50
TEMA PROIECTULUI: ECHIPAMENTE PENTRU REGLAREA ŞI CONTROLUL PUTERII PNEUMATICE. ECHIPAMENTE PENTRU CONTROLUL DEBITULUI ŞI A PRESIUNII.

Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Citation preview

Page 1: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

TEMA PROIECTULUI:

ECHIPAMENTE PENTRU

REGLAREA ŞI CONTROLUL

PUTERII PNEUMATICE.

ECHIPAMENTE PENTRU

CONTROLUL DEBITULUI ŞI A

PRESIUNII.

Page 2: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

2

CUPRINS

ARGUMENT ...................................................................................................... 3

I. MAŞINI ŞI UNITĂŢI PENTRU PRODUCEREA PUTERII PNEUMATICE ........... 5

II. METODE DE REGLARE A PARAMETRILOR PUTERII PNEUMATICE ......... 17

2.1 Reglarea prin deversare ........................................................................... 17

2.2 Reglarea prin izolarea compresorului ...................................................... 18

2.4 Reglarea prin droselizare ......................................................................... 19

2.5 Reglarea prin intervenţia asupra motorului de antrenare .......................... 20

V. DETECTAREA DEFECTELOR PIESELOR SISISTEMELOR TEHNICE .......... 33

VI. LUCRĂRI DE INTREŢINERE A INSTALAŢIILOR ŞI ECHIPAMENTELOR .. 38

VII. ASIGURAREA CALITĂŢII IN SISTEMELE PNEUMATICE ......................... 41

VIII. PRINCIPII ERGONOMICE ......................................................................... 44

IX. SĂNĂTATEA ŞI SECURITATEA MUNCII LA INSTALAŢIILE MECANICE

SUB PRESIUNE ................................................................................................ 45

XI. ANEXE ....................................................................................................... 48

X. BIBLIOGRAFIE ............................................................................................ 50

Page 3: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

3

ARGUMENT

Mecatronica s-a impus mai întai în viaţa reală în

industrie dupa care a fost “identificată”,definită si introdusă

pentru a putea fi studiată şi tratată corespunzător.Elementele

electrice şi electronice au inceput să fie incluse în sistemele

mecanice din anii 1940.Utilajele din această perioadă ar putea

fi numite “prima generaţie a mecatronicii”.Dezvoltarea

informaticii la începutul anilor 1970 a fost marcată de apariţia microprocesorului,caracterizat

printr-o înaltă fiabilitate şi o flexibilitate deosebită,oferind în acelaşi timp gabarit şi preţ

scazut;toate acestea au permis înlocuirea elementelor electronice analogice şi de decizie

clasice,sistemele electronice devenind astfel mai complexe dar în acelaşi timp mai uşor de

utilizat.Această etapă poate fi numită noua generaţie a mecatronicii.

Mecatronica a început să se dezvolte în mod dinamic în anii 1980,perioada în care era

proaspăt definită ,iar conceptual suferea permanent.A fost o perioadă de dezvoltare în direcţia

obţinerii elementelor integrate,menită să asigure pe deplin controlul utilajelor,maşinilor şi

sistemelor complexe.Acesta a fost începutul celei de-a treia generaţii a mecatronicii,al cărui

obiect de interes sunt sistemele multifuncţionale şi cu o construcţie complexă .

Utilajele mecatronice sunt ansambluri care integrează elemente componente simple sau

complexe ce îndeplinesc diferite funcţii,acţionand în baza unor reguli impuse.Principala lor

sarcină este funcţionarea mecanică,deci producerea de lucru mecanic util,iar în esenţa lor este

posibilitatea de a acţiona inteligent,printr-un sistem de senzori,la stimuli exteriori care

acţionează asupra utilajului luând decizii corespunzatoare pentru fiecare situaţie.Având în

vedere avantajele pe care le prezintă utilizarea de maşini şi scule pneumatice fată de cele

electrice,marii producatori din diverse domenii de activitate au regândit organizarea fluxurilor

de producţie,trecând de la utilizarea de maşini,unelte,scule electrice la scule pneumatice.

Acţionările pneumatice şi-au găsit aplicaţii în domenii ale tehnicii extrem de variate şi

pentru cele mai diferite scopuri datorită următoarelor avantaje prezentate de aceste acţionări:

Page 4: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

4

-datorită vitezelor de lucru şi de avans mari, precum şi a momentelor de inerţie mici,

durata operaţiilor este mică;

-acţionările pneumatice pot fi rapide;

-utilizând elemente logice sau convertoare electropneumatice se pot realiza instalaţii

cu funcţionare în ciclu automat care oferă productivitate mare;

-elementele pneumatice pot fi amplasate în orice poziţie ceea ce duce la simplificarea

proiectării maşinilor şi la micşorarea gabaritului acestora;

-forţele, momentele şi vitezele motoarelor pneumatice pot fi reglate uşor utilizând

dispozitive simple;

-supra încărcarea motoarelor pneumatice, nu induce pericol de avarii;

-transmisiile pneumatce permit porniri-opriri dese şi schimbări de sens bruşte fără

pericol de avarie;

-aerul comprimat este relativ uşor de produs şi de transportat prin reţele, este

nepoluant, neinflamabil şi poate fi stocat în cantităţi apreciabile;

-pericolul de accidentare este redus;

-întreţinerea instalaţiilor pneumatice este uşoară dacă se dispune de personal calificat .

Dezavantajele acţionărilor pneumatice sunt:

- forţele şi momentele oferite de motoarele pneumatice sunt reduse datorită limitării

presiunii de lucru;

- compresibilitatea aerului nu permite reglarea precisă a unor parametrii de funcţionare

(ex: menţinerea constantă a unor viteze mici de deplasare);

- aerul nu poate fi complet purificat cu coaturi rezonabile, ceea ce duce la uzura unor

piese prin eroziune şi abraziune, precum şi la coleziunea componentelor;

- în anumite condiţii de mediu şi funcţionare există pericol de îngheţ;

- randamentul transmisiei pneumatice este scăzut.

Acţionările pneumatice sunt utilizate:

1.În industriile cu pericol de incendiu: metalurgie, chimie, minerit, prelucrarea

lemnului şi termocentrale;

2.În industria cu pericol de contaminare: alimentară, textilă, electronică şi

medicamente;

3.În toate celelalte domenii industriale unde se pot realiza linii automate de producţie

pentru asamblare şi manipulare de mare productivitate.

Page 5: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

5

I. MAŞINI ŞI UNITĂŢI PENTRU PRODUCEREA PUTERII PNEUMATICE

Pentru producerea aerului comprimat se folosesc compresoare care transformă energia

furnizată de către motorul de antrenare electric sau termic, în energie pneumatică.

Compresoarele se clasifică :

1.Compresoare volumice (pneumostatice)- care realizează creşterea presiunii

agentului de lucru prin reducerea volumului unei cantităţi de aer închise în interiorul unui

spaţiu delimitat numit cameră activă. La aceste tipuri de compresoare, aspiraţia aerului în

compresor şi refularea acestuia se fac cu intermitenţe.

2.Dinamice (turbocompresoare)-care realizează creşterea presiunii agentului de lucru

prin transmiterea unei energii în presiune statică. La turbocompresoare aspiraţia şi refularea se

fac continuu.

GENERATOARE DE ENERGIE PNEUMATICĂ

Page 6: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

6

Introducere

Aerul comprimat folosit ca agent purtător de energie şi informaţie în sisteme pneumatice

de acţionare poate fi produs local, cu ajutorul unui compresor, sau centralizat, într-o staţie de

compresoare.

Ultima variantă este cea mai utilizată. De altfel, producerea aerului comprimat este unul dintre

serviciile de bază (alături de alimentarea cu energie electrică, apă, gaze naturale) de care

dispune un stabiliment modern.

În staţia de compresoare aerul este aspirat din atmosferă şi comprimat cu ajutorul unor

compresoare,şi după ce este tratat şi înmagazinat într-un rezervor tampon,este distribuit

consumatorilor prin intermediul unei reţele de distribuţie (figura 1.)

Figura 1. Generator de energie pneumatică

Generarea energiei pneumatice se face după un ciclu deschis. Un asemenea ciclu

presupune aspirarea din atmosferă, comprimarea, tratarea, distribuţia la utilizatori şi refularea

în atmosferă. Fiind un ciclu deschis, aerul care alimentează sistemul de acţionare se

reîmprospătează continuu, fiind supus de fiecare dată unui proces complex de filtrare.

Avantajul acestui tip de sistem (cu circuit deschis) constă în simplitatea sa (nu mai este

necesar un circuit de întoarcere a mediului de lucru la staţia de compresare).

Fiabilitatea, durata de viaţă şi nu în ultimul rând performanţele unui sistem pneumatic

de acţionare depind în cea mai mare măsură de calitatea agentului de lucru folosit.

