Utilizarea sistemelor electro-pneumatice in schemele de actionare
-
Upload
dorin-marian -
Category
Documents
-
view
1.269 -
download
7
description
Transcript of Utilizarea sistemelor electro-pneumatice in schemele de actionare
TEMA PROIECTULUI
UTILIZAREA
SISTEMELOR
ELECTRO-PNEUMATICE
ÎN SCHEMELE DE
ACŢIONARE
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
2
CUPRINS
ARGUMENT ........................................................................................................ 3
I. ECHIPAMENTE HIDRAULICE ŞI PNEUMATICE PROPORŢIONALE ....... 5
I.1 Sisteme de acţionare electropneumatice ........................................................ 5
I.2 Sisteme de acţionare electropneumatice realizate cu relee ............................ 7
I.2.1 Sisteme de acţionare cu un motor ............................................................... 7
I.2.2 Sisteme de acţionare cu două motoare ..................................................... 10
II. METODA COMUTAŢIEI ÎN CASCADĂ .................................................... 14
III. METODA COMUTAŢIEI SECVENŢIALE ................................................. 16
III.1 Sisteme de acţionare electropneumatice ................................................... 18
realizate cu programator .................................................................................. 18
IV. DETECTAREA DEFECTELOR PIESELOR SISISTEMELOR TEHNICE . 20
V. LUCRĂRI DE INTREŢINERE A INSTALAŢIILOR ŞI
ECHIPAMENTELOR ......................................................................................... 25
VI. ASIGURAREA CALITĂŢII ÎN SISTEMELE ELECTROPNEUMATICE .. 28
VII. PRINCIPII ERGONOMICE ........................................................................ 31
VIII. SĂNĂTATEA ŞI SECURITATEA MUNCII LA INSTALAŢIILE
MECANICE SUB PRESIUNE............................................................................ 32
IX. BIBLIOGRAFIE ........................................................................................... 35
X. ANEXE .......................................................................................................... 36
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
3
ARGUMENT
Mecatronica a apărut pentru prima oară în Japonia în anul 1972, când a fost recunoscută
ca fiind recunoscută în continuă dezvoltare în plan economic cât şi educaţional.
Întâia universitate care a pregătit ingineri în acest domeniu a apărut în Japonia şi
premergător în SUA, în anul 1998, astfel că numai pe coasta de vest existau mai mult de 100 de
universităţi cu această specializare. În Europa prima promoţie de ingineri cu diplomă de
mecatronişti a apărut în Anglia în anul 1989. Ca urmare a recunoaşterii valorii învăţământului
din Facultatea de Mecanică, s-au realizat acorduri de cooperare cu peste 10 universităţi de
marcă din Europa, anual, peste 15 studenţi din Facultate fac stagii de perfecţionare în cadrul
programelor SOCRATES-ERASMUS, contribuind astfel la dezvoltarea spiritului european în
rândul tinerilor specialişti.
Pretutindeni în lume mecatronica este în perpetuă dezvoltare. Ea reprezintă răspunsul la
revoluţia informatică, ce a produs şi produce încă saltul de la societatea avansat industrializată
la societatea informatizată. Definită ca fiind integrarea sinergetică a mecanicii de precizie cu
electronica şi informatica în scopul dezvoltării şi fabricării de produse inteligente, specialistul în
mecatronică este un inginer cu un orizont larg, cu o pregătire multi şi interdisciplinară.
Produsele mecatronice (produse electrocasnice, automobile, sisteme integrate de
fabricaţie, roboţi, comunicaţii etc.), cu o valoare adăugată ce conferă un înalt grad de
rentabilitate, cu o cerere în continuă creştere reprezintă pentru domeniul mecatronic un nou
nivel de dezvoltare, care, odată atins dă un suport solid pentru o dezvoltare economică, după
demonstraţia pieţei. Practic se poate aprecia că societatea avansat informatizată în industrie
(pierdută din vedere în contextul actual de înţelegere a acestui concept, când se insistă pe mediul
virtual) este implementată de mecatronică, ceea ce pentru domeniul mecanic reprezintă un
absolut necesar stadiu de dezvoltare. Pe de altă parte electronica (în special microelectronica) şi
informatica au un suport puternic de dezvoltare în produsele industriale, găsind un câmp vast de
aplicabilitate, ce le rezolvă o oarecare saturaţie ce s-a atins în interiorul propriilor domenii.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
4
Printre produsele mecatronice întâlnite se numără imprimantele, copiatoarele din noua
generaţie, maşinile de cusut şi de tricotat cu comandă numerică, motorul cu ardere internă
controlat electronic, sistemele antifurt, sistemele antiderapante (ABS) şi pernele cu aer din
tehnica automobilistică, inclusiv protezele de înaltă tehnologie. Tot produse mecatronice sunt şi
camerele video miniaturale, CD-playerele şi alte micromaşini, dar şi maşinile agricole mari şi
cele stradale din noua generaţie, sistemele de gabarit mare şi liniile de producţie automate.
Producătorii de automobile creează tot mai des autovehicule mecatronice dotate cu
sisteme de execuţie complicate, programate şi comandate prin calculator. În prezent cel mai
complex sistem mecatronic din lume este cel care asigură închiderea şi deschiderea canalului de
acces către podul Rotterdam, elementele sistemului având o întindere de peste 300 de metri.
Utilajele mecatronice sunt asamblări care integrează elemente componente simple sau
complexe care îndeplinesc diferite funcţii, acţionând în baza unor reguli impuse. Principala lor
sarcină este funcţionarea mecanică, deci producerea de lucru mecanic util, iar în esenţa lor
există posibilitatea de a reacţiona inteligent, printr-un sistem de senzori la stimuli exteriori care
acţionează asupra utilajului luând decizii corespunzătoare pentru fiecare situaţie.
Combinarea automatizărilor cu electrica şi cu pneumatica oferă o mare flexibilitate
automatizărilor electropneumatice, permiţând controlarea debitului la modul „ totul sau nimic ”,
cât şi asupra modalităţii de comandă a sistemului. Însă dacă se doreşte schimbarea sarcinii
trebuie modificat circuitul, adăugând sau îndepărtând elementele componente şi reamenajând
conexiunile.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
5
I. ECHIPAMENTE HIDRAULICE ŞI
PNEUMATICE PROPORŢIONALE
I.1 Sisteme de acţionare electropneumatice
Majoritatea echipamentelor clasice sunt acţionate manual. Acţionarea electrică este întâlnită
numai în cazul distribuitoarelor. Acestea au o funcţionare
discretă, adică controlează debitul la modul ” totul sau nimic ”. Acest lucru îşi pune amprenta şi
asupra modalităţii de comandă a sistemului. Iată de ce, comanda unui sistem realizat cu
echipamente de acest tip se numeşte comandă
” totul sau nimic ”.
De la început trebuie făcută o distincţie între o comandă de acest tip şi comanda
proporţională. În primul caz se lucrează cu semnale binare, neţinându-se seama decât de
prezenţa ( ” totul ” ) sau absenţa ( ” nimic ” )semnalului pentru a declanşa acţiuni, cu condiţia ca
semnalul să fie superior sau inferior unui prag de comutaţie.
