A pneumatika alapjai 1.
A pneumatika alapjai 1.
A pneumatika alapjai 1.
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
PNEUMATIKA ALAPJAI<br />
- előadás vázlat –<br />
I. rész – A sűrített levegő fizikája<br />
Forrás: www.metalwork.it;<br />
Szerző: Koltai Attila; elérhetőség: www.entra-sys.hu
Pneumatika<br />
A <strong>pneumatika</strong><br />
- gázok mechanikájával foglalkozó tudomány<br />
nyág.<br />
Neve a görög g pneuma szóból l származik,<br />
melynek jelentése szél, levegő.<br />
Levegő – sűrített levegő.<br />
Elvileg lehet más, m<br />
speciális gáz g z is…
Levegő – sűrített levegő<br />
A levegő a FöldetF<br />
körülvevő gázok<br />
elegye.<br />
A légkör főbb alkotórészei:<br />
nitrogén n 78,09%,<br />
oxigén n 20,93% és<br />
egyéb b (nemes)gázok 0,002%-a<br />
( + nyom gázok g<br />
; vízgv<br />
zgőz z ; stb. )<br />
A melegedéssel együtt a légkl<br />
gkör r párap<br />
ra-kapacitása növekszik. n<br />
Tiszta állapotban színtelen, szagtalan.<br />
Sűrűsége:<br />
0 °C-on<br />
(101 325 Pa nyomáson)<br />
ρ = 1,2928 kg/m³
Levegő - sűrített levegő<br />
Levegő felhasználása<br />
sa<br />
emberi ˝ fogyasztás ˝<br />
Az ember tág g határok között k<br />
képes k<br />
belélegezni, legezni, alkalmazkodik a rosszhoz is.<br />
gépek működtetm<br />
dtetése<br />
A gépek g<br />
viszont ˝érzékenyek˝<br />
- magas bekerülési költsk<br />
ltség<br />
- magas üzemeltetési költsk<br />
ltség<br />
- érzékeny a szennyeződésekre<br />
sekre<br />
- kopik, tönkremegyt<br />
- karbantartás s (javítás) igényes
Sűrített levegő jellemzői<br />
A s. levegő előny<br />
nyös s tulajdonságai:<br />
Környezetünkben<br />
nkben ˝korlátlanul˝ rendelkezésre<br />
áll.<br />
Normál állapotban veszélytelen<br />
emberre és s környezetre.<br />
k<br />
Összenyomhatóság, kompresszibilitás<br />
alkalmas energia tárolt<br />
rolásra, száll<br />
llításra.<br />
Egyszerűen en készk<br />
szíthető lineáris v. forgó mozgás.<br />
Biztonsággal alkalmazható RB-s területeken.<br />
Rugalmasan, túlterhelhett<br />
lterhelhető.
Sűrített levegő jellemzői<br />
… előny még: m<br />
Könnyen szabályozhat<br />
lyozható a sebesség és s az erő.<br />
Vezérelhet<br />
relhető kézzel, pneumatikus logikával<br />
és<br />
elektromos szelepeken keresztül PLC-vel<br />
vel.<br />
A sűrített s<br />
levegős s gépek g<br />
teljesítm<br />
tménysúlya jobb.<br />
Hátrányos tulajdonságok:<br />
Rossz összhatásfoksfok<br />
Az összenyomhatóság g miatt a pozícion<br />
cionálás és s a<br />
helyzettartás s bonyolult.
Sűrített levegő jellemzői<br />
Fizikai jellemzők:<br />
mértékegység:<br />
g:<br />
Szennyezettsége:<br />
Páratartalma:<br />
por, rozsda, olaj [ µm m ]<br />
vízpára<br />
[ % ]<br />
Nyomása<br />
sa:<br />
jele: p [ bar ]<br />
Abszolút t vákuum v<br />
0bar, , légkl<br />
gköri nyomás ~1bar, , mért m<br />
nyomás _ bar<br />
Manométeren leolvasható, , relatív v nyomás: (_ bar) – (légk<br />
gköri nyomás)<br />
Abszolút t nyomás:<br />
( _ bar) – (abszolút t vákuum) v<br />
Térfogatárama:<br />
rama:<br />
[ Nl / min ],]<br />
norm<br />
Tömegáram:<br />
jele: Qv [ m3/min ]<br />
[ l/min ]<br />
, normál állapotra vonatkoztatott térfogatt<br />
rfogatáramram<br />
jele: Qm [ kg/min ]
Nyomásesés<br />
Bemenő nyomás:<br />
egy pneumatikus elem<br />
bemeneti oldalára csatlakoztatott nyomás<br />
Kilépő nyomás:<br />
egy pneumatikus elem<br />
kimenetén n mérhetm<br />
rhető nyomás<br />
A bemenő és s kilépő nyomás s különbsk<br />
nbsége a<br />
nyomáses<br />
sesés - ∆p, , mely függ: f<br />
- az áramlás s sebességétől<br />
- a nyomást<br />
stól l ( sűrűség s g )<br />
- az áramtér r alakjától<br />
- az áramtér r falának felület<br />
letétől<br />
A nyomáses<br />
sesés - ∆p, , jellemzi egy pneumatikus<br />
elem áramlási veszteségeit.
