Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Устройство и принцип действия самодельной пневматики


Устройство пневматического пистолета: принципы, конструкция, строение

Конкретную схему пневматического пистолета или винтовки, а также их принцип действия всегда можно посмотреть в прилагаемом к ним паспорте. Здесь мы попытаемся обозначить самые общие принципы устройства пневматического оружия. Материалы взяты из открытых источников глобальной сети, первоисточник определен не был, поэтому в небольшом изложении с современными дополнениями предлагаю почитать про то, как же работают вся современная пневматика. На серьезное авторство и первоисточник не претендую. Итак, подробно и самым коротким способом про устройство пневматического пистолета.

Пневматическое оружие использует в своей основе энергию сжатого газа, передаваемую пуле. Газ используют разный – CO2, воздух, азот и другие. При выстреле газ расширяется и преобразует свою энергию в кинетическую энергию пули.

Принципы действия

Способов классификации пневматики существует более чем надо, здесь мы будем классифицировать ее по типу способа создания давления:

А теперь рассмотрим каждый принцип работы пневматического пистолета детальнее.

Одноразовая накачка (компрессионная)

Вручную однократно взводится рычаг, который двигает поршень, увеличивая давление в резервуаре. При спуске открывается выпускной клапан, и газ расширяется в канал ствола. За выстрел выходит весь газ, повторные выстрелы требуют очередного взвода. Мощность выстрела повторяемая, за счет одинакового объема сжатого воздуха. Отсутствие отдачи. Скорости до 200 м/c.

Многоразовая накачка (мультикомпрессионная)

Для выстрела можно провести несколько качков рычага, варьируя итоговое давление и мощность выстрела. Сжатого газа может хватить и на несколько выстрелов, но, как правило, происходит один. Понятно, что за счет различий в создаваемом давлении от выстрела к выстрелу, итоговая мощность при повторениях будет различаться. Начальная скорость до 280 м/c.

Предварительная накачка (PCP)

Система схожа с вышеобозначенным, в различии отсутствия системы накачки в оружии. Кроме того, резервуар здесь может быть как составной частью оружия (привычно), так и находиться отдельно. Накачка происходит при помощи компрессора (насоса) или баллона. Давление – до 300 атмосфер. Используемый газ – воздух или азот. Модели снабжаются редуктором, устройство понижающим давление на выходе. При высоком давлении в основном резервуаре, повторяемость выстрелов будет на высоком уровне.  Накачки хватает в среднем на 20 выстрелов. Начальная скорость выстрела – около 350 м/с.

Углекислый газ (CO2)

Этот принцип действия пневматического пистолета похож на PCP со сменным резервуаром. В отличие от воздуха углекислый газ находится здесь сразу в двух состояниях – сжиженном и газообразном. При выстреле газообразная часть CO2 выходит, давление понижается, и сразу же новая часть сжиженной углекислоты переходит в газ. Повторяемость выстрелов в системах на CO2 оставляет желать лучшего: давление углекислоты сильно зависит от температуры (при 20°C – 60 атм., при 0°C – 33 атм.), при выстреле баллон охлаждается, снова понижая давление. Поэтому при темповой стрельбе из CO2 мощность от выстрела к выстрелу будет падать. CO2 пневматика является самым доступным и распространенным классом пневматики, средние скорости выстрела  находятся около 120 м/c. Ограничения технологии – примерно 240 м/c. Используются как одноразовые 8, 12 и 88 граммовые баллончики, так и резервуарные заряжаемые от огнетушителей.

Накачка патрона

Встречаются и системы накачного патрона. Пуля укладывается в специальный колпачок-уплотнитель, а воздух при помощи ручного насоса закачивается в гильзу. В момент выстрела ударник бьет по капсюлю-клапану, тем самым приводя пулю в действие. В среднем создаваемое давление в «гильзе» около 200 атмосфер. Скорость выстрела в зависимости от исполнения может сильно колебаться, в среднем около 140 м/c.

Пружинно-поршневая система

Здесь нет клапанов и резервуаров. Резервуар здесь непосредственно является продолжением стола. При взводе поршень оттягивает пружину в заднее положение и фиксируется. При выстреле энергия сжатой пружины заставляет поршень двигаться вперед, тем самым создавая в процессе движения давление между пулей и поршнем.

Оружие имеет отличную повторяемость от выстрела к выстрелу. Некоторые модели снабжаются газовыми пружинами (ГП), в которых в процессе влияния на поршень имеет место и сжатый газ. Плюсы таких пружин – снижение отдачи и шума, отсутствие усадки пружины.