Comanda proporţională, din contră, antrenează acţiuni care sunt direct proporţionale cu
nivelul semnalului, semnal cel mai adesea de tip analogic sau mai degrabă numeric.
În plus, în cazul comenzii ” totul sau nimic ”, trebuie să se facă distincţie între o logică
permanentă sau cablată, şi o logică programabilă. În cazul logicii permanente se proiectează
circuitul logic pentru a efectua o sarcină specifică, apoi se asamblează (cablează) elementele
componente după un plan bine precizat. Dacă se doreşte schimbarea sarcinii trebuie modificat
circuitul, adăugând sau îndepărtând elemente componente şi reamenajând conexiunile. În
această categorie de circuite putem încadra circuitele electrice cu relee şi circuitele electronice
imprimate. În cazul unei logici programabile există un program memorat într-o unitate centrală
a unui calculator care determină realizarea operaţiilor în funcţie de starea variabilelor pe care le
controlează.
Aici pot fi încadrate comenzile obţinute cu ajutorul unui programator electronic şi cele obţinute
cu ajutorul unui microcalculator.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
6
Cele mai întâlnite sisteme de acţionare pneumatice sunt cele la care în subsistemul de
comandă se foloseşte energie electrică. Aceste sisteme sunt cunoscute sub denumirea de sisteme
de acţionare electropneumatice.
Argumentele în favoarea utilizării acestor sisteme sunt:
permit automatizarea cu uşurinţă a unor procese industriale complexe;
viteza mare de transmitere şi prelucrare a semnalelor electrice ce conduce la creşterea
semnificativă a productivităţii sistemului de automatizare;
preţul mai mic al echipamentelor electrice în comparaţie cu cele pneumatice, de cele mai
multe ori;
posibilitatea controlului unor puteri foarte mari cu o putere de comandă foarte mică;
gabaritul mult mai redus al echipamentelor componente ale subsistemului de comandă;
posibilitatea utilizării pentru comanda acestor sisteme a programatoarelor electronice şi a
calculatoarelor de proces.
Totodată, prin îmbinarea comenzii electrice cu electronica se asigură acestor sisteme o
mare flexibilitate. Parametrii funcţionali ai unui asemenea sistem pot fi modificaţi rapid, cu
uşurinţă, fiind posibilă şi semnalizarea valorilor critice ale acestora, precum şi interpretarea lor.
Dintre dezavantajele acestor sisteme se pot aminti:
sistemul necesită două surse de energie (pneumatică şi electrică);
asemenea sisteme nu pot fi folosite în medii cu pericol de explozie, incendiu, cu
umiditate ridicată etc.
existenţa pericolului de accidentare prin electrocutare.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
7
I.2 Sisteme de acţionare electropneumatice realizate cu relee
Mult timp pentru automatizarea proceselor industriale comanda cu relee a constituit
prima soluţie. După apariţia şi dezvoltarea explozivă a sistemelor cu microprocesor (anii `70-
`80) tehnica automatizării cu relee a pierdut din importanţă, dar nu a dispărut complet.
Principalele avantaje ale sistemelor de acţionare realizate cu relee sunt:
preţul acestor sisteme, mult mai mic comparativ cu cel al sistemelor de acţionare
realizate cu microprocesor de uz industrial;
întreţinerea şi repararea acestor sisteme se poate face de către un personal cu o
pregătire medie, fără o specializare aparte;
costurile de întreţinere sunt în general mici.
În concluzie, în cazul automatizării unor procese mai puţin complexe (numărul de
motoare din sistem este mai mic) sistemele de acţionare realizate cu relee sunt preferate.
În cazul acestor sisteme după realizarea schemei funcţionale, se trece la realizarea
schemei funcţionale a sistemului precum şi a schemei electrice.
Dezavantajul principal al utilizării releelor constă în dificultatea de proiectare a schemei
electrice.
În cele ce urmează sunt prezentate câteva exemple de asemenea sisteme, şi anume:
I.2.1 Sisteme de acţionare cu un motor
a. motor cu simplă acţiune;
- pentru un asemenea sistem schema funcţională este prezentată în figura a de mai jos;
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
8
În ceea ce priveşte schema electrică aceasta poate fi concepută în trei moduri:
- cu acţionare directă – figura c de mai sus ; în acest caz la apăsarea butonului B
electromagnetul EM1 va fi alimentat, distribuitorul DA va realiza câmpul de distribuţie
(1), iar ansamblul mobil al motorului A va avansa; când butonul va fi lăsat liber se va
realiza revenirea în poziţia din figură;
- cu acţionare indirectă – figura d de mai sus; în acest caz în circuitul electric este utilizat
releul de comutaţie K1; la apăsarea butonului B bobina releului K1 este alimentată, acesta
comută şi realizează alimentarea electromagnetului EM1, distribuitorul DA va realiza
câmpul de distribuţie (1), iar ansamblul mobil al motorului A va avansa; dezactivarea
butonului B determină dezactivarea releului, iar contactul K1 al acestuia deschide circuitul
de alimentare al electromagnetului, ceea ce are drept consecinţă revenirea distribuitorului în
poziţia preferenţială şi deci retragerea ansamblului mobil al motorului A;
- cu acţionare indirectă cu automenţinere – figura e de mai sus; la apăsarea butonului B
circuitul de alimentare al releului se închide şi acesta comută; aceasta determină închiderea
întrerupătorului K1 aflat în liniile de curent 2 şi 3; după apăsare butonul B poate fi eliberat
imediat, deoarece alimentarea releului se face prin calea de curent 2, a cărei închidere o
comandă chiar releul, deci releul îşi păstrează starea de activare prin automenţinere; de aici
funcţionarea este identică cu cea prezentată în cazul precedent, pentru revenirea ansamblului
mobil trebuie apăsat butonul B2 care va întrerupe alimentarea releului şi deci deschiderea
contactului K1.
b. motor cu dublă acţiune deservit de un distribuitor 4/2 cu poziţie preferenţială;
- pentru un asemenea sistem schema funcţională este prezentată în figura b de mai sus; în ceea
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
9
ce priveşte schema electrică aceasta se identifică cu una din variantele prezentate anterior în
figura de mai sus;
c. motor cu dublă acţiune deservit de un distribuitor 4/2 cu memorie;
- pentru un asemenea sistem schema funcţională este prezentată în figura a de mai jos; în ceea
ce priveşte schema electrică aceasta poate fi concepută în trei variante; în figura b de mai jos
este prezentată varianta cu acţionare indirectă;
d. motor cu dublă acţiune deservit de un distribuitor 4/2 cu memorie ce lucrează în ciclu
dus – întors; pentru un asemenea schema funcţională este prezentată în figura a secundă de mai
jos; în ceea ce priveşte schema electrică aceasta este prezentată în figura b a doua de mai jos;
faţă de cazul anterior, aici în schema funcţională apare în plus presostatul a1; la apăsarea
butonului B se alimentează linia de curent 1 care alimentează releul K1; contactul acestuia din
linia 3 se închide şi electromagnetul EM1 va comuta distribuitorul DA pe poziţia din stânga;
ansamblul mobil al motorului A avansează; la capăt de cursă deoarece volumul alimentat de
distribuitor este fix presiunea în acest nivel creşte, iar la atingerea valorii reglate prin
intermediul presostatului a1 acesta furnizează la ieşirea sa un curent ce va alimenta releul K2;
contactul acestuia din linia 4 se închide şi electromagnetul EM2 va comuta distribuitorul DA pe
poziţia din dreapta; ansamblul mobil al motorului A se retrage;
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
10
e. motor cu dublă acţiune deservit de un distribuitor 4/2 cu memorie ce lucrează în ciclu
continuu; pentru acest sistem schema funcţională este prezentată în figura a de mai jos, iar cea
electrică în figura b de mai jos; inversarea sensului de mişcare se realizează cu ajutorul celor doi
senzori de proximitate a0 şi a1; pornirea sistemului se face prin apăsarea butonului B1, iar
oprirea în urma apăsării butonului B2.
