FESTO
Энергосбережение
Содержание
Условные обозначения.......................................................5
Категории опасности......................................................5
Выделение специальной информации.........................................5
Маркировка текста........................................................6
Введение...................................................................7
Важные сведения для пользователей..........................................8
Структура брошюры........................................................8
Что такое энергосбережение?..............................................9
Почему энергосбережение так важно?.......................................9
Как внедрить энергосбережение?...........................................9
Как пользоваться этим руководством?.....................................10
1.	Цилиндры...............................................................11
1.1	Случай 1. Снижение потребления сжатого воздуха......................12
1.1.1.	Совет 1. Используйте цилиндры одностороннего действия..........12
1.1.2.	Совет 2. Используйте фиксатор для удержания штока в заданном положении.. 15
1.1.3.	Совет 3. Используйте цилиндры со встроенными распределителями и
дросселями.................................................................17
1.1.4.	Совет 4. Правильно подбирайте размеры цилиндров................19
1.2.	Случай 2. Сокращение утечек сжатого воздуха.............................21
1.2.1.	Совет 1. Используйте специальные уплотнения в цилиндрах........21
1.2.2.	Совет 2. Используйте цилиндры с круглыми поршнями и штоками....22
1.2.3.	Совет 3. Используйте направляющие для предотвращения прогиба штока..24
1.2.4.	Совет 4. Используйте шарнирные головки для предотвращения прогиба штока25
1.3.	Случай 3. Снижение трения..........................................26
1.3.1.	Совет 1. Выбирайте бесштоковые цилиндры........................26
1.3.2.	Совет2. В пыльной среде используйте сжатый воздух с распылённым маслом. 27
1.3.3.	Совет 3. При больших скоростях перемещения используйте сжатый воздух с
распылённым маслом....................................................28
1.3.4.	Совет 4. В пыльной среде используйте защитные грязесъёмники....30
1.4.	Случай 4. Снижение падения давления в системе......................31
1.4.1.	Совет 1. Уменьшайте рабочее давление системы...................31
1.4.2.	Совет 2. Уменьшайте давление в полостях цилиндров при холостом ходе.32
2.	Распределители..............................................................35
2.1.	Случай 1. Сокращение потребления сжатого воздуха...................36
2.1.1.	Совет 1. Выбирайте пневмоострова оптимальной конфигурации...........36
2
ДП «Фесто»
2.1.2. Совет 2. Выбирайте типоразмер распределителя, соответствующий расходу
оптимального режима работы..............................................38
2.1.3.	Совет 3. Правильно выбирайте функцию распределителя..............40
2.1.4.	Совет 4. Подавайте меньшее давление на внешнее питание пилотов......41
2.1.5.	Совет 5. Используйте 5/2 распределители с реверсивным подключением..42
2.1.6.	Совет 6. Используйте пневмоострова со встроенными регуляторами давления 44
2.1.7.	Совет 7. Отключайте подачу сжатого воздуха при длительных простоях
оборудования...............................................................46
2.2.	Случай 2. Снижение утечек сжатого воздуха...............................48
2.2.1.	Совет 1. Используйте распределители с тарельчатым клапаном или
картриджными уплотнениями..................................................48
2.2.2.	Совет 2. Используйте пневмоострова вместо отдельных распределителей.50
2.3.	Случай 3. Снижение потребления электроэнергии...........................51
2.3.1.	Совет 1. Используйте распределители с катушками с уменьшенным током
удержания...............................................................51
3.	Подготовка сжатого воздуха...............................................52
3.1.	Случай 1. Снижение потребления сжатого воздуха.......................53
3.1.1.	Совет 1. Используйте визуализацию потребления сжатого воздуха машиной или
системой................................................................53
3.1.2.	Совет 2. Используйте регулятор давления с прямым управлением вместо
пилотного управления....................................................55
3.1.3.	Совет 3. Используйте автоматический сброс конденсата вместо ручного сброса
	56
3.2.	Случай 2. Снижение падения давления..................................57
3.2.1.	Совет 1. Поддерживайте необходимое давление в системе............57
3.2.2.	Совет 2. Обслуживайте и своевременно заменяйте фильтрующие элементы .... 59
3.2.3.	Совет 3. Уменьшайте давление в пневмосистеме и используйте усилитель
давления для машин, требующих высокого давления............................61
4.	Вакуумная техника...........................................................63
