KOMPRESORI

U industriji se najčešće koriste zapreminski kompresori,koji se dele na dve grupe:

klipni i membranski

rotacijski

Klipni kompresori

Klipni se kompresori dele na:

jednostepne

višestepene

Druga je podela na:

jednoradne

dvoradne

JEDNOSTEPENI I VIŠESTEPENI KLIPNI KOMPRESORI

Jednostepeni klipni kompresor

Dvostepeni klipni kompresor

JEDNORADNI I DVORADNI KLIPNI KOMPRESORI

Dvoradni, dvostepeni klipni kompresor

MEMBRANSKI KOMPRESORI

LAMELASTI KOMPRESORI

Rotor

Stator

Lamele (krilca)

VIJČANI KOMPRESORI

REGULACIJA RADOM KOMPRESORA

Kontrola radom kompresora prema potrebama sistema može se obavljati na 4 načina:

1. Kontinuiranom promenom količine ulaznog vazduha u kompresor prekidom ili prigušivanjem ulazne količine vazduha

ULAZ ZRAKA

ULAZNI VENTIL

KONTROLA

KOMPRESOR SPREMNIK ZRAKA

PREMA SUSTAVU

2. PROMENOM BRZINE VRTNJE – uporabom AC ili DC elektromotora. Ovametoda se uglavnom manje primenjuje u praksi i to uglavnom uindustrijskim pogonima ali ne i u mobilnim sistemima

3. RASTEREĆENJEM – uz pomoć otvaranja usisnog ventila u klipnomkompresoru. Mana ove regulacije je povećani nivo buke u radu kompresora

4. PRESTANKOM RADA KOMPRESORA

- uz pomoć startera na EM automatski se prekida rad (najviše 20 puta u satu)

- uz pomoć automatskog uključivanja spojke za spajanje s EM

SUŠENJE VAZDUHA

Vazduh pod pritiskom nakon izlaska iz kompresora sadrživeću količinu vode te ga je potrebno osušiti. Koriste se trinačina sušenja:

1. Hemijski ili apsorpcijski

2. Fizikalni ili adsorpcijski

3. Termički ili postupak podhlađivanja

HEMIJSKI ILI APSORPCIJSKI POSTUPAK SUŠENJA VAZDUHA

Vlaga iz zraka veže se za određenu supstancu (higroskopnu) –magnezijev perklorat, litijev hlorid, kalcijev hlorid itd.

- Jednostavna konstrukcija uređaja

- nema mehaničkog trošenja

- nema utroška energije

- potrošak kemikalija

- kemikalije su jako korozivne

FIZIKALNI ILI ADSORPCIJSKI POSTUPAK SUŠENJA VAZDUHA

Vezuje se vlaga na površini određenih krutih supstanci – SiO2

(silikagel) i Al2O3

- utrošak materijala mali

- prikladno za industrijske svrhe

- visoki postotak sušenja

- utrošak energije za regeneraciju

SUŠENJE PODHLAĐIVANJEM

Vazduh se podhlađuje čime se snižava tačka rošenja (-1,7 oC)

- složen uređaj

- nema utroška materijala

- pogodan za industriju

- utrošak energije

SPREMNICI VAZDUHA

Uloga spremnika vazduha u pneumatskom sistemu:

usklađivanje rada kompresora s potrošnjom vazduha u sistemu

ublažavanje promena protoka kod potrošnje vazduha u sistemu

smirivanje vazdušnih udaraca pri radu klipnog kompresora

izdvajanje ulja i kondenzata iz vazduha pod pritiskom

Horizontalni spremnik vazduha

Vertikalni spremnik vazduha

KOMPRESORSKA STANICA

KOMPRESORSKA STANICA ZA VELIKI INDUSTRIJSKI POGON

KOMPRESORSKA STANICA ZA MALI I SREDNJI INDUSTRIJSKI POGON

PRIPREMNA GRUPA

Pre svakog pneumatskog uređaja ili grupe uređaja postavljaju se elementi, koji pripremaju vazduh u stanje prikladno za rad.

Pripremnu grupu čine:

filter – pročišćivač vazduha

regulator pritiska

nauljivač

FILTER

Čišćenje se obavlja uz pomoć tri efekta:

centrifugalnog – vazduh koji ulazitangencijalno dobiva rotaciju, zbog čega težečestice u struji zraka bivaju potisnute načašicu filtera i padaju na dno

inercijskog – čestice zbog promjene smjerastrujanja, zbog djelovanja sile inercijenastavljaju kretanje prema dolje, gdje se talože

filtrirajućeg – struja zraka mora proći krozuložak filtera (sinter bronca ili poroznakeramika) – otvori 5 do 40 μm

Ispust kondenzata iz čašice filtera

Izdvojeni kondenzat i druge nečistoće ne smiju preći oznaku načašici filtera, jer bi ih struja zraka mogla ponovo povući za sobom.Ispuštanje se obavlja preko vijka za ispust koji se nalazi na dnučašice.

Za udaljena mjesta ili gdje je mali broj ljudi u nadzoru pogona,koriste se automatski ispuštači.

Automatski ispuštač kondenzata

REGULATOR PRITISKA

Regulator pritiska ima trojaku ulogu:

regulacije pritiska

promene protoka

održavanja konstantnog

izlaznog (sekundarnog) pritiska

NAULJIVAČ

Uloga je nauljivača ubaciti u struju vazduhapod pritiskom finu uljnu maglicu koja služi zapodmazivanje precizno obrađenih pokretnihpovršina pneumatskih ventila i aktuatora.

