Mentenanta sistemelor pneumatice

7/31/2019 Mentenanta sistemelor pneumatice

1/18

COLEGIUL TEHNIC CMPULUNGJUDE UL ARGE

PROIECT

PENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE ACOMPETEN ELOR PROFESIONALE PENTRU

OB INEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE

PROFESIONALNIVEL 3

Elev: Pantilimon AndreiClasa: a XII-a C

Profilul: TehnicSpecializarea: Tehnician mecatronist

ndrum tor proiect: prof. Du C t lin

An colar

2011 2012

1


2/18

COLEGIUL TEHNIC CMPULUNGJUDETUL ARGES

Tema proiectului

Mentenanta sistemelor deactionare pneumatice

2


3/18

Cuprins

1. Argument 42. Structura unui sistem pneumatic de acionare 5

3. Intretinerea compresorului cu aer comprimat 113.1. Regulatorul de aer 133.2. Tipuri de compresoare 154. Intretinere generala pneumatica pentru toate sistemele pneumatic 164.1. Intretinerea zilnica 164.2. Intretinerea saptamanala 164.3. Intretinerea trimestriala 164.4. Intretinerea semestriala 165. Reguli generale de siguranta in electricitate si electronica 17

6. Bibliografie 18

3


4/18

1. Argument

Mentenanta reprezinta totalitatea activitatilor depuse de

compartimente specializate din cadrul unei organizatii pentru asigurarea functionarii

sistemului la un grad cat mai ridicat. Prin activitati se pot intelege ata operatiile de

intretinere a utilajelor sau SDV-urilor existente, cat si crearea de obiecte, SDV-uri noi

menite sa asigure functionarea normal sau dezvolarea sistemului. Cea mai importanta

sarcina a mentenantei este de a asigura disponibilitatea echipamentelor pe termen

lung.

Pneumatica este o tehnologie rapida si usor de utilizat, care necesitaputina intretinere si care are pneumatic si sisteme ecologice.

Sistemele de acionare pneumatic sunt preferate ntr-un numr mare deaplicaii pneumatice, din cele mai diverse sectoare, datorit unor calitiincontestabile cum sunt: robusteea, simplitatea constructiv, productivitatea,fiabilitatea ridicat i nu n ultimul rnd preul de cost mai sczut. n general,asemenea sisteme sunt folosite atunci cnd: trebuie controlate fore i momente de valori medii; viteza de deplasare a sarcinii nu trebuie s respecte cu strictee o anumit lege;

poziionarea sarcinii nu trebuie fcut cu precizie ridicat; condiiile de funcionare sunt severe (exist pericol de explozie, incendiu, umiditateetc); trebuie respectate cu strictee o serie de norme igienico - sanitare (n industriaalimentar, farmaceutic, tehnic dentar).

Figura urmatoare pune n eviden locul sistemelor de acionarepneumatice n raport cu celelalte tipuri de sisteme de acionare prin prisma foreicontrolate i a preului de cost. Trebuie subliniat faptul c n timp ce n unele domeniisistemele pneumatice de acionare intr n competiie cu celelalte sisteme (electrice,

hidraulice, mecanice), n anumite aplicaii ele se utilizeaz aproape n exclusivitate,fiind de nenlocuit.

LEGENDA:SP sisteme pneumaticeSE sisteme electriceSH sisteme hidrauliceSM sisteme mecanice

4


5/18

Sistemele de actionare pneumatice se utilizeaza intr-o mare diversitatede aplicatii practice, in special acolo unde exista pericol de explozie sau incendiu:1. industria chimica2. industria petrolifera3. industria otelului, pentru producerea miscarilor la dispozitivele de presare,

deplasare, ridicare de sarcina4. in industria hartiei, pentru actionarea masinilor de taiat si presat5. in industria materialelor lemnoase, pentru actionarea preselor de incleiat si a

preselor de furnir6. la masinile-unelte, pentru fixarea pieselor de prelucrat, pentru miscari de avans lataiere si pentru deplasari ale semifabricatelor.

