На чем работают пневматические инструменты? Полное руководство по системам сжатого воздуха

Зайдите в любой авторемонтный цех, цех металлообработки или сборочную линию, и вы услышите один и тот же звук: взрывы сжатого воздуха, приводящие в действие гайковерты ударного действия, шлифовальные машины и игольчатые скалеры. Ответом на вопрос «на чем работает пневмоинструмент» является один источник энергии: сжатый воздух, хранящийся в ресивере и подаваемый по выделенной магистрали. Это не вопрос предпочтений. Это механическая необходимость, которая определяет, как ощущается инструмент, какой крутящий момент он развивает и как долго он выдерживает работу в пыльных промышленных условиях.

Прежде чем определить размер компрессора или выбрать новый инструмент, практический вопрос заключается в том, что на самом деле потребляет инструмент и сможет ли существующая система подачи воздуха выдержать его. Короткий ответ: пневматические инструменты работают на сжатом воздухе, но давление, скорость потока и качество воздуха определяют, будет ли этот инструмент работать с номинальной мощностью.

Как сжатый воздух приводит в действие пневматический инструмент

По своей сути пневмоинструмент представляет собой двигатель, получающий энергию от потока сжатого воздуха. Воздушный компрессор берет окружающий воздух и сжимает его в резервуар для хранения. Из этого резервуара воздух поступает через трубу, шланг или быстроразъемное соединение во входное отверстие инструмента. Внутри инструмента воздух попадает в камеру и воздействует на лопасти, лопасти или поршни, создавая вращательное или возвратно-поступательное движение. После того, как воздух выполнил свою работу, он выходит из корпуса, часто унося с собой пыль и тепло.

Причина, по которой это важно в цехах, — тепловая и электрическая безопасность. Поскольку расширяющийся воздух охлаждает инструмент во время выпуска, пневматические инструменты могут работать непрерывно без перегрева, который характерен для многих аналогов с питанием от сети или аккумулятора. Вот почему объемное шлифование металла, подготовка поверхности и многоцикловая сборка часто выполняются с помощью пневматических инструментов.

Прямая пневматическая шлифовальная машина с задним выпуском и патронами двух размеров Эта прямошлифовальная машина обеспечивает высокую скорость вращения 25 000 об/мин и задний выпуск для поддержания чистоты рабочих поверхностей. Доступны патроны диаметром 6 мм и 3 мм для универсальных задач шлифования и полировки. Посмотреть продукт →

Ключевые характеристики, определяющие, правильно ли работает инструмент

Три цифры имеют большее значение, чем все, что указано на этикетке инструмента: рабочее давление, расход воздуха и размер входного отверстия. Не обращайте внимания на любой из них, и инструмент может вращаться, но по-прежнему отказываться резать, загонять или шлифовать с требуемой скоростью.

Рабочее давление – самая непонятая величина. Большинство инструментов рассчитано на давление 90 фунтов на квадратный дюйм, что составляет 6,2 бар. Работа инструмента при давлении 70 фунтов на квадратный дюйм может снизить крутящий момент на 20–30 процентов. Регулятор не решит проблему со слабым компрессором, если резервуар не справляется с ним.

Расход воздуха часто указывается в кубических футах в минуту при определенном давлении. Инструмент может иметь номинальное давление 8 кубических футов в минуту при давлении 90 фунтов на квадратный дюйм, но бак компрессора может не обеспечивать постоянную подачу такого объема. Размер бака и рабочий цикл имеют такое же значение, как и мощность насоса. Для правильного сравнения проверьте рабочий цикл вашего компрессора и фактическое количество кубических футов в минуту при рабочем давлении инструмента.

Пневматические или электрические: почему магазины по-прежнему выбирают пневмосистему

Сравнение пневматических и электрических инструментов обычно сводится к рабочему циклу, удельной мощности и стоимости ремонта. Пневматические инструменты обычно выигрывают в непрерывной тяжелой работе. Электрическая шлифовальная машина с двигателем мощностью 2000 Вт весит больше и выделяет тепло, требующее термопредохранителя. Сопоставимая пневматическая дробилка может поддерживать более высокую мощность на фунт, а отработанный воздух действует как внутренняя система охлаждения.