Având în vedere faptul că aerul intră în contact cu elementele mobile (sertare, plunjere,

pistoane ,supape,etc.) sau fixe (corpuri,plăci, capace,etc.) ale echipamentelor, confecţionate

din cele mai diverse materiale (oţel, aluminiu, bronz, alamă, cauciuc, material plastic,etc.) şi

că nu de puţine ori traversează secţiuni de curgere, uneori de dimensiuni foarte mici, calibrate,

acestuia i se impun următoarele cerinţe:

STATIE DE

COMPRESOARE

Retea de alimentare

si distributie

SA1

SA2

Page 7: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

7

să fie cât mai curat posibil; un aer contaminat cu particule mai mari sau egale cu

jocuri funcţionale existente între elementele constructive mobile şi cele fixe (de

exemplu sertar-bucşă la un distribuitor, piston-cămasă la un cilindru) poate duce la

blocarea (griparea) elementelor mobile, dar şi la uzura lor prin abraziune şi la

îmbâcsirea filtrelor din sistem; ,,fineţea de filtrare” (cea mai mare dimensiune de

particulă străină exprimată în µm care se acceptă în masa de fluid) este un

parametru ce caracterizează din acest punct de vedere aerul; firmele producătoare

de echipamente pneumatice de automatizare garantează performanţele acestora

numai dacă aerul folosit are o anumită fineţe de filtrare; cu cât fineţea de filtrare

este mai mică cu atât cheltuielile de exploatare ale sistemului sunt mai mari;

să asigure lubrifierea sistemului de acţionare; deoarece aerul nu are proprietăţi de

lubrifiere, în acest scop se folosesc echipamente speciale numite ungătoare, care

pulverizează în masa de aer particule fine de ulei; trebuie sa avem în vedere faptul

că o ungere abundentă (în exces) poate conduce la ,,năclăirea” elementelor

constructive ale echipamentelor, iar o ungere insuficientă poate conduce la

scoaterea prematură din funcţionare a sistemului respectiv;

să conţină cât mai puţină apă; în aer există apă sub formă de vapori, iar prin

condensarea acestora se obţine apă care va coroda pisele din oţel; la temperaturi

mai scăzute poate să apară fenomenul de îngheţare a apei, care poate împiedica

funcţionarea sistemului la parametri normali;

să aibă o temperatură apropiată de temperatura mediului ambiant, pentru a evita

modificarile de stare care la rândul lor ar duce la modificări ale parametrilor

funcţionali ai sistemului;

să intre în sistem având presiunea şi debitul corespunzătoare bunei funcţionări a

sistemului, o presiune mai mare decât cea recomandată de producător poate duce la

avarii, iar o presiune mai mică nu asigură forţa sau momentul cerute de aplicaţia

respectivă; în ceea ce priveşte debitul, abaterile acestuia influenţează viteza de

deplasare a sarcinii antrenate de sistem.

Cerinţele impuse aerului sunt diferite de la o aplicaţie la alta. O împarţire pe grade de

calitate conform ISO 8573-1 ( tabelul 1) este bine venită, fiind deosebit de utilă utilizatorilor

unor sisteme de acţionare pneumatice.

Corelarea gradelor de calitate cu aplicaţia (tabelul 2) trebuie făcută în cunoştinţă de cauză.

Page 8: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

8

Tabelul 1

Imparţire pe grade de calitate conform ISO 8573-1

Tabelul 2

Structura unei statii de compresare

În figura 2 este prezentată schema de principiu a unei staţii de compresare. Aşa cum sa

arătat deja la acest nivel se generează aerul comprimat şi apoi se prepară în vederea furnizării

lui prin reţeaua de distribuţie diverşilor consumatori. În structura luată în discuţie se identifică

urmatoarele echipamente:

- F1 …, Fn filtre ce au rolul de a reţine impurităţile din aer, asigurând

astfel buna funcţionare a compresoarelor si condiţiile refulării unui aer curat;

- C1 …, Cn compresoare care au rolul de a genera energia pneumatică;

acestea sunt puse în mişcare de motoarele de antrenare M1 ,…,Mn ;

- R1 , …, Rn robinete care permit conectarea sau deconectarea compresoarelor în

sistem;

- Su supapă de sens unic care împiedică curgerea aerului dinspre sistem către

compresoare atunci când acestea din urmă sunt oprite (în special în situaţii de

avarie);

- Sc schimbător de căldură cu apă care realizează răcirea aerului refulat

Page 9: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

9

de compresoare (în timpul comprimării temperatura aerului creşte, la

ieşirea din compresor fiind în jur de 80ºC); aici vaporii de apă se

condensează şi se transformă în picături;

- Scf separator centrifugal, de tip ciclon în care se face o reţinere

grosolană a apei şi a eventualelor impurităţi existente în masa de aer;

- Rz rezervor tampon în care se acumulează energia pneumatică

furnizată de compresoare, datorită acestui rezervor problema neuniformităţii

debitului (problemă foarte deranjantă în cazul pompelor) nu mai prezintă

importanţă;

- Ssig supapă de siguranţă ce are rolul de a elimina valoarea maximă a

presiunii din rezervor;

- U ungător;

- Fam, U şi Fav, U filtre montate pe amonte şi în aval de ungător;.

- Sp supapă de reglare a presiunii, echipament ce reglează presiunea la ieşire din

staţia de compresare.

Figura 2. Schema de principiu a unei staţii de compresare

Compresoare

Aşa cum s-a arătat, compresorul transformă energia furnizată de către motorul de

antrenare ( electric sau termic) în energie puternică.

Compresoarele se pot clasifica în două mari familii: compresoare volumice şi compresoare

dinamice (turbocompresoare).

Page 10: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

10

Compresoarele volumice realizează creşterea presiunii agentului de lucru prin

reducerea volumului unei cantităţi de aer închise în interiorul unui spaţiu delimitat (spaţiu

numit în continuare cameră activă). Aspiraţia aerului în compresor şi refularea se fac cu

intermitenţe.

Compresoarele dinamice realizează creşterea presiunii agentului de lucru prin

transimiterea unei energii cinetice ridicate unui curent de aer şi apoi prin transformarea acestei

energii în pesiune statică. Aspiraţia aerului în comresor şi refularea se fac continuu.

Cele mai utilizate sunt compresoarele volumice, al căror principiu de funcţionare este

identic cu cel al pompelor volumice. Aceste compresoare se construiesc pentru o gamă largă

de debite şi pesiuni, putând deservi în condiţii optime orice sistem pneumatic de acţionare.

Din punct de vedere constructiv compresoarele se clasifică în:

compresoare cu piston

compresoare cu membrană

compresoare rotative.

Compresoare cu piston

Acest tip de compresor este prezentat principal în figura 3. Pistonul p culisează în

interiorul cilindrului c, mişcarea acestuia fiind obţinută prin intermediul unui mecanism

format din manivela m şi biela b. La partea superioară a cilindrului există două supape, una

de aspiraţie A şi una de refulare R; aceste două supape controlează admisia şi respectiv

evacuarea în şi din camera activa a compresorului, cameră delimitată de suprafaţa superioară

a pistonului, suprafaţa inferioară a cilindrului şi capacul superior, în care sunt amplasate cele

două supape. Manivela este pusă în mişcare de rotaţie de motorul de antrenare (nefigurat),

mecanismul bielă-manivelă transformând această mişcare într-o mişcare rectilinie altenativă a

pistonului p.

Page 11: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

11

Figura 3. Compresor cu piston

Fazele successive ale unui ciclu de lucru al compresorului sunt prezentate în figura 4.

Curbele din componenţa acestei figuri au în ordonată presiunea absolută P dincamera activă a

compresorului şi în abscisă volumul V al acestei camere, volumul ce se modifică continuu în

timpul funcţionării.

Figura 4. Fazele successive ale unui ciclu de lucru al compresorului

Când pistonul se găseşte în poziţia 1 camera activă este umplută cu aer la presiunea

atmosferică P0 ; punctul 1 corespunde poziţiei celei de jos a pistonului, când volumul camerei

active este maxim (figura 4.a). Prin deplasarea pistonului din punctul 1 în punctul 2 (figura

4.b), deoarece cele două supape de admisie A şi de evacuare R se deschide (figura 4.c) şi

aerul comprimat este expulzat către consumatori la presiunea Pr . Deplasarea are loc în

punctul 3, punctul cel mai de sus, căruia îi corespunde valoare minimă a volumului V0. Din

Page 12: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

12

acest moment pistonul inversează mişcarea, iar supapa de reflare R se închide. Aerul reţinut în

camera activă în urma coborârii pistonului se destide. În punctul 4 (figura 4.d) supapa de

aspiraţei A se deschide şi în continuare aerul pătrunde în cilindru (figura 4.e) până când

pistonul revine în punctul 1. Din acest moment ciclu se reia.

Figura 5.Un ciclu de lucru al compresorului

Ciclul se reia (figura 5) însă este diferit de cel teoretic din cauza pierderilor de debit

prin etanşarea pistonului şi a pierderilor de presiune pe cele două supape. De exemplu,

considerând supapa de refulare, pentru a furniza consumatorilor aer la presiunea Pr este

necesar ca comprimarea aerului să se facă la o presiune mai mare pentru a compensa

pierderile de presiune pe acestă supapă. În ceea ce priveşte supapa de admisie, curgerea prin

ea este posibilă numai dacă presiunea din camera activă este mai mică decât presiunea

atmosferică P0 .

La acest tip de compresor etanşarea camerei active se face cu segmenţi metalici sau din teflon

grafitat amplasaţi pe piston.

Compresoarele cu segmenţi metalici necesită o ungere abundentă, mai pronunţată în

perioada de rodaj şi în stadiul de uzură avansată. Ungerea se asigură prin introducerea

mecanismului bielă-manivelă într-o baie de ulei, prevăzută la partea inferioară a carcasei

compresorului.

O mare cantitate din uleiul de ungere ajunge în camera activă a compresorului şi de aici odată

cu aerul refulat în întregul sistem deservit de compresor. Aşa cum s-a arătat, prezenţa uleiului

în exces este de nedorit, motiv pentru care se impune folosirea unor mijloace speciale pentru

reţinerea unei părţi însemnate din acest ulei. Odată cu creşterea presiunii de refulare Pr are loc

şi o creştere a temperaturii, ceea ce favorizează formarea vaporilor de ulei, existând pericolul

ca la un moment dat aceşti vapori să se autoaprindă. Pentru presiuni mai mari de 10 [bar],

pentru a da posibilitatea unei răciri intermediare a aerului, compresoarele se construiesc cu

mai multe trepte de compresie. La această construcţie, pe traseul de legătură dintre cele două

trepte se amplasează un schimbător de căldură.

