Tiskové zprávy Srpen

Pneumatické motory

(Tiskové zprávy Srpen 2014)

Volba vhodného pneumatického pohonu

Snadná volba pohonu - návod pro konstruktéry

Je nezbytné vyvarovat se konstrukčních chyb a ušetřit peníze


Již při volbě vhodného pohonu musí konstruktér zvážit spoustu aspektů, aby nalezl optimální motor pro konkrétní aplikaci. Je třeba stanovit krouticí moment a otáčky, vybrat pneumatický motor z katalogu dodavatele, vyjasnit si zástavbu a připojení k vlastnímu zařízení. Tak jednoduché to bohužel není, můžete se setkat s problémem, kdy např. pneumatický motor nebude po instalaci dosahovat potřebného výkonu. Hledání chyb na místě může trvat i několik týdnů, v nejhorším případě musí být navržen a zakoupen nový celkový pohon. Proto se vyplatí již při volbě pohonu hovořit se specialisty.

Produktová manažerka pro pneumatické motory DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG Dagmar Dübbelde sestavila jednoduchý návod, v šesti krocích naleznete vhodný pohon, přičemž na nic nezapomenete. „Volba pneumatického pohonu není těžká. Ale právě u pneumatického nářadí je mnoho faktorů, které mohou podstatně ovlivnit výkon pneumatického motoru. Pokud se vybere již při instalaci motoru např. přívodní hadice s menším vnitřním průměrem, tak se podstatně sníží krouticí moment motoru“, uvádí paní Dübbelde. „Lze si i představit, že konstruktér při konstrukci svého zařízení nemyslí i na přívodní a výfukové hadice nebo konektory mezi filtrační jednotkou a olejovačem. Nicméně tyto aspekty mohou být později rozhodující, zda nářadí bude později správně pracovat a motor dosáhne požadovaného krouticího momentu“.

Jaké jsou tedy kroky k výběru vhodného motoru? Nejprve musí být určen pohonný systém, který je nejvíce vhodný pro aplikaci zákazníka. Poté se stanoví, ze kterých materiálů budou vyrobeny vnější díly motoru, aby obstály při konkrétní aplikaci. Teprve pokud je toto stanoveno, spočítá se teoretický potřebný výkon motoru, přičemž musí být zohledněny všechny faktory ovlivňující výkon. Ve čtvrtém kroku je pneumatický motor integrován do celkového systému. Přičemž je stanoveno, jak má být pneumatický motor zapojen k zařízení a jaká převodovka v jakém převodu je potřeba. Přičemž je možné i použití brzdy, aby byla zajištěna bezpečnost zařízení. V pátém kroku jde o to, aby byla zajištěna dlouhá životnost zařízení. V neposlední řadě je třeba zkalkulovat a zoptimalizovat náklady na pořízení a údržbu.

Pneumatické motory jsou k dispozici v nejrůznějších variantách. Velký význam má při volbě základních principů jednak Vaše použití a předpokládaná provozní doba. Pneumatický lamelový motor je vhodný pro pravidelné „zapínací“ cykly. Pokud by někdo chtěl používat zařízení non-stop, musí být zohledněno opotřebení lamel a zkrácení intervalů údržby. Zubové motory a turbíny jsou prakticky bezúdržbové a jsou více vhodné pro trvalý provoz. Je třeba také zvážit, jaké otáčky jsou požadovány pro konkrétní aplikaci. Turbíny a zubové motory jsou ve vyšším rozsahu otáček - do cca. 140.000 otáček za minutu. Pneumatické lamelové motory jsou nabídce s nižšími otáčkami - např. 1 ot./min. Bezmazný provoz je možný u všech tří principů pohonu. Při bezmazném provozu lamelového motoru musí být však při konstrukci pneumatického motoru zohledněna ztráta výkonu. 