Многие доступные населению винтовки используют как раз ПП принцип действия. Скорости колеблются от 100 м/c до 380 и выше.

В пружинно-поршневой пневматике, в отличие от предыдущей, максимальное давление не создается в момент выстрела, а сам момент движения пули может быть не оптимальным для достижения наилучших результатов (полный разгон по стволу и дестабилизирующие потоки за стволом). Поэтому в ПП особое внимание уделяется подбору типа пуль.

Отдача

Если оружие с накачкой лишено этого понятия, за счет отсутствия внутри движущихся массивных элементов, то в пружинно-поршневой пневматике отдача на высоких мощностях может стать серьезной проблемой. В момент выстрела происходит «дергание» винтовки назад, в момент же резкой остановки поршня происходит движение вперед. При этом в зависимости от подбора пули, она может и не успеть вылететь к моменту остановки поршня, что дополнительно сыграет на отрицательной точности выстрела. Кроме того такие нагрузки крушат оптику и коллиматоры, предназначенные даже для огнестрельных моделей. Пневматика со сбалансированной схемой отчасти решает эту задачу.

Итого, в базовых моментах, как стреляет пневматический пистолет, мы посмотрели. Теперь переходим к главным узлам любой пневматики.

Основные элементы

Системы взведения и нагнетания

Могут быть ручными и автоматическими.

В ручных системах используется мускульная сила человека. Такая система всегда находится «под рукой», но для взвода все же необходимо «потратиться» ручной силой и временем взвода или накачки. Расположение и вид таких систем сильно различается: от обычного рычага до переламывающихся стволов.

Автоматические системы подразумевают использование компрессоров или баллонов высокого давления. Плюсы - автоматизация процесса накачки сразу на несколько выстрелов, минусы – необходимость дополнительного приобретения такой системы.

Отдельно выделяются системы на CO2: простота использования очевидна, но из минусов нужно отметить одноразовость баллончиков.

УСМ

В любом случае конструкция пневматического пистолета, как и другого оружия, включает в себя УСМ. Ударно-спусковой механизм в мире пневматике может быть «неполным», за счет бесполезности в некоторых моделях ударного механизма.

Общая схема МР-654к

Ударный механизм

Используется в моделях с накачкой с возможностью произведения нескольких выстрелов. В момент выстрела курок ударяет по выпускному клапану, тем самым открывая его. Курки могут быть открытыми и скрытыми, открытый курок позволяет его взводить вручную.

Энергию курку передает боевая пружина (БП). Воздействие происходит напрямую или через тягу. БП может быть пластинчатой (устройство МР-654к) или винтовой (большая часть, например, разборка Аникса-111). Между штоком клапана и курком может располагаться ударник, задняя часть которого называется бойком. Удержание БП во взведенном состоянии осуществляется шепталом спускового механизма.

Спусковой механизм

Предназначается для удержания оружия на боевом взводе и его спуска. От плавности и точности отработки спускового механизма (например, свободного хода спускового крючка) будет зависеть общая точность стрельбы.

Выделяют спусковые механизмы:

  • Одинарного действия – нужно сначала взвести курок, а затем произвести спуск.
  • Только двойного действия – стрельба только самовзводом, где нажатие спускового крючка заставляет спусковую тягу отводить курок, и без постановки на боевой взвод под действием БП ударять по клапану.
  • Двойного действия – есть возможность как стрельбы самовзводом, так и предварительного взведения курка.

Усилие и длина хода при стрельбе самовзводом гораздо выше, чем при стрельбе с предварительной постановке на боевой взвод, что будет отрицательно влиять на итоговую точность стрельбы. Усилие измеряется в граммах (так, на соревнованиях по спортивной стрельбе минимальное усилие 500 г), ход – в миллиметрах.

Предохранители

Предназначены для обеспечения общей безопасности и предотвращения случайных выстрелов. По основному принципу действия предохранители делятся на фиксирующие и разделяющие УСМ. Также выделяют автоматические и неавтоматические предохранители.

Автоматические предохранители предотвращают выстрел при незакрытом канале ствола, при взводе рычага и т.д.  Также может присутствовать и нажимные автоматические предохранители, например, требующие полного обхвата рукояти для совершения выстрела (Colt 1911).

Ручной и автоматический предохранители на CLT 1911

Неавтоматические предохранители «в среднем» имеют исполнение в виде флажка, ползунка или кнопки. Может быть как с одной стороны, так и с двух.