O alta gama de aplicatii este legata de robotica industriala si sistemeflexibile de fabricatie. In general aparatura pneumatica de reglare, masurare siactionare este formata din elemente constructive de mecanica fina, cu o tehnologie de

prelucrare foarte performanta. Mediul fluid folosit in transmiterea puterii este aerulcomprimat, preparat corespunzator pentru a fi compatibil cu aceasta aparatura si cumediul in care se lucreaza.

Tipuri de motoare pneumatice si descrierea acestora:Motorul pneumatic transforma energia aerului comprimat in energie mecanica

necesara actionarii organului de executie al sistemului pneumatic.Exista doua tipuri de motoare pneumatice:

- motoare pneumatice liniare, pentru efectuarea miscarii de translatie- motoare pneumatice rotative

2. Structura unui sistem pneumatic de acionare

n figura 4.2 este prezentat, spre exemplificare, un sistem de acionarepneumatic. Acest sistem, un sistem simplu, are n componena sa urmtoareleechipamente:

motorul pneumatic MP, care transform energia pneumatic de intrare n lucru

mecanic util; elementele de reglare i control ERC, care ndeplinesc urmtoarele funcii:- dirijeaz fluidul sub presiune, controlnd astfel sensul de micare al sarcinii

antrenate de ctre motor i oprirea acesteia (distribuitorul pneumaticDP);- regleaz debitul la valoarea cerut de motori prin aceasta viteza de micare a

sarcinii (droselele de caleD1 iDC2);- regleaz presiunea n sistem, n coresponden cu sarcina antrenat; generatorul de energie GE, care genereaz energia pneumatic necesar

sistemului; n practic pot fi ntlnite dou situaii:

- cnd se dispune de o reea de aer comprimat, caz n care energia necesar estepreluat de la aceast reea prin simpla cuplare a sistemului la unul din posturile delucru ale reelei;

5


6/18

- cnd nu se dispune de reea de aer comprimat, situaie n care trebuie apelat laun compresor, ca n exemplul din figura 4.2; n practic exist o mare diversitate desisteme de acionare pneumatice. Totui se poate vorbi de o structur comun(fig.4.3) care pe lng echipamentele deja prezentate mai poate conine:

unitatea de comand UC; la acest nivel se poate opta pentru un numr limitat

de soluii, bazate pe: dispozitive electronice- relee electromagnetice- elemente logice pneumatic.

Sistem de actionare pneumatic

Dispozitivele electronice sunt cele care au cea mai larg utilizare. n aceastcategorie sunt incluse att circuitele electronice, ct i unitile programabile. Foarterspndite astzi sunt PLC - urile ("control logic programabil"), dar se constat otendin de utilizare tot mai mult a calculatoarelor personale pentru control.

Releele electromagnetice reprezint un mijloc tradiional pentru construciacircuitului cablat de control, chiar dac funcia lor actual se limiteaz la sisteme de

acionare relativ simple i la operaii de siguran, care de preferin nu sencredineaz programelor software.

6


7/18

Elementele logice pneumatice se folosesc n sistemele de mici dimensiuni,cnd se dorete obinerea unor sisteme pur pneumatice din motive de ambian(pericol de explozie, de incendiu, umiditate etc.) sau din motive de pre de cost.

elementele de interfa Iau rolul de a transforma semnalele de putere joas,de natur electric sau pneumatic, furnizate de unitatea central, n semnale de

putere nalt, de regul de alt natur; exemplul cel mai sugestiv l constituieelectrovalva care transform semnalele electrice primite de la unitatea de comandUCn semnale pneumatice;

senzorii i limitatoarele de curs sunt de cele mai multe ori electromecanice,dar pot fi i pneumatice; alegerea lor este legat de tipul unitii de comand;

elementele de intrare pot fi electrice sau pneumatice, natura lor fiinddependent tot de tipul unitii de comand. O prim clasificare a sistemelor

pneumatice de acionare se poate face dup modul de operare a sistemului n:- sisteme proporionale sau analogice

- sisteme digitale.

