Ce știți despre tipurile și structurile perforatoarelor pneumatice?
Nu există o limită pentru numărul de sisteme de producție și fabricație în care perforatoarele pneumatice acționează ca motoare. Cu ajutorul aerului comprimat, ele oferă o acțiune rapidă și fiabilă pentru a găuri un orificiu, tăia o formă sau amprenta un material. Recunoașterea faptului că varietățile și structura lor de bază sunt fundamentale este relevantă pentru stabilirea naturii și utilizării lor versatilă.
Principiul de funcționare de bază:
În esență, perforatoarele pneumatice transformă energia aerului comprimat în energie mecanică. Aerul comprimat este forțat într-un cilindru și acționează un piston. Mișcarea liniară a acestui piston, fie direct, fie prin dispozitive de amplificare, este transmisă unei scule de perforare care transferă mișcarea la materialul care trebuie prelucrat.
Tipuri comune de perforatoare pneumatice:
1. Perforatoare pneumatice alternative:
Descriere: Cel mai comun tip. Cilindrul pneumatic face ca instrumentul de perforare să se deplaseze în linie dreaptă în timpul procesului, în jos în timpul mișcării de perforare și în sus în timpul mișcării de revenire.
Subtipuri (în funcție de cadru/structură):
- Perforatoare cu cadru C: Au forma literei C. Cilindrul este poziționat vertical, iar pe brațul superior oscilează o piesă de perforare care este acționată în jos prin material și într-o matriță situată pe brațul inferior/masă. Asigură un acces bun la spațiul de lucru din față și din lateral. De obicei, este specific pentru lucrări ușoare până la medii și pentru piese mai mici.
- Perforatoare cu cadru O (cu laturi drepte): Au o construcție complet închisă/de tip cutie în jurul întregului spațiu de lucru. Cilindrul este montat vertical pe partea superioară și împinge în jos piesa de perforare. Rigiditatea, stabilitatea și precizia de aliniere ale acestui design oferă rigiditatea necesară pentru sarcini mai mari, materiale mai groase sau pentru perforări precise unde este esențială o acuratețe extremă. Redu deformarea cadrului sub sarcină.
2. Perforatoare pneumatice rotative:
Descriere: Nu au curse de perforare liniare; au un mecanism rotativ. Un piston acționează asupra unui mecanism cu manivelă sau cu came, propulsat de aer comprimat, transformând mișcarea liniară a pistonului în mișcare de rotație a unei turnete sau roți echipate cu mai multe seturi de perforatoare și matrițe.
Funcție: Diverse seturi de perforatoare și matrițe sunt poziționate deasupra piesei de prelucrat pe măsură ce turneta se rotește. Gaura este apoi perforată prin actuatori separați care acționează în jos (de obicei pneumatic) corespunzător fiecărui perforator. Excelent pentru aplicații cu viteză mare, unde este necesară o perforare repetitivă a unor varietăți de forme sau dimensiuni de găuri, fără a fi nevoie să schimbi manual sculele.
Componente structurale principale:
Toate tipurile de perforatoare pneumatice au construcții de bază comune:
1. Cadru: Asigură suportul solid și conține restul componentelor. Absoarbe șocul de impact. Rigiditatea și capacitatea sunt definite de materiale (fontă, oțel) și proiectare (cadru în formă de C, cadru în formă de O).
2. Cilindru de aer: O secțiune etanșă în care o forță de aer comprimat este utilizată pentru a acționa asupra unui piston. Forța teoretică maximă de perforare (tonaj) depinde de diametrul cilindrului și de presiunea aerului.
3. Piston: încapsulat în interiorul cilindrului, este forțat să se deplaseze rectiliniu datorită presiunii aerului. Tija acestuia aplică forța direct asupra suportului de probă sau asupra unui mecanism de amplificare.
4. Suport probă / Batiu: Aceasta este ansamblul în care scula de perforare este introdusă și fixată sigur prin strângere. Este conectat direct la tija pistonului (în construcțiile simple) sau se deplasează în cadrul mașinii. Începe să se miște vertical, în direcția cursei probei.
5. Suport matriță / Masa: Partea fixă sau mobilă care susține ferm matrița. Se află chiar sub suportul de probă. Proba sau matrița ține materialul între aceasta și matriță.
6. Valve de comandă:
- Supape direcționale (de exemplu, supape cu sertar): Reglează cu precizie debitul de aer comprimat care intră și iese din camerele cilindrului, ceea ce determină poziția (extins, retras, oprit) a pistoanelor.
- Regulator de presiune: Regulatorul de presiune asigură controlul presiunii aerului injectat în sistem, ceea ce are un impact direct asupra forței de perforare generate.
- Supape de reglare a debitului: Reglează viteza aerului utilizat pentru alimentarea sau evacuarea cilindrului și, astfel, controlează viteza mișcării perforezei în interiorul cilindrului și înapoi.
7. Sistem de ghidare: Important pentru precizie și durabilitate. Suportul de probă/batiul se deplasează de-a lungul rulmenților liniari sau al bușonilor pentru a fi centrat perfect în matriță, iar în timpul cursei sarcina laterală este minimă. Proiectările de tip O-frame oferă în mod normal o ghidare mai bună.
8. Rezervor de aer opțional (dar comun): Un rezervor cu aer comprimat situat în jurul berbecului. Asigură o sursă imediată de aer pentru a garanta o cursă constantă a forței berbecului și, cel mai important, în cicluri rapide și rapide care ar putea pierde presiunea din conducta principală de alimentare.
9. Mecanism de reglare a cursei (comun): Oferă operatorilor posibilitatea de a modifica distanța pe care o parcurge berbecul în jos. Aceasta reduce timpul de ciclu (se minimizează risipa) și protejează sculele. Poate fi opritori mecanici sau setări.
Caracteristici operaționale influențate de structură:
Forța (TonaJ): aceasta este un rezultat obținut prin dimensiunea alezajului cilindrului și presiunea aerului. Structurile în formă de O pot suporta un tonaj mai mare — mai multă rigiditate.
Viteză (Cicluri pe minut - SPM): Depinde de dimensiunea cilindrului, debitul de aer, viteza valvei și masa în mișcare. Cele mai mari valori SPM se obțin cu mașinile de găurit rotative.
Precizie și repetabilitate: Influorate de rigiditatea cadrului, calitatea sistemelor de ghidare și precizia valvei de control. Structurile în formă de O tind să asigure cea mai mare precizie.
Concluzie:
Perforatoarele pneumatice își justifică puterea prin combinația dintre viteză mare și curățenie, cu un sistem de control relativ simplu în comparație cu cel hidraulic. Cunoașterea diferenței dintre tipurile alternative (cadru C, cadru O) și cele rotative oferă o imagine asupra domeniilor lor de aplicare, fie că este vorba de operațiuni universale la o singură stație sau de operațiuni rapide cu mai multe scule. Performanțele lor pot fi rezumate în termeni de forță, viteză, precizie și durabilitate, prin structura de bază care include un cadru robust, un cilindru pneumatic puternic, ghidare precisă și distribuție rapidă a aerului. Combinarea mecanicii cu pneumatica face ca acestea să devină instrumente foarte utile și inevitabile în procesarea eficientă a materialelor.