Дополнительно к приспособлениям безопасности можно отнести специальные рычаги сброса с боевого взвода без совершения выстрела (на память, отдельный рычаг в Daisy 5501), а также указателей нахождения оружия на боевом взводе (в том же 5501 в окошке курка появляется красная полоса).

Дозаторы

Выпускают необходимую часть газа в ствол. В самом классическом CO2 варианте в дозаторе имеет три отверстия. Первое отверстие снабжается иглой и резиновыми прокладками, куда устанавливается баллончик. Под действием поджимного винта при помощи иглы происходит прокол баллончика, газ заполняет камеру дозатора, а давление и прокладки не дают газу выходить через это отверстие. Второе отверстие закрыто фиксирующимся на пружине клапаном, а шток клапана выходит через герметизированное третье отверстие. При ударе курка по штоку клапан открывается, а под действием пружины возвращается на исходную позицию. Таким образом, жесткость пружины и клапан для пневматического пистолета и выступают в роли главных дозирующих устройств.

Клапанный узел МР-654к

Из еще одной классической схемы можно вспомнить механизм подвижного ствола (Аниксы и др.). Здесь третье отверстие со штоком отсутствует, а удар происходит при помощи ствола с грузиком по клапану.

В системах с накачкой фиксацию выпускного клапана дополнительно обеспечивает создаваемое внутри резервуара высокое давление. Кроме того, здесь давление от выстрела к выстрелу может различаться, поэтому дополнительно оружие снабжают системой регуляции постоянного давления в выпускной камере.

Также можно уделить внимание устройству прокалывания баллона. В основном используется схема с поджимным винтом, где прокол происходит за счет ручного закручивания винта до пробития мембраны. При усердном закручивании могут повредиться игла и прокладки. Винты могут быть открытыми и скрытыми, с антабкой или закруткой и т.д. Другой вариант прокола – клиновый. Баллон усаживается на свою позицию и закручивается до упора, но мембрана баллона в таких условиях не прокалывается. После этого пятка рукоятки или магазина устанавливается на свою позицию, обеспечивая дополнительное смещение баллона внутри еще на миллиметр, обеспечивая прокол. Схемы имеются как в наших вариантах (Аникс А-3000, опускается рычаг), так и в зарубежных (Walther CP99, поворачивается рычаг). Имеются и другие более изощренные виды проколов (например, Атаман-М1 методом удара о пол).

Ствол

Ствол одна из самых важных частей оружия для совершения хорошего выстрела. От него зависит многое, включая и общее впечатление о том, как работает пневматический пистолет. Здесь происходит направление и ускорение пули, к тому же нарезные стволы закручивают пули для их дальнейшей стабилизации.

В классическом строении ствола выделяют:

  • Патронник
  • Пульный вход
  • Нарезная часть

Патронник предназначен для размещения гильзы, в пневматическом изложении есть у оружия с накачкой патрона. Пульный вход имеет форму усеченного конуса, и предназначен для ровного входа пули в нарезную часть. В последней пуле придаются все характерные для нее свойства: скорость и вращение. Про типы стволов и примеры, можно почитать в статье про нарезную и гладкоствольную пневматику.

Самый распространенный калибр для пневматики – 4.5 мм (.177 дюйма). В меньшей распространенности калибры 5.5 и 6.35 мм. Другие калибры встречаются еще реже, в промышленном изготовлении точно выпускают 14.5 мм, возможно, есть и больше.

В гладкоствольной пневматике калибр соответствует диаметру ствола, а стрельба производится стальными шариками BB (в нарезных стволах применяется свинцовые пули, подробнее про Типы пуль).

Основные материалы стволом – сталь, реже латунь. Латунь обладает меньшим коэффициентом трения, что предпочтительнее при выборе.

Итоговая кучность стрельбы зависит от многих факторов ствола – соосности, прямолинейности, чистоты, точности исполнения. К тому же, большинство стволов имеют тонкие стенки, что на большой длине при выстреле может создавать вибрацию, поэтому винтовочные стволы делают с толстыми стенками или плотно утрамбовывают в больший внешний кожух.

Опять же предпочтительнее для повышения точности иметь неподвижный ствол. В гладкоствольной недорогой пневматике же для повышения итоговой мощности, за счет герметичного выброса газа, применяют схемы с подвижными стволами. Существуют и другие схемы «подвижного ствола», применяемые в высокоточном нарезном оружии – здесь их используют для снижения отдачи и повышения точности.