4.1.	Случай 1. Сокращение потребления сжатого воздуха.....................64
4.1.1.	Совет 1. Используйте датчики вакуума для вакуумных систем........64
4.1.2.	Совет 2. Используйте правильный уровень давления сжатого воздуха для
питания вакуумных генераторов..............................................67
4.1.3.	Совет 3. Регулярно обслуживайте встроенные глушители и фильтры вакуумных
эжекторов..................................................................69
4.1.4.	Совет 4. Используйте вакуумный насос для применений, требующих постоянный
вакуум..................................................................71
4.1.5.	Совет 5. Размещайте вакуумный генератор вблизи от системы, потребляющей
вакуум..................................................................72
4.1.6.	Совет 6. Выбирайте подходящие типоразмеры вакуумных присосок.....76
5.	Принадлежности...........................................................78
5.1.	Случай 1. Сокращение утечек сжатого воздуха..........................79
ДП «Фесто»	3
5.1.1.	Совет 1. Проверяйте фиксацию соединений пневмошлангов...........79
5.1.2.	Совет 2. Используйте быстроразъёмные фитинги с внутренней уплотняющей
кромкой...................................................................81
5.1.3.	Совет 3. Выбирайте правильный материал трубок......................83
5.1.4.	Совет 4. Используйте кольцевые уплотнения для резьбовых соединений.85
5.2.	Случай 2. Сокращение падения давления...............................86
5.2.1.	Совет 1. Уменьшайте длину пневмошлангов.........................86
5.2.2.	Совет 2. Используйте коллекторы.................................89
5.2.3.	Совет 3. Проверяйте поверхность выхлопа глушителя...............92
6.	Контроллеры.............................................................94
6.1.	Случай 1. Сокращение потребления сжатого воздуха....................95
6.1.1.	Совет 1. Используйте децентрализованные пневматические системы.....95
6.1.2.	Совет 2. Анализируйте высокоскоростные операции с помощью систем
машинного зрения..........................................................96
6.2.	Случай 2. Снижение утечек сжатого воздуха..............................97
6.2.1.	Совет 1. Обеспечьте постоянный мониторинг потребления энергии...97
6.3.	Случай 3. Экономия электроэнергии...................................98
6.3.1.	Совет 1. Выбирайте электропривод в соответствии с конкретными требованиями
.........................................................................98
6.3.2.	Совет 2. Используйте электроприводы с самостопорящейся винтовой парой... 99
Приложения...............................................................100
Оптимизация работы термоформовочного и упаковочного	оборудования.......100
Возможности энергосбережения в системах позиционирования	и	манипулирования 105
Учебный центр Festo Didactic.............................................Ill
4
ДП «Фесто»
Условные обозначения
Категории опасности
В этой брошюре содержатся условные обозначения опасных ситуаций, которые могут
возникнуть при неправильной эксплуатации оборудования. Предупреждения напечатаны
на затемнённом фоне и обозначены пиктограммами, содержащими предупреждающие
символы.
Различают следующие категории опасности:
Предупреждение!
Этот знак указывает на возможность нанесения серьезных увечий человеку
или ущерба оборудованию в случае несоблюдения приведённых
инструкций.
Внимание!
Этот знак указывает на возможность нанесения увечий человеку или
ущерба оборудованию в случае несоблюдения приведённых инструкций.
Примите к сведению!
Этот знак указывает на возможность нанесения ущерба оборудованию в
случае несоблюдения приведённых инструкций.
Символы, которые обозначены ниже, встречаются в тех разделах, где речь идет о
чувствительных к статическому электричеству элементах.
Чувствительные к статическому электричеству элементы: неправильная
эксплуатация и обращение могут привести выходу элемента из строя.
Выделение специальной информации
Нижеприведенные пиктограммы отмечают важную информацию в тексте.
	Информация
Рекомендации, подсказки, ссылки на другие источники информации.
Принадлежности
в в । Информация о необходимых, или полезных принадлежностях для
продуктов FESTO.
Энергосбережение
Информация об энергосберегающих продуктах FESTO.
ДП «Фесто»
5
Условные обозначения
Маркировка текста
• Точками обозначены действия, которые могут выполняться в любой
последовательности.
1.	Цифрами обозначены действия, которые должны выполняться в определенном
порядке.
- Тире обозначает пункты списков общего характера.
6
ДП «Фесто»
Введение
Компания FESTO заинтересована в освещении вопросов долговременного и эффективного
использования промышленного оборудования. Энергосбережение в пневматических
системах является одним из приоритетных интересов компании FESTO. Предоставление
сервисных услуг и рекомендаций является необходимой составляющей комплексного
подхода FESTO к повышению энергетической эффективности пневматических систем и
компонентов.