Krok 2 se týká materiálů motoru. V suchém prostředí a při normálním stacionárním výrobním provozu plně dostačuje výhodný pneumatický motor s tělesem z šedé litiny. „DEPRAG nabízí široké spektrum cenově výhodných motorů řady BASIC LINE. Pro vestavbu do robotů a zařízení jsou v nabídce motory vhodné k broušení, vrtání a frézování, tyto motory se vyznačují nízkou hmotností a kompaktní zástavbou“, zdůrazňuje specialistka na pneumatické motory DEPRAG. V případě použití v potravinářském průmyslu musí být pneumatické motory odolné vůči čisticím prostředkům a páře.

Pneumatické motory řady DEPRAG ADVANCED LINE s vnějšími díly z nerez oceli jsou dodatečně utěsněny a namazány olejem USDA-H (vhodným pro použití v potravinářském průmyslu). Tyto pneumatické pohony lze použít i pod vodou. Přičemž je rozhodující, v jaké hloubce vody má motor pracovat. Pokud se má pneumatický motor rozběhnout pod vodou, může být použit v hloubce pěti metrů. Pokud je spuštěn na suchu, může být ponořen až do hloubky 20 metrů, aniž by byl poškozen. Musí-li být pneumatický motor použit ve sterilním prostředí - např. v lékařství, je motor vybaven zvláštními lamelami. To jsou příklady použití, kdy se vyplatí již při konstrukci mluvit přímo s výrobci pneumatických motorů o vlastním použití a co možná nejlépe popsat konkrétní použití motoru. V dalším kroku se vypočítává teoretický výkon motoru. Motory, které jsou konstruovány pouze pro provoz v jednom směru, jsou efektivnější než reverzační motory. Při stanovení směru otáčení se experti na pneumatické nářadí dívají na napojení vzduchu i na směr hřídele motoru. Jinak je to u elektromotorů, u kterých je směr otáčení specifikován s ohledem na vřeteno motoru. Nejprve se stanoví požadovaný pracovní bod pro motor: Jakého jmenovitého krouticího momentu a jakých otáček při zatížení je třeba docílit? Nejefektivnějšího použití pneumatického motoru (nízkého opotřebení a nízké spotřeby vzduchu) se dosáhne při provozu blízko jmenovitým otáčkám. S ohledem na charakteristiku pneumatického motoru bylo zjištěno, že krátce před klidovým stavem dosáhne maximálního krouticího momentu (přibližně asi dvakrát zadaný jmenovitý krouticí moment). Při jmenovitých otáčkách dosáhne pneumatický motor svého maximálního výkonu. Pomocí vzorce: Jmenovitý krouticí moment krát pracovní otáčky (jmenovité otáčky) děleno 9550 lze dosáhnout potřebného teoretického výkonu v kW.

Výrobci uvádí ve svých katalozích údaje o výkonu s rozdílnými provozními tlaky. U firmy DEPRAG je to 6 barů. Je-li ve Vaší aplikaci přímo u motoru průtok vzduchu pouze 5 barů, ztrácí motor 23% svého výkonu. Pokud je pouze 4 bary, sníží se výkon motoru o 45%.

Rozdílný provozní tlak je zásadní a musí být brán v úvahu již při návrhu na základě korekční tabulky, abychom se vyvarovali nepříjemným překvapením. Dále musí být zajištěno množství přiváděného vzduchu, které je v údajích výrobce specifikováno jako spotřeba vzduchu. Každá redukce přívodu vzduchu ať už samotné přívodní hadice, připojovacích prvků, filtru, olejovače, ale také díky výfukové hadici a tlumiči hluku působí na množství vzduchu. „Proto doporučuji svým zákazníkům k regulování otáček přiškrcení výfukového vzduchu“, říká Dagmar Dübbelde. „Neboť přiškrcením přívodního vzduchu se sníží otáčky motoru, ale také současně krouticí moment. Oproti tomu při škrcení vzduchu na výstupu se sníží otáčky motoru bez větších ztrát krouticího momentu. Škrcením vzduchu na výstupu může zákazník lépe využít další pracovní rozsah, který pneumatický motor nabízí.“ Optimální životnost a výkon pneumatického motoru jsou dosaženy v případě mazného provozu (1-2 kapky oleje na 1 m³ spotřebovaného vzduchu). Při bezmazném provozu je třeba počítat se ztrátou výkonu 10-20%. 