Page 13: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

13

Figura 6. Schimbător de căldură

La ieşirea din compresor aerul poate avea temperaturi de până la 200ºC. Alimentarea

sistemelor de acţionare cu aer la acestă temperatură poate avea efecte negative cum sunt:

deformarea sau topirea elementelor constructive ale echipamentelor sistemului şi a

conductelor confecţionate din plastic, degradarea elementelor de etanşare nemetalice, griparea

unor elemente mobile în urma modificării jocurilor funcţionale datorită dilatărilor. Iată de ce

este necesar ca la consumator aerul să ajungă la o temperatură apropiată de temperatura

mediului ambiant. Pentru acesta se impune o răcire a aerului, o primă etapă fiind realizată

chiar la nivelul compresorului. În acest scop compresorul este prevăzut cu un circuit de răcire

cu apă care îmbracă cilindrul (ca la motoarele termice). O altă posibilitate constă în suflarea

de aer asupra cilindrului, acesta din urmă fiind prevăzut cu aripioare, care au rolul de a mări

suprafaţa de schimb de căldură cu mediul înconjurător.

De cele mai multe ori răcirea aerului făcută la nivelul compresorului nu este

suficientă, motiv pentru care staţiile de compresoare sunt prevăzute cu agregate de răcire

(figura 6. schimbătorul de căldură Sc).

La variantele de compresare cu o singură treaptă de compresie mecanismul bielă-manivelă

este neechilibrat, motiv pentru care în timpul funcţionării, datorită forţelor mari de inerţie,

apar solicitări importante. Pentru diminuarea acestor solicitări s-au realizat compresoare cu

mai mulţi cilindri dispuşi în linie.

Page 14: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

14

Compresoare cu membrană

Din punct de vedere constructiv- funcţional aceste compresoare sunt asemănatoare celor

cu piston. Diferenţa constă în aceea că locul pistonului este luat de o membrană. Avantajele

unei asemenea construcţii sunt: realizează o etanşare perfectă a camerei active, nu necesită

ungere, sunt compacte. Ca dezavantaje se pot aminti: debitele furnizate sunt mici, au o

durabilitate mai redusă. La aceste construcţii presiunea de refulare nu depăşeşte 8 … 10 [bar].

Figura 7.Compresor cu membrană

Compresoare rotative

Din punct de vedere constructiv există mai multe variante de compresoare rotative şi

anume: cu palete, cu şurub, cu roţi dinţate, cu rotor profilat,etc. De astfel, aceste construcţii

sunt similare cu cele ale motoarelor pneumatice rotative. Compresoarele rotative reprezintă o

serie de avantaje cum ar fi: sunt simple constructiv, pot furniza debite într-un domeniu larg,

au o funcţionare silenţioasă, nu necesită ungere abundentă.

Deşi simple constructiv compresoarele rotative ridică probleme deosebite la execuţie şi

montaj. La aceste compresoare etanşarea camerelor active este o etanşare ,,vie” metal pe

metal. Din acest motiv, presiunea de refulare nu poate depăşi 8 [bar], ceea ce limitează

domeniul de utilizare a lor.

Spre exemplificare, în figura 8 este prezentat un compresor cu palete, ce are în

componenţa sa următoarele elemente constructive: 1 – cilindru; 2 – piston rotativ; 3 – lamele

culisante; 4 – spţiu de refulare;5 – spaţiu de aspiraţie; 6 – arbore; 7 – inele pentru limitarea

cursei.Partea principală a masinii este reprezentată de un stator cilindric in interiorul caruiă

Page 15: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

15

se invarte un rotor excentric, tangent la cilindru. Rotorul are prevazute canale radiale în care

paletele pot să culiseze liber sub efectul forţei centrifugale, pe care o imprimă rotorul.

Compresorul are un număr de camere active egal cu numărul de palete; o cameră activă este

delimitată de două palete consecutive, suparafaţa exterioară a rotorului şi suprafaţa interioară

a statorului. Variaţia volumului V al unei camere active este o consecinţă a excentricităţii care

există între axa rotorului şi axa alezajului prelucrat în stator. În timpul funcţionării paletele

culisează în canalele radiale prelucrate în rotor între două poziţii extreme. În permanenţă

paletele menţin contactul cu suprafaţa interioară a statorului datorită forţelor centrifuge.

Pentru a avea un contact ferm, uneori în spatele fiecăreia dintre palete se modelează un arc

elicoidal sau se aduce presiune de la refulare prin nişte canale speciale prelucrate în acest

scop.

Construcţia luată în discuţie poate fi folosită şi ca motor situaţie în care orificiul de admisie A

se conectează la sursa de presiune.

Pentru că la aceste construcţii camerele active sunt puse în legătură co orificiul de refulare în

mod continuu, randamentul volumic al acestor compresoare este mai bun decât în cazul

compresoarelor cu piston.

Figura 8. Schema compresorului cu palete in rotor

1 – cilindru; 2 – piston rotativ; 3 – lamele culisante; 4 – spatiu de refulare;

5 – spatiu de aspiratie; 6 – arbore; 7 – inele pentru limitarea cursei

Page 16: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

16

Page 17: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

17

II. METODE DE REGLARE A PARAMETRILOR PUTERII

PNEUMATICE

O unitate de producere a puterii pneumatice este ansamblul format din următoarele

elemente:

1. Maşina de producere a aerului comprimat;

2. Sisteme de reglare a parametrilor aerului comprimat;

3. Aparate de măsură şi control;

4. Recipientul de stocare a aerului comprimat.

2.1 Reglarea prin deversare

Reglarea prin deversare se realizează prin instalarea unei supape de limitare a presiunii

în aval de compresor, pe racordul de refulare. La orice tendinţă de depăşire a presiunii reglate,

supapa deversează în atmosferă surplusul de aer pâna la anularea tendinţei de mărire a

presiunii.

A-admisie

R-refulare

1-compresor

2-motor de antrenare

3-supapă de limitatre a presiunii

4-butelie (recipient de

stocare a aerului comprimat)

5-supapă de sens

Figura 9.Schema pentru reglarea prin

deversare

Page 18: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

18

2.2 Reglarea prin izolarea compresorului

În aval de recipientul de stocare se culege o reacţie de presiune într-un distribuitor 2/2

normal deschis (ND) cu revenire cu arc, plasat pe racordul de aspiraţie al compresorului.

Orice creştere a presiunii peste valoarea prescrisă determină închiderea distribuitorului

sub efectul presiunii din sistem. Având izolată aspiraţia, compresorul nu mai debitează aer în

sistem, până când presiunea tinde să scadă sub valoarea reglată, moment în care distribuitorul

începe să se deschidă. Acest tip de reglare se foloseşte la compresoarele cu piston şi la cele cu

angrenaje.

1-compresor

2-motor electric de acţionare

3-distribuitor 2/2 normal

deschis

4-butelie

Figura 9.Schema pentru reglarea prin izolarea

compresorului

2.3 Reglarea internă

Deschiderea supapei de aspiraţie este controlată de un dispozitiv pneumatic comandat

de o reacţie de presiune culeasă din racordul de refulare.

Page 19: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

19

Când presiunea în sistem creşte la o anumită valoare, supapa de aspiraţie rămâne

deschisă şi aerul aspirat este refulat tot pe aspiraţie la presiunea atmosferică.

Această metodă de reglare se întâlneşte la compresoarele cu piston de mare capacitate.

1-resort 11-supapă de refulare

2-canal de aspiraţie 7-manivală 12-conductă refulare

3-supapă de aspiraţie 8-bolţ

4-aripioare răcire 9-piston

5-arbore cotit 10-cilindru

6-bielă

Figura 10. Schema constructivă a unui compresor cu piston cu reglare internă

2.4 Reglarea prin droselizare

Se utilizează la compresoarele cu angrenaje şi la turbocompresoare. Droselul este un

aparat folosit pentru reglarea debitului de fluid. El se montează pe aspiraţia compresorului

pentru a menţine un debit constant.

Page 20: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

20

2.5 Reglarea prin intervenţia asupra motorului de antrenare

a).În cazul în care maşina de antrenare este un motor cu ardere internă, se reglează

turaţia acestuia, manual sau automat. În cazul reglării automate, se utilizează o reacţie de

presiune sau traductoare şi sisteme electronice de control.

Figura 11.Reglarea turatiei a unui motor de antrenare

Cilindrul de reacţie preia funcţia de reglare a pompei de injecţie sau calculatorului decelerand

motorul de antrenare la orice tendinţă de creştere a presiunii din sistem, corespunzător debitul

oferit de compresor, scade. Utilizarea unui cuplaj centrifugal permite deplasarea totală a

compresorului la o anumită turaţie. Acest sistem de reglaj este utilizat mai ales pe utilaje

mobile.

b).Reglarea prin intervenţia asupra motorului electric de antrenare.

Dacă motorul de antrenare este electric, se introduce în schema de comandă a

motorului un presostat reglat astfel încât să comande dezactivarea contactorului, deci oprirea

motorului de antrenare când presiunea în sistem atinge o anumită valoare.

Page 21: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

21

Figura 12. Reglarea prin intervenţia asupra motorului electric de antrenare

Page 22: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

22

III. ECHIPAMENTE PENTRU CONTROLUL DEBITULUI

1. Debitmetre cu ştrangularea secţiunii

Funcţionarea debitmetrelor cu ştrangularea secţiunii se bazează pe legea lui Bernoulli

privind curgerea lichidelor, ştrangularea poate fi:

Fixă

Variabilă

Pentru ştrangularea fixă (fig.13) se observă că în cazul secţiunii A1 circulă un fluid cu viteza

u1, iar ştrangularea de arie A2 are viteza fluidului u2. Considerând că fluidul este

incompresibil, rezultă că densitatea va rămâne constantă.

Penru curgerea din figură se poate scrie:

Figura 13. Debitmetru cu ştrangulare

Ţinând seama că debitul de volum este constant se poate scrie:

Q = Alul = A2u2

De aici se deduce:

Cele mai răspândite tipuri de dispozitive de ştrangulare sunt:

- diafragma

- duza

- tubul Venturi

Page 23: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

23

Figura 14. Dispozitive de ştrangulare

Diferenţa de presiune p1-p2 numită şi cădere de presiune reziduală, este maximă pentru

diafragme şi minimă pentru tuburile Venturi.

