Как это работает: воздушный компрессор

  • 2019

Несколько лет назад это было обычным делом для магазинов иметь центральный источник питания, который управлял всеми инструментами через систему ремней, колес и карданных валов. Власть была направлена ​​вокруг рабочего пространства с помощью механических средств. Хотя ремни и валы могут отсутствовать, многие магазины по-прежнему используют механическую систему для перемещения мощности по магазину. Он основан на энергии, хранящейся в воздухе, который находится под давлением, а сердце системы - воздушный компрессор.

Вы найдете воздушные компрессоры, используемые в самых разных ситуациях - от угловых заправок до крупных заводов. И все больше и больше, воздушные компрессоры находят свое применение в домашних мастерских, подвалах и гаражах. Модели, рассчитанные на любую работу, от надувания игрушек в бассейне до электроинструментов, таких как пистолеты для гвоздей, шлифовальные машины, дрели, ударные гайковерты, степлеры и пистолеты-распылители, теперь можно приобрести в местных домашних центрах, у дилеров инструментов и в каталогах по почте.

Большим преимуществом воздушной энергии является то, что каждому инструменту не нужен свой громоздкий мотор. Вместо этого один двигатель компрессора преобразует электрическую энергию в кинетическую энергию. Это делает легкими, компактными, удобными в обращении инструменты, которые работают тихо и имеют меньше изнашиваемых деталей.

Типы воздушных компрессоров

В то время как есть компрессоры, которые используют вращающиеся рабочие колеса для создания давления воздуха, компрессоры с принудительным смещением являются более распространенными и включают модели, используемые домовладельцами, деревообрабатывающими, механиками и подрядчиками. Здесь давление воздуха увеличивается за счет уменьшения размера пространства, в котором находится воздух. Большинство компрессоров, с которыми вы столкнетесь, выполняют эту работу с поршневым поршнем.

Как и небольшой двигатель внутреннего сгорания, обычный поршневой компрессор имеет коленчатый вал, шатун и поршень, цилиндр и головку клапана. Коленчатый вал приводится в движение электродвигателем или газовым двигателем. В то время как есть небольшие модели, которые состоят только из насоса и двигателя, большинство компрессоров имеют воздушный резервуар для удержания количества воздуха в заданном диапазоне давления. Сжатый воздух в резервуаре приводит в действие пневматические инструменты, и электродвигатели включаются и выключаются, чтобы автоматически поддерживать давление в резервуаре.

В верхней части цилиндра вы найдете головку клапана, которая удерживает впускной и выпускной клапаны. Оба представляют собой просто тонкие металлические клапаны - один установлен снизу, а другой - сверху пластины клапана. Когда поршень движется вниз, над ним создается вакуум. Это позволяет наружному воздуху при атмосферном давлении открывать впускной клапан и заполнять область над поршнем. Когда поршень движется вверх, воздух над ним сжимается, закрывает впускной клапан и толкает выпускной клапан открытым. Воздух перемещается из выпускного отверстия в резервуар. С каждым ходом в бак поступает больше воздуха, и давление повышается.

Типичные компрессоры выпускаются в одно- или двухцилиндровом исполнении, чтобы соответствовать требованиям инструментов, на которые они работают. На уровне домовладельцев / подрядчиков большинство моделей с 2 ​​цилиндрами работают так же, как одноцилиндровые версии, за исключением того, что на оборот приходится два хода вместо одного. Некоторые коммерческие 2-цилиндровые компрессоры представляют собой 2-ступенчатые компрессоры - один поршень нагнетает воздух во второй цилиндр, что еще больше увеличивает давление.

Компрессоры используют реле давления для остановки двигателя, когда давление в резервуаре достигает заданного предела - около 125 фунтов на квадратный дюйм для многих одноступенчатых моделей. Однако в большинстве случаев вам не нужно слишком много давления. Поэтому воздушная линия будет включать регулятор, который вы устанавливаете в соответствии с требованиями к давлению используемого вами инструмента. Датчик перед регулятором контролирует давление в резервуаре, а датчик после регулятора контролирует давление в воздушной линии. Кроме того, в баке имеется предохранительный клапан, который открывается в случае неисправности реле давления. Реле давления может также включать разгрузочный клапан, который снижает давление в баке при выключении компрессора.

Многие шарнирно-поршневые компрессоры смазываются маслом. То есть они имеют масляную ванну, которая смазывает брызги подшипников и стенок цилиндров при вращении кривошипа. Поршни имеют кольца, которые помогают удерживать сжатый воздух поверх поршня и не допускать попадания смазочного масла в воздух. Кольца, однако, не совсем эффективны, поэтому некоторое количество масла попадет в сжатый воздух в виде аэрозоля.

Наличие масла в воздухе не обязательно является проблемой. Многие пневматические инструменты требуют смазки, и часто добавляются встроенные масленки, чтобы увеличить равномерную подачу к инструменту. С другой стороны, эти модели требуют регулярных проверок масла, периодической замены масла и должны эксплуатироваться на ровной поверхности. Больше всего, есть некоторые инструменты и ситуации, которые требуют безмасляного воздуха. Аэрозольная окраска маслом в воздушном потоке вызовет проблемы с отделкой. И многие новые пневматические инструменты для деревообработки, такие как гвоздодеры и шлифовальные машины, разработаны так, что не содержат масла, поэтому нет никакой возможности засорять деревянные поверхности маслом. В то время как решение проблемы масляной пыли в воздухе включает в себя использование маслоотделителя или фильтра в воздушной линии, лучшей идеей является использование безмасляного компрессора, который использует постоянно смазываемые подшипники вместо масляной ванны.

Разновидностью поршневого компрессора автомобильного типа является модель, в которой используется цельный поршень / шатун. Поскольку нет запястного пальца, поршень наклоняется из стороны в сторону, так как эксцентриковая цапфа на валу перемещает его вверх и вниз. Уплотнение вокруг поршня поддерживает контакт со стенками цилиндра и предотвращает утечку воздуха.

Там, где потребности в воздухе скромны, может быть эффективен мембранный компрессор. В этой конструкции мембрана между поршнем и камерой сжатия изолирует воздух и предотвращает утечку.

Мощность компрессора
Одним из факторов, используемых для обозначения мощности компрессора, является мощность двигателя. Однако это не лучший показатель. Вам действительно нужно знать количество воздуха, которое компрессор может подавать при определенном давлении.

Скорость, с которой компрессор может подавать объем воздуха, указывается в кубических футах в минуту (куб. Фут). Поскольку атмосферное давление играет роль в том, как быстро воздух поступает в цилиндр, cfm будет изменяться в зависимости от атмосферного давления. Это также зависит от температуры и влажности воздуха. Чтобы установить равномерное игровое поле, производители рассчитывают стандартные кубические футы в минуту (scfm) как cfm на уровне моря с воздухом 68 градусов F при относительной влажности 36%. Номинальные значения Scfm приведены, например, при определенном давлении - 3,0 scfm при 90 фунт / кв.дюйм. Если вы уменьшите давление, scfm поднимется, и наоборот.

Вы также можете столкнуться с рейтингом, который называется смещение cfm. Эта цифра является продуктом рабочего объема цилиндра и числа оборотов двигателя. По сравнению с scfm он обеспечивает индекс эффективности компрессорного насоса.

Значения cfm и psi важны, потому что они указывают инструменты, которыми может управлять конкретный компрессор. При выборе компрессора убедитесь, что он может обеспечить количество воздуха и давление, необходимое для ваших инструментов.

ВИДЕО.

Следующая статья