I.2.2 Sisteme de acţionare cu două motoare
a. secvenţa de lucru: A+, B+, A-, B-; pentru acest sistem schema funcţională este prezentată în
figura a secundă de mai jos, iar schema electrică în figura b secundă de mai jos; diagrama
funcţională şi diagrama semnale - faze au fost prezentate în figura a secundă de mai jos;
secvenţa de lucru nu ridică probleme deosebite ( nu apar semnale blocante ); din acest motiv
concepţia schemei electrice se poate face cu uşurinţă;
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
11
a. secvenţa de lucru: A+, B+, B-, A-; pentru acest sistem schema funcţională se identifică cu
cea a sistemului precedent (figura a de mai sus); diagrama semnale-faze prezentată în figura b
de mai jos pune în evidenţă existenţa a două
semnale blocante; din acest motiv realizarea schemei electrice nu mai este atât de simplă ca în
cazul precedent.
În figura de mai jos este prezentată o soluţie pentru această problemă.
Iată de ce, este necesar ca proiectantul unor sisteme de acest fel să cunoască câteva tehnici
de proiectare. Acest lucru este deosebit de util mai ales în cazul sistemelor de acţionare
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
12
complexe, sau în cazul sistemelor care în timpul unui ciclu pot trece d mai multe ori prin aceeaşi
stare, de fiecare dată trebuind să execute alte acţiuni.
Un exemplu de sistem de acest tip este cel pentru care diagrama mişcare - faze este cea
din figura următoare.
Diagrama pune în evidenţă faptul că la începutul fazelor 1 şi 3 sistemul este în aceeaşi
stare: ansamblurile celor trei motoare A, B şi C sunt retrase. O situaţie asemănătoare se observă
şi la începutul fazelor 4 şi 6: ansamblurile cilindrilor A şi C retrase şi ansamblul cilindrului B
avansat. În asemenea situaţii automatizarea nu mai poate ţine cont de exclusiv de starea
senzorilor montaţi în sistem. Practic, analizând diagrama nu se poate spune care senzor va
determina avansul cilindrului A la pasul 1 şi al cilindrului B la pasul 3.
Există mai multe metode de proiectare a unei automatizări secvenţiale cu relee, dintre
care două sunt cele mai cunoscute:
- METODA COMUTAŢIEI ÎN CASCADĂ;
- METODA COMUTAŢIEI SECVENŢIALE.
Aceste metode folosesc relee cu cel puţin trei contacte auxiliare, cu următoarele funcţii:
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
13
- unul pentru automenţinere;
- un altul pentru realizarea unei condiţii de anclaşare sau tăiere a
automenţinerii pentru un alt releu;
- un al treilea în circuitul de forţă (o linie de curent ce alimentează un
electromagnet).
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
14
II. METODA COMUTAŢIEI ÎN CASCADĂ
Această metodă este indicată atunci când alimentarea motoarelor din sistem se face cu
distribuitoare 5/2, cu poziţie preferenţială.
Cu tehnica comutaţiei în cascadă se pot rezolva probleme de automatizare secvenţială,
de tipul ciclogramelor, indiferent dacă în aceste ciclograme instalaţia trece sau nu prin mai
multe stări identice.
Metoda este mai potrivită pentru scheme electropneumatice cu distribuitoare
monostabile, unde comanda pe electromagneţii distribuitoarelor trebuie să se păstreze atâta
timp cât este necesară noua poziţie a cilindrului.
Pentru exemplul considerat în figura de mai sus schema funcţională este cea din figura
de mai jos.
În principiu în schema electrică vor exista n+1 relee, unde n reprezintă numărul de paşi ai
unui ciclu de lucru. La fiecare pas se activează un releu care se automenţine. Activarea releului
se va realiza numai dacă sunt îndeplinite simultan două condiţii:
- un eveniment de proces: un senzor activat, o temporizare încheiată etc.
– releul anterior a fost activat.
La sfârşitul ciclului ultimului eveniment (senzor activat ) va determina dezactivarea tuturor
releelor, astfel încât să fie posibilă începerea unui nou ciclu. Dezactivarea releelor se va realiza
tot în cascadă, fiecare releu tăind automenţinerea releului următor.
În circuitul de forţă pentru comanda unui distribuitor monostabil este posibil să fie necesară
mai multe contacte ale releelor, înseriate. Unele dintre aceste contacte vor fi normal deschise şi
se vor folosi la activarea electromagneţilor distribuitoarelor, altele vor fi normal deschise şi se
vor folosi la dezactivarea unui electromagnet activat, înainte de terminarea ciclului de
funcţionare.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
15
În figura de mai jos este prezentată schema electrică a sistemului de mai sus obţinută
prin folosirea metodei descrise.
O analiză atentă a acestei scheme pune în evidenţă trei structuri de circuit:
- structura de început – figura a;
- structura de bază – figura b;
- structura finală – figura c.
În aceste structuri s-au făcut următoarele notaţii: Si senzorul care iniţializează faza ”i”,
Ki releul comandă faza ”i” şi B butonul care iniţializează ciclul de funcţionare. Pentru exemplul
considerat în tabelul de mai jos este stabilită ordinea senzorilor.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
16
III. METODA COMUTAŢIEI SECVENŢIALE
Această metodă presupune activarea succesivă a unui număr de relee, cu observaţia că
la un moment dat numai un singur releu trebuie activat. Această metodă este indicată atunci
când alimentarea motoarelor din sistem se face cu distribuitoare 5/2, cu memorie. Însă tehnica
secvenţială este potrivită pentru scheme electropneumatice cu distribuitoare bistabile, deoarece
la aceste distribuitoare cu memorie comanda se păstrează după dispariţia tensiunii la bornele
electromagnetului.
În continuare se va arăta modul de aplicare al acestei metode pentru sistemul de
acţionare căruia îi corespunde diagrama mişcare - faze. Schema funcţională a sistemului este
prezentată în figura următoare.
În schema electrică există n relee care trebuie să se automenţină. Ca şi în cazul metodei
anterioare activarea releului Ki se va face numai dacă sunt îndeplinite două condiţii: un
eveniment de proces (un senzor activat, o temporizare încheiată etc.) Şi releul anterior Ki-1 să fi
fost activat. După activarea releului Ki trebuie să dezactiveze (să taie automenţinerea) releului
Ki-1. Ultimul releu Kn va fi condiţie de activare a primului releu K1, iar releul K1 va dezactiva
releul anterior Kn.