2.Debitmetre cu ştrangulare variabilă

Toate traductoarele folosite la debitmetrele cu ştrangulare variabilă sunt astfel

construite, încât păstrază constantă căderea de presiune, prin intermediul unui plonjor ce se

poate deplasa în interiorul fluidului;

O variantă a acestui tip de traductor o reprezintă rotametrul.

Figura 15. Rotametru

Plonjorul (plutitorul) este plasat într-un tub de formă conică, prin care circulă fluidul

al cărui debit se măsoară. În afară greutăţii G şi a forţei arhimedice Fas , care este

proporţională cu pătratul vitezei de curgere u. În urma calculelor făcute în condiţii de curgere

staţionară, rezultă că debitul este direct proporţional cu înălţimea (h) la care s-a plasat

plonjorul. Cele mai răspândite forme de plutitoare sunt:

- plutitorul normal (plin sau gol în interior) este des întâlnit la rotametrele cu tub din

sticlă;

Page 24: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

24

- plutitorul ajutaj se foloseşte atunci când fluidul al cărui debit se măsoară are o

curgere în regim turbulent sau cantitatea de fluid care trebuie să treacă prin tub este prea mare

faţă de secţiunea de trecere pe care o oferă spaţiul liber dintre plutitor şi tub;

- plutitorul cu fascicul dublu se utilizează în fluidele ce au o curgere în regim

turbulent, având calitatea că revin pe axa de simetrie aproape imediat după abatere;

- plutitorul combinat, este o combinaţie între plutitorul ajutaj şi cel cu fascicul dublu.

Plutitoarele pot avea în partea superioară nişte fante (şanţuri) care le imprimă o

mişcare de rotaţie ce le menţine pe axa de simetrie a tubului. Rotaţia are ca efect plasarea

plutitorului în centrul curentului şi astfel nu ainge peretele tubului. Dirijarea plutitoarelor

grele se face printr-o tijă de ghidare dispusă în mijlocul tubului la rotametrele mari.

Domeniul de măsurare pentru aceste tipuri de debitmetre se situează între 10-4

si

200m3/h, în limitele Qmax/Qmin = 10, asigurând erori de ordinul procentelor.

Rotametrul introduce o rezistenţă la curgerea fluidului, care pentru unele aplicaţii poate fi

destul de importantă.

Avantaje:

construcţie simplă şi ieftină

cădere de presiune mică

utilizabil cu lichide şi gaze agresive

poate măsura debite foarte mici

Dezavantaje:

nu suportă presiuni şi temperaturi ridicate, fragile (cele din sticlă)

contraindicate pentru debite mari.

O variantă constructivă a debitmetrelor cu ştrangulare variabilă, deosebit de simplă şi de

ieftină, o reprezintă debitmetrul cu paletă.

Figura 16. Debitmetru cu paletă

Datorită curgerii fluidului, asupra paletei acţionează o forţă dinamică, ce o roteşte în

jurul articulaţiei, rotire ce este pusă în evidenţă printr-un traductor adecvat. Traductorul

introduce o rezistenţă destul de importantă în curgerea fluidului.

Page 25: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

25

3.Debitmetrele electromagnetice

Debitmetrele electromagnetice măsoară viteza de deplasare a fluidelor bune

conducătoare de electricitate, principiul lor de funcţionare bazându-se pe legea inducţiei.

Schema de principiu a unui debitmetrului electromagnetic este prezentată în figura 16.

Figura 18. Debitmetru electromagnetic

Tubul nemagnetic prin care are loc curgerea lichidului cu viteza v, este plasată în câmpul

magnetic B, realizat de către un electromagnet alimentat cu tensiunea u. Din cauza curgerii în

timpul de tranzit Δt, între electrozi va lua naştere o tensiune electromotoare e. Domeniul de

măsurare a acestor traductoare este cuprins între 1-10 m/s, cu erori de ordinul 1% din

domeniu şi având constanta de timp de circa 1 sec.

Aceste debitmetre asigură o serie de avantaje:

măsurarea nu depinde de caracteristicile fizice ale fluidului şi nici de repartiţia de

viteze

traductorul nu are piese în mişcare deci nu realizează pierderi de presiune

prin alegerea corespunzătoare a materialelor componente se poate asigura o rezistenţă

sporită la acţiunea agenţilor chimici.

4.Debitmetre termoanemometrice

Principiul de funcţionare a debitmetrelor termoanemometrice se bazează pe fenomenul

de transport de căldură de către fluidul ce curge. Elemental încălzitor, care poate juca şi rolul

de traductor de temperatură, reprezintă un rezistor. În figura 17 este reprezentată schema de

principiu a unui debitmetru termoanemometric.

Page 26: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

26

Fig 19. Debitmetrul termoanemometric

În interiorul tubului în care are loc curgerea fluidului sunt plasate traductoare de

temperatură T1 şi T2, care măsoară temperatură înainte şi după ieşirea fluidului din zona de

încălzire a rezistorului R, plasat în interiorul sau exteriorul conductei. Funcţia acelor

traductoare poate fi preluată de către rezistorul încălzitor obţinânddu-se anemometrul cu fir

cald.

La aceste anemometre firul încălzitor, realizat din platină sau wolfram, cu diametru

cuprins între 0,6-10 μm, plasat în lungul curgerii pe axa tubului, realizează un schimb de

căldură, prin convecţia lichidului, dacă acesta se află la temperatura constantă Ta.

La echilibrul termic, puterea disipată în rezistor (p=RI2), unde

I – curentul ce trece prin rezistor, trebuie să fie egală cu puterea termică schimbată prin

convecţie, de unde rezultă două posibilitaţi de măsurare ;

Montajul cu curent constant e compus din firul încălzitor, alimentat de la o sursă de

tensiune E, curentul fiind stabilit printr-un retistor variabil Rv. Căderea de tensiune de

pe firul încălzitor este amplificată de un amplificator şi aplicată unui circuit de

compensare a inerţiei. Dacă firul încălzitor are o rezistenţă dependentă de temperatură,

mai mică decât Rv, atunci o variaţie a vitezei de curgere produce o modificare a

tensiunii de ieşire.

Montajul cu temperatura constantă are firul încălzitor plasat în fluid. Modificarea

debitului produce variaţia rezistenţei firului deci o tensiune de dezechilibru care

modifică curentul/tensiunea de alimentare, astfel încât temperatura firului râmâne

constantă.

Termoanemometrele se folosesc, de obicei, pentru măsurarea vitezelor de curgere a

gazelor, până la 100m/s. Ele pot fi folosite şi în alte aplicaţii ca de exemplu: la măsurarea

vitezelor vapoarelor.

Page 27: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

27

5.Debitmetre ultrasonore

Funcţionarea debitmetrelor ultrasonore se bazează pe fenomenele de propagare şi de

trasport a undelor de către fluidele aflate in mişcare.

Aceleaşi principii pot fi folosite şi pentru radiaţii, cum ar fi cele luminoase, sursa de readiaţii

fiind în acest caz laserul, de unde şi denumirea de debitmetru cu laser.

Tipuri de debitmetre ultrasonore

Debitmetru ce măsoară tipul de tranzit

Dacă se consideră două traductoare de ultrasunete T1 şi T2 plasată axial în tubul prin care

curge fluidul, acestea primesc simultan un impuls electric de la generatoarele de

impulsuri ultrasonore. După terminarea emisiei ele trec în regim de recepţie, semnalul de

la ieşire fiind amplificat de amplificatoarele A1 şi A2. Semnalele obţinute realizează

comanda START – STOP pentru un numărător, ce transmite blocului de afişare. Se pot

măsura debite cuprinse între 0,1 – 105 m

3/h, la diametrele conductelor de ordinul metrilor

până la ordinul milimetrilor.

Debitmetru ce pune în evidenţă afectul Doppler

Metoda cu ultrasunete folosită prin punerea în evidenţă a efectului Doppler se realizează

prin impulsuri de ultrasunete de frecvenţă f ce este reflectat de particulele conţinute in

fluid. Deoarece particulele sunt antrenate cu viteza u a fluidului, impulsul recepţionat va

conţine un semnal de frecvenţă modificată.

Metoda pe baza efectului Doppler se foloseşte pentru măsurarea vitezelor de până la 1 –

10m/s.

Avantajele metodelor cu ultrasunete:

Nu perturbă procesul de curgere

Sunt insensibile la natura fluidului

Cunoaşterea vitezelor de propagare a ultrasunetelor

6.Traductoarele de debit bazate pe măsurarea căderii de presiune.

La baza funcţionării acestor traductoare stă dependenţa dintre viteza de curgere şi

căderea de presiune pe care o produce o rezistenţă hidraulică locală sau o linie asupra

fluidului atunci când acesta curge prin rezistenţa respectivă. Căderea de presiune prelevată de

Page 28: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

28

un senzor corespunzător constituie o măsură a vitezei de curgere, şi deci – o măsură a

debitului de fluid.

Traductoarele de acest tip sunt constituite deci din cel puţin două elemente esenţiale:

Senzorul de debit, care este alcătuit din rezistenţa hidraulică şi care produce o cădere

de presiune dependentă de debit.

Manometrul diferenţial, care serveşte la măsurarea căderii de presiune pe senzor. În

sistemele mai evoluate semnalul obţinut ca efect al căderii de presiune în manometrul

diferenţial este convertit în semnal electric, de obicei curent electric, pentru a fi mai

uşor de transmis, prelucrat şi măsurat.

Din cele arătate rezultă deci, că în acest caz măsurarea debitului constă în fond în

măsurarea căderii de presiune produsă de senzor. Dependenţa debit – cădere de presiune este

determinată de regimul de curgere şi de tipul senzorului.

În cele mai multe cazuri dependenţa dintre debit şi căderea de presiune este neliniară ceea

ce are drept consecinţă o scară cu gradaţii neuniforme. Pentru a obţine o scară cu gradaţii

uniforme senzorul de debit sau elementul de convertire şi adaptare se cuplează cu un element

de liniarizare, un ectractor de rădăcină pătrată.