Správný motor se správným výkonem - je jedno zda z ušlechtilé oceli nebo šedé litiny - je třeba v dalším kroku integrovat do vlastního zařízení. DEPRAG nabízí nejrůznější varianty vřeten a individuální možnosti upevnění. Celkové řešení je často cenově výhodnější než pouhé řešení převodovky. V sortimentu motorů DEPRAG naleznete pneumatické motory s integrovanou planetou převodovkou, šnekovou převodovkou nebo čelně ozubenou převodovkou. Potřebujete-li dodatečné zabezpečení v konstrukci, doporučujeme použití dodatečné brzdy. V programu výrobce naleznete motory s brzdou. Pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu nabízíme motory s potřebnou certifikací ATEX. Nabídku uzavírá technická kontrola maximální povoleného axiálního a radiálního zatížení u výstupního vřetena motoru. 

Pneumatické motory jsou výkonné, robustní a mají dlouhou životnost. Dodržením základních podmínek, které se stanoví již při konstrukci a jsou popsané v návodu k obsluze, je zajištěna co možná nejdelší životnost pohonu. K těmto základním podmínkám patří i dodržení doporučené kvality vzduchu, provoz s přimazáváním, dodržení intervalů údržby, max. délka přívodní hadice 3 metry a správné použití připojovacích armatur a napojení přívodní hadice. 

Nakonec je hlavní kritériem cena za pořízení nového pohonného systému. Konstruktér by měl zohlednit při nákupu další náklady - jako např. provozní náklady, náklady na údržbu a servis. Při plánování a volbě nového zařízení jsou důležité i cena a dostupnost náhradních dílů. Nabídky na údržbu a opravy lze snadno zkalkulovat. Řada pneumatických motorů BASIC LINE se vyznačuje snadnou údržbou: Díky patentovanému systému výměny lamel lze lamely pneumatického motoru snadno vyměnit s pomocí šroubováku a pinzety za několik málo minut. Výše provozních nákladů závisí na spotřebě vzduchu. Již správnou volbou motoru jsou zajištěny nízké provozní náklady. Čím blíže u jmenovitých otáček (50% otáček naprázdno) je motor poháněn, tím efektivněji je využit stlačený vzduch. 

DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG se již po desetiletí zabývá stlačeným vzduchem jakožto pracovním médiem. Pneumatické nářadí a motory firmy DEPRAG se osvědčily po celém světě. Inovacemi a neustálým zlepšováním stávajících produktových řad se firma DEPRAG stala lídrem na trhu. Ve svém standardním programu nabízí DEPRAG četné varianty motorů, ze kterých vyvine a vyrobí dle stavebnicového systému individuální řešení pohonu pro poptávané použití v atraktivním poměru cena-výkon. Dagmar Dübbelde shrnuje: „Okolo 85 procent našich projektů v oblasti pneumatických motorů jsou zvláštní řešení, které pro naše zákazníky vyvineme rychle a nekomplikovaně ze standardního sortimentu.“ K dalším kompetencím firmy DEPRAG se sídlem v Ambergu patří šroubovací technika, automatizace a pneumatické nářadí. Rodinný podnik zaměstnává 600 zaměstnanců a je zastoupen ve více než 50 zemích.

Kontakt:

Dagmar Dübbelde
DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG
Carl-Schulz-Platz 1
D-92224 Amberg
Tel: 09621 371-343
Fax: 09621 371-199
Email: d.duebbelde@deprag.de

Copyright fotografie (vymezení autorských práv):

 

 

Vezměte, prosím, na vědomí, že fotografie podléhají autorským právům. Neoprávněné použití bez souhlasu vlastníka a udání zdroje, úprava či užití pro jiné účely nejsou dovoleny.