Запирание

Механизм запирания служат для обеспечения герметичного сцепления ствола и затвора, для ликвидации потерь газа. Как таковой затвор в пневматике за редким исключением отсутствует. В ПП пневматике переломного типа запирание происходит за счет передней стенки ствольной коробки и прокладки в казенной части ствола. Газобаллонники для ликвидации утечек могут использовать выдвижные втулки дозатора или же подвижный ствол.

Питание

Обеспечивает подачу боеприпасов и их хранение. Однозарядное оружие использует ручной метод досыла, в многозарядном досыл пули происходит вручную или же автоматически. Автоматическая подача бывает принудительной и гравитационной.

Гравитационная подача базируется на силе тяжести пуль. Такая подача применима лишь для шаров BB, с предъявлением высоких требований к ним по качеству. Принудительная подача пуль основывается на магазинах с подпружиненным или конвейерным (тысячные Аниксы) механизмом. В комбинированном варианте имеется бункер и встроенный подпружиненный магазин меньшего объема.

Для классических свинцовых пуль при многозарядной подаче обычно используются барабаны-клипы револьверного принципа действия. Обычная вместительность клипа – 6-12 пуль. Разновидностью барабана может служить продолговатая пластина с коморами, предназначенная для поперечного движения (магазин МР-61). Реже встречаются другие типы магазинов (например, со спиральной подачей), но они более капризны в эксплуатации.

Обычным современным решением для пневматических пистолетов является использование магазина, вставляемого, как и в боевых прототипах, в рукоятку. При этом такие магазины сразу же могут содержать в себе клапанный узел.

Выбрасыватели

Устройство пневматического оружия обычно не предусматривает наличие выбрасывателей, вещь довольно редкая, и применимая отчасти лишь для патронов с накачкой. Здесь механизм соответствует выбрасывателям в огнестрельных аналогах, за исключением, что для извлечения гильзы нужна большая сила, поэтому конечный рывок затвора производится руками.

Автоматика

Большая часть современной многозарядной пневматики относится к классу самозарядной за счет мускульной силы человека. К тому же вошедшие в моду пистолеты с системой BlowBack добавляют их в класс полностью самозарядных, т.к. взвод пистолета на следующий цикл стрельбы полностью обеспечивается отработанным обратным ходом газа предыдущего выстрела. В настоящее время использование получило дальнейшее распространение – автоматическая подача шаров и самозарядность позволили запустить в широкое производство несколько моделей с автоматическим режимом стрельбы. Здесь же стоит выделить и применение электроники в некоторых видах для достижения регулируемого автоматического огня.

Прицел

Здесь можно выделить использование механических, оптических, коллиматорных, голографических прицелов и ЛЦУ. Обо всем этом более подробно написано в статье про виды прицелов.

Удержание

Основной элемент для удержания длинноствольных винтовок – ложе. Основные элементы – цевье и приклад. В мощных образцах применяют амортизирующий резиновый тыльник. В пистолетах все проще, здесь имеется лишь рукоятка, в которой, как правило, размещаются магазин и баллон. Реже копийные модели могут иметь возможность установки приклада (например, АПС или Маузер). Щечки рукояти обычно выполняются из пластика, дерева или резины.

Дополнительные элементы

Надульник – утолщение на конце ствола, используется для уменьшения колебания ствола при прицеливании и выстреле, удобного переламывания винтовки или же просто в декоративных целях.

Компенсаторы – в основном очередной декоративный элемент, в особо мощных винтовках служит для уменьшения запрокидывания оружия при выстреле.

Амортизаторы – уменьшение влияния отдачи при выстреле в пружинно-поршневой пневматике.

Глушители – снижение уровня звука на выходе. Для пружинно-поршневой пневматики, где удар поршня порой звучит громче самого выстрела, применение может быть неоправданным. К тому же многие газобаллонные модели в своей конструкции используют «фальшглушители», в которых сам девайс используется лишь для маскировки удлиненного ствола под ним, в целях увеличения мощности. Применение же глушителя в системах накачки и CO2 пневматики вполне реально, и может сильно сократить выходной уровень звука.

 

Те, кто смог осилить хотя бы половину этого текста, и не уснул, наверняка, увидели, что пневматического оружие это определенно структурированный элемент с возможностью разнообразного исполнения каждого отдельного узла. Строение пневматического пистолета не содержит чего-то сверхсложного, каждый элемент полезен и влияет на итоговый выстрел. Правильное понимание даже этих базовых вещей может облегчить весь цикл обработки оружия: выбор, стрельбу, чистку, тюнинг, ремонт, дать возможность полного понимания каждого выстрела.

