СИНТЕЗ ПНЕВМОПРИВОДУ З РАЦІОНАЛЬНИМИ КОНСТРУКТИВНИМИ ПАРАМЕТРАМИ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-6840.2025.2.10Ключові слова:
пневмопривід, робочий процес, енергоефективність, раціональні параметри, діаметр поршняАнотація
У статті представлено результати дослідження впливу параметрів пневматичного приводу на його працездатність та енергоефективність. На основі математичної моделі у середовищі «Matlab» побудовано поверхні взаємозалежності переміщення, швидкості поршня, тисків та площ робочої та вихлопної порожнин циліндра. Встановлено, що зростання масової витрати стисненого повітря, яке є наслідком збільшення діаметра поршня, призводить до зниження енергоефективності системи. Показано, що навіть незначне (на один сусідній типорозмір зі стандартного ряду) збільшення діаметра циліндра може зменшити коефіцієнт корисної дії пневмосистеми більш ніж на 8%. Запропоновано методику синтезу пневмоприводу з раціональними конструктивними параметрами, яка дозволяє на етапі його проєктування обрати найменший допустимий діаметр поршня, що забезпечує необхідне зусилля при мінімальній витраті стисненого повітря. Це призводить до підвищення енергоефективності пневмосистеми за умови забезпечення стабільної та безпечної роботи.
Посилання
Statista Research Department. Verteilung des Stromverbrauchs in Deutschland nach Verbrauchergruppen in denJahren 2014 und 2024 [Електронний ресурс]. Statista. Retrieved fromhttps://de.statista.com/statistik/daten/studie/236757/umfrage/stromverbrauch-nach-sektoren-in-deutschland/(Accessed: 18.10.2025).
Radgen, P. Compressed Air Systems in the European Union: Energy, Emissions, Savings Potential and PolicyActions. / P. Radgen, E. Blaustein // Stuttgart: Fraunhofer Institute for Systems Technology and Innovation, 2001.https://publica.fraunhofer.de/entities/publication/60fbadfb-caf9-4e21-bd6e-5095fbff1964 (Accessed: 18.10.2025).
Radermacher, T. Potenzialstudie Energie-Kosteneinsparung in der Fluidtechnik: Final report No. 37EV181030 /M.Merx, A. Sitte, V. Boyko, M. Unger // TU Dresden, University of Stuttgart. – 2021.https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/potenzialstudie-energie-kosteneinsparung-in-der (Accessed:18.10.2025).
Šešlija, D. D. Improving energy efficiency in compressed air systems – Practical experiences / D. D. Šešlija,I.M. Milenković, S. P. Dudić, J. I. Šulc // Thermal Science. – 2016. – Article 20(00):22-22.DOI:10.2298/TSCI151110022S
Festo AG & Co. KG Energy Efficiency in Production in the Drive and Handling Technology Field (EnEffAH). FinalReport No. 0327484A-E. – 2012. https://www.eneffah.de/EnEffAH_Broschuere_engl.pdf (Accessed: 18.10.2025).
Dindor, R. Estimating Potential Energy Savings in Compressed Air Systems / R. Dindor // Procedia Engineering. –2012. – Vol. 39. – P. 204–211. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.026
McKane, A. Motor systems energy efficiency supply curves: A methodology for assessing the energy efficiencypotential of industrial motor systems / A. McKane, A. Hasanbeigi // Energy Policy. – 2011. – Vol. 39, Issue 10.https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.08.004
Rihong, X. Dynamic simulation and optimization of cushioning performance in high-speed pneumatic cylinders / X.Rihong, L. Qungui, X. Kai // Processes. – 2022 – Vol. 10(4). – Article 819. DOI: https://doi.org/10.3390/pr10040819
Du, H. Energy-Saving for Industrial Pneumatic Actuation Systems by Exhausted Air Reuse Based on a ConstantPressure Elastic Accumulator / H. Du, W. Liu, X. Bian, W. Xiong // Sustainability. – 2022. – Vol. 14(6). – Arrticle3535. DOI: 10.3390/su14063535
Boyko, V. Energy Efficiency of Pneumatic Actuating Systems with Pressure-Based Air Supply Cut-Off / V. Boyko,J.Weber // Actuators. – 2024. – Vol. 13(1). – Article 44.
Jiang, Z. Energy-Saving Methods in Pneumatic Actuator Stroke Using Expansion and Exhaust Transfer / Z. Jiang //IET Journal of Engineering. – 2021. – Vol. 2021, Issue 12. – P. 1006–1015. DOI: 10.1049/tje2.12000.
Šešlija, M. Reuse of Exhausted Air from Multi-Actuator Pneumatic Systems / M. Šešlija, N. Stojanović, B. Janković,D.Petrović // Actuators. – 2021. – Vol. 10, No. 6. – P. 125. DOI: 10.3390/act10060125.
Krytikov, G. The synthesis of structure and parameters of energy efficient pneumatic actuator / G. Krytikov, M.Stryzhak, V. Stryzhak // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – Vol. 1/7(85). – P. 38–47.DOI: 10.15587/1729-4061.2017.92833
Strizhak, M. Optimization of Braking Phase Coordinates for Energy-Efficient Operation of Pneumatic Systems / M.Strizhak, А. Rogovyi, S. Iglin // Problems of the Regional Energetics. – 2025. – Vol. 3-67. – P. 125 – 140. DOI:10.52254/1857-0070.2025.3-67.11
Festo AG & Co. KG, “Standards-based cylinders DSBC, to ISO 15552,” [Online]. Available:https://www.festo.com/ua/uk/p/ctandartnii-pnevmotsilindr-id_DSBC/. Accessed: Oct. 22, 2025.
