Прневмо и Гидропривод

 

4 Преимущества и недостатки гидропривода

4.1 Преимущества

К основным преимуществам гидропривода относятся:

 возможность  универсального преобразования  механической характеристики приводного  двигателя в соответствии с  требованиями нагрузки, простота  управления и автоматизации;

простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; надёжность эксплуатации;

широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена;

большая передаваемая мощность на единицу массы привода;

 надёжная смазка  трущихся поверхностей при применении  минеральных масел в качестве  рабочих жидкостей; получение больших  сил и мощностей при малых  размерах и весе передаточного  механизма;

возможность осуществления различных видов движения; возможность частых и быстрых переключений при возвратно-поступательных и вращательных прямых и реверсивных движениях;

возможность равномерного распределения усилий при одновременной передаче на несколько приводов; упрощённость компоновки основных узлов гидропривода внутри машин и агрегатов, в сравнении с другими видами приводов.

4.2Недостатки

К недостаткам гидропривода относятся: утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления;

 нагрев рабочей  жидкости, что в ряде случаев  требует применения специальных  охладительных устройств и средств  тепловой защиты;

более низкий КПД (по приведённым выше причинам), чем у сопоставимых механических передач;

 необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости и защиты от проникновения в неё воздуха;

 пожароопасность в случае применения горючей рабочей жидкости;

зависимость вязкости рабочей жидкости, а значит и рабочих параметров гидропривода, от температуры окружающей среды;

в сравнении с пневмоприводом— невозможность эффективной передачи гидравлической энергии на большие расстояния вследствие больших потерь [1]

 

5 Эксплуатация пневмоприводов

Продолжительность безотказной работы пневматических систем в значительной мере зависит от организации и качества технического обслуживания, которое призвано обеспечить выполнение требований, приведенных в технической документации на оборудование. В процессе эксплуатации пневмоприводов расходуемые материалы неизбежно заканчиваются, рабочие параметры в связи с воздействием различных факторов постепенно отклоняются от заданных значений, отдельные компоненты приводов исчерпывают ресурс и отказывают. Таким образом, в рабочем состоянии пневмопривод поддерживается благодаря регулярному и качественному техническому обслуживанию, а также плановым, а при неробходимости и аварийным ремонтам.[1]

 

 

5.1 Техническое обслуживание пневматических приводов

 

 

5.1.1 Обслуживание устройств очистки сжатого воздуха.

Качество работы пневмоприводов напрямую зависит от чистоты сжатого воздуха, определяемой, в свою очередь, уровнем технического обслуживания устройств подготовки воздуха, состоянием внутренних поверхностей трубопроводов и другими факторами.

При эксплуатации пневмоприводов необходимо исключить возможность попадания загрязнителей воздуха к потребителю, что обеспечивается своевременным удалением их из резервуаров очистных устройств. В случаях использования устройств очистки сжатого воздуха с ручным управлением и непрозрачным резервуаром (визуальный контроль невозможен) образующийся конденсат следует сливать периодически по графику, составленному на основе опытных или расчетных данных.

Если применяются автоматические устройства отвода конденсата, то процедуру его слива требуется организовать таким образом, чтобы избежать загрязнения окружающей среды. При отказе конденсатоотводчиков их необходимо демонтировать, прочистить рабочие каналы и сливные отверстия, промыть фильтрующие элементы и внутренние поверхности, высушить и установить на прежнее место. Для промывки резервуаров можно использовать теплую мыльную воду.

В процессе эксплуатации фильтров поры их фильтроэлементов забиваются частицами загрязнителей, что приводит к возрастанию сопротивления потоку сжатого воздуха. Если перепад давления на фильтре превышает 0,1 МПа, то фильтроэлемент заменяют или восстанавливают его пропускную способность.[2]

Напомним, что эффективная работа очистных устройств возможна только в определенном диапазоне расходов сжатого воздуха, указываемом в технической документации.

 

 

5.1.2 Обслуживание смазочных устройств.

