http://adf.ly/EylhE
LUCRARE DE SPECIALITATE
PENTRU OBTINEREA
CERTIFICATULUI DE COMPETENTA PROFESIONALA
Nivel 3
Elev.
SPECIALITATEA:
TEHNICIAN
MECATRONIST
Indrumător:
SESIUNEA
TEMA:
METODE MODERNE DE ETANŞARE ÎN ECHIPAMENTELE PNEUMATICE
CUPRINS
1.
ARGUMENT
2.
GENERALITĂŢI
3. TIPURI
CONSTRUCTIVE DE ELEMENTE DE ETANŞARE
3.1 Sisteme
recomandate pentru etanşarea pneumatică pentru tije
3.2 Sisteme de etansare recomandate
pentru etansare tija PTFE
3.3 Alte sisteme recomandate pentru
etansare tija /PTFE
3.4
Sisteme de etansare 1 recomandate pentru cilindri pneumatici standard
3.5 Sisteme de etansare 2 recomandate pentru
cilindri pneumatici standard
3.6 Sisteme recomandate pentru
etansare piston standard in regim de lucru usor (mediu)
3.7 Etanşări
de rotaţie
3.8
Etanşări cu fluide magnetice
4.
NORME DE SĂNĂTATE ŞI
SECURITATE A MUNCII ÎN SISTEMELE PNEUMATICE
5.
BIBLIOGRAFIE
1. ARGUMENT
Conceptul de “mecatronică” (MECAnica +
elecTRONICA) a fost folosit pentru prima dată de către japonezi, la începutul
anilor ’70. Primul program de educaţie mecatronică în inginerie a fost elaborat
în 1978 la
Universitatea Toyohashi din Japonia.
Japonia
a fost urmată, la scurt timp, de universităţi de tradiţie din Marea Britanie,
Finlanda, Olanda, Germania. La noi în ţară studiul mecatronicii a fost introdus
după 1989.
Mecatronica constă în combinarea a trei domenii tehnice mari: mecanic
(mecanică fină), electric-electronic şi informatic.
Aceasta are ca obiectiv principal formarea de specialişti de
concepţie, fabricaţie, exploatare şi cercetare, în următoarele domenii de
activitate:
-
echipamente
inteligente pentru industria de mecanică fină, instrumentaţie, automatizări,
roboţi industriali (concepţie, fabricare şi exploatare), automobile, industria
nuclearo-energetică, biologie, medicină, etc;
- aparatură electronică şi optoelectronică de uz industrial şi casnic;
- echipamente informatice şi pentru birotică;
- aparatură electronică şi optoelectronică de uz industrial şi casnic;
- echipamente informatice şi pentru birotică;
-
echipamente pentru cercetare ştiinţifică
şi laboratoare.
Echipamentele
pneumatice sunt cele care au revoluţionat prelucrările mecanice , datorită
faptului că au putut conferi precizie de execuţie, automatizarea masivă a
proceselor de producţie, deplasarea precisă a capetelor de lucru , fixarea
fermă şi precisă a pieselor, deplasarea precisă şi fermă a meselor maşinilor
unelte, deplasarea precisă a grinzilor.
Etanşarea sistemelor pneumatice şi
hidraulice constituie una din cele mai importante probleme, deoarece are
infuenţă capitală asupra bunei funcţionări a echipamentelor.
In mod
firesc industria face eforturi sa obtina efecte de rationalizare pentru garniturile de etansare din interiorul
lagarelor printr-o reducere a diversitatii de profile şi de dimensiuni. Având
în vedere conditiile cadru diferentiate este imposibil sa se elaboreze un sistem
de etansare universal aplicabil. De regula se obtine o solutie optima numai cu
o garnitura de etansare special adaptata pentru cazul respectiv de aplicare.
CAP. 2 GENERALITĂŢI
În domeniul
tehnicii de etansare s-au făcut o serie de studii , astfel încât flexibilitatea
ceruta atât în ceea ce priveste materialele, cât si
în privinta geometriilor de etansare este dată de cele 17 tipuri de materiale standard si o
serie de materiale speciale .
Pot fi produse
garnituri de etansare cu diametre de pâna la 4.000 mm.