Schema 1

Sistemele proporionale au specific faptul c mrimea de ieire estedeterminat de nivelul semnalului de intrare (impropriu se spune c aceastdependen este proporional). De exemplu, n cazul unui sistem care controleazfora, pentru o anumit valoare a mrimii de intrare, presiunea din sistem are unanumit nivel, cruia i corespunde o anumit for. Orice variaie a presiuniidetermin modificarea forei. Un asemenea sistem este sensibil la perturbaii externe.Aceste perturbaii fac ca semnalul de comand s varieze accidental n jurul uneivalori medii, riscul constnd n interpretarea perturbaiei ca o modificare a semnaluluide comand, ceea ce va determina modificarea mrimii de ieire din sistem. Maisigure din acest punct de vedere sunt sistemele digitale, ntr-un asemenea sistemconteaz numai nivelele discrete ale semnalelor. De cele mai multe ori se lucreaz cudou nivele ale semnalului, prezena sau absena semnalului, semnale "on - off', sau

semnale "totul sau nimic". Din punct de vedere al logicii algebrice existenasemnalului este echivalent cu "i", iar absena semnalului cu "0", Pentru o mai bun

7


8/18

nelegere se consider un distribuitor pneumatic clasic, comandat pneumatic(fig.4.4). Se va urmri variaia semnalului de ieire (presiunii PA) n funcie demrimea de intrare - presiunea de comandpc.

Distribuitor pneumatic clasic

Atunci cnd presiunea de comand pc este nul, presiunea la orificiul deconsumatorA al distribuitorului, msurat cu manometrul MA, este de asemenea nul(punctul O din fig.4.4); distribuitorul materializeaz cmpul (0). Crescnd presiunea

pc manometrulMA indic o presiune nul pn cnd presiunea de comand reuete snving fora rezistent datorat arcului i frecrile interne; acest lucru se ntmplcnd presiunea de comand atinge valoarea pc1 (punctul B de pe grafic). n acestmoment distribuitorul comut, materializeaz poziia (1), iar la orificiul de ieireA semsoar presiunea pa (punctul D de pe grafic). Creterea ulterioar a presiunii decomand nu modific presiunea de ieire. Reducnd acum presiunea de comand,

presiunea de la ieire rmne la valoareapapn ce presiunea de comand devinepa(punctulEde pe grafic); se observ c datorit frecrilor (fenomenului de histerezis)

se depete punctual D. n punctul Ese realizeaz comutarea i presiunea de ieiredevine zero (se trece n punctul F). Reducerea n continuare a presiunii de comandface s se parcurg traseul de laFla O fr a se modifica presiunea PA. Diagrama dinfigura 4.4 b pune n eviden dou presiuni diferite de comutare pc1 i pC2, datoritexistenei fenomenului de histerezis. n concluzie, oricare ar fi presiunea de comand

Pc > Pclla orificiul de ieire al distribuitorului exist presiune, deci semnalul de ieireeste "1", n timp ce oricare ar fi presiunea de comand Pc < Pc2 la orificiul de ieire

presiunea este zero, deci semnalul de ieire este "0". ntre valorilepc1 ipC2 semnalulde ieire depinde de modul n care este parcurs ciclul. n ceea ce privete presiunea de

comand se considerpc = 1 dacPc > Pc1 ipc = 0 dacPc < Pc2. n intervalul [Pc2,Pc1] presiunea de comand nu este definit. Echipamentele pneumatice dintr-un

8


9/18

sistem pneumatic de acionare pot funciona la presiuni de lucru diferite. Cele ce suntconectate direct cu motorul (distribuitoarele, supapele de sens, droselele, supapele de

presiune) uzual lucreaz la presiuni de 8 ... 10 [bar]. Dac echipamentul are numairolul de a genera semnale logice, fr a interveni n fluxul principal de putere,