Целью брошюры является предоставление пользователям максимально полной
информации о преимуществах использования пневматических компонентов, и
минимизации потребление энергии пневматическими системами.
Появление брошюры по вопросам энергосбережения - необходимость, связанная с
высокими потерями энергии на производствах во всем мире. Для ответа на многие
вопросы своих клиентов, компания FESTO решила создать пособие, которое Вы сейчас
держите в своих руках.
Результаты работы над брошюрой - подсказки, советы и специально разработанные
рекомендации по энергосбережению в пневматических системах. Материал представлен в
доступной форме и снабжён структурированным и связанным содержанием, облегчающим
поиск необходимой информации.
Информация, размещенная в этой брошюре, имеет разные уровни сложности - от простых
советов до детально проработанных решений в области энергосбережения.
ф	Не все подсказки и советы могут быть применимы к Вашему
	оборудованию. Этой брошюрой мы надеемся подготовить Вас к анализу
потребления энергии сжатого воздуха на Вашем производстве и к
принятию мер по сокращению потребления энергии.
ДП «Фесто»
7
Важные сведения для пользователей
Структура брошюры
Брошюра разделена на разделы, которые обеспечивают удобство поиска необходимой
информации читателем.
Разделы:
- Цилиндры,
- Распределители,
-	Подготовка сжатого воздуха,
-	Вакуумные системы,
-	Принадлежности,
- Контроллеры,
- Приложения.
В формате одной брошюры невозможно ответить на все возможные вопросы по теме
энергосбережения. Это руководство поможет Вам сделать первые шаги на пути к более
эффективному использованию энергии сжатого воздуха в Ваших существующих и будущих
пневматических системах.
Обратите внимание!
Мы настоятельно рекомендуем обратиться к специалистам FESTO для
последующего обсуждения интересующих Вас рекомендаций из этого
руководства. Применение на практике некоторых рекомендаций может
повлиять на производительность и функциональность Вашего
оборудования. Очень важно уделить достаточное внимание тому, как
нововведения, уменьшающие потребление энергии, повлияют на Вашу
систему и её Ваш технологический процесс.
8
ДП «Фесто»
Важные сведения для пользователей
Что такое энергосбережение?
Энергосбережение - это возможность работы Вашего оборудования при оптимальных
технологических параметрах с использованием минимально возможного количества
энергии. Говоря языком специалистов - это уменьшение утечек, падений давления и
затрат, связанных с подачей и преобразованием энергии сжатого воздуха.
Возможности сокращения потребления энергии сжатого воздуха присутствуют
практически везде. Необходимо лишь приложить минимальные усилия для обнаружения
мест, где энергия может быть сэкономлена. Чтобы обеспечить сбережение энергии, его
вопросам необходимо уделить достаточное количество внимания.
Почему энергосбережение так важно?
Сжатый воздух не бесплатен, и это факт - для его получения необходимо огромное
количество электроэнергии, которую потребляют компрессоры на Вашем производстве.
Чем выше давление в Вашей системе, тем больше денег тратится на производство сжатого
воздуха и поддержание его давления на заданном уровне. Каждая утечка - это
безвозвратная утрата Ваших средств, это инвестиция, которая никогда не будет
возвращена!
С ростом мировых цен на нефть ожидается увеличение цен на электроэнергию.
Уменьшение потребления энергии приводит к уменьшению общих текущих расходов
Вашего предприятия - к экономии Ваших денег.
Сбережение энергии также является актуальным вопросом охраны окружающей среды.
Принимая во внимание тот факт, что снижение потребления энергии приводит к
уменьшению выбросов СО2 в атмосферу, легко осознать, что внедрение
энергосберегающих технологий является лучшей инвестицией в будущее всего
человечества. Чем меньше энергии мы потребляем - тем меньше вредных веществ
попадает в воздух, которым мы дышим, в воду, которую мы пьём и в продукты, которые мы
едим.
Как внедрить энергосбережение?
Изменение конструкции используемых компонентов или использование компонентов с
лучшими характеристиками энергетической эффективности приводит к экономии от 10%
до 60% потребляемой энергии. Простым примером действий по сокращению потребления
энергии может быть ликвидация утечек в пневмосистеме.
Как правило, основные затраты на внедрение энергосберегающих решений на Вашем
производстве очень малы по сравнению с экономией, которую Вы получите на протяжении
всего срока службы Вашего оборудования.
