機械加工工場で使用する空気源圧力は通常0.5 ~ 0.8mpa (5 ~ 8 bar)範囲内であるが、具体的な圧力値は設備のタイプ、プロセスの需要と安全規範によって総合的に確定しなければならない。 詳細な分析は次のとおりです
一、よく見られる設備の空気源圧力需要
- エアツール
- 風動レンチ/ドライバー: 通常必要0.6 ~ 0.7mpa、圧力が低すぎるとトルクが不足し、高すぎると工具やワークが破損する可能性があります。
- 空気圧グラインダー/サンダー: 圧力需要が高く、一般的には0.7 ~ 0.8 MPaを選択します。
- スプレーガン (塗装、サンドブラスト): 圧力範囲が広く、0.4 ~ 0.7mpaいずれも可能ですが、塗装材料と効果に応じて調整する必要があります。
- CNC工作機械と自動化設備
- 空気圧クランプ/チャック: 通常必要0.5 ~ 0.6mpa、圧力安定が重要で、変動が大きすぎるとワークの緩みや加工精度が低下する可能性がある。
- 主軸冷却とパージ: 一部のハイエンド工作機械は0.6 ~ 0.8mpaの清潔で乾燥した空気は、切り屑が主軸や光学系に入らないようにする。
- 空気圧搬送システム
- 材料搬送 (アルミ屑、プラスチック粒子など): 圧力需要は輸送距離と材料特性によって異なり、短距離輸送は必要かもしれない0.3 ~ 0.5 MPa、長距離または複雑な管路が必要です。0.6 ~ 0.8mpa。
二、圧力選択の根拠
設備メーカー仕様
すべての空気圧機器には、定格作動圧力範囲 (例:0.5 ~ 0.7mpa) 、範囲を超えてパフォーマンスが低下したり破損したりする可能性があります。 例えば、あるブランドのエアレンチは、入力圧力を下回ってはならないことを明確に要求している0.6mpaを選択します。トルクが名目値に達しません。
プロセス精度の要求
- 精密加工 (光学素子、半導体など): 必要0.6 ~ 0.8mpaの安定ガス源は、精密フィルタ (0.01μm級) と乾燥機 (露点 ≦-40 ℃) を配合し、微小粒子や水蒸気が製品の歩留まりに影響しないようにする。
- 通常の機械加工:0.5 ~ 0.6mpa需要を満たすことができるが、圧力変動 ≦ ± 0.05 MPaを確保する必要があり、加工振動や寸法偏差を引き起こす可能性がある。
管路損失とガスタンク配置
- 管路の長さと直径: 長距離や細い管路は圧力損失を招くので、初期圧力を高めることで補償する必要がある。 例えば、長さ100メートル、DN25の管路は流量が5m & sup3;/minの場合、圧力損失は約0.05 MPa。
- ガスタンク容量: 大容量ガスタンク (例えば2m & sup3;) 緩衝用ガスのピークを減らし、圧力変動を減らし、エアコンプレッサをより低い圧力で運転することができる (例えば0.55mpa需要を満たすことができます。
三、安全とエネルギー効率の最適化
- ストレスが高すぎるリスク
- 加速設備の摩耗: 空気圧工具シールは高圧下で劣化しやすく、寿命が30% ~ 50% 短くなる。
- エネルギー消費量を増やす: エアコンプレッサの出力圧力が0.1 MPa上がるごとに、エネルギー消費量が約7% ~ 10% 増加する。
- 安全上の危険性: 高圧ガス漏れは爆発や人員傷害を引き起こす可能性があり、安全弁を取り付ける必要がある (設定圧力は通常定格圧力より10% 高い)。
- 圧力が低すぎる影響
- 設備の性能が低下した: エアレンチのトルクが不足してボルトの締め付けトルクが基準を満たさないと、安全事故を引き起こす可能性がある。
- 生産効率の低下: エア輸送システムの圧力不足は資材の詰まりを招き、ダウンタイムが増加する。
- 最適化の提案
- 分級ガス供給: 設備の需要に応じて異なる圧力区域 (例えば、高精度区域は0.7mpa、普通区域は0.5mpa) を設置し、減圧弁で調節する。
- インテリジェント制御: インバータエアコンプレッサ + 圧力センサを採用し、使用量に応じて出力圧力を動的に調整し、省エネは15% ~ 20%。
- 定期メンテナンス: 管路のさびを掃除し、老朽化したシールを交換し、圧力損失を減らす。
四、実際の事例の参考
- 自動車部品加工工場:
- エアレンチ: 0.65mpa
- CNC工作機械の治具: 0.55mpa
- アルミ屑搬送システム: 0.7mpa
- ガスタンク + 減圧弁の組み合わせにより、エアコンプレッサの出口圧力は0.75 MPaに設定され、実際の使用点圧力は0.6 ± 0.02 MPaに安定した。
- 精密金型工場:
- サンドブラスト: 0.7mpa
- エア測定器: 0.6mpa (三級フィルタを配合する必要があります)
- エアコンプレッサは露点 ≦-20 ℃ の冷凍機を配置し、圧縮空気の品質を確保する。