presiunea de lucru poate fi redus. Din aceast categorie fac parte att elementele

logice pneumatice, care pot s lucreze la presiuni de 3 ... 4 [bar], ct i elementelemicropneumatice cu membran care lucreaz la presiuni de 1,4 ... 2,5 [bar]. n sfrit,pentru funcii speciale se poate apela la elementele logice fluidice care au presiuni delucru de 0,1 ... 1 [bar]. Echipamentele pneumatice se pot mpri n echipamenteactive i echipamente pasive, dup modul de obinere a semnalului de ieire. Suntactive acele echipamente la care semnalul de ieire provine de la o surs de presiuneconstant, n acest caz semnalul de comand are numai rolul de pilotare. Acesteechipamente pot avea la ieire semnale mai mari dect cele de comand. Serealizeaz astfel o regenerare a semnalului i chiar o amplificare a acestuia graie

energiei furnizate de sursa de presiune constant. Echipamentele pasive au specificfaptul c semnalele de ieire se obin direct dintr-un semnal de intrare. Acesteechipamente nu necesit o legtur suplimentar cu sursa de energie, dar semnalul deieire nu numai c nu este amplificat, dar are un nivel energetic mai sczut, datorit

pierderilor de presiune i debit care apar n urma curgerii prin echipament.

Schema 2

9


10/18

Schema 3

10


11/18

3. Intretinerea compresorului cu aer comprimat

Cele mai nefavorabile elemente din aerul comprimat:

Praful si gazeIe patrunse cu aerul aspirat; Uzura si particulele de rugina de pe compresor sau de pe sistemul de tevi; Uleiul de ungere din compresor; Vaporii de apa aero-purtati si apa condensata din compresor sau din sistemul de teviPentru ca aerul comprimat intra in contact cu o varietate mare de elemente de lucru,de actiune, control si semnal trebuie luate masuri pentru indepartarea substantelorcontaminate din aerul comprimat. Pregatirea corecta aerului comprimat face sacreasca si durata de viata a componentelor iar durata defectiunilor si a reparariielementelor sa fie minima.

lata descrise cateva elemente care indica o slaba pregatire a aerului comprimat: Uzura rapida a componentelor mobile din cilindri si valve; Picaturile de apa care se formeaza pe conducte; Apa existenta in sistemul de ungere; Viteza de lucru redusa a componentelor; Amortizoarele de zgomot ale valvelor devin murdare (negru si galben); Elemente de lucru functioneaza la viteze diferite.

O substanta de interferenta din aerul comprimat neconditionat esteuleiul de ungere respins de compresor. Fiecare cilindru uns in camera de compresiearuncand ulei in sistemul pneumatic. Aceasta situatie poate fi prevenita doar demersul in gol al masinilor. Cantitatea de ulei introdusa in sistem depinde de spatiului

pistonului, de uleiul de ungere si de temperaturile de compresie. Se considera in modgresit ca uleiul poate fi folosit pentru ungerea cilindrilor de compresie a aerului sau

pentru dispozitivele de compresie a aerului si alte echipamente similare. Dar adevaruleste exact invers: acest ulei este oxidat si produce pagube serioase sistemului. Uleiulafectat de umezeala si ingroasat, lacul (sau rasina) si aminoacizii au efecte nefasteasupra echipamentului pe care sunt introduse.

Alte elemente daunatoare pentru aerul comprimat neconditionat suntdiversele substante solide din atmosfera. Acestea pot fi indepartate intr-o anumita

masura in faza de inceput cand poate fi folosit un filtru, dar exista si alte substantesolide generate in compresor cum ar fi: pacura. Particulele de rugina si arsura sunt siele adaugateaerului prin sistemul de conducte. Dupa ce s-a examinat felul in care

particulele straine intra in aerul comprimat, s-au identificat cateva posibilitati deindepartare a acestor elemente nefaste. Pentru a preveni eventualele daune pe carele-ar putea suferi echipamentul pneumatic ca urmare a contaminarii aeruluicomprimat.