Traductorul de debit prezentat în figura 1, este format din elementul sensibil tip diafragmă

ES-D, care sesizează şi transformă debitul de lichid Q într-o diferenţă de presiune Δp = p1 –

p2 proporţională cu pătratul debitului, convertorul C, care transformă diferenţa de presiune Δp

într-o deplasare unghiulară α şi adaptorul AD, la ieşirea căruia se obţine un semnal electric I1

= 2 ... 10 mA (sau 4 ... 20 mA), de asemenea proporţional cu pătratul debitului:

ΔI1 = k . Q2

Pentru protejarea burdufurilor convertorului C la suprapresiune, interiorul acestora este

umplut cu un lichid special.

Capetele libere ale burdufurilor sunt unite prin tija de legătură 1, a cărei deplasare este

controlată de resortul elastic. Sub acţiunea presiunilor p1 şi p2 aplicate pe suprafeţele

exterioare ale burdufurilor, tija se deplasează orizontal şi transmite mişcarea axului 3, cuplat

printr-un sistem special de etanşare la intrarea adaptorului AD.

Page 29: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

29

Fig 20. Schema de principiu a traductorului de debit cu diafragmă

ES-D-element sensibil tip diafragmă; C-convertor presiune diferenţială-deplasare unghiulară;

AD-adaptor; l-tijă de legătură; 2-resort elastic; 3-ax de ieşire.

În cazul sistemelor de măsurare a debitului de lichid formate numai din traductor şi

element de vizualizare, scala acestiua din urmă trebuie să aibă gradaţia pătratică. Dacă însă

sistemul de măsurare conţine şi un bloc de calcul de tip extractor de radical, semnalul

genereat de acesta va avea o variaţie liniară în raport cu debitul, iar scala elementului de

vizualizare va avea gradaţia normală (uniformă).

În multe cazuri interesează atât măsurarea debitului cât şi evaluarea cantităţii de fluid

care a circulat prin conductă într-un anumit interval de timp. Problema poate fi rezolvată prin

introducerea în sistemul de măsurare a debitului a unui contor care să afişeze cantitatea de

fluid, pe baza integrării mbk debitului.

Page 30: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

30

IV. ECHIPAMENTE PENTRU CONTROLUL PRESIUNII

Presiunea din circuitele energetice şi de comandă ale sistemelor de acţionare, comandă

şi reglare hidraulice poate fi reglată sau limitată cu elemente mecanohidraulice sau

electrohidraulice, numite în practică „supape".

O supapă mecanohidraulică este formată dintr-o carcasă în interiorul căreia se deplasează un

obturator ( sertar) sub acţiunea forţelor de presiune şi a forţei elastice furnizată de un resort.

În cazul general, un astfel de element are patru racorduri: unul de intrare (A), unul de ieşire

(B), unul de comandă externă (X) şi un orificiu de drenaj al camerei de volum variabil în care

se află amplasat resortul (Y).

Aceste elemente pot îndeplini următoarele funcţii:

a) limitarea presiunii în racordul de intrare la o valoare impusă printr-un resort (supape

de siguranţă):

b) conectarea unui motor hidraulic la o pompă, după atingerea unei valori

prestabilite a presiunii în racordul de refulare al pompei, ca urmare a realizării

cursei unui alt motor hidraulic (supape de succesiune);

c) conectarea unui circuit hidraulic la rezervor, ca urmare a atingerii unei

valori prestabilite a presiunii într-un alt circuit hidraulic (supape de deconectare);

d) conectarea unui circuit hidraulic la o pompă ca urmare a atingerii unei valori

prestabilite a presiunii într-un alt circuit (supape de conectare);

e) reglarea presiunii în racordul de ieşire la o valoare impusă printr-un resort (supape

de reducere a presiunii);

f) reglarea presiunii în racordul de ieşire în funcţie de valoarea presiunii dintr-un alt

circuit hidraulic.

Page 31: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

31

Figura 21.Simbolizarea supapelor mecanohidraulice:

a).de limitare a presiunii; b).de succesiune; c).de reducere a presiunii; d).de conectare.

Primele patru tipuri (a ... d) fac parte din categoria supapelor normal-închise, caracterizate

prin faptul că resoartele lor tind să întrerupă legătura hidraulică dintre intrare şi ieşire.

Ultimele două (e şi f) fac parte din categoria supapelor normal-deschise, caracterizate prin

faptul că resoartele lor tind să realizeze legătura hidraulică dintre intrare şi ieşire. Simbolurile

standardizate ale câtorva tipuri de supape sunt indicate în figura de mai sus.

Simbolul general al unei supape conţine un pătrat corespunzător carcasei (corpului) în

interiorul căruia este reprezentată o săgeată corespunzătoare obturatorului mobil. În jurul

pătratului sunt reprezentate racordurile şi resortul.

Comanda supapelor normal-închise este „internă" dacă racordul de comandă este conectat la

racordul de intrare. În cazul supapelor normal-deschise, comanda este „internă" dacă racordul

de comandă comunică cu racordul de ieşire.

Drenajul se numeşte „intern" dacă racordul de drenaj este conectat la racordul de ieşire.Dacă

racordul de drenaj este conectat la rezervor, drenajul se numeşte „extern".

Dacă lichidul din racordul de comandă acţionează direct asupra obturatorului, determinând

mişcarea acestuia, comanda supapei se numeşte „directă".În caz contrar, comanda supapei se

numeşte„ indirectă".

O supapă de siguranţă tipică comandată direct, limitează superior presiunea de refulare a

pompei deoarece evacuează debitul excedentar la rezervor prin fanta inelară dintre obturator

(sertar) şi corp.Deplasarea axială a sertarului în sensul măririi fantei este determinată de

rezultanta forţelor de presiune pe suprafaţa de comandă care comprimă suplimentar resortul.

În regim staţionar, relaţia dintre mărimea independentă-debitul care parcurge supapa-şi

mărimea dependentă-presiunea în racordul de intrare-depinde de precomprimarea resortului.

Comportarea supapei în regim tranzitoriu este influenţată de droselul DC, amplasat între

racordul de intrare şi camera de comandă, numit de „comandă".Acesta întârzie atât

transmiterea presiunii din racordul de intrare în camera de comandă, în cursul creşterii

Page 32: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

32

presiunii de refulare a pompei, cât şi întârzierea scăderii presiunii din camera de comandă la

scăderea presiunii de refulare a pompei.Ca urmare acest drosel se mai numeşte „amortizorul

supapei".

Din punct de vedere structural, o supapă normal-deschisă diferă de cea prezentată prin

inversarea poziţiei camerei de comandă cu cea a resortului, aşa cum reiese din figura de mai

jos.

Figura 22.Schema unei transmisii hidrostatice prevăzută cu o supapă normal-deschisă

Pentru a menţine constantă presiunea în racordul de admisie a motorului este necesară şi

racordarea unei supape normal-închise la refularea pompei.

La creşterea presiunii în racordul de admisie al motorului, sertarul supapei normal-deschise

micşorează lăţimea fantei inelare prin comprimarea suplimentară a resortului, obligând o parte

din debitul pompei să se întoarcă la bazin prin supapa normal-închisă.

Page 33: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

33

V. DETECTAREA DEFECTELOR PIESELOR SISISTEMELOR

TEHNICE

Fiabilitatea reprezintă aptitudinea unui material, piese sau sistem tehnic de a nu se

defecta în cursul utilizării sale. Defectarea – pierderea aptitudinii unei componente a unui

sistem tehnic de a-şi îndeplini funcţia cerută în condiţii date.

Defectările pot fi de mai multe feluri:

defectare bruscă – defectare care nu ar putea fi prevăzută în urma unei verificări anterioare

a caracteristicilor, deoarece modificările acestora decurg foarte rapid;

defectare catastrofală – defectare care este în acelaşi timp bruscă şi totală;

defectare dependentă – defectarea unui element cauzată de defectarea altui element, de

care acesta este legat din punct de vedere funcţional;

defectare de derivă – defectare care este în acelaşi timp progresivă şi parţială;

defectare independentă – defectarea unui element care apare fără a fi cauzată sau fără a fi

cauza altor defecte cu care interacţionează în cadrul aceluiaşi sistem;

defectare parţială – defectarea rezultată din modificarea valorii reale a unuia sau mai

multor parametrii, dincolo de limitele date de criteriile de defectare, fără a conduce la

dispariţia totală a funcţiei cerute;

defectare primară – defectarea unui dispozitiv care atrage după sine alte defectări;

defectare progresivă – defectare care ar putea fi prevăzută în urma verificării anterioare a

caracteristicilor, deoarece modificările acestora decurg lent( fiind legate de uzura pieselo,

îmbătrânirea materialelor şi dereglare) şi sunt declarate atunci când parametrii

dispozitivului ating valori critice, necorespunzătoare;

defectarea secundară – defectarea unui dispozitiv provocată de defectarea altui dispozitiv;

defectare totală – defectarea rezultată din modificarea valorii reale a unui sau mai multor

parametrii, dincolo de limitele date de criteriile de defectare, având ca efect dispariţia

totală a funcţiei cerute.

Prin defect se înţelege: neconformitate cu clauzele unei specificaţii (rezultatul unei defectări

constante) sau împerfecţiune fizică la nivelul unei componente a unui sistem tehnic, care

poate antrena o funcţionare incorectă( permanentă sau intermitentă) a acestuia.

Defecte inerente – reziduu din defecte care nu apar în perioada timpurie de viaţă.

Cauza defectării – acţiunea care provoacă sau intensifică un mecanism de defectare.

În procesul de exploatare, unele sisteme tehnice îşi pierd / înrăutăţesc parametrii funcţionali,

îşi pierd parţial / total capacitatea funcţională, din următoarele cauze:

Page 34: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

34

ruperea pieselor, fenomenelor de oboseală, scăderea rezistenţei mecanice;

modificări dimensionale, ale formei, ale paralelismului, ale conexiunilor;

schimbarea lanţurilor cinematice a pieselor, datorită uzurii stratului superficial;

deformarea pieselor şi înţepenirea articulaţiilor în mişcare, sub acţiunea sarcinilor de vârf;

ruperea sau deteriorarea pieselor datorită agenţilor corozivi şi îmbătrânirii materialelor.