Существует также преимущество риска. Пневматический двигатель имеет мало движущихся частей. Если он заклинивает, неисправность обычно механическая и ее можно устранить с помощью простых мастерских инструментов. Напротив, инструмент с батарейным питанием может пострадать от изношенных щеток, неисправности электроники или поврежденных элементов. Для производственных линий, работающих в пыльной или влажной среде, пневматический инструмент имеет меньшее количество отказоустойчивых деталей и отсутствие высокого напряжения внутри корпуса.

Компромиссы реальны. Пневматическим инструментам нужен компрессор, который потребляет электроэнергию, они работают громче и менее эффективны с точки зрения общей передачи энергии. Но когда работа заключается в удалении ржавчины, формовании металла или затяжке болтов в течение всего дня, вариант со сжатым воздухом остается надежным вариантом по умолчанию.

Обеспечение надежной подачи воздуха для ваших инструментов

Даже самый лучший пневматический инструмент разочарует, если неправильно продумана подача воздуха. Три компонента, определяющие надежность, — это компрессор, установка очистки и распределительные линии. Эмпирическое правило для цеха, в котором работает несколько инструментов одновременно, заключается в том, чтобы размер компрессора был в 1,5–2 раза больше общего потребления воздуха инструментов, которые вы планируете использовать одновременно.

1. Используйте блок FRL в каждой точке подачи: фильтр, регулятор и лубрикатор.
2. Фильтр удаляет воду и частицы до того, как они достигнут инструмента.
3. Регулятор поддерживает стабильное давление, поэтому инструмент получает номинальное давление 90 фунтов на квадратный дюйм.
4. Лубрикатор впрыскивает в линию контролируемый масляный туман, поскольку пневматические двигатели нуждаются в периодической смазке.

Разместите FRL как можно ближе к месту падения инструмента. Длительный пробег после того, как регулятор не имеет возможности восстановить потерю давления, а последние несколько футов перед инструментом часто вызывают заметные колебания. Также установите запорный клапан на каждом отводе, чтобы можно было обслуживать линию, не отключая всю систему.

Распространенной ошибкой является использование дешевых шлангов из ПВХ или шлангов недостаточного размера. Меньшие линии создают перепад давления, а это означает, что инструмент работает медленнее, чем указано в спецификации. То же самое относится и к быстроразъемным соединениям. Если вы собираете новую линию подачи, проверьте CFM на всем пути распределения, а не только на выходе компрессора. Вы можете прочитать больше о как определяются пневматические инструменты и преимущества пневматического инструмента прежде чем приступить к макету системы.

Выбор подходящего пневматического инструмента для работы

Как только подача воздуха урегулирована, процесс выбора сужается до класса инструмента. Пневматическая дрель предназначена для сверления и рассверливания. Гайковерт ударного действия предназначен для закручивания и снятия болтов. Плоскошлифовальная машина предназначена для шлифовки, снятия заусенцев и полировки. Игольчатый скалер удаляет ржавчину и сварочный нагар. Пневматическая угловая шлифовальная машина предназначена для резки и подготовки сварных швов. Выбор неправильного класса является наиболее распространенной причиной того, что инструмент не дает ожидаемого результата на месте.

Промышленные пневматические инструменты подбираются в зависимости от заготовки и рабочего цикла. В автомобильной мастерской для работ с шинами и подвеской обычно выбирают ударный гайковерт с двумя молотками и высокой частотой вращения. Если речь идет о гравировке, полировке пресс-форм или удалении заусенцев, мини-шлифовальный станок с задним выхлопом сохранит рабочую поверхность чистой и снизит уровень шума.

