Компрессоры для пневмоинструмента

Современная техника идет по пути усложнения: появляются новые технологии, электроника в большинстве случаев замещает механику, все большую популярность завоевывает автоматика. Однако в мире инструмента нашлось место и для «простой», «грубой» техники. И востребована она не меньше «электронных» машин. Речь идет о пневмоинструменте. А раз «пневмо», значит, требуется сжатый воздух — без компрессора не обойтись. Кстати, именно поэтому в ассортименте многих производителей компрессоры и пневматика идут рука об руку.

 

 

При классификации современных компрессоров необходимо учитывать немало факторов, среди которых область применения, наличие или отсутствие смазки, особенности конструкции, используемые для сжатия воздуха. По «маслоядности» агрегаты делятся на масляные и безмасляные. У каждого вида есть свои преимущества и недостатки.

 

В некоторых областях пригодны к использованию только безмасляные машины. Это касается пищевой промышленности, медицины (в частности, для подачи воздуха в стоматологические установки) и фармацевтики. Там требуется очень чистый, без примесей, воздух. Помощь фильтров при таких высоких требованиях бесполезна: «стерилизовать» от масла они не способны. К «сухим» компрессорам часто прибегают при покраске, производстве мягкой мебели.

 

В чем преимущества таких аппаратов? Прежде всего в том, что они не требуют масла. Значит, не надо тратить время на смазку, деньги на саму жидкость, а также контролировать состояние агрегата. У нас аренда компрессора в Москве цены невысокие.

 

«Минусами» являются относительно невысокая производительность и, что, пожалуй, главное, невысокий ресурс: при «сухом» трении детали изнашиваются быстрее.

 

Масляные установки более надежны и производительны, однако и ухода за собой требуют. Ресурс «маслоядных» компрессоров обычно больше безмасляных, последние и нагреваются сильнее. Однако производители стараются устранить этот недостаток: детали поршня делают из специальных полимерных материалов.

 

Наверное, у любого пользователя масляного компрессора рано или поздно возникает вопрос, какой смазкой пользоваться. Жестких ограничений в этом плане немного: заливать нужно только те сорта, которые указаны изготовителем машины. Например, моторные и трансмиссионные, как правило, неприемлемы (если только в паспорте не указано обратное — такие исключения встречаются). Иногда специалисты рекомендуют синтетические виды: например, автомобильную синтетику. В частности, масло с вязкостью 5W50. Оно обладает хорошими обволакивающими свойствами. Добавим, что все рекомендуемые сорта обычно универсальны и подходят едва ли не ко всем машинам.

 

ПРОИЗВОДСТВО ПНЕВМАТИЧЕСКОГО «ТОКА»

 

По принципу сжатия компрессоры делятся на поршневые и ротационные.

 

Процесс прессовки у поршневого агрегата выглядит следующим образом: воздух поступает через входной Т-образный («Т» в данном случае перевернутая) клапан в цилиндр. Там происходит сжатие, сопровождаемое нагревом (чем быстрее сдавливается воздух, тем выше поднимается его градус). Затем масса «вытекает» через выходной Т-образный клапан и направляется в магистраль с уже рабочим давлением. На выходе она охлаждается.

 

Сжатие в компрессоре с несколькими цилиндрами идет либо ступенчато, либо параллельно. В первом случае воздух проходит через несколько стадий последовательной прессовки. Во втором случае идет независимое сдавливание в нескольких поршнях, то есть на выходе с каждого из них мы получаем готовый к потреблению воздух с рабочим давлением.

 

Двигает поршни коленвал, приводимый в действие электродвигателем (у больших аппаратов зачастую дизельным мотором), поэтому утверждение, что пневмоинструменту совсем не нужно электричество хотя и верно, но способно ввести в заблуждение: электричество требуется компрессору, без которого инструмент работать не будет.

 

Передача от двигателя к коленвалу может быть или прямой, или ременной. Второй вариант используется для экономии ресурса компрессорной головки: чтобы обеспечить одну и ту же производительность, коленвал такой машины будет двигаться менее интенсивно, чем у прямоприводной. При одинаковых времени работы, скорости вращения и прочих равных производительность у ременного компрессора больше, а шумность, что не менее важно, намного ниже. Агрегаты с прямым приводом вполне подходят для небольших мастерских — там большая производительность не нужна, значит, и переплачивать за более дорогие аппараты не надо. Последние лучше взять в автосервис, на строительство, небольшое производство. У винтового компрессора иной принцип действия, нежели у поршневого. Воздух всасывается через специальный клапан, затем проходит фильтрацию и направляется в камеру с винтовой парой. Именно там и происходит прессовка при помощи двух червячных винтовили спиралей (таким образом, ротационные компрессоры делятся на винтовые и спиральные), приводимых в действие электродвигателем. Сжатие происходит за полный оборот ведущего винта.

 

Скажем о роли масла в работе ротационного компрессора. Помимо теплоотвода и снижения трения между деталями, оно выполняет функцию герметика: заполнив зазоры, предотвращает утечку сжатого воздуха в область более низкого давления.

 

В отличие от поршневых машин в винтовых сжатие происходит непрерывно, а не «порциями», нет возвратно-поступательных движений, меньше трение, работа не такая шумная, сами машины более надежны и требуют обслуживания гораздо реже поршневых.

 

Для снижения децибел производители снабжают некоторые модели шумозащитным кожухом. Если такая изоляция применена на винтовых агрегатах, то неприятной помехи практически не слышно, во всяком случае, дискомфорта она создавать не будет.