În cazul acestei metode în circuitul de forţă pentru comanda unui distribuitor cu
memorie nu mai este necesar să existe mai multe contacte înseriate. Există posibilitatea să fie
însă mai multe contacte în paralel, dacă motorul comandat trebuie să execute mai multe mişcări
identice în timpul unui ciclu.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
17
În figura următoare acesteia de mai jos este prezentată schema electrică obţinută prin
aplicarea acestei metode pentru exemplul considerat.
Şi în acest caz o analiză atentă a schemei electrice pune în evidenţă trei structuri de
circuit:
- structura de început – figura a de mai jos;
- structura de bază – figura b de mai jos;
- structura finală – figura c de mai jos.
În
aceste structuri s-au făcut următoarele notaţii: Si senzorul care iniţializează faza ”i”, Ki releul
care comandă faza ”i”, B butonul care iniţializează ciclul de funcţionare şi SET un buton
necesar la punerea sub tensiune a circuitului pentru activarea ultimului releu Kn (activarea
acestuia este una dintre condiţiile de început ale ciclului de funcţionare).
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
18
III.1 Sisteme de acţionare electropneumatice
realizate cu programator
În cazul sistemelor de acţionare pneumatice complexe , ce au în componenţa lor un
număr mare de motoare, realizarea schemei funcţionale şi a schemei electrice este dificilă.
Aceste sisteme sunt întâlnite cu precădere în structura unor lini automate. Nu de puţine ori pe
aceeaşi linie automată trebuie realizate mai multe produse. În plus, pentru a satisface exigenţele
de tip comercial, periodic produsul trebuie modificat.
În consecinţă, în asemenea situaţii, trebuie proiectat un sistem de acţionare care trebuie
să permită modificarea cu uşurinţă şi operativă a ciclului de lucru. Controlul unui asemenea
sistem este posibil prin folosirea unui programator. Programatorul reuneşte într-o structură
comună toate elementele subsistemului de comandă, iar funcţionarea întregului sistem are loc
după un program prestabilit. Se poate spune că programatorul reprezintă un sistem de comandă
industrial polivalent, a cărui instalare este relativ uşoară şi rapidă şi care poate fi utilizat de
persoane care nu au o experienţă bogată în domeniul sistemelor de acţionare pneumatice. Toate
funcţiile necesare uni sistem de comandă sunt integrate într-un singur modul.
Programatorul poate fi utilizat pentru a înlocui panourile de comandă cu relee
tradiţionale şi reprezintă un mijloc ideal de comandă a aplicaţiilor industriale manufacturiere
sau de alt tip care nu necesită decât un număr limitat de puncte de control de intrare şi de ieşire.
Există programatoare de tip mecanic [4.2], care sunt specifice sistemelor pneumatice omogene,
şi programatoare electronice, care sunt specifice sistemelor de acţionare electropneumatice.
Astăzi, acestea din urmă, cunoscute şi sub denumirea de „ controloare logice
programabile ”(PLC), sunt folosite cu precădere în majoritatea aplicaţiilor industriale.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
19
Într-un sistem de acţionare comandat prin intermediul unui programator de acest tip
pentru alimentarea motoarelor se folosesc distribuitoare comandate electric, iar senzorii utilizaţi
furnizează la ieşire semnale electrice.
Un automat programabil conţine în structura sa un microprocesor care prelucrează, în
conformitate cu un program de lucru stocat în memoria programatorului, datele primite de la
senzorii existenţi în sistem şi generează semnale de comandă pentru distribuitoarele cu
comandă electrică din sistem. Deoarece procesorul şi memoria lucrează cu semnale de nivel
energetic foarte scăzut este necesar ca aceste semnale la intrarea şi ieşirea în şi din programator
să fie adaptate. Pentru aceasta se folosesc interfeţe speciale, care evită supratensiunile,
reflectările de semnale, şi produc semnale de putere capabile să comande bobinele
distribuitoarelor din sistem. Frecvent, pentru a obţine la ieşirea programatorului semnale
corespunzătoare, se folosesc amplificatoare cu relee.
Spre exemplificare, în figura de mai jos, este prezentat un sistem de acţionare comandat
cu un programator fabricat de firma Festo, ce are următoarele caracteristici:
- procesor: AMD 186 20 MHz (compatibil)
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
20
IV. DETECTAREA DEFECTELOR PIESELOR
SISISTEMELOR TEHNICE
Fiabilitatea reprezintă aptitudinea unui material, piese sau sistem tehnic de a nu se
defecta în cursul utilizării sale. Defectarea – pierderea aptitudinii unei componente a unui sistem
tehnic de a-şi îndeplini funcţia cerută în condiţii date.
Defectările pot fi de mai multe feluri:
defectare bruscă – defectare care nu ar putea fi prevăzută în urma unei verificări anterioare a
caracteristicilor, deoarece modificările acestora decurg foarte rapid;
defectare catastrofală – defectare care este în acelaşi timp bruscă şi totală;
defectare dependentă – defectarea unui element cauzată de defectarea altui element, de care
acesta este legat din punct de vedere funcţional;
defectare de derivă – defectare care este în acelaşi timp progresivă şi parţială;
defectare independentă – defectarea unui element care apare fără a fi cauzată sau fără a fi
cauza altor defecte cu care interacţionează în cadrul aceluiaşi sistem;
defectare parţială – defectarea rezultată din modificarea valorii reale a unuia sau mai multor
parametrii, dincolo de limitele date de criteriile de defectare, fără a conduce la dispariţia
totală a funcţiei cerute;
defectare primară – defectarea unui dispozitiv care atrage după sine alte defectări;
defectare progresivă – defectare care ar putea fi prevăzută în urma verificării anterioare a
caracteristicilor, deoarece modificările acestora decurg lent( fiind legate de uzura pieselo,
îmbătrânirea materialelor şi dereglare) şi sunt declarate atunci când parametrii dispozitivului
ating valori critice, necorespunzătoare;
defectarea secundară – defectarea unui dispozitiv provocată de defectarea altui dispozitiv;
defectare totală – defectarea rezultată din modificarea valorii reale a unui sau mai multor
parametrii, dincolo de limitele date de criteriile de defectare, având ca efect dispariţia totală
a funcţiei cerute.
Prin defect se înţelege: neconformitate cu clauzele unei specificaţii
( rezultatul unei defectări constante) sau împerfecţiune fizică la nivelul unei componente a unui
sistem tehnic, care poate antrena o funcţionare incorectă( permanentă sau intermitentă) a
acestuia.
Defecte inerente – reziduu din defecte care nu apar în perioada timpurie de viaţă.
Cauza defectării – acţiunea care provoacă sau intensifică un mecanism de defectare.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
21
În procesul de exploatare, unele sisteme tehnice îşi pierd / înrăutăţesc parametrii funcţionali, îşi
pierd parţial / total capacitatea funcţională, din următoarele cauze:
ruperea pieselor, fenomenelor de oboseală, scăderea rezistenţei mecanice;
modificări dimensionale, ale formei, ale paralelismului, ale conexiunilor;
schimbarea lanţurilor cinematice a pieselor, datorită uzurii stratului superficial;
deformarea pieselor şi înţepenirea articulaţiilor în mişcare, sub acţiunea sarcinilor de vârf;
ruperea sau deteriorarea pieselor datorită agenţilor corozivi şi îmbătrânirii materialelor.