Sistemul de aer comprimat ar trebuiprevazut cu: Filtru de aspiratie

Ventilator intermediar si suplimentar

11


12/18

Un filtru de aspiratie la intrarea compresorului filtreaza particulele depraf. Ventilatorul intermediar si suplimentar este necesar ca sa indeparteze condensul.Rolul ventilatorului suplimentar nu este numai acela de a asigura conditii curate insistemul de conducte (separarea particulelor straine si a apei), ci si de a evitaaccidentele care pot fi provocate de o explozie a amestecului de ulei/aer. Aceaste

componente filtreaza cat se poate de mult ulei.

Schema 4

Dupa cum s-a vazut, prezenta umezelii in sistem poate provocadefectiuni importante. Daca ventilatorul intermediar si suplimentar nu au capacitateade a usca total aerul comprimat, acesta trebuie sa treaca in continuare printr-un alt

proces de uscare. Cele mai uzuale trei metode de uscare sunt: Uscare prin absorbtie Uscare prin adsorbtie Uscarea la temperatura redusa

Nivelul de condens trebuie verificat in mod regulat (nu trebuie sadepaseasca semnul). Condensul trebuie sa fie eliminat dupa fiecare schimb. Cartusul

filtrului trebuie inlocuit sau curatat la intervale regulate cand este murdar in functiede tipul de filtru, componentele filtrului trebuie sa fie inlocuite sau curatate laintervale regulate. Cand se face curatarea, trebuie respectate specificatiile

producatorului cu privire la produsele de curatare recomandate.Multe produse (spre exemplu tricloretilena) produc fisuri in paharele filtrului, lucruce poate duce la arderea acestuia cand se reconecteaza presiunea. Ca o regulagenerala, apa calda cu sapun este suficienta, aplicata cu o perie sau pensula.Elementele filtrului trebuie scoase, lucrandu-se impotriva directiei fluxului. Vasfatuim sa evacuati automat condensul, in conditiile in care acesta este prezent incontinuu. Tubul de drenare poate fi aplicat la oricare pahar de filtru prin insurubare.Cand este atins un anumit nivel de condens, se va deschide automat o valva care vaelimina apa.

12


13/18

3.1. Regulatorul de aer

Regulatorul de aer este folosit pentru a furniza o presiune dealimentare constanta, independenta de fluctuatiile de presiune din linia principala.

Toate sistemele pneumatice au o presiune optima (6 bari) dar este opresiune mai mica decat presiunea de lucru din conducte (10-15 bari). Presiuneafluctueaza mereu datorita aerului care este comprimat:

a) Presiunea aerului prea mare: Pierderi de energie Grad de uzura ridicat Cuplare inceata a valvelor

b) Presiunea aerului prea scazuta: Prea putina energie la iesire pentru elementele in lucru Eficienta redusa Operatiuni neeficiente

Pentru a asigura o presiune constanta, sistemul de reducere al presiuniisau regulatorul de presiune este montat sub nivelul filtrului de aer si indeplinestefunctia de mentinere constanta a presiunii de lucru, indiferent de fluctuatiile de

presiune din sistemul de consum de aer. Presiunea din sistem s-a dovedit in practicaca este cel mai bun compromis economic si tehnic dintre componentele generatiei de

aer comprimat si eficienta acestor component este de aproximativ 6 bari in sectiuneaputere (Presiune maxima) si de 4 bari in ceea ce priveste controlul. O presiune delucru mai ridicata poate conduce la utilizarea energiei intr-un mod nefavorabil si lacresterea nivelului de uzura in timp ce o presiune de lucru mai redusa conduce la oeficienta mai scazuta mai ales in ceea ce priveste alimentarea.

Schema 5

13


14/18

Ungerea aerului comprimat poate fi necesara in anumite cazuri: In cazurile in care este nevoie de miscari oscilatorii extrem de rapide; Cu cilindri de diametru mare, incepand de la aproximativ 125 mm in sus.Pe cat este posibil, agentii de ungere trebuie instalati in amontele cilindrilor.