Одним из важнейших условий обеспечения эксплуатационной надежности пневмоприводов является выполнение требований к смазке трущихся поверхностей пневматических устройств. Техническое обслуживание смазочных устройств заключается в своевременном восполнении расходуемых смазочных материалов и наблюдении за их качественным состоянием.

Стабильность подачи смазочного материала маслораспылителями в значительной степени определяется вязкостью используемого масла, которая, в свою очередь, существенно зависит от температуры. Поэтому при достаточно больших изменениях температуры окружающей среды в зоне работы пневмоустройств или при изменении температуры сжатого воздуха необходимо перерегулировать маслораспылитель или сменить марку заливаемого масла.

Марки, количество и периодичность внесения смазочных материалов оговариваются в руководствах по эксплуатации конкретных пневматических устройств.

Обслуживание трубопроводов. Состояние воздухопровода контролируют путем вскрытия имеющихся на нем контрольных участков. При необходимости для очистки трубопровода применяют продувку сжатым воздухом и промывку водой либо химическую очистку.

Качество очистки проверяют визуально или на основании оценки чистоты потоков воздуха и воды, выходящих из трубы. В последнем случае на выходе помещают лист чистого картона и по следам загрязнений определяют качество проведенных работ.

Указанные методы используют при обслуживании металлических трубопроводов. При обслуживании эластичных пластмассовых трубопроводов, а также шлангов убеждаются в отсутствии перегибов и нарушений их целостности, а также в том, что трубопроводы, соединенные с подвижными частями машин не касаются неподвижных деталей последних. При нарушении работоспособности эластичные трубопроводы заменяют.

 

5.1.3 Обслуживание пневмоаппаратуры и исполнительных механизмов.

Техническое обслуживание пневмоаппаратуры и пневмодвигателей сводится в основном к надлежащему обеспечению процесса подготовки сжатого воздуха и контролю работы данных устройств. В распределительной аппаратуре проверяют четкость переключения, убеждаются в отсутствии заеданий при ручном и механическом управлении, в герметичности соединений трубопроводов и стыков, в плотности крепления крышек.

Герметичность соединений трубопроводов и эффективность работы уплотнительных элементов контролируют путем осмотра и прослушивания или с помощью средств обнаружения утечек. При необходимости подтягивают или заменяют соединения, уплотнения, трубопроводы. Следует учитывать, что нарушение герметичности не только приводит к непроизводительному увеличению расхода сжатого воздуха, но может также повлечь за собой нарушение работоспособности пневматических устройств и привода в целом.

В настраиваемых и регулируемых элементах контролируют соответствие параметров требуемым значениям, а также состояние стопорящих устройств. В пневматических двигателях проверяют также значение скорости перемещения выходного звена и величину развиваемого усилия.

Организация технического обслуживания. Организация технического обслуживания пневматического оборудования является одним из решающих факторов повышения надежности его работы. В связи с отсутствием строгой регламентации работ по обслуживанию пневмосистем рекомендуется следующий порядок проведения ежедневных и плановых осмотров пневмооборудования.

 

 

5.1.4 Поиск и устранение неисправностей

При эксплуатации пневматического привода, как и любой другой технической системы, наступает момент, когда процесс его нормального функционирования нарушается, что проявляется в различного рода отказах, как внезапных, так и постепенных.

Внезапные отказы характеризуются скачкообразным изменением заданных значений параметров привода (одного или нескольких), что обычно приводит к его останову или нарушению последовательности выполнения технологических операций. Отказ подобного рода очевиден, функционирование объекта прекращается в целях проведения ремонтных работ.

В случае постепенного отказа значения параметров привода (одного или нескольких) изменяются постепенно, что может быть обусловлено износом или прогрессирующим нарушением настроек каких-либо его элементов, уменьшением проходных сечений дросселирующих устройств, чрезмерным увеличением утечек и другими факторами. Постепенный отказ может и не сопровождаться видимыми нарушениями работы пневмопривода, но его наличие приводит к ухудшению качества и или уменьшению объемов выпуска продукции. В связи с этим важно своевременно выявить и устранить причины постепенных отказов, что позволяет обеспечить нормальное функционирование системы и сократить число аварийных ремонтов.

