Témata
Reklama

Zesilovače tlaku a pneumaticko-hydraulické systémy

19. 07. 2007

Firma SMC je celosvětově známá jako dodavatel pneumatických prvků pro průmyslovou automatizaci. Kromě základního výrobního programu má firma SMC ve svém sortimentu například i prvky pro oblast nízkotlaké hydrauliky. V tomto článku vám v krátkosti představíme zesilovače tlaku a pneumaticko-hydraulické systémy, které lze použít v průmyslových zařízeních.

Pneumatické a pneumaticko-hydraulické zesilovače tlaku - multiplikátory

Multiplikátor pracuje na principu pneumaticky poháněného pístového kompresoru. Jeho základem je spřažená dvojice pístů. Pokud je plocha obou pístů stejná, pak přivádíme stlačený vzduch k pístům ze stejné strany a ve výstupní komoře je dvojnásobný tlak oproti tlaku na vstupu. Díky využití mechanicky ovládaných ventilů uvnitř multiplikátoru jsou zdvihy pístů při pohybu v obou směrech pracovní. Pokud je plocha spřažených pístů rozdílná, pak při pracovním zdvihu přivádíme stlačený vzduch pouze nad větší z nich a ve výstupní komoře pod menším z pístů se tlak zvětšuje úměrně k poměru ploch pístů. Při zpětném pohybu pístů nedochází ke zvyšování tlaku. V obou provedeních se automaticky zastaví chod multiplikátoru po dosažení požadované hodnoty tlaku a při poklesu tlaku pod tuto hodnotu dojde naopak k jeho automatickému spuštění. Z uvedeného principu činnosti vyplývá, že multiplikátor pracuje zcela samostatně, mechanicky, pouze s využitím energie stlačeného vzduchu. V těle zesilovače mohou být zabudovány manometry pro kontrolu vstupního a výstupního tlaku. Na výstupu z multiplikátoru je pulzující tlak, který je vhodné před dalším zpracováním ustálit. Proto je doporučené zapojit za multiplikátor vzdušník odpovídajícího objemu. Vzdušníky dodávané firmou SMC jsou konstrukčně uzpůsobeny pro možnost přímé montáže multiplikátorů.

Reklama
Reklama
Reklama
Pneumaticko-hydraulické zesilovače tlaku CA1_XB4 umožňují zesílení až v poměru 1 : 44.

Zvýšení tlaku vzduchu

Firma SMC dodává jednak pneumatické multiplikátory EVBA, jednak pneumaticko-hydraulické multiplikátory CA1_XB4. Pneumatické multiplikátory EVBA zesilují vstupní tlak vzduchu v poměru 1 : 2 nebo 1 : 4 (typ EVBA1111). Výstupní tlaky se pohybují v rozsahu 0,2 až 2 MPa a průtoky jsou 60 až 2600 Nl.min-1. Podle zvoleného typu je nastavení výstupního tlaku prováděno buď ručně vestavěným regulátorem tlaku, nebo externě přiváděným tlakovým vzduchem. Toto ovládání umožňuje "řízení multiplikátoru na dálku". Pro jeho realizaci lze s výhodou použít řízený ventil řady EIL100, u něhož tlak na výstupu přesně odpovídá tlaku na řídicím vstupu.

Pro použití s hydraulickými médii firma SMC nabízí různé typy procesních ventilů a snímače tlaku s rozsahem až do 15 MPa