 

Регулировку работы компрессора сегодня доверяют автоматике. Агрегат не может функционировать постоянно, иначе он быстро выйдет из строя. Воздух накачивается циклами: как только давление в ресивере достигнет определенного уровня (например, 10 атмосфер), аппарат отключается — больше не рекомендуется по соображениям прочности бака. По мере потребления воздуха давление падает. Как только его уровень снизится до, скажем, 8 атмосфер, машина заново включается. Время паузы между циклами работы зависит от расхода (объема и интенсивности) воздуха и размеров ресивера: чем он больше, тем реже включается компрессор. Данные по давлению и температуре поступают с датчиков: прессостата и термостата. Показания последнего важны с точки зрения возможного перегрева агрегата.

 

ОТ ГАРАЖЕЙ ДО КОНВЕЙЕРОВ

 

В зависимости от класса выделяют бытовые, полупрофессиональные, профессиональные и индустриальные машины. Различия заключаются в первую очередь в износостойкости и производительности, следовательно, и область применения у них разная. Заметим также, что многие специалисты выделяют всего два класса: промышленный и непромышленный (бытовой) — так принято на Западе.

 

Другие же соглашаются с градацией, приведенной выше. Бытовые агрегаты не могут похвастаться высокой производительностью и большим ресурсом. Они нередко безмасляные, поэтому долго работать без передышки не в состоянии. Однако компрессоры данного класса имеют и преимущества: простота в обслуживании (зачастую пользователь избавлен от заправки машины маслом), низкая цена, а также небольшие размеры (во многом благодаря маленькому ресиверу), облегчающие транспортировку.

 

«Ареал» бытовых машин — гараж, дача, возможно, даже квартира, небольшая частная мастерская. Чаще всего они предназначены для одного пользователя, работающего пневмоинструментом с незначительным расходом воздуха. Следовательно, суперпроизводительность не нужна.

 

Отсюда — конструктивные признаки данного класса машин: наиболее характерны прямая передача и одноцилиндровый механизм.

 

Кольца поршня масляных компрессоров сделаны уже из металла. Естественно, по ресурсу они значительно превосходят «сухие» «хобби» (по некоторым оценкам, живут дольше в 2-3 раза). Все эти усовершенствования, разумеется, отражаются и на цене. Верхний предел производительности таких машин — 300 л/мин, у безмасляных он чуть меньше (250).

 

Профессиональные машины предназначены для длительной эксплуатации. Их нередко устанавливают на фабриках и заводах. У машин повышенный по сравнению с техникой более низкого класса ресурс, они дольше могут работать без перерыва, их производительность доходит до 600 л/мин. Кстати, единицы измерения для профессиональной техники чаще всего используют уже другие — кубические метры в минуту.

 

Учитывая потребности в сжатом воздухе, на производстве возникает нужда в быстрой прессовке, поэтому неудивительно, что зачастую у профессиональных поршневых машин компоновка с ременным приводом. Подобная конструкция обеспечивает и более эффективное охлаждение: спицы ведомого колеса делают в виде лопаток — получается своеобразный вентилятор, не требующий дополнительного привода.

 

Статус «профессиональный» предусматривает интенсивную эксплуатацию компрессора, поэтому к конструкции цилиндра в данном случае предъявляются повышенные требования. Смазка тут присутствует по умолчанию (если только компрессор не используется в пищевой или, скажем, медицинской промышленности), а головка цилиндра зачастую выполнена из чугуна — она надежнее и изнашивается медленнее.

 

Наконец, индустриальные машины. Они еще более производительны, поэтому нередко воздух от них подается многим пользователям: например, на заводах и фабриках к рабочим местам мастеров подведена магистраль от компрессора, к которой подключается пневмоинструмент — такие промышленные агрегаты эффективно используют на конвейерах. Индустриальной техникой чаще всего называют тяжелые компрессорные установки.

 

Скажем об основных характеристиках компрессоров.

 

Ресурс — оценочное время, в течение которого машина может функционировать (до момента выхода из строя по причине изношенности). На практике поломки зачастую случаются по вине пользователя, поэтому реальный срок службы может отличаться от оценочного. Добавим, что при прочих равных ресурс компрессора обратно пропорционален частоте вращения коленчатого вала. Так что если хотим долгой работы без сбоев, то придется пожертвовать скоростью.

 

Объем ресивера — объем накопительного бака. Говорит скорее о занятом воздухом (да и самим компрессором) пространстве, но прямо на количество воздуха эта цифра указывает далеко не всегда. В одном и том же ресивере оно может быть разным — все зависит от давления.

 

Производительность. Различают производительность по входу и по выходу. Первая показывает, какой объем воздуха потребляет компрессор в минуту, вторая — какой объем машина выдает за это же время. Нетрудно догадаться, что всасывает агрегат больше, чем поставляет в ресивер — часть воздуха неизбежно «теряется» по дороге. По этому поводу нередко возникают недопонимания. Например, итальянские фирмы приводят данные по входу. Покупатель принимает эти показатели за «выходные» цифры, а потом жалуется, что аппарат не дает «сколько написано». При оценке компрессора важно обратить внимание на то, какую именно производительность указал изготовитель. Или же узнать коэффициент Кпр, показывающий, во сколько раз объем воздуха на всасывании отличается от объема готовой «массы».

 

Добавим, производительность не обозначает скорость наполнения ресивера, которая непостоянна и зависит от давления и температуры всасываемого воздуха.

 

Производительность и компрессоров, и пневмоинструментов измеряют в данных, пересчитанных на условия всасывания (атмосферное давление), что позволяет соизмерять эти цифры независимо от рабочего давления.