ДП «Фесто»
9
Важные сведения для пользователей
Как пользоваться этим руководством?
Это руководство разделено на шесть тематических разделов, имеющих подразделы.
Каждый подраздел включает в себя несколько «советов», используя которые Вы сможете
снизить потребление энергии. Зачастую, невозможно предоставить точные данные о
снижении потребления энергии в финансовом эквиваленте. Это связано с тем, что
невозможно встретить две системы, работающие при абсолютно одинаковых условиях и
дающие абсолютно одинаковые результаты.
Для эффективного использования этого руководства, начинайте его изучение сначала и
постепенно продвигайтесь, изучая советы и предложенные решения.
Для поиска интересующей Вас темы Вы можете обратиться к оглавлению.
Полезные программы FESTO:
-	Выбор пневматических элементов - РгоРпеи,
-	Выбор пневмосмускула - Festo MuscleSIM,
-	Выбор пневмошлангов - Tube selector,
-	Выбор вакуумной техники,
-	Конфигурация пневмоостровов,
-	Вычисление момента инерции - программа расчета.
Посетите сайт FESTO по адресу www.festo.com для получения более подробной
информации по вопросам энергосбережения.
Таблица 0/1: Обзор потенциалов энергосбережения различных групп продуктов
Аспекты энергосбережения	Сокращение утечек	Сокращение потребления	Уменьшение трения	Сокращение падения давления	Сокращение потребления электро- энергии
Разновидность продукции					
Цилиндры	+	+	+	0	—
Распределители	+	0	0	0	0
Блоки подготовки воздуха	0	—	—	+	—
Вакуумная техника	—	+	—	0	—
Принадлежности	+	—	—	+	—
Контроллеры	0	—	—	+	0
+= Возможность значительной экономии энергии, 0= Возможность экономии энергии, - = Небольшая возможность экономии энергии.					
10
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
|1| I 2|
Цилиндр двустороннего действия
Цилиндр одностороннего действия
2
Рис. 1/1: Места, потенциальных утечек в пневмоцилиндрах:
1.	Входное и выходное отверстия,
2.	Уплотнения поршня цилиндра,
3.	Уплотнения штока цилиндра.
Рекомендации для достижения оптимальных рабочих характеристик пневмоцилиндра:
•	Очистка штоков,
•	Смазка штоков,
•	Смена уплотнений,
•	Правильно подобранные размеры пневмоцилиндра.
ДП «Фесто»
11
1. Цилиндры
1.1 Случай 1. Снижение потребления сжатого воздуха
1.1.1. Совет 1. Используйте цилиндры одностороннего действия
Преимущества	Недостатки
Уменьшается объем потребляемого сжатого воздуха.	Небольшое усилие обратного хода.
Уменьшается количество впускных отверстий.	Короткий ход штока.
Продукты FESTO для энергосбережения:
ADVU	DSNU
Рис. 1/2: Цилиндры одностороннего действия
MAS
Внимание!
Смена типа цилиндра может привести к изменениям в функциональности и
рабочих характеристиках Вашей системы.
Энергосбережение
до 50% снижение потребления сжатого воздуха.
до 23% снижение потенциала утечек в пневматических схемах (снижение
количества соединений - рис. 1/3).
12
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
Воздух в полости цилиндра—.
- = 50 %
— Воздух в пневмошлангах—
Итого: 9 точек подключения
Итого: 7 точек подключения
Пример 1
Пример 2
Рис. 1/3: Замена цилиндра двустороннего действия цилиндром одностороннего действия
Замена цилиндра двустороннего действия (Пример 1) на цилиндр одностороннего
действия (Пример 2) приведёт к сокращению потребления сжатого воздуха до 50%. Также
снижается стоимость компонентов системы при замене распределителя 5/2 на более
дешевый распределитель 3/2.
Пример 1.
Объем воздуха
Пневматический цилиндр
двухстороннего действия:
Диаметр 25 мм, ход поршня 25 мм,
Шланги 6 мм (наружный диаметр),
Длина шлангов 100 мм.
Потенциальные точки утечек
Количество точек соединения:
Пример 2.
Объем воздуха
Пневматический цилиндр
0,172 л одностороннего действия:
Диаметр 25 мм, ход поршня 25 мм,
Шланг 6 мм (наружный диаметр),
Длина шланга 100 мм.
