Пневматические системы — незаменимая часть промышленного оборудования, особенно там, где требуется быстрое и точное перемещение рабочих органов. В основе таких систем часто работают пневмоцилиндры, отвечающие за преобразование энергии сжатого воздуха в механическое движение. Однако надёжность и срок службы этих элементов напрямую зависит от качества воздуха, поступающего в систему. И если воздух загрязнён — это не просто снижает производительность оборудования, но и может привести к полному выходу пневмоцилиндров из строя.
Почему качество воздуха критично для пневматики
На первый взгляд, сжатый воздух кажется чем-то простым — это ведь просто газовая смесь под давлением. Но на практике он может содержать влагу, пыль, масло, частицы ржавчины, химические примеси, которые попадают в пневмосистему через компрессор или из окружающей среды. Все эти примеси действуют как абразив, разрушающий внутренние элементы пневмоцилиндра.
Первым под удар попадает уплотнительный контур. Частицы пыли и грязи действуют как наждачная бумага: стирают уплотнения, приводят к их рассыханию и деформации. В результате снижается герметичность, падает эффективность перемещения, появляются утечки воздуха. Чем чаще работает цилиндр — тем быстрее происходит износ, особенно при отсутствии фильтрации.
Кроме уплотнений загрязнённый воздух ускоряет коррозию внутренних поверхностей цилиндра, особенно в стальных или дешёвых алюминиевых моделях. Влага в паре с кислородом и мелкодисперсной пылью образует агрессивную среду, разрушающую хонингованную поверхность цилиндра и повреждающую поршневой шток. Как итог — нестабильная работа, залипание, увеличение трения и рост энергопотребления.
Какие загрязнители наиболее опасны и как они действуют
Самыми разрушительными для пневмоцилиндра считаются аэрозольные масла и конденсат воды, особенно при высоких температурах. Масло попадает в воздух из компрессора — в частности, из его поршневой части. Если не установлены фильтры-отделители, пары масла оседают на стенках цилиндра, разрушают уплотнители, вызывают набухание резины и нарушение подвижности поршня.
Конденсат — ещё один злейший враг. Влажный воздух, охлаждаясь в магистралях, превращается в микрокапли воды. Даже при относительной влажности 50% и температуре +20 °C в 1 м³ воздуха может содержаться до 9 граммов воды. Без осушителя и водоотделителя эта жидкость попадает в пневмоцилиндр, вызывает коррозию, особенно в зонах трения и при простоях. И если в системе происходит частое включение-отключение — «удары» влажного воздуха разрушают механизм в разы быстрее.
Как продлить срок службы пневмоцилиндра
Чтобы пневмоцилиндр служил максимально долго, необходимо обеспечить надлежащее качество воздуха, поступающего в систему. Это значит — правильно спроектировать схему подготовки сжатого воздуха и регулярно её обслуживать. Основу защиты составляют три элемента: фильтр, осушитель и лубрикатор. Вот что по этому поводу думают специалисты компании TITAN LOCK:
- Фильтры тонкой очистки улавливают частицы пыли и твердые включения. Их устанавливают сразу после компрессора и перед каждым узлом потребления воздуха. Рекомендуется использовать фильтры с размером ячеек не более 5 микрон, а для прецизионных цилиндров — до 1 микрона.
- Осушители — устройства, удаляющие влагу из воздуха. Это может быть холодильный осушитель (для стандартных задач) или адсорбционный — если речь идёт о высокой влажности или ответственных системах. Без осушителя невозможно обеспечить стабильную и долгую работу пневмоцилиндра, особенно в холодное время года.
- Лубрикаторы подают в воздух тонкодисперсную смазку, которая уменьшает трение, продлевает срок службы уплотнителей и внутренних деталей цилиндра. Важно использовать именно те масла, которые совместимы с материалами уплотнений и не вступают в реакцию с рабочей средой.