Princip rada nauljivača

Nauljivač radi na principu Venturijeve cijevi.

V1

p1

A1

V2 p2 A2Temeljem Bernoullijeve jednačine:

22

22

2

21

1

vp

vp

Pad pritiska u suženju:

2

)( 2

1

2

2

21

vvppp

Iz jednačinee kontinuitet: 2211 AvAv 2

112

A

Avv

Zbog pada pritiska u suženom delu, siše se ulje iz spremnika i raspršuje u struju zraka.

Obično je to 1 do 10 kapi na 1m3 zraka ili 1 do 2 kapi/min

Mineralno ulje kin. viskoznosti oko 45 cSt na 20oC

CEVOVODI

Za pneumatske instalacije koriste se cevi od:

Čelika, najčešće od nerđajućeg

ABS (Acrylonitrile – Butadiene – Styrene)

Bakrene

Aluminijske

Plastične

Gumene

PRIKLJUČCI

T -PRIKLJUČAK

USJEČNI PRSTEN MATICA

KUTNI PRIKLJUČAK

Materijal – bronza (najčešće)

PNEUMATSKI ELEMENTI

Pneumatski elementi je skupni naziv za funkcionalne celine, koje rade sa vazduhom pod pritiskom.

Dele se na:

izvršne ili radne elemente (aktuatori)

upravljačke elemente

pomoćne elemente

SIMBOLI ZA OZNAČAVANJE PNEUMATSKIH ELEMENATA

Simboli su definisani normom DIN ISO 1219.

Pneumatskim se simbolima grafički, jednoznačno određuje funkcija pneumatskih elemenata.

Simbolima se ne definira konstrukcijsko rješenje i veličina elementa.

Osnovni simboli

IZVRŠNI ELEMENTI(AKTUATORI)

Pneumatski izvršni elementi pretvaraju potencijalnu energijuvazduha pod pritiskom u translacijsko ili rotacijsko kretanje

TRANSLACIJSKI IZVRŠNI ELEMENTI

Standardni cilindri

Osnovni izvršni element u pneumatici – uz jednostavne mehaničke dodatke može ostvariti oscilatorno ili ograničeno rotacijsko kretanje

Prema načinu rada dele se na:

jednoradne

dvoradne

Prema konstrukciji se dela na:

klipne

membranske

Najjednostaviniji uređaj koji potencijalnu energiju vazduha pod pritiskom pretvaraju u rad s pravolinijskim kretanjem.

Delovi pneumatskog klipnog cilindra

Košuljica – čelične cijevi, fino vučene, honiranje i po potrebi tvrdo kromirane; aluminijske ili mesingane cijevi

Klip i klipnjača – uglavnom iz CrNi čelika, tvrdo kromirani

Brtve – Perbunan, Viton, PTFE

Jednoradni klipni cilindri

Pneumatski izvršni element, koji ostvaruje koristan rad samo u jednomsmeru. Pod delovanjem pritiska vazduha klip se s klipnjačom kreće usmeru prema napred (u pravilu).

Povratak se može ostvariti naviše načina:

1. nekom spoljnom silom

(npr. težinom alata)

2. delovanjem sile ugrađene

opruge

3. reduciranim pritiskom, koji

stalno djeluje preko jednog

ventila

4. vazdušnim jastukom – stalni

spremnik vazduha

Povrat klipa cilindra

Simulacija rada jednoradnog klipnog cilindra

Maksimalna dužina hoda je do 100 mm

Ekonomični su u potrošnji vazduha pod pritiskom

Koriste se za:

stezanje predmeta

izbacivanje nakon obrade

utiskivanje

dodavanje

pomicanje itd.

Nisu prikladni na onim mestimagde je bitna određena brzinakretanja klipa u povratnom hodu

Jednoradni membranski cilindri

Membranski se pneumatski cilindri najčešće izvode s:

tanjirastom membranom

“putujućom membranom”

Membranski cilindar s “putujućom membranom”

Membranski cilindar s tanjirastom membranom

Ostvaruju velike sile

maksimalna dužina hoda 80 mm

povratak se ostvaruje pomoću opruge i silom prednapona

membrane

Simulacija rada jednoradnog membranskog cilindra s tanjirastom membranom

Dvoradni klipni cilindri

Dvoradni klipni cilindri obavljaju koristan rad u oba hoda,naprijed i natrag. Pomak klipa i klipnjače se ostvarujedovođenjem vazduha pod pritiskom s jedne i s druge strane klipa.To znači da se delovanjem vazduha pod pritiskom, u bilo kojemsmeru, obavlja rad.

Proračun sila na klipu dvoradnog klipnog cilindra

Budući da su površine na koje djeluje vazduh pod pritiskomrazličite, različite su i sile prema napred i prema nazad.

Sila prema napred je:

Sila prema nazad je:

Gde su:

- zadnja površina klipa

- prednja površina klipa

- promeraj cilindra

- promeraj klipnjače

- zaostali pritisak vazduha u komori koja se odzračuje

Tdo FpApAF 2211

Tdo FpApAF 1122

4

2

1

C

DA

4

22

2KC dD

A

CD

Kd

21 , pp

- sila trenja

Mogu se prihvatiti sledeća pojednostavljenja:

TF

dopApA 4,03,02,12,1

doT pAF 2,01,0

dopAkF

Pri čemu se uvršavanjem gornjih izraza dobije:

Gde je k = 0,4 – 0,6 ( u krajnjem položaju k = 1)

A - korisna površina klipa.

Simulacija rada dvoradnog klipnog cilindra

V = 0

vsr

v