Sistem de acționare pneumatic cu poziționer

Cerinţa proiectului:

Să se proiecteze un sistem de poziţionare liniara cu motor pneumatic cu piston şi poziţioner pentru acţionarea organelor de reglare a debitului, de tip ventil, ţinând cont de urmatoarele date iniţiale:

• Distanţa de poziţionare este L=15 cm;

• Presiunea de alimentare este P0 = 10kg forţă/cm2 = 10 bar;

• Ventilul de reglare este normal închis;

• Se foloseşte poziţioner pneumatic cu amplificare de putere

1. Consideraţii generale

Sistemele de acţionare pneumatice se utilizează într-o mare diversitate de aplicaţii practice, în special acolo unde există pericol de explozie sau incendiu: industria chimică, petroliferă, centrale nucleare, etc. O altă gamă de aplicaţii este legată de robotica industrială şi sisteme flexibile de fabricaţie. În genral aparatura pneumatică de reglare, masurare şi acţionare este formată din elemente constructive de mecanică fină, cu o tehnologie de prelucrare foarte performantă. Mediul fluid folosit în transmiterea puterii este aerul comprimat, preparat corespunzător pentru a fi compatibil cu această aparatură şi cu mediul în care se lucrează.

Presiunea de lucru în sistemele de lucru unificate variază în domeniul 0,2÷1 bar, acesta fiind semnalul unificat pneumatic, din toata aparatura de măsurare şi reglare. Pentru alimentarea sistemelor de acţionare, se folosesc presiuni de 5 bari pentru motoarele cu membrană şi presiuni între 15÷20 de bari pentru motoarele cu mişcare de translaţie, în funcţie de forţa necesară pentru a acţiona sarcina.

1.1 Tipuri de motoare pneumatice şi descrierea acestora

Motorul pneumatic (element de execuţie în schemele de automatizare) transformă energia aerului comprimat în energie mecanică necesară acţionării organului de execuţie al sistmeului pneumatic.

Există două tipuri de motoare pneumatice:

- motoare pneumatice liniare, pentru efectuarea mişcarii de translaţie ;

- motoare pneumatice rotative.

1.1.1.Motoare pneumatice liniare

Mişcarea de translaţie , pentru curse în general mari, se obţine cu ajutorul motorului cu piston, în timp ce pentru curse scurte se foloseşte motorul cu membrana.

Tija pistonului poate fi unilaterală sau bilaterală iar cilindrul poate fi simplu sau telescopic.

1.1.1.1.Motorul cu piston

Se foloseşte pentru realizarea forţelor active cu ajutorul energiei pneumatice şi se diferenţiază în două tipuri:

- într-un sens ( motor cu simplă acţiune ) deplasarea în sens invers abţinându-se cu ajutorul unui arc;

- în ambele sensuri (motor cu dublă acţiune).

La motorul cu simplă acţiune ( fig. 1.) , cursa este limitată la valori mici ( 80 ...90) [mm]; forţa dezvoltată de acesta trebuie să fie capabilă să învingă forţele rezistive de frecare (între piston şi cilindru, între tija pistonului şi bucşa de ghidare,între sanie şi ghidaje etc.) forţa arcului şi forţele de inerţie.