unsplash.com Licencja: https://unsplash.com/license
Układ pneumatyczny składa się z trzech części: źródła powietrza, instalacji rozprowadzającej i elementów wykonawczych. Awaria zwykle ujawnia się na końcu tego łańcucha, ale przyczyna niemal zawsze leży na początku. Poniżej praktyczny przegląd całości.
Dobór maszyny zaczyna się od zsumowania zapotrzebowania narzędzi pracujących jednocześnie. Klucz udarowy potrzebuje około 300 litrów na minutę, pistolet lakierniczy od 250 do 400, a szlifierka nawet 500. Do sumy dodaje się około 30 procent zapasu.
Przy pracy dorywczej wystarcza konstrukcja tłokowa, która ma jednak ograniczony współczynnik wykorzystania, zwykle do 60 procent czasu, i wymaga przerw na ostygnięcie. Przy pracy ciągłej lub przy dwóch stanowiskach równocześnie lepiej sprawdza się sprężarka śrubowa, pracująca bez przerw i utrzymująca stabilne parametry na wyjściu.
Granica opłacalności przebiega przy około piętnastu godzinach pracy tygodniowo. Powyżej tej wartości różnica w zużyciu energii przeważa nad różnicą w cenie zakupu, zwłaszcza że energia odpowiada za ponad 80 procent kosztu posiadania w całym okresie eksploatacji.
Warto przy tym wiedzieć, że sprężarki śrubowe występują w dwóch odmianach: z napędem o stałych obrotach oraz z falownikiem. Ta druga wersja dostosowuje obroty silnika do bieżącego zapotrzebowania i przy zmiennym poborze daje oszczędność rzędu 20 do 35 procent energii, co w warsztacie z nierównomiernym obciążeniem zwraca dopłatę w dwa do trzech lat.
Powietrze z maszyny zawiera wodę, olej i cząstki stałe. Zespół przygotowania składa się z filtra, reduktora i smarownicy, montowanych przed narzędziami.
Pominięcie tego elementu jest najczęstszą przyczyną awarii elementów wykonawczych. Kondensat trafiający do siłownika powoduje korozję tulei i niszczy uszczelnienia w kilka miesięcy, choć sam zespół przygotowania kosztuje kilkaset złotych.
Rurociąg prowadzi się z niewielkim spadkiem w kierunku odwadniaczy, a punkty poboru wyprowadza od góry rury, nie od dołu. Dzięki temu kondensat spływa do najniższego punktu, zamiast trafiać do narzędzi.
Średnica ma znaczenie większe, niż się przyjmuje. Zbyt wąski rurociąg powoduje spadki ciśnienia, które kompensuje się podniesieniem nastawy na maszynie, a każdy zbędny bar to około 7 procent więcej zużytej energii.
Najpopularniejszym rozwiązaniem pozostaje siłownik pneumatyczny dwustronnego działania, w którym powietrze podawane jest naprzemiennie po obu stronach tłoka. Pozwala to uzyskać zadaną siłę zarówno przy wysuwaniu, jak i przy wsuwaniu tłoczyska.
Przy doborze liczą się trzy parametry: średnica tłoka, od której zależy siła, skok, czyli zakres ruchu, oraz sposób mocowania. Zbyt duża średnica dobrana na zapas oznacza wyższe zużycie powietrza przy każdym cyklu, co przy kilkudziesięciu tysiącach cykli dziennie przekłada się wprost na rachunek za energię.
Sterowanie realizują elektrozawory, najczęściej w układzie 5/2 dla siłowników dwustronnego działania. Ich dobór wynika z wymaganego przepływu, a zbyt mały zawór ogranicza prędkość ruchu niezależnie od wydajności maszyny.
Otwór o średnicy trzech milimetrów przy ciśnieniu siedmiu barów kosztuje w skali roku kilka tysięcy złotych w samej energii. Przegląd instalacji pod kątem nieszczelności jest najtańszą pojedynczą interwencją w całym układzie.
Dobierz źródło powietrza od narzędzi, nie od pojemności zbiornika. Nie pomijaj zespołu przygotowania, bo chroni najdroższe elementy układu. A przy elementach wykonawczych patrz na średnicę tłoka, bo to ona decyduje o zużyciu powietrza przy każdym cyklu.
