ПНЕВМАТИКА В СИСТЕМАХ МЕХАТРОНИКИ

PNEUMATICS IN MECHATRONIC SYSTEMS

Murat Nasirov

student, Department of Automation of Production Processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Статья призвана объяснить применение пневматических устройств в мехатронных системах автоматического управления.

ABSTRACT

The paper aims to explain the use of pneumatic devices in mechatronic automatic control systems.

Ключевые слова: пневматика, система, мехатроника, автоматика.

Keywords: pneumatics, system, mechatronics, automatics.

Небольшие мобильные устройства, в роде роботов, исполнительных механизмов, различных механических систем могут перемещаться в определенном для них пространстве или изменять положение своих составных частей для выполнения, поставленных для них задачи. Степень свободы является вектором движения одной из исполнительных частей машины, чем она выше, тем более подвижными могут быть различные технические устройства.

Среди известных типов исполнительных механизмов в мехатронике часто рассматривают применение пневматики в системах автоматического регулирования. Движение, реализуемое пневматическими устройствами, обеспечивается за счёт сжатия и расширения газа, обычно это просто сжатый воздух, кинетический потенциал которого приводит нужную часть мехатронической системы в движение. Пневматические элементы довольны дешевы и могут применятся на широком профиле разноплановых производств, причем эти устройства довольно качественно изготовлены и отличаются своей надежностью и простотой, как в управлении, так и в их внутреннем исполнении.

Но все же, как и любое другое техническое решение, данный подход имеет свои недостатки. Возможные опасности применения пневматических элементов в системах мехатроники включают в себя утечку газа и, как следствие, потерю рабочего давления в системе – из-за этого невозможно продолжать производственные процессы, так как необходима мощность. Однако, даже несмотря на риски в виде возможности утечки и остановки технологического производственного цикла, все равно пневматика находит свое применение в различных сферах промышленности.

Рисунок 1. Пневмогайковерт

Если рассматривать то, как именно происходит передача энергии через исполнительные механизмы пневматической системы, то это так: существует главный двигатель в виде привода, который вращает компрессор – он сжимает воздух, затем сжатый воздух перемещается через аппаратуру регулирования давления в пневматический двигатель, где сам двигатель преобразует пневматическую энергию в механическую – это может быть, например, перемещение штока или поршня. После всего пройденного пути сжатый газ выходит в окружающую среду что значит, что в обратно в компрессор он не возвращается.

Рисунок 2. Пневматическое насосное оборудование

Достоинства применения пневматики в исполнительных устройствах довольно очевидны. Жидкость, в отличии от сжатого газа, не так сжимаема и имеет риск подвергнуться факторам температуры и попаданию в нее загрязнений. Но при этом стоит учитывать, что воздух хоть и может быть текучим, однако, чем выше его давление и температура, тем выше его вязкость, причем в небольших количествах, но все же, воздух содержит в себе водяной пар, и поэтому может случится явление влияния конденсата на внутренние поверхности герметичных камер.

Исходя из всего вышеперечисленного – камерам сжатия газа необходимо кондиционировать воздух, то есть довести состояние применяемого газа, до необходимого для работы с ним в пневматических устройствах.

Список литературы:

1. https://ozlib.com/987531/tehnika/pnevmaticheskie_privody_sistem_mehatroniki (дата обращения: 26.09.2021)
2. https://zv.susu.ru/attachments/article/3/мехатроника%20УрГУПС.pdf (дата обращения: 27.09.2021)
3. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/1090/1085 (дата обращения: 27.09.2021)