Подпишитесь на наши новости

Поделитесь интересным материалом с друзьями

Читайте похожие статьи

Пневматическое устройство | инструмент | Britannica

Основные типы пневматических устройств

Воздушные компрессоры и пневматические инструменты составляют основные классы пневматических устройств. Другие виды аппаратов, в которых используется сжатый воздух, - это окрасочное оборудование, пневматические трубки для транспортировки материалов и тормозные системы поездов.

Воздушный компрессор - это машина с механическим приводом для сжатия воздуха от некоторого начального давления на входе (обычно атмосферного) до более высокого давления.Компрессоры (а также другие гидравлические машины) можно разделить на два основных типа, в зависимости от действия воздуха или жидкости: (1) компрессоры с принудительным вытеснением и (2) скоростные или динамические типы.

В типах с принудительным вытеснением или статическим давлением характерным действием является изменение объема или действие смещения. Последовательные объемы воздуха удерживаются в замкнутом пространстве, а давление увеличивается за счет уменьшения объема пространства. В простом ручном шиномонтажном насосе давление создается за счет перемещения поршня в цилиндре.Компрессоры с принудительным вытеснением подразделяются на поршневые (прямолинейное возвратно-поступательное движение) и роторные (движение по круговой траектории) компрессоры. В объемной машине, если пренебречь утечкой, объемная скорость потока (кубические футы в секунду) через компрессор по существу постоянна в широком диапазоне давлений нагнетания.

Компрессор динамического типа может быть подразделен на центробежный тип (поток через вращающийся бегунок или ротор в основном в радиальном направлении), осевой тип (поток через бегунок в основном в направлении, параллельном оси вращения). ), и струйного типа.

Пневматические инструменты можно разделить на две большие категории в зависимости от способа привода: ротор и поршень. Оба типа известны как пневмодвигатели. Вращающийся компрессор, работающий в обратном направлении, служит одним из типов двигателей. Сжатый воздух входит в корпус, толкает лопатки и вращает центральный вал или шпиндель. К шпинделю крепится дрель, шлифовальный круг или другое приспособление. Поршневой компрессор, работающий в обратном направлении, также работает как двигатель.Сжатый воздух входит в цилиндр, расширяется и заставляет поршень двигаться. Обратный ход может быть вызван сжатым воздухом с другой стороны поршня или пружиной. К поршневому поршню может быть присоединен инструмент, такой как клепальный молоток. Пневматические инструменты обычно снабжаются сжатым воздухом под давлением около 90 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм).

Используя сжатый воздух в качестве источника энергии, были разработаны инструменты, которые являются относительно легкими, компактными, портативными, простыми в эксплуатации и свободными от поражения электрическим током и искр.При подводных операциях сжатый воздух предотвращает попадание воды в пневмодвигатель.

Пневматические инструменты также можно разделить на две группы по типу инструментов: переносные инструменты и перфораторы. Портативные пневматические инструменты включают абразивные приспособления (например, шлифовальные станки, буферы и шлифовальные машины), сверла, развертки, пробиватели, установщики шпилек, отвертки, гаечные ключи, ножницы, гаечные ключи и ударные инструменты. Обычно они приводятся в движение лопастным пневмодвигателем. Рабочие скорости можно регулировать путем дросселирования воздуха, подаваемого к двигателю.Пневматические двигатели не нагреваются при перегрузке; они без повреждений выдержат многократные срывы и резкие развороты. В шлифовальных машинах используются пневмодвигатели, типичные для этого класса устройств.

Переносные инструменты также включают отбойные молотки и пневмоподъемники. Пневматические отбойные молотки содержат поршень с пневматическим приводом, который наносит последовательные удары по долоту или формовочному инструменту на конце молотка. Инструмент клапанного типа имеет отдельный механизм для управления потоком воздуха к поршню, что позволяет оператору контролировать скорость и силу ударов.В компрессионных заклепочниках сжатие или сжимающее действие на заклепку достигается за счет воздушного поршня, соединенного с кулачком, клином или рычагом. Заклепочник с вилкой имеет пневматический зажим или тиски, которые удерживают работу на месте; вилка поглощает удары и тем самым снижает утомляемость оператора. Подъемники, работающие на сжатом воздухе, используются в операциях, требующих точного контроля скорости подъема или опускания. В большинстве случаев они используются на открытом воздухе и в условиях, в которых присутствуют коррозионные пары, взрывоопасные газы или легковоспламеняющиеся жидкости.

Существуют также различные портативные специальные инструменты, такие как вибраторы для бетона, инструменты для зенковки, шипованные отвертки, миксеры для краски, воздушные пусковые двигатели, трамбовки для полотна железных дорог, заточные машины для клапанов, поршневые опилочные машины и станки для шлифования хвостовиков.