Потенциальные точки утечек
9 шт. Количество точек соединения:
ДП «Фесто»
13
1. Цилиндры
Использование пневмомускула для
получения подъёмной силы
Система манипулятора шарнирной
конструкции пневматическим цилиндром
для получения подъёмной силы
Рис. 1/4: Пример использования привода одностороннего действия вместо цилиндра
двустороннего действия:
1.	пневматический цилиндр для приведения в движение плеча рычага,
2.	соединительный элемент конструкции,
3.	привод плеча манипулятора,
4.	360-градусный поворотный стол,
5.	кабель, цепь или ремень,
6.	пневмомускул.
В этом решении используется новый пневмомускул MAS.
DMSP...
MAS...
Рис. 1/5: Пневматические мускулы
14
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
1.1.2.	Совет 2. Используйте фиксатор для удержания штока в заданном положении
Зажимные модули (фиксаторы) не расходуют сжатый воздух при удержании штока
цилиндра в заданном положении.
Преимущества	Недостатки
Фиксатор позволяет удерживать шток цилиндра при отключении подачи сжатого воздуха.	Удлиненная конструкция цилиндра
	Дополнительное подключение воздуха
Фиксатор выполняет функцию безопасности в случае прекращения подачи сжатого воздуха.	Долговечность зажимного модуля зависит от нагрузки и усилий.
	Шток поршня может двигаться при перегрузке или избыточном давлении в полости цилиндра.
Продукты FESTO для энергосбережения:
DNCKE	DNC-...-KP	DNC-...-EL
Рис. 1/6: Комбинации зажимных модулей с пневмоцилиндрами
Внимание!
Использование фиксатора штока может привести к изменениям в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
ДП «Фесто»
15
1. Цилиндры
Рис. 1/7: Решение с постоянным подводом сжатого воздуха (Пример 1) и решение с
зажимным модулем для возможности отключения подачи сжатого воздуха (Пример 2)
Пример 1.
Пример 2.
Потенциальный объем утечек
Цилиндр, диаметр поршня 32 мм:
Распределитель:
Потенциальный объем утечек
Зажимный модуль:
0,002 л
16
ДП «Фестом
1. Цилиндры
1.1.3.	Совет 3. Используйте цилиндры со встроенными распределителями и дросселями
Уменьшенное количество точек внешних соединений снижает потенциал возникновения
утечек.
Преимущества	Недостатки
Использование меньшего количества шлангов и соединений означает сокращение утечек и снижение объема потребляемого сжатого воздуха.	
Быстрое срабатывание цилиндра.	
Продукты FESTO для энергосбережения:
DNCV
Рис. 1/8: Конструкция цилиндра со встроенным распределителем
Внимание!
Использование цилиндров со встроенными распределителями и
дросселями может привести к изменениям в функциональности и рабочих
характеристиках Вашей системы.
Энергосбережение
Увеличение длины пневмошлангов от распределителя к цилиндру
пропорционально увеличивает потребление сжатого воздуха,
заполняющего шланги.
ДП «Фесто»
17
1. Цилиндры
Рис. 1/9: При каждом срабатывании привода сжатый воздух расходуется на заполнение
объёма шлангов, соединяющих цилиндр и распределитель
Средние затраты на 1 м3 сжатого воздуха (Евро) 0,02
Абсолютное давление в системе (бар)	7,00
Пример 1.
Диаметр шлангов (мм)	8,00
Длина шлангов (мм)	1000,00
Объём в шлангах (м2)	0,0000503
Стоимость воздуха в шлангах (Центы)	0,001
Пример 2.
Диаметр шлангов (мм)	8,00
Длина шлангов (мм)	2000,00
Объём в шлангах (м2)	0,0001
Стоимость воздуха в шлангах (Центы)	0,002
18
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
1.1.4.	Совет 4. Правильно подбирайте размеры цилиндров
Цилиндры большого диаметра могут иметь большое время срабатывания, в связи с
необходимостью заполнения сжатым воздухом рабочих полостей большого объёма.
Цилиндры малых диаметров также могут иметь большое время срабатывания в случае,
если усилие поршня недостаточно для данного применения.
Преимущества	Недостатки
Возможность выбора оптимального диаметра цилиндра.	Необходимы точные значения требуемых характеристик системы (сила, скорость, точность).
Продукты FESTO для энергосбережения:
ProPneu
Version 4.2.2.17
Copyright Festo AG & Co. KG 2005
Department KE-EC
All rights reserved
Рис. 1/10: ProPneu - программа для определения размеров цилиндров
ДП «Фесто»
19
1. Цилиндры
ожмд. время позиционир-я
кодные параметры цилиндра
Питание возд.