Normál állapot - N<br />
Normál állapot<br />
–<br />
Szabványos nyomás és s hőmérsh<br />
rséklet<br />
STP, , azaz: Standard condition for Temperature and Pressure)<br />
20°C C ; 1bar<br />
( 50% rel. . Páratartalom P<br />
)<br />
Ipari és kereskedelmi áramlásmérés és fogyasztásmérés szükségessé<br />
teszi a referencia feltételek félreértésmentes megadását.<br />
Ezt sok gép- és berendezés gyártó reklámozásnál figyelmen kívül hagyja<br />
vagy félreérthetően adja meg!
Normál állapot – N<br />
A légtartl<br />
gtartály<br />
˝üresen˝:<br />
p = 1bar<br />
a tartály<br />
térfogata:<br />
V = 1000 liter<br />
A légtartl<br />
gtartály<br />
˝nyomás s alatt˝:<br />
p´ = 10 bar<br />
a tárolt t<br />
sűrített s<br />
levegő térfogata:<br />
V´= = 10.000 N liter<br />
A sűrített s<br />
levegő (minden gáz) g<br />
a rendelkezésre<br />
álló teret egyenletesen kitölti<br />
Gázokban a nyomás s a tér t r minden irány<br />
nyában egyenletesen terjed.
Térfogatáram<br />
Térfogatáram Normál állapotra vonatkoztatva:<br />
~ az időegység alatt átáramló levegő mennyisége<br />
Normál állapotra számolva.<br />
Az áteresztett térfogatáram jellemzi egy pneumatikus gép<br />
teljesítményét:<br />
Kompresszor:<br />
- Előáll<br />
llított sűrített s<br />
levegő:<br />
Üzemi nyomás: pl. 10bar<br />
Száll<br />
llítás:<br />
pl. 500Nl/min<br />
Fogyasztó:<br />
- Felhasznált lt sűrített s<br />
levegő:<br />
p max = 10 bar<br />
Áteresztés: s: 500Nl/min<br />
( ∆p = 0.5bar nyomás-<br />
esés s mellett )
- Térfogatáram egységek átváltása:<br />
- Ajánlott térfogatáram értékek:
Sűrített levegő fizikája<br />
Állapotváltozások:<br />
Térfogat változv<br />
ltozás állandó hőmérsékleten:<br />
sűrítés – tágulás (állandó hőmérséklet mellett)<br />
p x v = állandó<br />
Hőmérséklet változv<br />
ltozás állandó nyomáson:<br />
hevítés – hűtés (elmozduló dugattyú)<br />
V / T = állandó<br />
Hőmérséklet változv<br />
ltozás állandó térfogaton :<br />
hevítés – hűtés (fix dugattyú)<br />
p / T = állandó
Sűrített levegő fizikája<br />
Állapotváltozásokat leíró egyenletek:<br />
p 1 x V 1 = p 2 x V 2 Boyle törvt<br />
rvénye<br />
p – nyomás s [bar]<br />
V – térfogat [m 3 ]<br />
nye – azonos hőmérsh<br />
rsékleten<br />
~ a nyomás és s a térfogat t<br />
szorzata állandó vagy máskm<br />
sképen:<br />
a nyomás<br />
változása<br />
azonos hőmérsh<br />
rsékleten<br />
egyenesen arányos a térfogat t<br />
változással<br />
V 1 : V 2 = T 1 : T 2 Gay-Lusac<br />
törvénye<br />
p 1 : p 2 = T 1 : T 2 T – hőmérséklet [<br />
klet [K o ]<br />
~ a hőmérsh<br />
rséklet növeln<br />
velésével, vel, azonos nyomáson<br />
egy gáz g z térfogata t<br />
egyenes arányban növekszikn<br />
~ hőmérsh<br />
rséklet növeln<br />
velésével, vel, azonos térfogatont<br />
egy gáz g z nyomása<br />
egyenes arányban növekszikn
Sűrített levegő fizikája<br />
Állapotváltozások a gyakorlatban.<br />
Egyesítve a két k t gáztg<br />
ztörvényt:<br />
p 1 x V 1 = p 2 x V 2<br />
T 1 T 2<br />
Sűrítés – kompresszió vagyis a térfogat t<br />
csökken<br />
a nyomás s növekszikn<br />
a hőmérsh<br />