Există moderne "Sisteme de analiza pentru
Elemente Finite" pentru elastomeri si termoplaste cu care se
simulează comportamentul profilelor
Din necesitatea de a pune la dispozitie un raport optim geometrie/combinatie
de materiale pentru fiecare domeniu de aplicatie, a rezultat o diversitate mare
de forme de garnituri de etansare.
Există
două tipuri de etanşări:
- LINIARE
Etansari de pistoane,
etansari pentru tije de pistoane, garnituri etansare manseta,
curatatoare, inele de
ghidare, inele de sprijin, bucse
-
ROTAŢIONALE
Inele
de etansare radiale, inele de etansare axiale, etansari rotative
Definim
elementele componente ale cilindrului pneumatic conform figurii de mai
jos:
Astfel sistemele de etanşare pot fi
clasificate astfel:
-
sisteme de etanşare statice
X-Ring
-
sisteme de etanşare de translaţie – garnituri
pentru:
Tija
Piston
Racloare
-
sisteme de etanşare de rotaţie
Depinzând de rolul lor funcţional, elementele de
etanşare pot fi poziţionate după cum este prezentat în figura de mai jos:
Iată cum se comportă o garnitură de etanşare utilizată cu
diverse funcţii:
Profil U simetric Profil asimetric etanşae tijă Profil asimetric etanşare piston
Profilul U simetric – nu are destinaţie specială şi poate fi
folisit pentru etanşare dinamică atât exterioară cât şi interoară
Profil asimetric de etansare tija: Acest profil are o latura
mai scurta spre interior, destinat etansarii interioare.
Profil asimetric -etansare
piston: Acest profil are o latura mai scurta spre exterior, destinat etansarii exterioare.
Cap. 3 . TIPURI CONSTRUCTIVE DE ELEMENTE DE ETANŞARE
3.1.Sisteme recomandate pentru etansari pneumatice pentru
tije
Sistem pentru etansare tija:
inel ghidare F01, etansare tija S05-P,
raclor
A04-A
Etansare
tija S05-P pentru utilizare la aplicatii pneumatice cu sau fara
lubrifiere,
profilul special al buzei de etansare permitand retinerea peliculei initiale de
lubrifiere.
Raclorul
A01-A asigura o protectie fiabila contra patrunderii prafului si murdariei,
profilul special al buzei permitand retinerea peliculei initiale de lubrifiere.
Acest sistem este recomandat pentru cilindrii
pneumatici standard.
3.2.Sisteme de etansare recomandate pentru etansare tija
PTFE
PTFE este o poliamidă, materialul numit TEFLON sau Polytetrafluoroethylene
Sistem
pentru etansare tija PTFE: inel ghidare F01, etansare tija S19-F, raclor A27-F
Etansarea
tijei S19-F ofera o excelenta rezistenta chimica si termica, frictiune redusa
si eliminarea lipirii-alunecarii.
Raclor
A27-F cu muchie de stergere ca protectie contra patrunderii prafului si
murdariei, cu buza de etansare suplimentara pentru reducerea peliculei
reziduale.
Recomandat
pentru: aplicatii in industria chimica, cilindri cu deplasare rapida,
echipamente de pozitionare, etc.
3.3. Alte sisteme
recomandate pentru etansare tija /PTFE
S03-S
arc elicoidal pentru mai multa
forta de comprimare, dar flexibilitate redusa
S03-F
procent ridicat de umplere a
canalului (industria alimentara)
S25-27
set PTFE chevron pentru o buna
presiune de contact la gama de presiune redusa.
Pretensionarea exterioara a
arcului este necesara.
S25-27
set PTFE chevron pentru o buna
presiune de contact la gama de presiune mare.
Pretensionarea exterioara a
arcului este necesara
3.4. Sisteme de
etansare 1 recomandate pentru cilindri pneumatici standard
A11-A ca solutie de etansare completa pentru diametre mici si gama de
presiune redusa ( 16 bar)
S01-R / A01-A nerecomandat dar utilizabil pentru sisteme pneumatice cu
lubrifiere
3.5. Sisteme de etansare 2 recomandate pentru cilindri
pneumatici standard
Sistem
de etansare pentru piston:
Dispunere
spate-in-spate a garniturilor de piston K05-P cu inelul de ghidare F01 intre
ele, pentru pistoanele cu dubla actiune sau pentru separarea diferitelor
fluide.