Задать нагрузку
Г Дополнительная сила трения
Рис. 1/11: Вычисление объема потребления сжатого воздуха в программе FESTO ProPneu
Рис. 1/12: Применение противовеса для уменьшения усилия
Масса противовеса зависит от:
•	Необходимого усилия,
•	Необходимой скорости и динамических характеристик,
•	Необходимой точности,
•	Возможности уменьшения хода, используя рычаги,
•	Возможности уменьшения давления используя больший диаметр поршня.
20
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
1.2.	Случай 2. Сокращение утечек сжатого воздуха
1.2.1.	Совет 1. Используйте специальные уплотнения в цилиндрах
Срок эксплуатации уплотнений может быть продлен, при использовании уплотнений,
соответствующих условиям эксплуатации.
Преимущества_____________________
Существуют различные внутренние
уплотнения, сделанные из различных
материалов для специальных условий
эксплуатации.
Недостатки_____________________________
Срок эксплуатации специальных уплотнений
обычно ниже, чем у PU (полиуретановых
уплотнений) для стандартных условий.
Продукты FESTO для энергосбережения:
DNC...-S6
Рис. 1/13: Специальные уплотнения для цилиндров
Таблица. 1/1: Условное обозначение цилиндров с уплотнениями специального исполнения
Символ		Код продукции	Описание
		S6 Термостойкие уплотнения	Термостойкие уплотнения для температуры до 150°С
ДП «Фесто»
21
1. Цилиндры
1.2.2.	Совет 2. Используйте цилиндры с круглыми поршнями и штоками
Поршневые штоки, некруглой формы очень сложно качественно уплотнить, что негативно
сказывается на герметичности цилиндров.
Преимущества_________________
Лучшее уплотнение поверхности.
Недостатки____________________
Шток цилиндра может вращаться.
Продукты FESTO для энергосбережения:
ADVU	DRQD
Рис. 1/14: Цилиндры с круглыми уплотнениями
DSNU
Внимание!
Изменение конструкции цилиндра может привести к изменениям в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
22
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
Замена привода с поворотной лопастью на привод с зубчато-реечной передачей приводит
к сокращению утечек.
Рис. 1/15: Лопастной привод вращательного движения (большее количество утечек, в
связи с некруглой формой линии уплотнения)
Рис. 1/16: Привод вращательного движения с зубчато-реечной передачей (конструкция
уплотнений близка к линейному пневмоцилиндру)
ДП «Фесто»
23
1. Цилиндры
1.2.3.	Совет 3. Используйте направляющие для предотвращения прогиба штока
Боковая нагрузка на шток цилиндра вызывает прогиб штока, что приводит к повреждению
уплотнений и увеличению утечек сжатого воздуха из системы.
Преимущества	Недостатки
Дополнительные направляющие принимают на себя поперечную нагрузку и предотвращают прогиб штока.	Для монтажа направляющих необходимо дополнительное пространство.
При отсутствии прогиба штока уменьшается износ уплотнений.	
Продукты FESTO для энергосбережения:
DFM...
ADVUL...
FENG...
Рис. 1/17: Приводы с направляющими
Рис. 1/18: Направляющие предотвращают прогиб штока, что уменьшает износ уплотнений
Внимание!
Использование приводов с направляющими может привести к изменению
габаритных размеров оборудования.
24
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
1.2.4.	Совет 4. Используйте шарнирные головки для предотвращения прогиба штока
Несоосность соединения поступательных кинематических звеньев и разбалансировка
подвижных масс вызывают прогиб штока, который приводит к интенсивному износу
уплотнений цилиндров и к возникновению утечек.
Преимущества_______________________
Шарниры предохраняют шток цилиндра от
прогиба при критичных нагрузках из-за
несоосности.
Недостатки_____________________
Дополнительное увеличение длины.
Продукты FESTO для энергосбережения:
FK
Рис. 1/19: Гибкое соединение
Рис. 1/20: Варианты гибких соединений, которые предлагает FESTO
Внимание!
Использование дополнительных шарниров может привести к изменению
габаритных размеров оборудования.
ДП «Фесто»
25
1. Цилиндры
1.3.	Случай 3. Снижение трения
1.3.1.	Совет 1. Выбирайте бесштоковые цилиндры
Уменьшение протяжённости уплотнений снижает утечки.
