Economie de energie, lipsa opririlor, siguranţa oamenilor şi maşinilor – sunt aspecte de primă importanţă în proiectarea unităţilor industriale moderne. Cele care răspund tuturor acestor cerinţe sunt acţionările pneumatice. Este vorba de o tehnologie care este legată de industrie de mai multe decenii, dar care şi susţine, în continuare, întreprinderile să atingă obiectivele impuse de piaţa actuală şi de reglementările legale. Siguranţa, randamentul şi ecologia sunt motivele pentru care acţionările pneumatice au rolul central practic în orice ramură industrială, în construcţia de maşini şi multe alte aplicaţii.

Acţionările pneumatice funcţionează pe principiul transformării energiei aerului comprimat sau a altui gaz în mişcare liniară sau rotativă. Această tehnologie se bucură de un succes neîntrerupt în orice domeniu în care este necesar lucrul mecanic. Acţionările pneumatice oferă largi posibilităţi şi, în acelaşi timp, sunt sigure şi uşor de exploatat. Datorită marii diversităţi a ofertei de pe piaţă, acestea pot fi utilizate în multe domenii, iar constructorii pot alege cu succes componentele optime pentru cerinţele proiectului. Spectrul potenţialelor aplicaţii este unul foarte larg.

Cilindrii pneumatici pot fi utilizaţi în construcţia de maşini în sens larg, de la echipamentele staţionare, folosite, de exemplu, în producţia sau industria grea, până la maşinile mobile folosite în transport sau agricultură. Din această categorie fac parte şi multe utilizări din domeniul construcţiilor, precum lifturi, porţi şi platforme mobile. De asemenea, acţionările pneumatice sunt folosite pe scară largă în procesele tehnologice şi în sistemele de automatizări industriale, în care prioritare sunt randamentul, fiabilitatea şi siguranţa.

Acţionări pneumatice – randament, siguranţă şi grijă pentru mediu

Tehnologia pneumatică are rădăcini solide pe piaţă, fiind binecunoscută proiectanţilor şi inginerilor din domeniul mentenanţei. Totodată, este un domeniu care uimeşte în continuare cu noi soluţii şi posibilităţi. Producătorii de componente din această grupă îşi dezvoltă în permanenţă produsele, adaptându-le la cerinţele în creştere ale clienţilor şi la obiectivele tot mai ridicate legate de eficienţa energetică pe care trebuie să le îndeplinească industria. Acţionările pneumatice actuale sunt echipamente cu mari posibilităţi, caracterizate totodată de o înaltă eficienţă şi fiabilitate. Datorită faptului că sunt rezistente la condiţiile de mediu dificile, precum umiditate, impurităţi sau variaţii de temperatură, trec cu succes examenul în aplicaţiile industriale exigente, exploatări miniere sau construcţii. În acelaşi timp, datorită tipului de produs energetic folosit, şi anume aerul, tehnologia pneumatică este considerată una curată, excelentă în întreprinderile cu standarde înalte de igienă, în special din domeniul farmaceutic şi alimentar. Aerul este disponibil cu acces liber, gratuit, nu generează impurităţi, iar după utilizare nu necesită regenerare sau tratare. Rezistenţa şi vâscozitatea scăzute permit transportul eficient în furtunurile pneumatice, chiar şi pe distanţe mari.

Stocarea şi transportul aerului sunt sigure şi relativ facile. Mai mult, faţă de curentul electric sau lichide, aerul nu prezintă riscul de electrocutare, incendiu sau murdărire. Prin urmare, neetanşeităţile din sistem nu sunt periculoase pentru oameni sau echipamente. Faţă de acţionările electrice, elementele pneumatice sunt pe deplin sigure în medii explozive.

Cerinţele minimale în ceea ce priveşte inspecţiile şi întreţinerea degrevează într-o măsură considerabilă de sarcini tehnicienii de mentenanţă şi se traduc prin costuri de exploatare reduse. Tehnologia pneumatică este apreciată de multă vreme de proiectanţi datorită uşurinţei de instalare şi înlocuire, care se datorează şi nivelului înalt de standardizare din domeniu şi includerii cilindrilor pneumatici în standardele ISO. Pentru utilizator, acest lucru înseamnă că produsele de la diferiţi furnizori sunt interschimbabile şi nu există riscul de a depinde de un singur producător. Datorită construcţiei simple şi materialelor folosite (în primul rând aluminiu), componentele pneumatice au dimensiuni mici şi greutate redusă, putând fi astfel potrivite uşor cu orice proiect.