Cauzele defectării pot fi grupate în:
defecte funcţionale – uzurile;
abateri de la tehnologiile de elaborare a materialelor;
abateri de la tehnologiile de fabricaţie;
acţiunea agenţilor externi;
exploatare necorespunzătoarea sistemelor tehnice;
A). DEFECTE FUNCŢIONALE - UZURI:Tribologia este ştiinţa proceselor de frecare, de
lubrefiere şi de uzare, având ca probleme prioritare: calitatea, randamentul, durabilitatea şi
fiabilitatea sistemelor tehnice.
Prin uzură se înţelege proces de oboseală care se traduce prin creşterea ratei de defectare, cu
vârsta;Uzura este un fernomen tribologic cu influienţă hotărâtoare asupra stărilor limită şi a
durabilităţii, a fiabilităţii de exploatare a sistemelor tehnice şi a componentelor acestora.
Uzura fizică este un fenomen progresiv, complex,distructiv, de natură fizico – chimică care are
efect direct asupra uzurii.
În raport cu fenomenele şi procesele ce se desfăşoară în timpul frecărilor suprafeţelor în contact,
cu formele de interacţiune ale suprafeţelor şi cu legile care guvernează procesul de uzare, ce
apare atât la frecarea uscată cât şi la aceea în prezenţa lubrefiantului, aceasta poate fi:
uzura de adeziune ( de aderenţă);
uzura de abraziune;
uzura de oboseală;
uzura de impact;
alte tipuri de uzuri – suprasolicitările, imprimarea sferică;
A1). Uzura de adeziune ( de aderenţă) – este rezultatul acţiunii forţelor de frecare care apar la
deplasarea relativă a două suprafeţe una faţă de alta precum şi a punţilor de legătură care se
crează între piesele conjugate. Aici influienţa particulelor abrazive şi a fenomenelor
electrochimice este minimă: în funcţie de natura frecării uzura de aderenţă poate fi provocată
atât de frecarea de rostogolire cât şi de aceea de alunecare.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
22
Este caracterizată de un contact intim între suprafeţele în frecare, ceea ce face să se producă o
interacţiune moleculară – uzura mecanică – moleculară.
O consecinţă a uzurii de aderenţă( adeziune, contact) este griparea – ce apare la sarcini mari în lipsa
lubrefiantului sau la străpungerea peliculei de lubrefiant în urma unei încălziri locale, până la
temperatura de topire a unuia dintre materialele cuplei cinematice.
A 2) Uzura de abraziune – este rezultatul acţiunii particulelor abrasive pe suprafaţa pieselor cu care
vin în contact, şi se manifestă sub formă de microaşchii, sub formă de deformări plastice şi detaşări
de microparticule metalice.
Rezistenţa la uzura abrazivă a pieselor depinde de:
proprietăţile fizico – chimice ale materialelor pieselor;
presiunea specifică,
spaţiul de alunecare parcurs în timpul frecării;
Caracterul uzurii nu se schimbă indiferent dacă particulele abrasive privin din afară, sau sunt
conţinute în unul din corpurile în frecare.
Acest tip de uzură se manifestă prin:
deformaţii plastice locale;
zgârieturi,
microaşchierea suprafeţelor de contact;
Uzura abrazivă este funcţie de:
spaţiul de frecare;
presiunea de contact dintre suprafeţele conjugate, aflate în contact şi frecare;
abrazivitatea materialului folosit;
şi invers proporţională cu rezistenţa la uzură a materialelor folosite, nefiind influienţată de viteza de
frecare, când aceasta nu produce modificări structurale în straturile superficiale.
A 3) Uzura de coroziune – este rezultatul reacţiilor chimice şi constituie deteriorarea suprafeţelor de
frecare, deci pierdere de material, de greutate, urmare acţiunii simultane sau succesive a factorilor
agresivi chimici din componenţa mediului de lucru şi / sau solicitărilor mecanice.
Mecanismul uzurii de coroziune presupune corelarea efectelor de coroziune:
chimice;
electrochimice,
mecanochimice;
De fapt uzura prin coroziune se produce înlăturarea produşilor corozivi, care iau naştere pe
suprafeţele de frecare, în repaos sau în mişcare.
Producerea acestei uzuri are două faze:
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
23
formarea produşilor de reacţie, pe cale chimică, electrochimică sau mecanochimică;
înlăturarea acestui produs de pe suprafeţele în frecare, prin mijlocirea lubefiantului;
Coroziunea chimică – este acţiunea chimică continuă a mediului ambiant asupra suprafeţelor
componente ale utilajelor tehnice.
Coroziunea electrochimică – presupune pa lângă reacţiile chimice şi un transfer de sarcini electrice, la
suprafaţa de separare dintre metal şi mediul coroziv.
Forme de manifestare:
oxidarea – coroziunea electrochimică datorită acţiunii combinate a oxigenului şi apei la
temperatura normală,
coroziunea în mediu lubrefiant – de natură electrochimică, apare în prezenţa în lubrefiant a
unor cantităţi mici de apă, care în contact cu suprafaţa formează microcelule electrice.
Coroziunea mecanochimică – numită şi tribochimică, arată modificările suferite de suprafaţa de
lucru, după natura solicitărilor fiind:
coroziunea de tensionare – apare urmare transformărilor suferite de suprafaţă, adică
distrugerea stratului protector, cu intensicarea efectului coroziv,
coroziunea de oboseală – urmare solicitărilor periodice, fenomenul de oboseală este activat
de prezenţa unui mediu ambiant, prin acţiunea combinată a factorilor mecanici şi cimici, are
loc creşterea uzurii şi scăderea accentuată a rezistenţei la oboseală;
coroziunea tribochimică – este consecinţă a solicitărilor de frecare; solicitările mecanice nu
declanşează reacţii chimice, dar provoacă în prealabil, modificări în starea suprafeţei, sau
structurii interne, degajări mari de energie termică, acumulare de potenţial electrostatic –
toate fac posibile sau accelerează reacţiile chimice ale materialelor suprafeţei de frecare cu
mediul respectiv.
A 4). Uzura de oboseală – este rezultatul solicitărilor ciclice a suprafeţelor în contact, urmată de
deformaţii plastice în reţea atomică din stratul superficiale, de fisuri, ciupituri, exfolieri.
Factorii care influienţează uzura de oboseală sunt:
structura materialelor pieselor conjugate în frecare,
temperatura suprafeţelor de lucru,
tipul solocitării,
frecvenţa solicitărilor variabile;
dimensiunile pieselor;
În general aceste uzuri apar sub formă de desprinderi de particule materiale, lăsând urme
caracteristice fiecărui tip.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
24
Tipurile uzurii de oboseală:
pitting-ul – este o formă a uzurii de oboseală a suprafeţelor cu contacte punctiforme şi se
recunosc sub forma caracteristică de cratere, ciupituri diferite de cele de adeziune care sunt
provocate prin smulgere.
exfolierea – este caracterizată de desprinderea de mici particule metalice sau de oxizi care se
produc când este depăşită rezistenţa la forfecare, în zonele de contact cu frecări concentrate.
cavitaţia – este definită ca un proces de distrugere a suprafeţei şi deplasarea de material sub
formă de mici particule, produsă în mediu lichid sau gazos ce este în contact cu metalul, dar
fără prezenţa celei de a doua suprafeţe de frecare, fiind numită şi eroziune de cavitaţie sau
coroziune de cavitaşie.
