echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumatice
DESCRIPTION
Echipamente pentru reglarea si controlul puterii pneumaticeTRANSCRIPT
TEMA PROIECTULUI:
ECHIPAMENTE PENTRU
REGLAREA ŞI CONTROLUL
PUTERII PNEUMATICE.
ECHIPAMENTE PENTRU
CONTROLUL DEBITULUI ŞI A
PRESIUNII.
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
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:
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.
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
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
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.
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
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).
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.
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
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.
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.
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
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
Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-
16
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
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.
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.
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.
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
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
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;
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
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:
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.
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:
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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
Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-
43
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.
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
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
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.
Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-
48
XI. ANEXE
COMPRESOR CU PISTON
Echipamente pentru reglarea şi controlul puterii pneumatice. Echipamente pentru controlul debitului şi a presiunii.-
49
COMPRESOR ROTATIV
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