Cauzele defectării pot fi grupate în:

defecte funcţionale – uzurile;

abateri de la tehnologiile de elaborare a materialelor;

abateri de la tehnologiile de fabricaţie;

acţiunea agenţilor externi;

exploatare necorespunzătoarea sistemelor tehnice;

A). DEFECTE FUNCŢIONALE – UZURI

Tribologia este ştiinţa proceselor de frecare, de lubrefiere şi de uzare, având ca probleme

prioritare: calitatea, randamentul, durabilitatea şi fiabilitatea sistemelor tehnice.

Prin uzură se înţelege proces de oboseală care se traduce prin creşterea ratei de defectare, cu

vârsta.Uzura este un fernomen tribologic cu influienţă hotărâtoare asupra stărilor limită şi a

durabilităţii, a fiabilităţii de exploatare a sistemelor tehnice şi a componentelor acestora.

Uzura fizică este un fenomen progresiv, complex,distructiv, de natură fizico – chimică care

are efect direct asupra uzurii.

În raport cu fenomenele şi procesele ce se desfăşoară în timpul frecărilor suprafeţelor în

contact, cu formele de interacţiune ale suprafeţelor şi cu legile care guvernează procesul de

uzare, ce apare atât la frecarea uscată cât şi la aceea în prezenţa lubrefiantului, aceasta poate

fi:

uzura de adeziune ( de aderenţă);

uzura de abraziune;

uzura de oboseală;

uzura de impact;

alte tipuri de uzuri – suprasolicitările, imprimarea sferică;

A1). Uzura de adeziune ( de aderenţă) – este rezultatul acţiunii forţelor de frecare care apar la

deplasarea relativă a două suprafeţe una faţă de alta precum şi a punţilor de legătură care se

crează între piesele conjugate. Aici influienţa particulelor abrazive şi a fenomenelor

electrochimice este minimă: în funcţie de natura frecării uzura de aderenţă poate fi provocată

atât de frecarea de rostogolire cât şi de aceea de alunecare.

Page 35: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

35

Este caracterizată de un contact intim între suprafeţele în frecare, ceea ce face să se producă o

interacţiune moleculară – uzura mecanică – moleculară.

O consecinţă a uzurii de aderenţă( adeziune, contact) este griparea – ce apare la sarcini mari în

lipsa lubrefiantului sau la străpungerea peliculei de lubrefiant în urma unei încălziri locale, până

la temperatura de topire a unuia dintre materialele cuplei cinematice.

A 2) Uzura de abraziune – este rezultatul acţiunii particulelor abrasive pe suprafaţa pieselor cu

care vin în contact, şi se manifestă sub formă de microaşchii, sub formă de deformări plastice şi

detaşări de microparticule metalice.

Rezistenţa la uzura abrazivă a pieselor depinde de:

proprietăţile fizico – chimice ale materialelor pieselor;

presiunea specifică,

spaţiul de alunecare parcurs în timpul frecării;

Caracterul uzurii nu se schimbă indiferent dacă particulele abrasive privin din afară, sau sunt

conţinute în unul din corpurile în frecare.

Acest tip de uzură se manifestă prin:

deformaţii plastice locale;

zgârieturi,

microaşchierea suprafeţelor de contact;

Uzura abrazivă este funcţie de:

spaţiul de frecare;

presiunea de contact dintre suprafeţele conjugate, aflate în contact şi frecare;

abrazivitatea materialului folosit;

şi invers proporţională cu rezistenţa la uzură a materialelor folosite, nefiind influienţată de viteza

de frecare, când aceasta nu produce modificări structurale în straturile superficiale.

A 3) Uzura de coroziune – este rezultatul reacţiilor chimice şi constituie deteriorarea suprafeţelor

de frecare, deci pierdere de material, de greutate, urmare acţiunii simultane sau succesive a

factorilor agresivi chimici din componenţa mediului de lucru şi / sau solicitărilor mecanice.

Mecanismul uzurii de coroziune presupune corelarea efectelor de coroziune:

chimice;

electrochimice,

mecanochimice;

De fapt uzura prin coroziune se produce înlăturarea produşilor corozivi, care iau naştere pe

suprafeţele de frecare, în repaos sau în mişcare.

Producerea acestei uzuri are două faze:

Page 36: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

36

formarea produşilor de reacţie, pe cale chimică, electrochimică sau mecanochimică;

înlăturarea acestui produs de pe suprafeţele în frecare, prin mijlocirea lubefiantului;

Coroziunea chimică – este acţiunea chimică continuă a mediului ambiant asupra

suprafeţelor componente ale utilajelor tehnice.

Coroziunea electrochimică – presupune pa lângă reacţiile chimice şi un transfer de sarcini electrice,

la suprafaţa de separare dintre metal şi mediul coroziv.

Forme de manifestare:

oxidarea – coroziunea electrochimică datorită acţiunii combinate a oxigenului şi apei la

temperatura normală,

coroziunea în mediu lubrefiant – de natură electrochimică, apare în prezenţa în lubrefiant a

unor cantităţi mici de apă, care în contact cu suprafaţa formează microcelule electrice.

Coroziunea mecanochimică – numită şi tribochimică, arată modificările suferite de suprafaţa de

lucru, după natura solicitărilor fiind:

coroziunea de tensionare – apare urmare transformărilor suferite de suprafaţă, adică

distrugerea stratului protector, cu intensicarea efectului coroziv,

coroziunea de oboseală – urmare solicitărilor periodice, fenomenul de oboseală este

activat de prezenţa unui mediu ambiant, prin acţiunea combinată a factorilor mecanici şi cimici,

are loc creşterea uzurii şi scăderea accentuată a rezistenţei la oboseală;

coroziunea tribochimică – este consecinţă a solicitărilor de frecare; solicitările mecanice

nu declanşează reacţii chimice, dar provoacă în prealabil, modificări în starea suprafeţei, sau

structurii interne, degajări mari de energie termică, acumulare de potenţial electrostatic – toate fac

posibile sau accelerează reacţiile chimice ale materialelor suprafeţei de frecare cu mediul

respectiv.

A 4). Uzura de oboseală – este rezultatul solicitărilor ciclice a suprafeţelor în contact, urmată de

deformaţii plastice în reţea atomică din stratul superficiale, de fisuri, ciupituri, exfolieri.

Factorii care influienţează uzura de oboseală sunt:

structura materialelor pieselor conjugate în frecare,

temperatura suprafeţelor de lucru,

tipul solocitării,

frecvenţa solicitărilor variabile;

dimensiunile pieselor;

În general aceste uzuri apar sub formă de desprinderi de particule materiale, lăsând urme

caracteristice fiecărui tip.

Tipurile uzurii de oboseală:

Page 37: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

37

pitting-ul – este o formă a uzurii de oboseală a suprafeţelor cu contacte punctiforme şi se

recunosc sub forma caracteristică de cratere, ciupituri diferite de cele de adeziune care sunt

provocate prin smulgere.

exfolierea – este caracterizată de desprinderea de mici particule metalice sau de oxizi care

se produc când este depăşită rezistenţa la forfecare, în zonele de contact cu frecări concentrate.

cavitaţia – este definită ca un proces de distrugere a suprafeţei şi deplasarea de material sub

formă de mici particule, produsă în mediu lichid sau gazos ce este în contact cu metalul, dar fără

prezenţa celei de a doua suprafeţe de frecare, fiind numită şi eroziune de cavitaţie sau coroziune

de cavitaşie.

A5). Uzură de impact – este datorată loviturilor locale repetate şi apare când împreună cu

alunecarea sau rostogolirea are loc un impact compus: componente normale şi componente

tangenţiale.

A6) Alte tipuri de uzură:

Suprasolicitările – provoacă solicitări ale agregatelor şi organelor de maşini putând depăşi

limitele de rezistenţă.

Imprimarea sferică( brinellarea) – este specifică lagărelor cu bile, supuse unor sarcini mari,

unde apare deformarea căilor de rulare în perioadele îndelungi de repaos.

Page 38: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

38

VI. LUCRĂRI DE INTREŢINERE A INSTALAŢIILOR ŞI

ECHIPAMENTELOR

Metode de organizare şi executare a reparării în sistemul preventiv – planificat :

Sistemul de întreţinere şi reparare preventiv – planificat se poate efectua cu ajutorul a două

metode:

A.Metoda standard – constă în faptul că fiecare utilaj sau instalaţie intră în reparaţie la

intervale de timp dinainte stabilite, fiecare din acestea în parte. Felul, volumul şi conţinutul

reparaţiilor care vor fi efectuate au un caracter standard, potrivit unei documentaţii tehnice,

indiferent de starea de funcţionare a utilajului în momentul intrării în reparaţie.

B. Metoda după revizie – constă în faptul că volumul şi conţinutul reparaţiilor se determină

în urma unei revizii tehnice. Pentru stabilirea felul reparaţiilor ce vor fi executate se întocmeşte

mai întâi ciclul de reparaţii al fiecărei categorii de utilaje în parte.

1.Întreţinerea şi supravegherea zilnică – se execută de către persoanele care lucrează pe

utilajele din secţiile de producţie, sau de către persoane specializate în executarea acestor

operaţii. În cadrul activităţii de întreţinere şi supraveghere zilnică se urmăreşte înlăturarea

micilor defecţiuni ale utilajului, fără a se face înlocui de piese. În afara intervenţiilor tehnice

cuprinse în sistemul preventiv-planificat, în cadrul întreprinderilor se mai execută şi alte tipuri

de intervenţii tehnice cum sunt:

Reparaţiile accidentale( Ra) sunt intervenţiile care se efectuiază la intervale de timp

nedeterminate, fiind impuse de scoaterile neprevăzute din funcţiune a acestora datorită unor

căderi accidentale.