A5). Uzură de impact – este datorată loviturilor locale repetate şi apare când împreună cu alunecarea
sau rostogolirea are loc un impact compus: componente normale şi componente tangenţiale.
A6) Alte tipuri de uzură:
Suprasolicitările – provoacă solicitări ale agregatelor şi organelor de maşini putând depăşi
limitele de rezistenţă.
Imprimarea sferică( brinellarea) – este specifică lagărelor cu bile, supuse unor sarcini mari,
unde apare deformarea căilor de rulare în perioadele îndelungi de repaos.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
25
V. LUCRĂRI DE INTREŢINERE A
INSTALAŢIILOR ŞI ECHIPAMENTELOR
Metode de organizare şi executare a reparării în sistemul preventiv – planificat :
Sistemul de întreţinere şi reparare preventiv – planificat se poate efectua cu ajutorul a două
metode:
A.Metoda standard – constă în faptul că fiecare utilaj sau instalaţie intră în reparaţie la intervale
de timp dinainte stabilite, fiecare din acestea în parte. Felul, volumul şi conţinutul reparaţiilor
care vor fi efectuate au un caracter standard, potrivit unei documentaţii tehnice, indiferent de
starea de funcţionare a utilajului în momentul intrării în reparaţie.
B. Metoda după revizie – constă în faptul că volumul şi conţinutul reparaţiilor se determină în
urma unei revizii tehnice. Pentru stabilirea felul reparaţiilor ce vor fi executate se întocmeşte mai
întâi ciclul de reparaţii al fiecărei categorii de utilaje în parte.
1.Întreţinerea şi supravegherea zilnică – se execută de către persoanele care lucrează pe
utilajele din secţiile de producţie, sau de către persoane specializate în executarea acestor operaţii.
În cadrul activităţii de întreţinere şi supraveghere zilnică se urmăreşte înlăturarea micilor
defecţiuni ale utilajului, fără a se face înlocui de piese. În afara intervenţiilor tehnice cuprinse în
sistemul preventiv-planificat, în cadrul întreprinderilor se mai execută şi alte tipuri de intervenţii
tehnice cum sunt:
Reparaţiile accidentale( Ra) sunt intervenţiile care se efectuiază la intervale de timp
nedeterminate, fiind impuse de scoaterile neprevăzute din funcţiune a acestora datorită unor
căderi accidentale.
Cauzele accidentelor pot fi:
oboseala materialelor care provoacă schimbarea structurii materialelor şi deci a
caracteristicilor mecanice( rezistenţă, elasticitate);
întreţinere necorespunzătoare;
reparaţiile necorespunzătoare;
reparaţiile neexecutate la timp;
reparaţiile executate necorespunzător;
exploatarea neglijentă;
Reparaţiile de renovare: se efectuiază la utilajele care au trecut prin mai multe reparaţii capitale
şi au un grad ridicat de uzură fizică. Cu ocazia acestor reparaţii, se recomandă şi efectuarea unor
lucrări de modernizare a utilajului.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
26
Reparaţiile de avarii : se execută de fiecare dată când utilajele se defectează ca urmare a proastei
utilizări sau întreţineri sau din cauza unor calamităţi naturale: cutremure, incendii, inundaţii.
2. Revizia tehnică – cuprinde operaţiile ce se execută înaintea unei reparaţii curente sau capitale,
în scopul determinării stării tehnice a maşinii, utilajului sau instalaţiei şi a principalelor operaţii ce
urmează a se efectua cu ocazia primei reparaţii planificate, pentru a se asigura în continuare
funcţionarea normală a acestuia.
Pe lângă determinările stării tehnice, în cadrul reviziei tehnice, se pot executa şi unele operaţii de
reglare şi consolidare a unor piese, asigurându-se funcţionarea normală a maşinii până la prima
reparaţie planificată. Totodată se verifică instalaţia de comandă, sistemul de ungere şi de răcire,
precizia de funcţionare.
3. Întreţinere planificată. Reparaţiile curente şi reparaţia capitală
Reparaţia curentă(Rc) – reprezintă ansamblul de măsuri luate pentru înlocuirea unor piese
componente sau subansambluri uzate ale maşinilor, utilajelor sau instalaţiilor în vederea
menţinerii caracteristicilor funcţionale ale acestora.
Reparaţia curentă cuprinde lucrările ce se execută periodic, în mod planificat, în scopul
înlăturării uzurii materiale sau a unor deteriorări locale prin repararea, recondiţionarea sau
înlocuirea unor piese componente sau chiar înlocuirea parţială a unor subansambluri uzate.
În funcţie de mărimea intervalului de timp de funcţionare între reparaţii, importanţa lucrărilor ce
se execută şi volumul pieselor şi subansamblurilor reparate, recondiţionate sau nlocuite,
reparaţiile curente se împart în:
reparaţii curente de gradul I (RC1);
reparaţii curente de gradul II ( RC2);
Reparaţia capitală ( RK) – reprezintă gama de lucrări ce se execută în mod planificat după
expirarea ciclului de funcţionare prevăzut în normativ, în scopul menţinerii parametrilor
nominali şi preântâmpinării ieşirii maşinii sau utilajului din funcţiune înainte de termen.
METODE UTILIZATE LA STABILIREA LIMITELOR DE UZURA
Metodele pentru stabilirea limitelor de uzura sunt:
Teoretice
Statistico-matematice
Experimentale
Metodele de determinare a uzurii pieselor se clasifica, in raport cu conditiile experimentale
de efectuare a masuratorilor (mod de efectuare, scop, mijloace de masurare) in doua categorii.
Metode discontinui-care implica demontarea pieselor;
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
27
Metode continui-de masurare a uzurilor fara demontarea pieselor.
Din prima grupa fac parte: micrimetrarea, metoda amprentelor, cantarirea si
profilografierea. Toate aceste metode- mai putin metoda cântariri –permit determinarea
directa a uyurii pieselor , metoda cântaririi asigura determinarea cantitatii de material
pierdut prin uzare, pe o piesă, şi deci permikt determinarea globală a uzurii.
Metodele continui de masurare a uzurii : metoda indicilor functionali, metoda
determinarii uzurii dupa conţinutul de fier din ulei, metoda izotopilor radioactivi, sunt
indirecte şi permit aprecierea calitativă a stadiului de uyare a ansamblului, agregatelor
sau a cuplelor cinematice. Uneori se utiliyeaya si cea relativă metodele analizei
metolografice sau chimice a pieselor uyate.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
28
VI. ASIGURAREA CALITĂŢII ÎN SISTEMELE
ELECTROPNEUMATICE
Asigurarea calitatii rerezinta ansamblul activitatilor preventive prin care se urmareste in
mod sistematic sa se asigure corectitudinea si eficacitatea planificarii, organizarii, coordonarii,
antrenarii si tinerii sub control in scopul de a garanta obtinerea rezultatelor la nivelul calitativ
dorit.