Inel
de ghidare F01 pentru evitarea contactului metalic intre piston si cilindru.
Recomandat pentru: cilindri pneumatici standard
3.6. Sisteme recomandate pentru etansare piston standard
in regim de lucru usor (mediu)
K09-F
pentru frecare redusa
o buna rezistenta termica si
chimica
K09-D
un excelent effect de etansare
statica si dinamica
K09-H
pentru presiune inalta o buna
etansare statica
Sistem de etansare piston :
etansare compacta pentru piston K23-N
Garnitura piston K23-N cu inel de
sprijin activ, integrat.
Solutie de etansare a pistonului
cu o capacitate excelenta de etansare ca si profilul K09-N, dar sunt necesare
inlele exterioare de ghidare.
3.7. Etanşări de rotaţie
Sisteme recomandate pentru etansari de rotatie
cele mai uzuale sisteme de etansare a axului de rotatie
R01-AF
dispunere spate-in spate cu
inel pentru distributia lubrifiantului
R01-AF Special
dispunere spate-in spate cu
canelura pentru distributia lubrifiantului
R01-AF Special
dispunere unul in spatele
celuilalt cu inel crestat
Etansarea rotativa: R01-AF
Etansare
cu arc si profil exterior solid pentru carcase deschise, fixarea: prin placa de
prindere. Utilizare in special in laminoare, mecanisme de actionare mari in
industria grea, in constructii navale si alte domenii tehnologice.
Sistemul de etanşare cu
inel V
Garnitura rotativa: R06-P / R06-R-
asa numitul inel V (Forsheda) se aseaza pe ax si se roteste cu axul. Buzele de etansare sunt
influentate de forta centrifuga.
Inele
originale sunt executate din NBR (sau Viton), duritate: 60 Shore A
Daca
sunt produse din Ecopur : proprietatile materialului sunt mult mai bune
(rezistenta la uzura), dar diametrul axului trebuie sa fie cunoscut exact (nu
exista gama larga de diametre ale axului ca la inelele originale)
3.8. Etanşare cu fluide magneticeEtanşări cu lichid magnetic
Principiul de etanşare cu lichid magnetic
Lichidele magnetice au numeroase proprietăţi specifice: levitaţia, autolevitaţia, instabilităţile de suprafaţă, rotirea indusă de un câmp magnetic rotativ. În cazul etanşărilor cu lichid magnetic se utilizează posibilitatea poziţionării unei anumite cantităţi de lichid magnetic într-un câmp magnetic neuniform.
Lichidele magnetice au numeroase proprietăţi specifice: levitaţia, autolevitaţia, instabilităţile de suprafaţă, rotirea indusă de un câmp magnetic rotativ. În cazul etanşărilor cu lichid magnetic se utilizează posibilitatea poziţionării unei anumite cantităţi de lichid magnetic într-un câmp magnetic neuniform.
Forţa magnetică proporţională cu gradientul câmpului şi magnetizarea lichidului, va menţine lichidul magnetic într-un anumit spaţiu contra forţelor gravitaţiei, forţelor centrifugale sau diferenţelor de presiune.
Lichidul
magnetic este introdus în interstiţiul dintre arborele rotitor şi partea
fixă a etanşării. Acesta este înglobat în circuitul magnetic al unui magnet
permanent, şi este creat un câmp magnetic foarte neuniform. Lichidul magnetic
ia forma unui inel "O", etanşând perfect spaţiul dintre părţile în
mişcare relativă. Etanşările cu lichid magnetic pot fi utilizate doar pentru
gaze.
Ele sunt de neînlocuit în cazul etanşării trecerilor de vid înalt, sau etanşării perfecte a gazelor toxice, radioactive, sau foarte scumpe, la presiuni moderate.
Ele sunt de neînlocuit în cazul etanşării trecerilor de vid înalt, sau etanşării perfecte a gazelor toxice, radioactive, sau foarte scumpe, la presiuni moderate.
O susţinută activitate de cercetare a
desfăşurat în acest domeniu firma românească ROSEAL S.A. din Odorheiul Secuiesc.
Cap. 4.