Cauzele accidentelor pot fi:

oboseala materialelor care provoacă schimbarea structurii materialelor şi deci a

caracteristicilor mecanice( rezistenţă, elasticitate);

întreţinere necorespunzătoare;

reparaţiile necorespunzătoare;

reparaţiile neexecutate la timp;

reparaţiile executate necorespunzător;

exploatarea neglijentă;

Reparaţiile de renovare: se efectuiază la utilajele care au trecut prin mai multe reparaţii

capitale şi au un grad ridicat de uzură fizică. Cu ocazia acestor reparaţii, se recomandă şi

efectuarea unor lucrări de modernizare a utilajului.

Page 39: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

39

Reparaţiile de avarii : se execută de fiecare dată când utilajele se defectează ca urmare a

proastei utilizări sau întreţineri sau din cauza unor calamităţi naturale: cutremure, incendii,

inundaţii.

2. Revizia tehnică – cuprinde operaţiile ce se execută înaintea unei reparaţii curente sau

capitale, în scopul determinării stării tehnice a maşinii, utilajului sau instalaţiei şi a principalelor

operaţii ce urmează a se efectua cu ocazia primei reparaţii planificate, pentru a se asigura în

continuare funcţionarea normală a acestuia.

Pe lângă determinările stării tehnice, în cadrul reviziei tehnice, se pot executa şi unele operaţii

de reglare şi consolidare a unor piese, asigurându-se funcţionarea normală a maşinii până la prima

reparaţie planificată. Totodată se verifică instalaţia de comandă, sistemul de ungere şi de răcire,

precizia de funcţionare.

3. Întreţinere planificată. Reparaţiile curente şi reparaţia capitală

Reparaţia curentă(Rc) – reprezintă ansamblul de măsuri luate pentru înlocuirea unor piese

componente sau subansambluri uzate ale maşinilor, utilajelor sau instalaţiilor în vederea

menţinerii caracteristicilor funcţionale ale acestora.

Reparaţia curentă cuprinde lucrările ce se execută periodic, în mod planificat, în scopul

înlăturării uzurii materiale sau a unor deteriorări locale prin repararea, recondiţionarea sau

înlocuirea unor piese componente sau chiar înlocuirea parţială a unor subansambluri uzate.

În funcţie de mărimea intervalului de timp de funcţionare între reparaţii, importanţa lucrărilor

ce se execută şi volumul pieselor şi subansamblurilor reparate, recondiţionate sau nlocuite,

reparaţiile curente se împart în:

reparaţii curente de gradul I (RC1);

reparaţii curente de gradul II ( RC2);

Reparaţia capitală ( RK) – reprezintă gama de lucrări ce se execută în mod planificat după

expirarea ciclului de funcţionare prevăzut în normativ, în scopul menţinerii parametrilor

nominali şi preântâmpinării ieşirii maşinii sau utilajului din funcţiune înainte de termen.

Page 40: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

40

METODE UTILIZATE LA STABILIREA LIMITELOR DE UZURA

Metodele pentru stabilirea limitelor de uzura sunt:

Teoretice

Statistico-matematice

Experimentale

Metodele de determinare a uzurii pieselor se clasifica, in raport cu conditiile experimentale

de efectuare a masuratorilor (mod de efectuare, scop, mijloace de masurare) in doua

categorii:

Metode discontinui-care implica demontarea pieselor;

Metode continui-de masurare a uzurilor fara demontarea pieselor.

Din prima grupa fac parte: micrimetrarea, metoda amprentelor, cantarirea si

profilografierea. Toate aceste metode mai putin metoda cântariri permit determinarea directa

a uyurii pieselor , metoda cântaririi asigura determinarea cantitatii de material pierdut prin

uzare, pe o piesă şi deci permit determinarea globală a uzurii.

Metodele continui de masurare a uzurii : metoda indicilor functionali, metoda

determinarii uzurii dupa conţinutul de fier din ulei, metoda izotopilor radioactivi, sunt

indirecte şi permit aprecierea calitativă a stadiului de uyare a ansamblului, agregatelor

sau a cuplelor cinematice. Uneori se utilizeaza si cea relativă metodele analizei

metolografice sau chimice a pieselor uzate.

Page 41: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

41

VII. ASIGURAREA CALITĂŢII IN SISTEMELE PNEUMATICE

Asigurarea calitatii rerezinta ansamblul activitatilor preventive prin care se urmareste

in mod sistematic sa se asigure corectitudinea si eficacitatea planificarii, organizarii,

coordonarii, antrenarii si tinerii sub control in scopul de a garanta obtinerea rezultatelor la

nivelul calitativ dorit.

SISTEMUL DE MANAGEMENT AL CALITATII este un sistem de management prin care

se orienteaza si se controleaza o organizatie in ceea ce priveste calitatea.

Calitatea totala este satisfacerea continua a cerintelor clientilor in conditiile unor costuri

minime.

Asigurarea calitatii reprezinta realizarea unor obiective externe si interne, astfel:

Obiectivele interne, reprezinta activitatile desfasurate in scopul de a da incredere

clientilor ca sistemul calitatii furnizorului permite obtinerea calitatii cerute.

Obiectivele externe reprezinta activitatile desfasurate pentru a da incredere conducerii

firmei ca va fi obtinuta calitatea ceruta.

Controlul calitatii este determinat de:

Supravegherea calitatii reprezinta monitorizarea si verificarea continua a starii unei

entitati, in scopul asigurarii ca cerintele specificate sunt satisfacute.

Evaluarea calitatii reprezinta examinarea sistematica, efectuata pentru a determina in

ce masura o entitate este capabila sa satisfaca cerintele specificate.

Inspectia calitatii reprezinta activitatile prin care se masoara, examineaza, incearca

una sau mai multe caracteristici ale unei entitati si se compara rezultatul cu cerintele

specificate,in scopul determinarii conformitatii acestor caracteristici.

Verificarea calitatii – reprezinta confirmarea conformitatii cu cerintele specificate,

prin examinarea si aducerea de probe tangibile.

AUDITUL CALITATII – reprezinta un process sistematic, independent si documentat de

evaluare obiectiva a dovezilor de audit pentru a determina in ce masura sunt indeplinite

criteriile de audit prestabilite.

In managementul calitatii, termenul de audit in sensul de examinare a calitatii

produselor,serviciilor,proceselor unei firme sau a sistemului de management al calitatii.

Auditurile calitatii reprezinta examinari sistematice ale activitatilor si rezultatelor acestora,

referitoare la calitate, fiind planificate si programate in functie de natura si importanta

activitatilor.

Page 42: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

42

Auditurile calitatii sunt examinari independente, in sensul ca trebuie conduse de personae care

nu au responsabilitati directe in domeniile auditate.

Auditurile calitatii se realizeaza in raport cu criteriile de audit prestabilite, pentru a stabili in

ce masura sunt respectate criteriile de audit.

Criteriile de audit sunt: procedurile aplicabile, cerintele specificate in standarde si specificatii

tehnice,politica firmai in domeniul calitatii.

AUDITOR IN DOMENIUL CALITĂŢII este persoana care are competenta necesara pentru a

efectua audituri ale calităţii; el trebuie sa fie autoriyat pentru efectuarea unui anumit tip de

audit.

SCOPUL AUDITULUI CALITĂŢII este de a evalua actiunile corective necesare pentru

eliminarea neconformitaţilor şi posibilitaţile de îmbunatatire a sistemului de management al

calităţii firmei, a produselor si serviciilor , si a proceselor.

Auditurile calităţii evaluează: produsele, serviciile, procesele sau sistemele calităţii unei

firme.

Planul de audit si raportul de audit sunt documente de calitate obligatorii in procesul de

desfăşurare al unui audit si sunt elaborate de catre compartimentul de asigurare calitaţii.

Auditul calitaţii produsului se efectuesză pentru evaluarea conformitatii caracteristicilor de

calitate a unui produs finit sau semifinit cu cerintele clientului sau cu cerinţele specificate in

documentele de referinţă.

Auditul calităţii procesului se efectueaza pentru evaluarea comformităţii unui proces (de

proiectare , productie, administrativ,etc) cu cerinţele clientului sau cu cerinţele specificate in

documentele de referinţă.

Metode de obţinere a dovezilor de audit:

1. Interviuri cu persoanele implicate in domeniul auditat

2. Examinarea documentelor referitoare la calitatea produselor sau proceselor

3. Observarea directa a activităţilor

Auditurile sistemelor calitaţii se efectuează pentru:

Determinarea conformitaţilor elementelor sistemului calităţii cu cerinţele

specificate in documentele de referinta

Determinarea eficacităţii sistemului calităţii privind realizarea obiectivelor stabilite

in domeniul calităţii

Imbunatăţirea sistemului calităţii firmei audiate

Satisfacerea unor cerinte reglementare

Inregistrarea /certificarea sistemului calităţii firmei audiate

Page 43: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

43

Page 44: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

44

VIII. PRINCIPII ERGONOMICE

Dimensionarea locului de muncă se realizează în funcţie de particularităţile anatomice,

fiziologice, psihologice ale organismului uman, precum şi de dimensiunile şi caracteristicile

echipamentului de muncă, ale mobilierului de lucru, de mişcările şi deplasările lucrătorului în

timpul activităţii, de distanţele de securitate, de dispozitivele ajutătoare pentru manipularea

maselor, ca şi de necesitatea asigurării confortului psihofizic.

Eliminarea poziţiilor forţate, nenaturale, ale corpului lucrătorului şi asigurarea

posibilităţilor de modificare a poziţiei în timpul lucrului se realizează prin amenajarea locului

de muncă, prin optimizarea fluxului tehnologic şi prin utilizarea echipamentelor de muncă

care respectă prevederile reglementarilor în vigoare. Locurile de muncă la care se lucrează în

poziţie aşezat se dotează cu scaune concepute corespunzător caracteristicilor antropometrice

şi funcţionale ale organismului uman, precum şi activităţii care se desfăşoară, corelându-se

înălţimea scaunului cu cea a planului de lucru.

La locurile de munca unde se lucrează în poziţie ortostatică trebuie asigurate, de

regulă, mijloace pentru aşezarea lucrătorului cel puţin pentru perioade scurte de timp (de

exemplu, scaune, bănci).