Structura unui sistem pneumatic

Un sistem pneumatic este alcătuit dintr-o serie de componente, care produc şi transportă aer comprimat, precum şi din elemente de control şi de acţionare. În funcţie de rolul îndeplinit în sistemul pneumatic, putem distinge următoarele grupe principale de componente:

Compresoare – prima etapă a procesului este comprimarea aerului într-unul sau mai multe compresoare electrice legate şi stocarea acestuia într-un rezervor sub presiune. Alegerea compresorului potrivit este esenţială pentru obţinerea unui înalt randament al sistemului pneumatic şi, astfel, pentru optimizarea costurilor. Ultimii ani au înregistrat o dezvoltare dinamică a unor soluţii şi metode noi de producere a aerului comprimat, orientată spre creşterea eficienţei procesului.

Prepararea aerului comprimat  – înainte ca aerul comprimat să fie utilizat în acţionarea pneumatică, acesta trebuie să fie, în prealabil, preparat în mod corespunzător, prin eliminarea apei şi a altor impurităţi.

Valve de control al debitului – rolul acestora constă în controlul funcţionării cilindrilor prin controlarea sensului şi presiunii aerului comprimat în circuit.

Componente de acţionare – cilindri pneumatici, în care se realizează transformarea energiei aerului comprimat în forţă mecanică.

În continuare, vom analiza mai îndeaproape structura ultimelor trei grupe de componente pneumatice.

Prepararea aerului comprimat

Procesul deosebit de important al preparării aerului comprimat are drept scop asigurarea unui grad de puritate corespunzător al agentului de lucru, lucru esenţial pentru garantarea unei funcţionări durabile şi fără avarii a echipamentelor pneumatice. Aerul comprimat conţine particule de apă, uleiuri şi particule solide care, ajungând în furtunuri, valve şi cilindri, pot determina coroziune, deteriorări mecanice şi uzura mai rapidă a elementelor mobile.

Modificarea presiunii aerului în urma comprimării conduce la încălzirea acestuia în rezervor, în schimb în conductă are loc o nouă răcire, rezultatul fiind condensarea apei. De aceea, în circuit, la ieşirea din compresor se montează dispozitive de răcire şi dezumidificatoare pentru separarea apei din aer. Tot acolo se află şi filtre pentru eliminarea altor impurităţi. Standardul ISO 8573-1: 2010 defineşte nivelul de puritate al aerului necesar în sistemul pneumatic, cu menţiunea că pentru domenii precum cel alimentar sau farmaceutic, cerinţele referitoare la puritatea aerului sunt foarte înalte. Alegerea filtrelor şi dezumidificatoarelor potrivite depinde de parametrii de funcţionare ai sistemului, de componentele folosite şi de cantitatea de aer care trebuie furnizată acestora.

Valve pneumatice

Valvele (distribuitoare) sunt elemente ale sistemului care controlează sensul debitului de aer comprimat, execută funcţii logice, întrerup sau deschid debitul de aer ori modifică intensitatea acestuia. Într-un sistem pneumatic sunt responsabile, printre altele, pentru controlul deplasării cilindrilor sau pentru reglarea vitezei de mişcare a pistonului, putând fi utilizate şi pentru realizarea unor cicluri pneumatice secvenţiale.

Valvele (distribuitoare) sunt destinate controlării sensului debitului de aer în sistem. Printre parametrii de bază ai valvelor din această grupă fac parte numărul de căi de trecere, adică numărul combinaţiilor posibile de intrări şi ieşiri ale elementului care sunt conectate cu ajutorul elementului de control al valvei; numărul de poziţii ale elementului de control; modul şi varianta de control.

Controlul funcţionării valvei se poate realiza manual, cu ajutorul unui buton, pedale sau al altei interfeţe de utilizator. Controlul poate fi complet automat, de exemplu în cazul valvelor electromagnetice. Putem distinge şi valve care revin la poziţia iniţială după încetarea semnalului de control, şi anume valve monostabile şi valve care menţin poziţia, şi anume valve bistabile. În funcţie de varianta de control, distingem două grupe. Valve controlate în mod direct, care nu necesită racordarea unei valve suplimentare cu aer comprimat, însă sunt limitate la presiuni mici şi valori reduse ale debitului.

Text elaborat de Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

The original source of text: https://www.tme.eu/ro/news/library-articles/page/43313/Actionari-pneumatice-pentru-industrie/