NORME DE SĂNĂTATE ŞI SECURITATE A MUNCII
ÎN SISTEMELE PNEUMATICE
§
Norme specifice de
securitate a muncii pentru activitatea de producere a aerului comprimat cuprind
masuri de prevenire a accidentelor de munca si imbolnavirilor profesionale,
specifice acestei activitati.
§
Scopul prezentelor norme
specifice este eliminarea sau diminuarea factorilor de risc existenti in
sistemul de munca (executant-sarcina de munca-mijloace de productie-mediu de
munca).
§
Vârsta persoanelor
admise la exploatarea instalaţiilor pentru producerea aerului comprimat va fi
de minim 18 ani.
§
La instalaţiile de
producere a aerului comprimat se vor afişa, la loc vizibil, instrucţiuni
specifice de securitate a muncii privind exploatarea acestora.
§
Operatorul care lucrează
la instalaţiile de producere a aerului
comprimat va avea echipamentul de lucru, încălţămintea şi mâinile curate, fără
urme de ulei sau grăsime.
§
Atunci când agregatul de
comprimare are un singur filtru de aer este interzis curăţarea acestuia în
timpul funcţionării.
§
Inainte de punerea in
functiune a agregatului de comprimare se va verifica de catre operator intreaga
instalatie, inc1usiv legarea la nulul de protectie si la priza de
pamant,comform prevederilor standardelor in vigoare, dupa care se va deschide
robinetul cu ventil pentru alimentarea cu apa de racire a instalatiei.
§
Debitul apei de racire
va fi reglat astfel incat temperatura normala a apei,dupa racirea instalatiei,
sa nu depaseasca temperatura indicata in Cartea tehnica a utilajului.
§
Se interzice pornirea
agregatului de comprimare fara ca apa de racire sa circule in instalatie.
§
Pornirea si oprirea
agrgatului de comprimare trebuie sa se faca conform instructiunilor prevazute
in Cartea tehnica a utilazului.
§
0peratorul nu va permite
functionarea agregatului daca temperatura aerului comprimat va depasi 60°C, la iesirea din
racitoarele finale.
§
Temperatura apei de
racire la evacuarea din racitoarele intermediare,precum si din camasile de
racire, nu trebuie sa depaseasca valorile prescrise in Cartea tehnica a
utilajului.
§
Se interzice utilizarea
agregatelor de comprimare a aerului daca apa de rae ire nu are parametri in
conformitate cu eei indieati in Cartea tehnica a utilajului.
§
Înainte de oprirea
agregatului de comprimare se va proceda la purjarea impuritatilor si a
condensului din racitoarele intermediare si finale, oalele de condens,
recipiente tampon, precum si a celorlalte puncte de purjare ale separatoarelor
pe o distanta de 50 m
de statia de compresare in toate directiile.
Agregatul de comprimare a aerului trebuie sa fie oprit in mod
obligatoriu in urmatoarele cazuri:
a
)spargerea unei conducte;
b )vibratii
datorate cuplajelor defecte ale organelor in miscare si fixarii incorecte a
conductelor;
c
)cresterea presiunii de refulare peste limita maxima prescrisa;
d)scaderea
presiunii de separatie sub limita prescrisa;
e )jocuri
radiale sau zgomote anormale ale agregatului de comprimare;
f)defectiuni
in sistemul de ungere;
g)defectiuni
in sistemul de racire;
h)defectiuni
in sistemul de transmisie.
Daca se
observa si alte defectiuni, decat cele mentionate mai sus, operatorul trebuie
sa opreasca imediat instalatia.
§
Agregatele mobile de
comprimare a aerului trebuie adapostite pe timp de vara sub soproane iar in
timpul verii in incaperi care sa protejeze instalatia contra inghetului.
§
Se interzice instalarea
agregatelor de comprimare mobile in incaperile care nu au usi si ferestre cu
deschiderea in exterior.
BIBLIOGRAFIE
1. Ionescu M.- Mecanica fluidelor şi acţionări hidraulice şi pneumatice-
EDP – 1985
2. Noina, R, Ţanescu L.- Organe de maşini şi mecanisme- Ed.
Sigma 2005
5.
Lichiardopol L. Ş.a.- Mecanică aplicată- EDP-2005
6. www.brml.ro - Norma de metrologie legală