Пневматический ударный гайковерт с двойным молотком, 8000 об/мин Ударный гайковерт диаметром 1/2 дюйма с крутящим моментом 480 футо-фунтов для работ в автомобилестроении и тяжелом машиностроении. Двойной ударный механизм обеспечивает надежную мощность при давлении 6-8 кг/см². Посмотреть продукт →

Методы технического обслуживания, продлевающие срок службы пневматического инструмента

Пневматические инструменты долговечны, но не требуют технического обслуживания. Наиболее распространенной причиной неисправности является отсутствие смазки. Сухой воздух приводит к быстрому износу лопастей и подшипников и может привести к торможению двигателя. Самое простое решение — долить масло в резервуар лубрикатора и проверять его ежедневно. Если вы используете инструмент на переносном шланге, перед подсоединением капните несколько капель пневматического масла во входное отверстие.

• Ежедневно сливайте воду из бака компрессора или установите автоматический слив.
• Проверяйте фильтры каждый месяц и заменяйте элементы, если они заметно загрязнены.
• Очистите воздухозаборник инструмента, если в муфту попал мусор.
• Проверьте, нет ли изношенных лопастей или заклинивших подшипников, если обороты со временем падают.

Прислушайтесь к изменениям звука выхлопа. Внезапное увеличение шума или вибрации часто сигнализирует о выходе из строя лопатки или ослаблении подшипника. Большинство производителей пневматических инструментов предоставляют базовый комплект для ремонта, в который входят лопатки, уплотнительные кольца и пружины, что упрощает ремонт в полевых условиях.

Техническое обслуживание предотвращает поломки, приводящие к остановке производственной линии. В загруженной мастерской стоимость нескольких минут ежедневной смазки намного ниже, чем стоимость замены двигателя.

Практические соображения перед покупкой

Прежде чем добавлять в тележку новый пневматический инструмент, сравните рабочее давление и требуемый поток воздуха с производительностью вашего компрессора. Если у вас есть компрессор мощностью 3 л.с. с баком емкостью 60 литров и вы хотите использовать две прямошлифовальные машины одновременно, вам необходимо знать общий расход CFM. В противном случае компрессор будет работать слишком часто, давление в резервуаре упадет, и инструменты станут слабыми.

Также решите, предпочитаете ли вы дизайн с задним или передним выхлопом. Задняя вытяжка отталкивает воздух от рабочей поверхности, сохраняя зону отделки чистой. Передний выхлоп тише и комфортнее, если вы работаете в ограниченном пространстве. Учитывайте диапазон скоростей и размер цанги или муфты для расходных материалов, которые вы уже используете. Инструментом со стандартной цангой диаметром 1/4 дюйма проще всего работать с обычными шлифовальными и полировальными камнями.

7-дюймовая ручная пневматическая угловая шлифовальная машина Эта 7-дюймовая угловая шлифовальная машина работает со скоростью 6500 об/мин, обеспечивая эффективную резку и шлифовку. Он использует стандартный шпиндель 5/8 дюйма-11UNF и давление 90 фунтов на квадратный дюйм для тяжелых условий эксплуатации. Посмотреть продукт →

Для более крупных работ по резке и шлифовке 7-дюймовая пневматическая угловая шлифовальная машина обеспечивает больший диаметр и радиус действия круга. Проверьте, подходят ли предполагаемые расходные детали к патрону или оправке инструмента. Для угловой шлифовальной машины с 7-дюймовым кругом требуется защитный кожух и шпиндель определенного размера, тогда как для прямошлифовальной машины обычно используются насадки с хвостовиком 1/4 дюйма. Несоответствия на этом этапе приводят к самым неприятным испытаниям методом проб и ошибок на месте.

Наконец, подумайте о простоях в поле. Инструмент, который прост в обслуживании, с доступными винтами и обычными запасными частями, сэкономит вам больше денег, чем недорогой инструмент, которому через несколько месяцев потребуется заводской ремонт. Ищите известного производителя с четким ассортиментом продукции и наличием расходных материалов на вторичном рынке.