Activități pneumatice

AVANTAJE, DEZAVANTAJE, DOMENII DE UTILIZARE

1.1 AVANTAJE:

• Pericolul de accidentare este redus.

• Transmisiile pneumatice permit porniri / opriri dese, fără pericol de avarie.

• Supraîncărcarea motoarelor pneumatice nu induce pericol de avarie.

• Aerul comprimat este relativ uşor de produs şi de transportat prin reţele, este nepoluant şi neinflamabil.

• Utilizarea pe scară largă a acestor transmisii oferă posibilitatea tipizării şi unificării elementelor respective, iar uzinarea lor in întreprinderi specializate reduce costurile, permiţând asigurarea unei calităţi ridicate.

• Posibilitatea amplasării elementelor pneumatice în orice poziţie este un avantaj important, simplificându-se astfel proiectarea maşinilor şi micşorând gabaritul acestora.

• Elementele de comanda ale transmisiilor pneumatice solicită eforturi mici, permiţând proiectarea ergonomică optimă a utilajelor respective.

• Forţa, momentul şi viteza motoarelor pneumatice (rotative, oscilante sau liniare) pot fi reglate în limite largi, utilizând dispozitive simple.

• Motoarele pneumatice volumice sunt compacte si robuste, aspect important in cazul sculelor portabile.

• Datorită vitezelor de lucru şi de avans mari, precum şi momentelor de inerţie mici, durata operaţiilor este mică.

• Întreţinerea instalaţiilor pneumatice este uşoară, dacă se dispune de personal calificat.

• Utilizând elemente logice sau convertoare electropneumatice se pot realiza instalaţii cu funcţionare în ciclu automat, care oferă productivitate mare şi repetabilitate.

1.2 DEZAVANTAJE:

• Datorită limitării presiunii de lucru, forţele şi momentele oferite de motoarele pneumatice sunt reduse.

• La puteri mari, maşinile pneumatice sunt voluminoase.

• Compresibilitatea aerului nu permite reglarea precisă a parametrilor de funcţionare.

• Aerul nu poate fi complet purificat cu costuri rezonabile, fapt ce duce la uzura erozivă şi abrazivă, precum şi la coroziunea componentelor.

• În anumite condiţii de mediu şi funcţionare, există pericol de îngheţ.

• Randamentul transmisiilor pneumatice este scăzut.

1.3 DOMENII DE UTILIZARE:

• în industriile cu pericol de incendiu, explozii: metalurgie, chimie, minerit, prelucrarea lemnului, termocentrale.

• În industriile cu pericol de contaminare: alimentară, medicamente, ţesături.

• În toate domeniile unde se pot realiza linii automate de producţie, asamblare, ambalare, manipulare, etc., cu productivitate mare.

2. CONSIDERAŢII ECONOMICE ASUPRA ACŢIONĂRILOR PNEUMATICE

Este cunoscut faptul că prin răcire, atunci când este stocat în rezervor, aerul comprimat pierde o fracţiune din energia sa internă. De asemenea, aerul nu poate fi destins complet până la presiunea atmosferică în timpul funcţionării unui motor, rezultând o alta pierdere de energie.

Într-o instalaţie pneumatică unde compresiunea şi destinderea sunt adiabatice se pot estima procentual următoarele tipuri de pierderi energetice:

Frecări în compresor 20%

Neetanşeităţi in compresor 8%

Pierderi de energie internă prin răcire în recipient 19%

Pierderi de energie internă prin răcire adiabatică 36%

Total pierderi 83%

Disponibil 17%

Concluzia este ca numai o mica parte din energia aerului comprimat poate fi utilizata.

Cu toate acestea, există foarte multe situaţii când acţionările/comenzile pneumatice se impun ca fiind de neînlocuit sau chiar sunt mai avantajoase din punct de vedere economic decât alte tipuri de acţionări.

Exemplul următor este relevant:

Comparaţie între polizarea electrică şi cea pneumatică:

Costul energiei electrice este de 7,5 ori mai mic decât al energiei pneumatice, dar costul total al operaţiei executată electric este de 1,4 ori mai mare decât al celei executată pneumatic, datorită costului personalului de întreţinere şi al echipamentelor.

3 Proprietăţi ale aerului

3.1 Presiunea atmosferică, absolută, relativă:

Presiunea atmosferică este apăsarea exercitată de greutatea aerului aflat în atmosferă asupra pământului şi, implicit, asupra fiinţelor şi obiectelor aflate pe pământ.

Cum variază presiunea atmosferică ?

Dacă facem o comparaţie între pământul “acoperit” de aer şi cel acoperit de apă (de ex. ocean) vom constata o similitudine în privinţa variaţiei presiunii.

Pe fundul oceanului, presiunea exercitată de apă are o anumită valoare, care este funcţie de adâncime (înălţimea H a coloanei de apă) şi de , care este greutatea specifică a apei:

p = H

Concluzia este că presiunea va fi cu atât mai mică cu cât ne ridicăm către suprafaţa oceanului.

La fel stau lucrurile şi în cazul “oceanului aerian”: la sol (nivelul mării) avem o anumită valoare a presiunii, de aproximativ 1bar şi această presiune scade pe măsură ce creşte altitudinea (urcăm pe munte, zburăm cu avionul, etc.)

În atmosferă există foarte frecvent situaţii când, datorită unor factori meteorologici presiunea este diferită în două locuri diferite.

Tendinţa firească a maselor de aer este să se deplaseze din zona de presiune mai mare către zona de presiune mai mică, viteza fiind cu atât mai mare cu cât diferenţa de presiune între cele două puncte este mai mare. În acest fel iau naştere vânturile.