Время, затрачиваемое на ремонт пневмопривода, складывается из двух составляющих: времени на поиск неисправности и времени на ее устранение.

Время на поиск неисправности существенно сокращается, если используются методы технической диагностики, позволяющие локализовать место ее наличия, а также в том случае, если в приводе применяются пневматические элементы, снабженные различными индикаторами и дублирующими устройствами.

К устройствам индикации относят штырьковые индикаторы давления и положения запорно-регулирующего элемента распределителей, светодиоды на электромагнитных приводах распределителей и т. п.; к дублирующим устройства ручного включения пневмо- и электропневматических распределителей, тактовых модулей и др.

Применительно к пневмоприводам можно выделить два метода поиска неисправностей:

Табличный на основе анализа принципиальной пневматической схемы составляют таблицу, по которой выявляют оптимальную последовательность проверки элементов системы в зависимости от внешних проявлений имеющихся неполадок;

Алгоритмический поиск неисправностей осуществляют по заданному алгоритму с использованием списка достаточно простых рекомендаций, выведенных исходя из опыта эксплуатации пневмоприводов.

Если схема привода достаточно сложная, с целью облегчения поиска неисправностей следует условно разделить ее на части по выполняемым функциям, по очередности срабатывания и другим критериям.

При поиске неисправности в первую очередь необходимо провести внешний осмотр для проверки состояния привода и машины (т. е. выяснить, не произошло ли заклинивание какой-либо детали, материала или подвижной части машины; не поломаны ли детали приводных механизмов устройств с механическим управлением и др.). При этом во избежание несчастных случаев или поломки устройств не следует нажимать на кнопки, выключатели и т. п.

Необходимо проверить, соответствует ли давление сжатого воздуха на входе пневмопривода нормативам технической документации. В ситуации, когда в силу производственной необходимости к системе могут подключаться дополнительные потребители и при этом общий расход воздуха будет превышать производительность компрессора, могут возникать сбои (самоустраняющиеся отказы), такие как нарушение временной последовательности, снижение величин усилий, развиваемых приводом, ниже допустимых значений и др. Если в пневмоприводе используются устройства с электрическим управлением, следует проверить, находятся ли электрические устройства под напряжением.

Проверить трубопроводы (в особенности эластичные) и убедиться в отсутствии перегибов, скручиваний и т. п. дефектов. Проверить герметичность соединений.

При проверке работоспособности привода необходимо учитывать следующее:

утечки сжатого воздуха из канала выхлопа пневмораспределителя могут иметь место не только в результате повреждения уплотнений в нем, но и вследствие выхода из строя уплотнений поршня в цилиндре;

причиной изменения динамики функционирования привода могут стать не только нарушение настройки регулирующих устройств (дросселей с механическим управлением и др.) или их неисправность, но и засорение глушителей в пневмораспределителях.

Пневматический привод целесообразно ремонтировать путем замены пневмоустройств. С одной стороны, в результате этого сокращается продолжительность ремонта производственного оборудования, ас другой обеспечивается более высокое качество ремонта в связи с тем, что отказавшие пневмоустройства подлежат восстановлению на специализированном участке.

При демонтаже и монтаже пневмоустройств в процессе ремонта необходимо придерживаться следующих правил:

необходимо заменить уплотнительные кольца, а также прокладки на стыковых поверхностях и в соединениях;

желательно маркировать трубопроводы при их отсоединении (особенно это касается гибких трубопроводов), даже в случае отсоединения только одного конца трубопровода, что позволит избежать ошибок вовремя последующего монтажа пневмоустройств;

при выполнении работ по монтажу-демонтажу пневматических устройств особое внимание следует уделять предотвращению попадания загрязнителей в их внутренние полости.