Zvyšování tlaku hydraulického média

Pneumaticko-hydraulické systémy

Klasické pneumatické systémy jsou v automatizaci často používané pro svoji jednoduchost, nízkou cenu a snadnou údržbu. Protiváhou k těmto výhodám je nesnadná možnost řízení rychlosti pneumatických pohonů, nemožnost přesného zastavení mimo koncové polohy a špatné dynamické vlastnosti pneumatických pohonů při nutnosti zajištění nízkých rychlostí (nižších než 50 mm.s-1). Tyto nevýhody úspěšně odstraňují pneumaticko-hydraulické systémy, které kombinují kladné vlastnosti obou těchto systémů.Pneumaticko-hydraulické systémy využívají ke své činnosti dvou médií. Prvním je stlačený vzduch, který se využívá pro řízení směru pohybu pohonu a druhým je hydraulická kapalina, která zajišťuje dynamické vlastnosti pohybu pohonu. Pneumaticko-hydraulický systém je složen z pneumaticko-hydraulického nebo čistě hydraulického pohonu, z pneumaticko-hydraulické jednotky, zásobníku hydraulického oleje a pneumatického ventilu pro řízení směru pohybu pohonu.Úkolem pneumaticko-hydraulické jednotky (převodníku) je přeměnit tlak stlačeného vzduchu na stejný tlak v hydraulické kapalině. Tato kapalina potom pohání pneumaticko-hydraulický pohon. Využitím hydraulické kapaliny dojde k odstranění nežádoucí vlastnosti vzduchu - stlačitelnosti. Součástí jednotky je zásobník hydraulické kapaliny, může také obsahovat škrticí ventil, ventil pro rychlý průtok a stop ventil. Škrticí ventil slouží pro řízení průtoku hydraulického média a tím i rychlosti pohybu pohonu. Ventil pro rychlý průtok, zapojený paralelně se škrticím ventilem, umožňuje rychlý pohyb pohonu, například při pohybu směrem od součástky. Pomocí stop ventilu lze zastavit průtok hydraulického média a tím i pohyb pohonu v jakékoliv mezipoloze. Zmíněné ventily mohou být přímo integrovány na zásobníku hydraulické kapaliny nebo mohou být připojeny externě na rozvodu hydraulického média.Výše zmíněné systémy pracují na principu, kdy na obou stranách pístu válce je hydraulická kapalina. V některých aplikacích je možné použít zjednodušení hydraulického rozvodu tím, že z jedné strany pístu přivádíme hydraulickou kapalinu a z druhé strany válec ovládáme stlačeným vzduchem. Z toho potom mohou plynout komplikace, jako je nestálá rychlost pohybu pohonu, nepřesnost zastavení v mezipoloze, trhavý pohyb válce při pomalých rychlostech. Proto je u tohoto systému nutnost častějších kontrol a údržby.Pneumaticko-hydraulické systémy lze s výhodou použít v aplikacích, kde je nutno zabezpečit pohony proti nežádoucímu posuvu po vypnutí přívodu stlačeného vzduchu, pro zastavení v mezipolohách, pro zajištění v koncové poloze, pro kontrolu rychlosti pohybu pohonů, pro odstranění nežádoucího skokového pohybu pneumatických pohonů při nízkých rychlostech atd.

Pneumatické multiplikátory EVBA zesilují vstupní tlak vzduchu v poměru 1 : 2 nebo 1 : 4, výstupní tlaky se pohybují v rozsahu 0,2 až 2 MPa a průtoky jsou 60 až 2600 Nl.min–1.

Pneumatické a hydraulické prvky SMC

Firma SMC Industrial Automation CZ, s. r. o., dodává na český trh pneumaticko-hydraulické jednotky řady CC. Tyto jednotky mohou obsahovat škrticí ventily, stop i skip ventily. Tyto ventily mohou být také umístěny externě v jednotce hydraulických ovládacích ventilů CCV. Další řadou jsou pneumaticko-hydraulické převodníky řady CCT. Jde v podstatě o zásobníky hydraulické kapaliny s kontrolním průhledem pro sledování množství kapaliny v systému. Dále firma dodává celou řadu různých typů hydraulických pohonů. Jsou to pohony speciálně určené pro hydraulické aplikace (CHS, CHA, CHQB, CHKG, CHM, CH2). Díky průměru pístu v rozsahu 20 až 100 mm a možnosti použití až do tlaku 16 MPa vyhovují tyto pohony mnoha aplikacím nízkotlaké hydrauliky. Využitím podstatně větších pracovních tlaků v hydraulických systémech než v systémech pneumatických jsou pracovní síly hydraulických pohonů větší. Dále jsou dodávány standardní pneumatické pohony v provedení pro hydraulická média (CG1, CA2, CS1, C95, CQS, CQ2, CY, CX, CRA1 a další). Mezi provedeními pohonů najdete jak klasické konstrukce pohonů se svorníkovými tyčemi a kompaktní pohony, tak i válce s vedením, kompaktní suporty, kyvné pohony atd. Pro použití s hydraulickými médii dále firma SMC nabízí například různé typy procesních ventilů a snímače tlaku s rozsahem až do 15 MPa pro různá, tedy i hydraulická média. Jedná se o snímače řady ISE50, ISE60, ISE70/75(H).

Ing. Aleš Hrdlička

mailto:[email protected]

www.smc.cz

Reklama
Související články
Jak ušetřit za energie: Ztráty stlačeného vzduchu

Globální dodavatel dílů pro automobilový průmysl, společnost Valeo, v rámci závazku snížit do roku 2030 uhlíkovou stopu v celém svém hodnotovém řetězci o 45 % (a do roku 2050 dosáhnout uhlíkové neutrality) využívá technologie pro úsporu vzduchu, které nabízí společnost SMC, specialista na průmyslovou automatizaci.

Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

Bílá kniha - zónová bezpečnost

Výrobci jsou povinni předcházet pracovním úrazům prevencí bezpečnostních rizik. Dosažení požadované úrovně bezpečnosti může být náročné, jelikož může dojít ke zvýšení složitosti a snížení produktivity. Tato bílá kniha představuje unikátní řešení zónové bezpečnosti, která snižuje složitost konstrukce redundantních pneumatických bezpečnostních okruhů a zvyšuje produktivitu stroje. Jsou zde vysvětleny výhody tohoto konceptu oproti tradičním metodám pneumatických bezpečnostních okruhů, využívajících vypouštěcí ventily a zároveň jsou zmíněny jeho přínosy jak pro výrobce strojů a zařízení (OEM), tak pro koncové uživatele.

Související články
Přichází doba zmenšování

Stále menší jsou nejen naše mobilní telefony, počítače a všechna elektronika obecně. I výrobky pro automatizaci se viditelně zmenšují. Však také tato dvě témata spolu silně souvisejí. Výroba elektroniky je dnes tahounem automatizace. Technologie se odehrává na malém prostoru, velmi často ve formě tzv. stolních aplikací. Koncentrace do malých rozměrů se objevuje u v jiných oblastech - představte si moderní světlomet do automobilu. Jeho výroba vyžaduje značně komplikované přípravky a prostoru také není nazbyt.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Malé velké změny - čidla pro pneumatické válce

Historicky prošla magnetická čidla pro snímání poloh pneumatických válců zajímavým vývojem. Jsou stále menší, výkonnější, levnější a ještě déle vydrží.

Modulární lisovací systémy

Od univerzálních standardních lisů až po jednoúčelové speciální lisy - firma TOX Pressotechnik je díky svému modulárnímu systému lisů a pohonů schopna realizovat speciální a úsporná řešení v krátkém čase. Lisy ecoLine je možné sestavit v online konfigurátoru.

Hydraulika a pneumatika. Quo vadis?

Vážení čtenáři, opět po roce se vám dostává do rukou letní vydání magazínu MM Průmyslové spektrum věnované hydraulice a pneumatice. Ve své úvaze se pokusím najít odpověď na úvodní otázku, tedy kam tyto tradiční obory směřují.

Pneumatické válce certifikované dle ISO

Nové pohony řady P1F řeší širokou škálu průmyslových aplikací pro všeobecné použití v různých provozních podmínkách.

Chvění zakázáno

Nemusí to být samotný stroj nebo budova, které způsobují nežádoucí vibrace. Tlumiče kmitů mají kmity vzniklé vibracemi odstranit. Zkušebna a zkušební obráběcí stroj byly vybaveny rozdílnými výrobky, které chvění tlumí.

Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

Inteligentní řízení kompresorů přináší úsporu energie

Novinkou na českém trhu, kterou představila společnost Veskom, je inteligentní nadřazené řízení až dvanácti kompresorů Gardner Denver Connect 12. Mezi jeho výhody patří optimalizace tlaku ve vzduchové soustavě, flexibilita spínání kompresorů, zobrazování aktuálního stavu stanice a kompresorů, vyšší bezpečnost provozu a úspora energie.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

25. mezinárodní konference Hydraulika a pneumatika

Novotného lávka v centru Prahy bude ve dnech 8.–9. června 2022 hostit již 25. mezinárodní konferenci Hydraulika a pneumatika, jejímž cílem je výměna odborných zkušeností a nových poznatků ve výzkumu a vývoji hydraulických a pneumatických prvků a systémů.

Více propojujme vysoké školy s praxí

Profesor Jaroslav Kopáček patří zcela bez pochyb mezi nestory oboru hydrauliky a pneumatiky v naší zemi ve druhé polovině 20. století, a proto mu byla na Mezinárodním strojírenském veletrhu 2019 v Brně udělena po zásluze Zlatá medaile za celoživotní tvůrčí technickou práci a inovační činy. Při příležitosti ocenění práce pana profesora jsme připravili malý medailonek tohoto skromného a entuziastického člověka. Pan profesor nám při této příležitosti sdělil i několik svých zajímavých postřehů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě a mnoho dalších benefitů....  již 30 let zkušeností s odbornou novinařinou
Předplatit