Echipamentele de muncă, mesele şi bancurile de lucru trebuie să asigure spaţiu

suficient pentru sprijinirea comodă şi stabilă a membrelor inferioare în timpul activităţii, cu

posibilitatea mişcării acestora.

Înălţimea planului de lucru pentru poziţia aşezat sau ortostatică se stabileşte în funcţie

de distanţa optimă de vedere, de precizia lucrării, de caracteristicile antropometrice ale

lucrătorului şi de mărimea efortului membrelor superioare.

Pentru evitarea mişcărilor de răsucire şi aplecare ale corpului, precum şi a mişcărilor

foarte ample ale braţelor, trebuie luate măsuri de organizare corespunzătoare a fluxului

tehnologic, de manipulare corectă a materiilor prime şi a produselor la echipamentele de

muncă la care lucrătorul intervine direct.

Page 45: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

45

IX. SĂNĂTATEA ŞI SECURITATEA MUNCII LA INSTALAŢIILE

MECANICE SUB PRESIUNE

La utilizarea instalaţiilor mecanice sub presiune, riscul principal este cel al exploziilor

şi proiectării de obiecte, datorită suprapresiunii de lucru. Proiectările sporesc în cazul

recipientelor sub presiune care conţin substanţe nocive(toxice, caustice, inflamabile,

explozive), deoarece există posibilitatea apariţiei unor neetanşeităţi şi a răspândirii noxelor în

atmosferă.

Principalele cauze ale accidentelor de muncă la lucrul cu instalaţiile mecanice sub

presiune sunt:

Dimensionarea necorespunzătoare a utilajelor în raport cu condiţiile de lucru ale

acestora;

Lipsa aparatelor de măsură şi control al presiunii şi temperaturii (manometre,

termometre)

Lipsa de dispozitive de siguranţă (discuri de explozie, supape de siguranţă, capace

de protecţie, membrane de siguranţă)

Starea defecta a reductoarelor de presiune

Ungerea ventilelor şi a manometrelor de la recipienţii sau conductele ce conţin

oxigen cu uleiuri sau grăsimi

Datorita pericolelor deosebite pe care le prezintă, instalaţiile mecanice

sub presiune trebuie să aibă autorizaţii de funcţionare, care să ateste că ele corespund

normelor, emise de instituţiile de profil.

Utilajele sub presiune trebuie să fie prevăzute cu dispozitive de siguranţă şi aparatură

de măsură (manometre) în bună stare de funcţionare. Manometrele trebuie verificare, sigilate

şi marcate pe cadran cu roşu, la valoarea maximă admisă a presiunii şi cu verde la valoare

presiunii de regim. Amplasarea acestor utilaje, în special a celor care lucrează la presiuni

foarte înalte, se va face într-o încăpere separată, unde nu se efectuează alte lucrări. Înainte de

montajul unei instalaţii care va lucra sub presiune, trebuie verificat cu atenţie fiecare aparat,

iar în cazul vaselor de înaltă presiune, se va face proba hidraulică. Pentru fiecare recipient,

trebuie determinată presiunea maximă de regim şi temperatura corespunzătoare, care vor fi

respectate cu stricteţe.

Autoclavele care se utilizează în secţii şi laboratoare trebuie să fie alese în funcţie de

natura substanţei care intervine în reacţie, precum şi în raport cu presiunea la care se

Page 46: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

46

presupune că se va ajunge, cu un coeficient de siguranţă, acoperitor pentru eventualele creşteri

necontrolate ale celor doi parametrii.

Pentru a evita supraîncălzirile locale, autoclavele vor fi răcite printr-o manta exterioară

sau serpentine inferioare, prin care circulă un agent de răcire.

Ca o măsură de siguranţă, autoclavele nu se vor umple niciodată mai mult de jumătate

din volumul lor, pentru a asigura suficient spaţiu în cazul dilatării conţinutului, ca urmare a

creşterii temperaturii şi presiunii peste limitele prevăzute.

Pentru controlul permanent al presiunii, autoclavele trebuie prevăzute cu două

manometre şi două dispozitive de siguranţă (supape, membrane de siguranţă, discuri de

explozie). Discurile de explozie trebuie să fie carcasate pentru a se evita accidentele în cazul

ruperii lor. Dacă se lucrează cu substanţe toxice sau inflamabile, conductele de aducţie de la

dispozitivele de siguranţă trebuie să fie dirijate în exterior sau spre instalaţii de captare şi

neutralizare.

Înainte de a se deschide autoclava, după terminarea reacţiei, trebuie să se verifice mai

întâi dacă există presiune remanentă, care trebuie să se elimine (prin acţionarea manuala a

supapei).

Recipienţii şi buteliile pentru gaze comprimate trebuie verificate cu atenţie înainte de

utilizare. Fiecare recipient trebuie să aibă capace de siguranţă şi inele de cauciuc, iar suprafaţa

sa exterioară nu trebuie să prezinte fisuri sau deformaţii. Recipienţii se verifică în ceea ce

priveşte starea fizică a ventilelor şi data ultimei încercări la presiune; dacă termenul de

încercare a presiunii a fost depăşit, se interzice exploatarea lor.

La amplasarea recipientelor şi buteliilor sub presiune este interzisă, în general,

apropierea lor de surse de căldură sau de locuri cu expunere la acţiunea puternică a agenţilor

corosivi. Dacă din motive legate de utilizare, lucrul nu este posibil, se va asigura o protecţie

cu paravane adecvate (din azbest sau cauciuc). De asemenea, trebuie să se evite păstrarea în

aceeaşi încăpere a buteliilor care conţin substanţe incompatibile. Recipienţii şi buteliile cu

gaze toxice sub presiune se montează în afara clădirii, în spaţii aerisite, şi trebuie să fie

prevăzute cu bazine de neutralizare rapidă în caz de defecţiune.

Pentru transportul buteliilor, normele prevăd folosirea numai a unor mijloace adecvate

(cărucioare) şi cu capacul de probă înşurubat. La transport se vor evita lovirea, răsturnarea,

vibraţiile sau manipulările brutale: în timpul aşezării lor în poziţie verticală, pentru a se evita

răsturnarea, buteliile trebuie ancorate cu coliere.

La golirea recipientelor şi buteliilor, nu este permisă grăbirea evacuării conţinutului

prin încălzire cu flacără directă; accelerarea se poate face prin aşezarea buteliilor într-un vas

Page 47: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

47

cu apă călduţă (maximum 400C). Deschiderea ventilului la butelii trebuie să se facă lent, fără

smucituri. Când se introduc gaze comprimate din butelie în vase de sticlă sau butelii ce

lucrează la presiuni mai mici, este necesar să se monteze între cele două butelii un vas de

siguranţă şi un reductor de presiune. Reductorul trebuie să fie dotat cu două manometre, unul

de intrare şi unul de ieşire, care se vor utiliza întotdeauna pentru un singur fel de gaze. Este

absolut interzisă folosirea la buteliile de oxigen a reducătoarelor care au fost întrebuinţate

pentru alte gaze.

Pentru recipienţii şi buteliile sub presiune care conţin oxigen lichefiat, datorită

pericolului mare de explozie, trebuie luate următoarele măsuri de protecţie:

Buteliile se vor monta în dulapuri metalice protejate împotriva agenţilor fizici sau

chimici, loviturilor, răsturnărilor, etc.

Deschiderea ventilului buteliilor se face numai cu scule din cupru (pentru evitarea

formării scânteilor)

Tubulatura de alimentare cu oxigen de la butelie se va construi din cupru.

Vasele de sticlă care lucrează la presiune trebuie să fie prevăzute cu

apărători, astfel încât, dacă se sparg, în special când sunt încălzite conţinutul lor să nu producă

accidente. Tuburile din sticlă utilizate la presiuni înalte se vor manipula cu multă atenţie, în

condiţiile folosirii paravanelor, a ochelarilor sau vizierelor şi a mănuşilor de protecţie.

Sănătatea şi securitatea muncii la manipularea şi transportul manual al materialelor

O serie de accidente de natură mecanică au drept cauză manipularea, transportul

manual sau depozitarea incorectă a materialelor (materii prime, produse intermediare, produse

finite). Cele mai frecvente leziuni care se produc sunt tăieturile, strivirile, loviturile, fracturile,

etc. la nivelul mâinilor (la degete în special) sau al picioarelor, dar au loc şi accidente mai

grave (fracturarea coloanei vertebrale sau hernie).

Manipularea şi transportul manual al materialelor se efectuează în special în operaţiile

de încărcare-descărcare şi depozitare. Cunoaşterea măsurilor minimale de protecţia muncii la

executarea acestora este indispensabilă pentru securitatea muncii.

Page 48: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

48

XI. ANEXE

COMPRESOR CU PISTON

Page 49: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

49

COMPRESOR ROTATIV

Page 50: Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice

Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-

50

X. BIBLIOGRAFIE

1. Doina Dick, Nicoleta Fediuc: Mecatronica, manual pentru clasa aXI-a, Editura

Delta Publishing House 2004

2. Vistrian Maties, Dan Mândru, Olimpiu Tătar, Radu Bălan, Calin Rusu: Tehnologie

şi educaţie mecatronică, Editura Todesco, Cluj Napoca 2001

3. Vistrian Maties, s.c. Mirescu, Dan Mândru, Olimpiu Tătar, Radu Bălan, Calin Rusu:

Tehnologie şi educaţie mecatronică - auxiliar curricular Editura Economică, Bucureşti 2002

4. Dr.ing.Vsevolod Radcenco, Dr. Ing. Nicolae Alexandrescu, Ing. Emil Ionescu, Ing.

Mihai Ionescu : Calculul şi proiectarea elementelor şi schemelor pneumatice de automatizare

- Ed. Tehnica, Bucureşti 1985

5. Martin Williams, Graham spencer, David Hoey - Fit for TPM - Revista Mecatronica

nr. 1/2003

6. Internet