Перфораторы используются для горных работ и выемки горных пород. Примером такого пневматического инструмента является перфоратор или ударный молот, который состоит из поршня и дрели, изготовленных из высокоуглеродистой стали. Сверло свободно удерживается в зажимном патроне на конце цилиндра, и его быстро наносит удар свободно движущийся поршень.Для наклонных вниз скважин необходимо предусмотреть средства для удаления бурового шлама, пыли и шлама. Обычно используется полое сверло, через которое пропускают воду или воздух, чтобы удалить стружку и охладить сверло. Другой вид перфоратора, называемый перфоратором, используется для горизонтальных скважин при горных работах и ​​проходке туннелей. Он устанавливается на какой-либо тип установки или рамы и механически вводится в работу. Стопорные сверла используются в основном при бурении с забойным или надземным бурением из-за характеристик автоматической подачи.Обычный стопор - это перфоратор с самовращающейся буровой коронкой и автоматической подачей при помощи воздушного поршня. Большие пневматические землеройные буры, устанавливаемые на грузовые автомобили на прицепах, используются для рытья колодцев и взрывных работ в карьерах. Компрессор большой мощности подает воздух не только для питания бурового инструмента, но и для подъема инструментов в отверстии и удаления бурового шлама из отверстия. Такие машины используются с преимуществом в областях, где поверхностные воды недостаточны для обеспечения бурового раствора, необходимого для стандартных роторных машин и машин для бурения скважин с тросом.

Пневматические отбойные молотки с ручным управлением обычно используют цельностальные сверла и не оборудованы для автоматического вращения. Один тип инструмента с клапаном, другой - без клапана. Тяжелые машины весом около 80 фунтов (36 кг) используются для разрушения бетонного покрытия, фундамента и валунов. Средние отбойные молотки, весом от 50 до 70 фунтов (от 23 до 32 кг), используются при взломе легких бетонных полов, щебня и мерзлого грунта. Легкие инструменты весом менее 50 фунтов используются для взлома полов, мощения и кирпичной кладки стен.Отбойные молотки тяжелого и среднего веса могут быть адаптированы для установки шипов.

Сжатый воздух - хорошее средство для подачи аэрозольной краски. В пистолете-распылителе краска (например, лак, эмаль или пластиковое покрытие) распыляется и смешивается со сжатым воздухом. Принцип работы аналогичен принципу действия струйного компрессора, при этом сжатый воздух служит движущей силой для втягивания краски в зону смешивания. Окраска распылением обычно подразумевает покрытие относительно больших поверхностей, например, здания.Термин «аэрограф», напротив, означает устройство для нанесения тонкого распылителя краски малого диаметра, защитного покрытия или жидкого красителя. Аэрограф может представлять собой распылитель в форме карандаша, используемый для множества более подробных действий, таких как затенение рисунков и ретушь фотографий.

Пневматические конвейеры используются в различных приложениях для перемещения материалов. В системе давления на выходе из компрессора приводит во входное отверстие конвейерной системы. В вакуумной системе вход компрессора находится в конце системы.Перепад давления воздуха в системе зависит от обрабатываемого материала. Во многих местах почта переносится с одного места на другое с помощью пневмотранспорта в тубах. С помощью пневматических систем можно транспортировать все виды материалов, от золы и цемента до замороженных продуктов, минералов, орехов и семян. Пневматическое перемещение безопасно, быстро, чисто, автоматически и гибко.

Некоторые недавно разработанные автомобили поддерживаются воздушной подушкой. Самым успешным из этих транспортных средств на воздушной подушке (ББА) является судно на воздушной подушке британского производства.Он используется в коммерческих целях как паром для перевозки пассажиров и автомобилей; некоторые из них курсируют по Ла-Маншу. Экспериментальные «гусеничные скиммеры» (поезда на воздушной подушке) находятся в стадии разработки в ряде стран, но еще не получили широкого коммерческого использования. При планировании многих городских транспортных систем учитываются транспортные средства на воздушной подушке, способные развивать скорость до 300 миль (480 км) в час. Другие специализированные формы транспортных средств на воздушной подушке были разработаны для использования на пересеченной местности - например, в арктических регионах - и для других необычных применений.