Unitate filtru cu sectiune si simbol

14


15/18

3.2. Tipuri de compresoare

Compresor cu aer comprimat rotativ

Compresor cu aer comprimat cu piston

15


16/18

4. Intretinerea generala preventiva pentru toate

sistemele pneumatice

4.1.Intretinerea zilnica

Eliminati condensul din filtre daca aerul prezinta un continut mare deapa si daca nu s-a efectuat o eliminare automata a condensului. In cazul rezervoarelormari, ca o regula generala, trebuie montat un separator de apa cu evacuare automata.

4.2. Intretinerea saptamanala

-

Verificati generatoarele de semnal de eventuale depuneri de murdarie si praf.- Verificati manometrul regulatoarelor de presiune.- Verificati functionarea corecta a ungatorului.

4.3. Intretinerea trimestriala

- Verificati etanseitatea conectorilor. Daca este necesar, strangeti din nouconectorii si inlocuiti liniile conectate la partile mobile.

- Verificati porturile de evacuare ale valvelor pentru a vedea daca sunt scurgeri.

Curatati cartusele filtrului cu apa si sapun (nu folositi solventi), si suflati-le cuaer comprimat in sens invers directiei fluxului normal.- Verificati functionarea valvelor de evacuare automata.-

4.4. Intretinerea semestriala

- Verificati cursa parghiei din cilindrii impotriva uzurii si inlocuiti-o daca estenevoie, inlocuiti si sabarul si inelele de etansare.

16


17/18

-

5. Reguli generale de siguranta in electricitate sielectronic

- Nu lucrati cand sunteti obosit sau cand luati medicamente ce va induc o starede somnolenta.

- Nu lucrati daca lumina nu are o intensitate suficienta.- Nu lucrati in zone umede sau avand incaltamintea sau hainele umede.- Folositi instrumente si echipamente aprobate si haine de protective.- Nu purtati inele, bratari sau alte obiecte asemanatoare din metal cand lucrati in

locuri cu circuite electrice.- Nu va bazati niciodata pe ideea ca un circuit este inchis. Verificati de doua ori

cu ajutorul unui instrument care functioneaza cu siguranta.- Unele situatii necesita un "sistem prietenos" Uneori pentru a garanta ca

alimentarea cu energie nu va fi pornita in timp ce tehnicianul lucreaza inca laun anumit circuit.

- Niciodata nu modificati sau nu incercati sa anulati instrumentele de siguratacum ar fi blocarea interioara (un fel de intrerupator care opresteautomatalimentarea cu energie cand o usa este deschisa sau un panou estescos).

- Pastrati curate instrumentele si echipamentul de testare si in conditii bune de

lucru. inlocuiti echipamentele izolatoare la primul semn de deteriorare.- Unele echipamente, cum ar fi condensatorii electrici,pot inmagazina o sarcinade curent letala, chiar si pentru perioade lungi de timp. Trebuie sa fiti siguri caaceste componente sunt descarcate perfect atunci cand lucrati cu ele.

- Nu inlocuilti impamantarile Si nu folositi adaptori care resping dispozitivul deimpamantare.

- Unele materiale folosite in echipamentele electronice sunt toxice, ex:condensatorii electrici de tantal Si tranzistorul din oxid de beriliu. Acestecomponente nu trebuie sa fie zdrobite sau razuite si dupa ce ati lucrat cu eletrebuie sa va spalati pc maini cu apa din abundenta. Alte materiale (cum ar fituburi deformate la cald) pot produce la supraincalzire fum iritant.

- Folositi haine si ochelari de protectie cand lucrati cu dispozitive cu vid ridicatcum ar fi tuburile cu imagine (de televizor), sau cu tuburile cu catod.

- Nu lucrati cu dispozitivele inainte de a stii procedurile si inainte de a ficonstienti de orice risc potential.

17


18/18

-

Bibliografie

1. Frando S., Marin L., .a. Mecatronic, Manual clasa a XII-a, Editura

Economic-Preuniversitaria, 2006;

2. Frando S., Marin L., .a. Mecatronic, Manual clasa a XI-a, Editura

Economic-Preuniversitaria, 2004;

3. Articole i publicaii de pe internet.

18

Mentenanta sistemelor pneumatice

Documents

Transcript of Mentenanta sistemelor pneumatice