr.

Jsou-li rychlosti a zatížení pneumatických pohonů velké, doporučuje se použít externí tlumiče rázů, které prodlužují životnost nejen vlastního pohonu, ale i celého zařízení.

Závěr

Firma Stránský a Petržík, pneumatické válce, spol. s r. o. (nové sídlo firmy v Bílé Třemešné je na obr. 3, kontakt viz inzerát na této straně), je výrobce a dodavatel pneumatických pohonů a příslušenství (šroubení, hadic, těsnění, tlumičů rázů, tlumičů hluku apod.), jednotek úpravy vzduchu, maznic, rozváděčů a ventilů. Pneumatické prvky dodává nejen v běžném provedení, ale i se speciálními úpravami do prostředí s nebezpečím výbuchu, s vysokými nároky na hygienu apod. Zákazník může návrh aplikace konzultovat se zkušenými pracovníky firmy, kteří mu pomohou při výběru vhodných komponent nebo na zakázku navrhnou, popř. i vyrobí celý pneumatický obvod či jednoúčelové zařízení. Mezi další přednosti firmy Stránský a Petržík patří krátké dodací lhůty a vysoká kvalita, zaručená systémem řízení jakosti podle ČSN EN ISO 9001.

Stránský a Petržík,
Pneumatické válce, spol. s r. o

Inzerce zpět