Преимущества	Недостатки
Меньше уплотнений - ниже риск утечек и меньше износ рабочих поверхностей.	Бесштоковые цилиндры (конструкции с пазами) имеют большие поверхности уплотнения, но экономят пространство при установке. Новые модели имеют более совершенные элементы уплотнения.
Продукты FESTO для энергосбережения:
DGC...	DGO...
Рис. 1/21: Бесштоковые цилиндры с различной конструкцией уплотнений
Рис. 1/22: Бесштоковый цилиндр DGC от FESTO имеет специальную конструкцию
уплотнений для уменьшения утечек
ъ к % % % wvrssr*
Рис. 1/23: Цилиндр FESTO DGO (конструкция уплотнений близка к конструкции уплотнений
линейного цилиндра)
26
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
1.3.2.	Совет 2. В пыльной среде используйте сжатый воздух с распылённым маслом
Насыщенный маслом сжатый воздух уменьшает износ в тяжелых условиях работы. При
нормальных условиях работы рекомендуется подача сжатого воздуха без масла.
Преимущества________________________
Нагрев цилиндра при работе на
насыщенном маслом воздухе меньше, чем
при работе на чистом воздухе.
Недостатки______________________________
Необходимо поддержание требуемого
уровня масла в маслораспылителе.________
Загрязнение воздуха при наличии утечек.
Быстрее забиваются глушители
распределителей.
Продукты FESTO для энергосбережения:
LOE...
Рис. 1/24: Маслораспылитель
Внимание!
Установка дополнительного маслораспылителя может привести к
изменению габаритных размеров оборудования.
ДП «Фесто»
27
1. Цилиндры
1.3.3.	Совет 3. При больших скоростях перемещения используйте сжатый воздух с
распылённым маслом
Если скорость перемещения поршня цилиндра более 1 м/с - рекомендуется использовать
сжатый воздух, насыщенный маслом. Сжатый воздух, насыщенный маслом, защищает
уплотнения от нагревания и быстрого износа. При скоростях перемещения до 1 м/с
рекомендуется подача сжатого воздуха без масла.
Преимущества	Недостатки
Меньшее нагревание цилиндра при работе.	Необходимо поддержание требуемого уровня масла в маслораспылителе. Загрязнение воздуха при наличии утечек. Необходима установка специальных глушителей с улавливателем масла.
Продукты FESTO для энергосбережения:
Маслораспылитель LOE
Модуль разветвления FRM
Рис. 1/25: Элементы системы подготовки воздуха
4W

Глушитель с
улавливателем масла LFU
Внимание!
Установка дополнительного маслораспылителя может привести к
изменению габаритных размеров оборудования.
28
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
Рис. 1/26: Разделенные каналы подачи сжатого воздуха (с маслом / без масла)
Подача насыщенного
маслом сжатого воздуха
Подача сжатого воздуха
без масла
Рекомендуемое масла для маслораспылителей FESTO:
Специальное масло FESTO OFSW - 32	DIN 51524 - HLP 32
Вязкость	32 сСт (сантистокс) при 40°С
Концентрация	25 мг/м3 DIN ISO 8573 -1, класс 5
ДП «Фесто»
29
1. Цилиндры
1.3.4.	Совет 4. В пыльной среде используйте защитные грязесъёмники
Для защиты штока цилиндра от воздействия окружающей среды (пыль, грязь, брызги)
применяются грязесъёмники. Шток защищен и уменьшается вероятность попадания грязи
внутрь цилиндра.
Преимущества	Недостатки
Грязесъёмник защищает цилиндр от попадания грязи внутрь: - меньший износ уплотнений штока, - меньше утечек.	Иногда требуется увеличение хода поршня, в связи с наличием грязесъёмников. Присутствует дополнительное усилие трения на этих элементах.
	Если цилиндр не использует полный ход, период	эксплуатации	цилиндра уменьшается, в связи с отсутствием эффекта очищения на одном из концов штока цилиндра.
Продукты FESTO для энергосбережения:
DNC...-R8
Рис. 1/27: Цилиндр с грязесъёмником
Таблица. 1/2: Обозначение цилиндра с грязесьемником
Символ								Кодировка продукции	Описание
		s ।1 £ *				Уф		R8 Защита от грязи, использование грязесъёмников.	Цилиндр оборудован хромированным поршневым штоком и жестким скребком, что защищает шток от налипания сухой и пыльной среды.
А
Внимание!
Установка грязесъёмников может привести к изменению габаритных
размеров оборудования.