SISTEM DE MANAGEMENT AL CALITATII- sistem de management prin care se orienteaza
si se controleaza o organizatie in ceea ce priveste calitatea.
Calitatea totala – satisfacerea continua a cerintelor clientilor in conditiile unor costuri minime.
Asigurarea calitatii reprezinta realizarea unor obiective externe si interne, astfel:
Obiectivele interne, reprezinta activitatile desfasurate in scopul de a da incredere
clientilor ca sistemul calitatii furnizorului permite obtinerea calitatii cerute.
Obiectivele externe reprezinta activitatile desfasurate pentru a da incredere conducerii
firmei ca va fi obtinuta calitatea ceruta.
Controlul calitatii este determinat de:
Supravegherea calitatii reprezinta monitorizarea si verificarea continua a starii unei
entitati, in scopul asigurarii ca cerintele specificate sunt satisfacute.
Evaluarea calitatii reprezinta examinarea sistematica, efectuata pentru a determina in
ce masura o entitate este capabila sa satisfaca cerintele specificate.
Inspectia calitatii reprezinta activitatile prin care se masoara, examineaza, incearca una
sau mai multe caracteristici ale unei entitati si se compara rezultatul cu cerintele
specificate,in scopul determinarii conformitatii acestor caracteristici.
Verificarea calitatii – reprezinta confirmarea conformitatii cu cerintele specificate, prin
examinarea si aducerea de probe tangibile.
AUDITUL CALITATII – reprezinta un process sistematic, independent si documentat de
evaluare obiectiva a dovezilor de audit pentru a determina in ce masura sunt indeplinite criteriile
de audit prestabilite.
In managementul calitatii, termenul de audit in sensul de examinare a calitatii
produselor,serviciilor,proceselor unei firme sau a sistemului de management al calitatii.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
29
Auditurile calitatii reprezinta examinari sistematice ale activitatilor si rezultatelor acestora,
referitoare la calitate, fiind planificate si programate in functie de natura si importanta
activitatilor.
Auditurile calitatii sunt examinari independente, in sensul ca trebuie conduse de personae care
nu au responsabilitati directe in domeniile auditate.
Auditurile calitatii se realizeaza in raport cu criteriile de audit prestabilite, pentru a stabili in ce
masura sunt respectate criteriile de audit.
Criteriile de audit sunt: procedurile aplicabile, cerintele specificate in standarde si specificatii
tehnice,politica firmai in domeniul calitatii.
AUDITOR IN DOMENIUL CALITĂŢII este persoana care are competenta necesara pentru a
efectua audituri ale calităţii; el trebuie sa fie autoriyat pentru efectuarea unui anumit tip de audit.
SCOPUL AUDITULUI CALITĂŢII este de a evalua actiunile corective necesare pentru
eliminarea neconformitaţilor şi posibilitaţile de îmbunatatire a sistemului de management al
calităţii firmei, a produselor si serviciilor , si a proceselor.
Auditurile calităţii evaluează: produsele, serviciile, procesele sau sistemele calităţii unei firme.
Planul de audit si raportul de audit sunt documente de calitate obligatorii in procesul de
desfăşurare al unui audit si sunt elaborate de catre compartimentul de asigurare calitaţii.
Auditul calitaţii produsului se efectuesză pentru evaluarea conformitatii caracteristicilor de
calitate a unui produs finit sau semifinit cu cerintele clientului sau cu cerinţele specificate in
documentele de referinţă.
Auditul calităţii procesului se efectueaza pentru evaluarea comformităţii unui proces (de
proiectare , productie, administrativ,etc) cu cerinţele clientului sau cu cerinţele specificate in
documentele de referinţă.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
30
Metode de obţinere a doveyilor de audit:
1. Interviuri cu persoanele implicate in domeniul auditat
2. Examinarea documentelor referitoare la calitatea produselor sau proceselor
3. Observarea directa a activităţilor
Auditurile sistemelor calitaţii se efectuează pentru:
Determinarea conformitaţilor elementelor sistemului calităţii cu cerinţele specificate
in documentele de referinta
Determinarea eficacităţii sistemului calităţii privind realizarea obiectivelor stabilite
in domeniul calităţii
Imbunatăţirea sistemului calităţii firmei audiate
Satisfacerea unor cerinte reglementare
Inregistrarea /certificarea sistemului calităţii firmei audiate
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
31
VII. PRINCIPII ERGONOMICE
Dimensionarea locului de muncă se realizează în funcţie de particularităţile anatomice,
fiziologice, psihologice ale organismului uman, precum şi de dimensiunile şi caracteristicile
echipamentului de muncă, ale mobilierului de lucru, de mişcările şi deplasările lucrătorului în
timpul activităţii, de distanţele de securitate, de dispozitivele ajutătoare pentru manipularea
maselor, ca şi de necesitatea asigurării confortului psihofizic.
Eliminarea poziţiilor forţate, nenaturale, ale corpului lucrătorului şi asigurarea
posibilităţilor de modificare a poziţiei în timpul lucrului se realizează
prin amenajarea locului de muncă, prin optimizarea fluxului tehnologic şi prin utilizarea
echipamentelor de muncă care respectă prevederile reglementărilor în vigoare. Locurile de
muncă la care se lucrează în poziţie aşezat se dotează cu scaune concepute corespunzător
caracteristicilor antropometrice şi funcţionale ale organismului uman, precum şi activităţii care
se desfăşoară, corelându-se înălţimea scaunului cu cea a planului de lucru.
La locurile de muncă unde se lucrează în poziţie ortostatică trebuie asigurate, de regulă,
mijloace pentru aşezarea lucrătorului cel puţin pentru perioade scurte de timp (de exemplu,
scaune, bănci). Echipamentele de muncă, mesele şi bancurile de lucru trebuie să asigure spaţiu
suficient pentru sprijinirea comodă şi stabilă a membrelor inferioare în timpul activităţii, cu
posibilitatea mişcării acestora. Înălţimea planului de lucru pentru poziţia aşezat sau
ortostatică se stabileşte în funcţie de distanţa optimă de vedere, de precizia lucrării, de
caracteristicile antropometrice ale lucrătorului şi de mărimea efortului membrelor superioare.
Pentru evitarea mişcărilor de răsucire şi aplecare ale corpului, precum şi a mişcărilor
foarte ample ale braţelor, trebuie luate măsuri de organizare corespunzătoare a fluxului
tehnologic, de manipulare corectă a materiilor prime şi a produselor la echipamentele de muncă
la care lucrătorul intervine direct.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
32
VIII. SĂNĂTATEA ŞI SECURITATEA MUNCII LA
INSTALAŢIILE MECANICE SUB PRESIUNE
La utilizarea instalaţiilor mecanice sub presiune, riscul principal este cel al exploziilor şi
proiectării de obiecte, datorită suprapresiunii de lucru. Proiectele sporesc în cazul recipientelor
sub presiune care conţin substanţe nocive (toxice, caustice, inflamabile, explozive), deoarece
există posibilitatea apariţiei unor neetanşeităţi şi a răspândirii noxelor în atmosferă.