Тормоза поездов и большинства автобусов и больших грузовиков работают под давлением воздуха. Шток поршня пневмоцилиндра оказывает усилие на тормозное устройство. На железнодорожных вагонах пневматическая тормозная система включает компрессор, пневмоклапаны, регуляторы, трубопроводы, резервуар и другие аксессуары. Существуют рычаги, цилиндры и другие приспособления для приложения усилий к тормозной колодке, которые опираются непосредственно на обод колеса. Различные меры безопасности с автоматическим управлением обеспечивают определенное тормозное действие в случае возникновения неисправности.

.Пневматические преобразователи давления

Основные инструменты КИП

Датчики давления баланса сил или пневматические датчики давления

Прежде всего мы должны знать, что датчики давления баланса сил - это очень старая концепция, которая использует пневматические (воздушные) сигналы для работы датчиков.

Они устарели, и в сегодняшнем поколении мы работаем с датчиками давления SMART.

Эта статья размещена только для понимания функционирования пневматических датчиков давления.

Важной унаследованной технологией для всех видов непрерывных измерений является самобалансирующаяся система.

Система «самобалансировки» постоянно уравновешивает регулируемое количество с измеренным количеством, регулируемое количество становится индикатором измеренного количества после достижения баланса.

Обычная система ручных весов - это тип весов, используемых в лабораториях для измерения массы:

Здесь неизвестная масса - это измеряемая величина, а известные массы - это регулируемая величина.

Лаборант-человек прикладывает столько масс к левой части шкалы, сколько необходимо для достижения баланса, затем подсчитывает общую сумму этих масс, чтобы определить количество неизвестной массы.

Такая система идеально линейна, поэтому эти весы широко используются в научных работах.

Механизм масштабирования сам по себе является образцом простоты, и единственное, что нужно стрелке для точного определения, - это состояние баланса (равенство масс).Если задача балансировки возложена на автоматический механизм, регулируемое количество будет непрерывно изменяться и приспосабливаться по мере необходимости, чтобы сбалансировать измеренное количество, тем самым становясь представлением этого измеренного количества.

В случае приборов для измерения давления давление легко преобразуется в силу посредством воздействия на поверхность чувствительного элемента, такого как диафрагма или сильфон.

Уравновешивающая сила может генерироваться, чтобы точно компенсировать силу технологического давления, создавая прибор для измерения давления уравновешивания сил.

Подобно лабораторным весам, промышленный прибор, построенный на принципе уравновешивания измеренной величины с регулируемой величиной, будет по своей природе линейным, что является огромным преимуществом для целей измерения.

Также читайте: Принцип работы сильфонов, диафрагм и трубок Бурдона

Здесь мы видим диаграмму датчика пневматического давления с балансировкой сил, уравновешивающего измеренный перепад давления с регулируемым давлением воздуха, который становится пневматическим выходным сигналом:

Перепад давления измеряется заполненной жидкостью диафрагмой «капсула», которая передает усилие на «силовой стержень».«Если силовой стержень перемещается из своего положения из-за этой приложенной силы, высокочувствительный механизм« перегородки »и« сопла »обнаруживает это и заставляет пневматический усилитель (называемый« реле ») посылать другое давление воздуха в сильфон.

Сильфон прижимается к «штанге диапазона», которая поворачивается, чтобы противодействовать начальному движению штанги силы. Когда система возвращается в состояние равновесия, давление воздуха внутри сильфона будет прямым линейным представлением давления технологической жидкости, приложенного к мембранной капсуле.

С небольшими изменениями конструкции этого датчика давления мы можем преобразовать его с пневматического на электронный балансировочный усилитель:

Дифференциальное давление измеряется с помощью того же типа заполненной жидкостью мембранной капсулы, которая передает усилие на силовой бар. Если силовой стержень перемещается из положения из-за этой приложенной силы, высокочувствительный электромагнитный датчик обнаруживает это и заставляет электронный усилитель посылать другое количество электрического тока на силовую катушку.

Силовая катушка прижимается к линейке диапазона, которая поворачивается, чтобы противодействовать начальному движению силовой планки. Когда система возвращается в состояние равновесия, миллиамперный ток через силовую катушку будет прямым линейным представлением давления технологической жидкости, приложенного к капсуле диафрагмы.

См. Также: Анимация работы датчика давления

Явным преимуществом приборов для измерения давления с балансировкой сил (помимо присущей им линейности) является ограничение движения чувствительного элемента.

В отличие от современного датчика давления на основе диафрагмы, который использует характеристики пружины мембраны для преобразования давления в силу, а затем в движение (смещение), которое воспринимается и преобразуется в электронный сигнал, датчик баланса сил работает лучше всего, когда диафрагма провисает и совсем не имеет пружинных характеристик.

