Контрольная работа по "Автоматизации производств"

1. Что такое пневмопривод? Перечислите его преимущества и недостатки, а также наиболее целесообразные сферы применения.

Пневмопривод – совокупность пневматических устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин с помощью сжатого воздуха.

            Преимущества:

1. Простота конструкции, изготовления и технического обслуживания. Изготовление пневматических деталей обычно не требует высокой точности, как, например, в гидроприводе. Нет необходимости обеспечивать высокую герметизацию, т.к. возможные утечки воздуха мало влияют на эффективность работы и КПД всей системы. Кроме того, утечки воздуха экологически безвредны.

2. Пожаро- и взрывобезопасность. Пневмопривод не имеет конкурентов для механизации работ в условиях повышенной пожаро - и взрывоопасности: например, в шахтах, на мукомольных предприятиях и других производствах, где недопустимо искрообразование. Для пневматических исполнительных устройств отсутствует также опасность перегрева.

Применение гидропривода в этих условиях возможно только при передаче гидроэнергии на относительно большое расстояние, что часто экономически нецелесообразно.

3. Нечувствительность к радиации и электромагнитным излучениям. Пневматические системы надежно работают в условиях радиации и при электромагнитных излучениях. Поэтому они широко используются в атомных реакторах, в системах управления космической и военной техникой и т.п. Электрогидравлические системы в таких условиях практически непригодны.

4. Высокая надежность. В отличие от гидро- и электропривода пневматический привод отличается высокой надежностью работы в условиях широкого диапазона температур, в условиях пыльной и влажной окружающей среды. Поэтому, например, пневмопривод является единственным надежным устройством для механизации работ в литейном и сварочном производстве, в кузнечнопрессовых цехах, в некоторых производствах по добыче и переработке сырья и др. Благодаря высокой надежности пневмопривод также часто используется в тормозных системах машин.

5. Большой срок службы. В пневматических устройствах циклического действия ресурс составляет от 5 до 20 млн. циклов. Для устройств нециклического действия - около 10 - 20 тыс. часов. Это в 2 - 4 раза больше, чем у гидропривода, и в 10 - 20 раз больше, чем у электропривода.

6. Большие скорости. Скорость движения штока пневмоцилиндра может составлять 15 м/с и более, а частота вращения выходного вала некоторых пневмомоторов (пневмотурбин) - до 100000 об/мин. Такие большие скорости вращательного движения используется в приводах шлифовальных машин, бормашин, сепараторов, центрифуг и др. Получение больших скоростей в гидроприводе и электроприводе ограничивается их большей инерционностью и отсутствием демпфирующего эффекта, которым обладает воздух.

7. Экономичность. По сравнению с гидравлическими системами в пневмосистемах используется централизованная сеть сжатого воздуха, поэтому не требуется дорогостоящей насосной установки, нет необходимости иметь возвратные линии, так как отработанный воздух выбрасывается непосредственно у мест его потребления.

8. Экологическая чистота. Пневматическое оборудование само по себе является экологически «чистым», а при надлежащей очистке отработанного воздуха оно может использоваться даже в помещениях с повышенными требованиями по чистоте. Поэтому пневмосистемы широко применяется в полиграфии, легкой и пищевой промышленности.

9. Безопасность. В гидро- и электроприводах возможно поражение электрическим током при нарушении изоляции, а также жидкостью в случае разгерметизации трубопроводов.

Недостатки:

К основным недостаткам пневмосистем относятся:

1. Сложность реализации заданных законов движения исполнительных органов, а также стабильности скоростей при переменной нагрузке.

2. Малая скорость передачи пневматических сигналов, что приводит к запаздыванию выполнения операций.

3. Высокая стоимость пневматической энергии. КПД пневмопривода составляет обычно 5-15 % и очень редко до 30 %. Иногда КПД пневмопривода может быть 1 % и менее. Гидро- и электропривод имеют КПД, соответственно, около 70 % и 90 %. Поэтому пневмопривод не применяется в машинах с длительным режимом работы и большой мощности за исключением тех случаев, когда применение других типов приводов недопустимо.