Principalele cauze ale accidentelor de muncă la lucrul cu instalaţii mecanice sub presiune
sunt:
- dimensionarea necorespunzătoare a utilajelor în raport cu condiţiile de lucru ale acestora;
- lipsa aparatelor de măsură şi control al presiunii şi temperaturii (manometre,
termometre);
- lipsa dispozitivelor de siguranţă (discuri de explozie, supape de siguranţă, capace de
protecţie, membrane de siguranţă);
- starea defectă a reductoarelor de presiune;
- ungerea ventilelor şi a manometrelor de la recipienţii sau conductele ce conţin oxigen cu
uleiuri sau grăsimi.
Datorită pericolelor deosebite pe care le prezintă, instalaţiile mecanice sub presiune trebuie
să aibă autorizaţii de funcţionare, care să ateste că ele corespund normelor, emise de instituţiile
de profil.
Utilajele sub presiune trebuie să fie prevăzute cu dispozitive de siguranţă şi aparatură de
măsură (manometre) în bună stare de funcţionare . Manometrele trebuie verificate, sigilate şi
marcate pe cadran cu roşu, la valoarea maximă admisă a presiunii şi cu verde la valoarea
presiunii de regim.
Amplasarea acestor utilaje, în special a celor carte lucrează la presiuni foarte înalte, se va
face într-o încăpere separată, unde nu se efectuează alte lucrări.
Înaintea de montajul unei instalaţii care va lucra sub presiune, trebuie verificat cu atenţie
fiecare aparat, iar în cazul vaselor de înaltă presiune, se va face proba hidraulică. Pentru fiecare
recipient, trebuie determinată presiunea maximă de regim şi temperatura corespunzătoare care
vor fi respectate cu stricteţe.
Autoclavele care se utilizează în secţii şi laboratoare trebuie să fie alese în funcţie de
natura substanţei care intervine în reacţie, precum şi în raport cu presiunea la care se presupune
că se va ajunge, cu un coeficient de siguranţă, acoperitor pentru eventualele creşteri necontrolate
ale celor doi parametri.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
33
Pentru a se evita supraîncălzirile locale, autoclavele trebuie prevăzute cu sisteme de
agitare etanşe, care vor fi verificate înainte de fiecare utilizare. Dacă agitarea se face prin
barbotarea amestecului de reacţie cu gaz inert, este obligatoriu controlul lipsei oxigenului în
gazul inert.
În cazul reacţiilor puternice exoterme, autoclavele vor fi răcite printr-o manta exterioară
sau serpentine interioare, prin care circulă un agent de răcire.
Ca o măsură de siguranţă, autoclavele nu se vor umple niciodată mai mult de jumătate
din volumul lor, pentru a asigura suficient spaţiu în cazul dilatării conţinutului, ca urmare a
creşterii temperaturii şi presiunii peste limitele prevăzute. Pentru controlul permanent al
presiunii, autoclavele trebuie prevăzute cu două dispozitive de siguranţă (supape, membrane de
siguranţă, discuri de explozie).
Discurile de explozie trebuie să fie carcasate pentru a se evita accidentele în cazul ruperii
lor. Dacă se lucrează cu substanţe toxice sau inflamabile, conductele de aducţie de la
dispozitivele de siguranţă trebuie să fie dirijate în exterior sau spre instalaţii de captare şi
neutralizare.
Înainte de a se deschide autoclava, după terminarea reacţiei, trebuie să se verifice mai
întâi dacă există presiune remanentă, care trebuie să se elimine (prin acţionare manuală a
supapei ). Recipienţii şi buteliile pentru gaze comprimate trebuie verificate cu atenţie
înainte de utilizare. Fiecare recipient trebuie să aibă capace de siguranţă şi inele de cauciuc, iar
suprafaţa sa exterioară nu trebuie să prezinte fisuri sau deformaţii.
Recipienţii se verifică în ceea ce priveşte starea fizică a ventilelor şi data ultimei
încercări la presiune; dacă termenul de încercare a presiunii a fost depăşit, se interzice
exploatarea lor. La amplasarea recipienţilor şi buteliilor sub presiune este interzisă, în general,
apropierea lor de surse de căldură sau de locuri cu expunere la acţiunea puternică a agenţilor
corosivi. Dacă din motive legate de utilizare, lucrul nu este posibil, se va asigura o protecţie cu
paravane adecvate ( din azbest sau cauciuc).
De asemenea, trebuie să se evite păstrarea în aceeaşi încăpere a buteliilor care conţin
substanţe incompatibile. Recipienţii şi buteliile cu gaze toxice sub presiune se montează în afara
căldurii, în spaţii aerisite, şi trebuie să fie prevăzute cu bazine de neutralizare rapidă în caz de
defecţiune.
Pentru transportul buteliilor, normele prevăd folosirea numai a unor mijloace adecvate
( cărucioare ) şi cu capacul de probă înşurubat. La transport se vor evita lovirea, răsturnarea,
vibraţiile sau manipulările brutale: în timpul aşezării lor în poziţie verticală, pentru a se evita
răsturnarea, buteliile trebuie ancorate cu coliere.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
34
La golirea recipienţilor şi buteliilor, nu este permisă grăbirea evacuării conţinutului prin
încălzire cu flacără directă; accelerarea se poate face prin aşezarea buteliilor într-un vas cu apă
călduţă (maximum 40 de grade Celsius).
Deschiderea ventilului la butelii trebuie să se facă lent, fără smucituri.
Când se introduc gaze comprimate din butelie în vase de sticlă sau butelii ce lucrează la
presiuni mai mici, este necesar să se monteze între cele două butelii un vas de siguranţă şi un
reductor de presiune. Reductorul trebuie să fie dotat cu două manometre, unul de intrare şi altul
de ieşire, care se vor utiliza întotdeauna pentru un singur fel de gaz. Este absolut interzisă
folosirea la buteliile de oxigen a reductoarelor care au fost întrebuinţate pentru alte gaze.
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
35
IX. BIBLIOGRAFIE
1. DESEN TEHNIC DE SPECIALITATE
Autori: GHEORGHE HUSEIN, M. TUDOSE
2. CULTURĂ DE SPECIALITATE
Autor: POPESCU RODICA
3. UTILAJUL ŞI TEHNOLOGIA LUCRĂRILOR MECANICE.
Autori: GHEORGHE ZGURĂ, GHEOGHE PEPTEA
4. INTERNET
Site-urile: www.google.ro
www.yahoo.com
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
36
X. ANEXE
releu miniatura releu universal Dispozitiv receptor IR
Programator pentru Programator pentru memorii Programator ISP
microcontrolerele
ATMEL
sistem automat de Circuite imprimate Distribuitor inferior
urmărire si conducere cu ieşire orizontală
Utilizarea sistemelor electro-pneumatice în schemele de acţionare.
37
CIRCUITE IMPRIMATE Distribuitor inferior cu ieşire verticală
Distribuitor Distribuitor Distribuitor cu robineţi cu
nichelat cu racord nichelat simplu posibilitatea de racordare
Distribuitoare Automate programabile Automat programabil Automat
Pneumatice PLC 4403IL Programabil
Millenium 3
Distribuitoare spuma
activa