Уравновешивание силы давления технологической жидкости достигается приложением регулируемого давления воздуха или регулируемого электрического тока, а не естественным натяжением пружинного элемента.

Это делает инструмент для уравновешивания сил гораздо менее восприимчивым к ошибкам из-за усталости металла или любого другого ухудшения характеристик пружины.

К сожалению, у приборов для уравновешивания сил есть и существенные недостатки. Механизмы баланса сил имеют тенденцию быть громоздкими и преобразуют внешнюю вибрацию в силу инерции, которая добавляет «шум» к выходному сигналу.

Кроме того, количество электроэнергии, необходимое для обеспечения адекватной уравновешивающей силы в электронном передатчике уравновешивания сил, таково, что практически невозможно ограничить уровень ниже уровня, необходимого для обеспечения искробезопасности (защита от случайного воспламенения взрывоопасной атмосферы путем ограничения количество энергии, которое инструмент мог бы разрядить в искру).

Кредиты: Тони Р. Купхальдт - Лицензия Creative Commons Attribution 4.0

.Пневматический позиционер клапана

Принцип работы

Пневматический позиционер клапана - это инструмент, работающий по принципу баланса сил для позиционирования штока регулирующего клапана в соответствии с пневматическим сигналом, полученным от контроллера или станции ручной загрузки, независимо от трения сальниковой коробки, привода гистерезис или несбалансированные силы на плунжере клапана. Таким образом, позиционер обеспечивает надежную и точную работу регулирующего клапана.

Пневматический позиционер клапана

Позиционер клапана представляет собой устройство балансировки сил, которое обеспечивает положение плунжера, которое прямо пропорционально давлению на выходе контроллера.Позиционер сравнивает силы, создаваемые управляющим сигналом и штоком регулирующего клапана через соединитель движения и кулачок обратной связи, и, соответственно, он подает или стравливает воздух, идущий к приводу клапана.

Воздух КИП поступает на сигнальную диафрагму. Увеличение сигнала приведет к перемещению диафрагмы и штока, соединяющего заслонку, вправо. Шток, соединяющий заслонку, затем откроет заслонку подачи, допуская давление питания на выход, который соединен с диафрагмой привода.

Выпускная заслонка остается закрытой, когда соединительный шток заслонки отклоняется вправо. Эффект увеличения сигнала заключается в увеличении давления в приводе. Это повышенное давление в приводе перемещает шток клапана вниз и поворачивает рычаг позиционера по часовой стрелке.

Это вращение рычага по часовой стрелке приводит к сжатию пружины диапазона через кулачок. Когда шток клапана достигает положения, требуемого контроллером, сжатие пружины диапазона создает уравновешивающую силу, в результате чего закрываются обе заслонки.

Если управляющий сигнал уменьшается, усилие, оказываемое сигнальной диафрагмой, также уменьшается, а сила пружины диапазона толкает шток соединения заслонки влево, открывая заслонку выпуска. Это вызывает уменьшение давления на мембране привода и позволяет штоку клапана двигаться вверх, пока не установится новый баланс сил.

Позиционер регулирующего клапана прямого действия

Позиционер регулирующего клапана обратного действия

Источник: pneuconvalves

Статьи, которые могут вам понравиться:
Что такое контур управления?
Приводы одностороннего действия
Клапан с сильфонным уплотнением
Детали электрического привода
Программное обеспечение регулирующего клапана
.Пневматические весоизмерительные ячейки

Принципиальные контрольно-измерительные приборы

Принципы пневматических весоизмерительных ячеек

Если сила приложена к одной стороне диафрагмы, а давление воздуха - к другой стороне, определенное значение давления будет необходимо, чтобы точно уравновесить силу. Это давление пропорционально приложенной силе.

Пневматический датчик веса

Основные части пневматического датчика веса следующие:

  • Гофрированная диафрагма с прикрепленной верхней поверхностью и приспособлениями для приложения силы.
  • Регулятор подачи воздуха, сопло и манометр расположены, как показано на рисунке.
  • Заслонка, расположенная над соплом, как показано на рисунке.
Работа пневматического тензодатчика

Измеряемая сила прилагается к верхней стороне диафрагмы. Из-за этой силы диафрагма отклоняется и заставляет заслонку перекрывать отверстие сопла. Теперь подача воздуха обеспечивается в нижней части диафрагмы. Когда заслонка закрывает отверстие сопла, под диаграммой возникает противодавление.3 кгс.

  • Точность этой системы составляет 0,5 процента от полной шкалы.
  • .

    Смотрите также