rséklet növekszikn<br />
Tágulás – expanzió vagyis a térfogat t<br />
nőn<br />
a nyomás s csökken<br />
a hőmérsh<br />
rséklet csökken
Sűrített levegő fizikája<br />
Nedvesség g a sűrített s<br />
levegőben:<br />
Mollier-féle víz - vízgőz diagram:<br />
Harmatpont [°C]
Sűrített levegő fizikája<br />
Nedvesség g a sűrített s<br />
levegőben:<br />
- Vízgőz tartalom a s.levegőben
Sűrített levegő fizikája<br />
Nedvesség g a sűrített s<br />
levegőben:<br />
Sűrítés – kompresszió vagyis a térfogat t<br />
csökken<br />
a nyomás s növekszikn<br />
a hőmérsh<br />
rséklet növekszikn<br />
környezeti, páras p<br />
levegőt t sűrít s t !<br />
oldott vízgv<br />
zgőzgént van jelen<br />
csak szűréssel ssel nem eltávol<br />
volítható!<br />
Tágulás – expanzió vagyis a térfogat t<br />
nőn<br />
a nyomás s csökken<br />
a hőmérsh<br />
rséklet csökken<br />
pára kiválás s kezdődhet dhet (!)
Sűrített levegő ellátó rendszer<br />
1 - előállító rendszer<br />
2 - kezelő rendszer<br />
3 - elosztó rendszer<br />
4 - felhasználás<br />
p[bar]<br />
Nyomásesés a rendszeren ∆p max<br />
= 1bar
Sűrített levegő előállítása<br />
Levegő (vagy gáz) g<br />
sűrítéses<br />
se
Kompresszorok alkalmazási területe<br />
Működési<br />
idő (%)<br />
Csavarkompresszorok<br />
Dugattyús<br />
kompresszorok<br />
Nyomás (bar)<br />
Szállított<br />
mennyiség<br />
(m 3 /min.)
Dugattyús kompresszor (kétfokozatú)
Csavarkompresszor
Sűrített levegő minősége<br />
- olaj<br />
- szilárd<br />
- pára
Sűrített levegő minősége<br />
- Szilárd részecske osztályozás<br />
- Nedvesség osztályozás / harmatpont:
Sűrített levegő minősége<br />
- Nedvesség osztályozás<br />
- Olaj osztályozás
Sűrített levegő szennyezői:<br />
Szilárd<br />
rd:<br />
por, rozsda, kopadék - kopást, lerakódást okoz<br />
- szűréssel ssel eltávol<br />
volítható<br />
Vízpára:<br />
- korrózi<br />
ziót t okoz<br />
- emulziót t képez, k<br />
kimossa a kenőanyagokat,<br />
nagyobb súrls<br />
rlódást, kopást okoz.<br />
- páraelnyelő anyaggal – adszorpció<br />
- hidegponton – hűtveszárítóvalval lev<br />
Olaj: (maradék k kompresszor olaj):<br />
Olaj<br />
leválasztható<br />
- emulziót t képez, k<br />
kimossa a gyári kenő zsírokat,<br />
- káros lehet a tömítések t<br />
anyagára<br />
- compatibility
Sűrített levegő előkészítő rendszer<br />
Kondenz<br />
leválaszt<br />
lasztó<br />
Olaj - víz<br />
szétv<br />
tválasztó<br />
hűtveszárító<br />
adszorpciós s szárító<br />
szűrő
Elvek - ˝Ökölszámok˝<br />
- Nyomásvesztes<br />
sveszteség a teljes rendszeren<br />
ne haladja meg az 1bar-t!<br />
- Az áramlási sebesség 5 és 10m/sec közé essen!<br />
- A tartálynyom<br />
lynyomás és s a hálózati h<br />
nyomás s között k<br />
nyomás s különbsk<br />
nbség g kell legyen!<br />
- 6.5W szüks<br />
kséges<br />
1 Nl/min<br />
sűrített levegő<br />
előáll<br />
llításához!<br />
- Egy 2mm-es furaton 220Nl/min levegő szökik el,<br />
ez <strong>1.</strong>430W villamos teljesítm<br />
tménynek fele meg!
Köszönjük figyelmüket!<br />
Hamarosan folytatjuk.<br />
Számítunk észrevételeikre!<br />
www.entra-sys.hu
Change language