Сжатый воздух пневмоприводов автомобилей

ПНЕВМОПРИВОДОВ АВТОМОБИЛЕЙ

ВОЗДУХ КАК РАБОЧАЯ СРЕДА

Атмосферный воздух планеты «Земля»

В аспекте функций атмосферного воздуха в пневматических приводах автотранспортного оборудования основными показателями являются его давление и температура. Именно эти два фактора характеризуют потенциальные энергетические возможности сжатого в дальнейшем воздуха.

Климатические эксплуатационные условия РФ обеспечивают вероятную температуру атмосферного воздуха от –50°С до плюс 30°С.

Нормальное давление атмосферного воздуха меняется в среднем в интервале 0,099-0,103 МПа в зависимости от состояния земной атмосферы. В зависимости от рельефа местности атмосферное давление имеет значительные перепады, например, на высоте 3-4 км давление воздуха атмосферы составляет: высота 2 км — 0,08 МПа; высота 4 км — 0,06 МПа. Температура атмосферы падает примерно на 6°С при подъеме на 1 километр высоты над уровнем моря.

Атмосферный воздух планеты «Земля» представляет собой газовую смесь, состоящую из 21% кислорода, 78% азота и 1% инертных и прочих газов (аммиак, озон, углекислый газ и пр.). В атмосферном воздухе всегда имеются водяные пары и твердые минеральные и органические частицы.

Как рабочее тело пневматических приводов воздух имеет ряд ценных достоинств: практически всегда имеется в распоряжении пользователя, нет критического влияния утечек рабочей среды, нет необходимости рециркуляции — отработавший воздух благополучно возвращается в земную атмосферу. Вода представляет собой наиболее «вредное» загрязнение сжатого воздуха. Это проявляется в следующем: коррозия поверхностей трубопроводов, ресиверов и «обогащение» воздушной массы пневмопривода частицами твердой ржавчины. Однако, самым опасным является замерзание влаги в пневмоприводе при отрицательных температурах. Это приводит к тому, что образовавшийся лед (иней) приводит к уменьшению проходных сечений пневмоприводов, образованию пробок изо льда и примерзанию подвижных элементов пневмоагрегатов. Кроме того, влага смывает консистентную смазку с трущихся поверхностей оборудования, в результате чего увеличивается коррозия.

Этапы изменения свойств качества сжатого воздуха

в пневмоприводе

Нормальная работа сжатого воздуха в автотранспортном пневмоприводе может быть сведена к следующим этапам:

- всасывание и сжатие атмосферного воздуха в пневмоприводе компрессорной установкой;

- подача сжатого воздуха от компрессора через аппараты подготовки в ресивер и хранение рабочей среды при постоянном давлении;

- подача сжатого воздуха через органы управления в исполнительное устройство привода;

- выпуск сжатого воздуха из исполнительного устройства в атмосферу планеты.

Краткий анализ изменения параметров воздуха на данных этапах (для тормозного пневмопривода грузового автомобиля). При сжатии в цилиндре компрессора давление воздуха увеличивается до рабочего — примерно до 0,8 МПа, т.е. в 8 раз.

Объем атмосферного воздуха при этом уменьшается примерно в 8 раз. Температура сжатого воздуха из автомобильного компрессора Т_к связана с температурой атмосферного воздуха Т_а уравнением Т_к = Т_а∙8^0,2. Таким образом, при сжатии атмосферного воздуха его температура увеличивается в среднем в 1,5 раза, а по максимальным оценкам может достигать 220 - 250°С.

Подача сжатого воздуха в систему от компрессора (поршневого) происходит отдельными порциями. Для автомобильных компрессоров за один оборот коленчатого вала агрегата (0,02-0,1 с) подача составляет 4-75 см³. При этом давление в системе практически неизменно. В конечном итоге в ресиверах автомобиля сжатый воздух находится под давлением системы и с атмосферной температурой.

В процессе действия автотранспортного пневмопривода скорость перемещения сжатого воздуха в трубопроводе достигает 300 м/с, т.е. практически превышает скорость звука в земной атмосфере. По мере увеличения давления до номинального (для данного пневмоагрегата), скорость наполнения исполнительного устройства уменьшается до 0.

При выпуске сжатого воздуха из исполнительного устройства в атмосферу его скорость в 1,5-2,5 раза меньше чем при наполнении. При этом воздух расширяется в 5-8 раз. Температура рабочей среды резко снижается до атмосферной.

Дата добавления: 2014-01-03