Introduzione
Questo è un modello 3D di un Compressore ad Aria a Pistone.
Funzionamento dei Compressori ad Aria a Pistone
Il video qui sotto è un estratto dal nostro Corso Video di Ingegneria Meccanica ed Elettrica.
Annotazioni del Modello 3D
Compressore ad Aria a Pistone
Questo modello 3D rappresenta un compressore ad aria a pistone alternativo. Questo tipo di compressore è comunemente utilizzato per fornire aria per applicazioni di servizio come l'azionamento pneumatico di valvole e l'alimentazione di utensili pneumatici manuali.
Filtro di Aspirazione
L'aria ambiente viene aspirata nel compressore attraverso il filtro di aspirazione.
Scarico
L'aria compressa viene espulsa dal compressore attraverso il portello di scarico.
Connessione di Trasferimento
L'aria compressa nel pistone del primo stadio viene trasferita al pistone del secondo stadio tramite la connessione di trasferimento. La connessione di trasferimento è scanalata per migliorare il trasferimento di calore all'aria circostante, aumentando così l'efficienza del compressore.
Compressione del 1° Stadio
L'aria ambiente viene compressa nel compressore del primo stadio. Il pistone del compressore del primo stadio ha un diametro maggiore rispetto a quello del secondo stadio, poiché la sua pressione di scarico è inferiore.
Compressione del 2° Stadio
L'aria compressa dal compressore del primo stadio viene trasferita al compressore del secondo stadio. Il pistone del compressore del secondo stadio ha un diametro minore rispetto a quello del primo stadio, poiché la sua pressione di scarico è più alta.
Pistone
Il compressore a pistone alternativo è uno dei design di compressori più comuni utilizzati oggi. Un compressore ad aria a pistone solitamente dispone di uno a tre pistoni, ciascuno installato all'interno di un cilindro. Un pistone è costituito da un corpo cilindrico, con anelli di tenuta montati attorno al corpo principale per sigillare lo spazio tra il pistone e il cilindro. Un pistone si muove linearmente all'interno del suo cilindro, aspirando o espellendo aria dal cilindro.
Valvola di Aspirazione
Quando il pistone si allontana dalle valvole di aspirazione e scarico, aspira aria nel cilindro; questo è chiamato 'corsa di aspirazione'. Quando il volume del cilindro è completamente riempito d'aria, si dice che è 'carico'. Le valvole di aspirazione su questo modello sono evidenziate in rosso.
Valvola di Scarico
Una volta che il cilindro è completamente carico, il pistone inizia a muoversi verso le valvole di aspirazione e scarico; questo è chiamato 'corsa di scarico' o 'corsa di compressione'. Mentre il pistone si muove, comprime l'aria. A una pressione designata, la valvola di scarico si apre e l'aria compressa viene espulsa dal cilindro. Le valvole di scarico sono evidenziate su questo modello in blu.
Vetro di Ispezione
Le macchine alternative (lineari e rotative) richiedono quasi sempre un sistema di lubrificazione per ridurre e dissipare il calore generato tra le parti della macchina. I compressori d'aria sono solitamente lubrificati con olio, spesso sintetico o minerale, ma possono essere utilizzati anche oli biodegradabili. Un vetro di ispezione consente al personale di verificare visivamente che il livello dell'olio sia sufficiente per garantire un'adeguata lubrificazione. I compressori più piccoli sono solitamente lubrificati a spruzzo, mentre quelli più grandi richiedono sistemi di lubrificazione dedicati. Per applicazioni speciali, i compressori possono essere progettati per funzionare senza olio ('senza olio').
Carcassa
La carcassa ospita l'albero eccentrico (simile a un albero a gomiti in un motore), il/i pistone/i e i cuscinetti. La forma a coste della carcassa aumenta la sua superficie di contatto con l'aria circostante, migliorando il trasferimento del calore di scarto dalla carcassa all'aria circostante e aumentando così l'efficienza del compressore.
Motore
Un motore a corrente alternata (AC) trifase è utilizzato per ruotare l'albero eccentrico del compressore. Il motore può essere un motore diretto on/off o controllato da un variatore di frequenza (VFD).
Volano
Un motore elettrico può essere collegato all'albero del compressore direttamente o indirettamente tramite cinghie e un volano.
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Risorse Aggiuntive
https://www.cp.com/en-in/compressors/expert-corner/blog/piston-air-compressor
https://www.popularmechanics.com/home/how-to/a151/how-air-compressors-work