30
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
1.4.	Случай 4. Снижение падения давления в системе
1.4.1.	Совет 1. Уменьшайте рабочее давление системы
Уменьшение рабочего давления сохраняет энергию во всей нагнетательной линии.
Преимущества___________________
Меньшее давление - экономия денег
Продукты FESTO для энергосбережения:
Недостатки__________________
КПД системы может измениться
LRS...-D
LR...-D
Рис. 1/28: Регуляторы давления
Таблица 1/3: Уменьшение рабочего давления - прямая экономия энергии
Давление (бар)		Соотношение давлений	Экономия (%), по сравнению с 6 барами
3	4 (абс.)	4/7 = 0,57	43%
4	5 (абс.)	5/7 = 0,71	29%
5	6 (абс.)	6/7 = 0,85	15%
6	7 (абс.)	7/7 = 1,0	0%
Сохранить скорость срабатывания цилиндров при изменении давления питания можно
путём правильной регулировки дросселей.
Внимание!
Изменение рабочего давления может привести к изменениям в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
ДП «Фесто»
31
1. Цилиндры
1.4.2.	Совет 2. Уменьшайте давление в полостях цилиндров при холостом ходе
Уменьшайте давление в тех полостях цилиндров, которые используются для холостого хода
без нагрузки (пример: возвратные движения пресса после штамповки). Уменьшение
давления дает возможность сохранять энергию.
Преимущества	Недостатки
Меньшее давление - экономия энергии.	Скорость обратного хода цилиндра может измениться. Выхлоп через регулятор давления уменьшает срок эксплуатации регулятора.
Продукты FESTO для энергосбережения:
LRMA...
Рис. 1/29: Встраиваемый (линейный) регулятор давления
Внимание!
Изменение давления в полостях приводов может привести к изменениям в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
32
ДП «Фесто»
1. Цилиндры
б бар
б бар
а. Индивидуальное подключение цилиндров
Рис. 1/30: Применение линейного регулятора давления для экономии сжатого воздуха при
холостом ходе пневмоцилиндров
ДП «Фесто»
33
1. Цилиндры
Таблица 1/4: Сравнение схем с регулятором давления и без регулятора давления, без
учёта стоимости инвестиций в оборудование
Т =20* С	Без регулятора	С регулятором
Длина шлангов	1 м	1 м
Наружный диаметр шланга	8 мм	8 мм
Внутренний диаметр шланга	5,9 мм	5,9 мм
Объем в шлангах	2,73x105 м3	2,73x105 м3
Внутренний объем распределителя	1,8x106 м3	1,8x106м3
Внутренний объем регулятора	-	2,5x106 м3
Циклов в минуту	2	2
Циклов в год*	1 048 320	1 048 320
Объем сжатого воздуха за год	30,5 м3	31,23 м3
Объем атмосферного воздуха за год	209,8 м3 (рабочий ход 6 бар, обратный ход 6 бар)	122,7 м3 (рабочий ход 6 бар, обратный ход 3 бар)
Затраты на м3	0,02 « /м3	0,02 < /м3
Затраты за год	4,19 *	2,45 <
%	100	58
*при условии непрерывной работы.		
34
ДП «Фесто»
2. Распределители
Рис. 2/1: Возможности сбережения энергии в пневмоостровах (здесь: распределение по
зонам давления)
Существуют следующие возможности сбережения энергии в пневмоостровах:
1. Правильный выбор размеров распределителей.
Правила обеспечения оптимальной функциональности системы:
1.	Минимальные расстояния между распределителем и компрессором,
2.	Дополнительные зоны давления для ветвей пневмосети с низким уровнем
давлением.
ДП «Фесто»
35
2. Распределители
2.1.	Случай 1. Сокращение потребления сжатого воздуха
2.1.1.	Совет 1. Выбирайте пневмоострова оптимальной конфигурации
Конфигурируя остров, выбирайте модули, которые соответствуют Вашим требованиям.
Преимущества	Недостатки
Возможность выбора пневмоострова, идеально подходящего для конкретных требований.	-
Возможность выбора различных типоразмеров распределителей в одном острове.	
Продукция FESTO для энергосбережения:
\ Feito ProPneu Версия 4.2.2.16
j D ] X |
Файл Правка 1<кхэютр Опции Помощь
Закрыть [х] | Открыть	Сохрани ть 01	(S,
Языки Q Инфо. В
Моделировать_
Расход
2 4 Число оборотов
Выбор элементов
Моделирование системы
Выберите изделие, щелкнув по
меткам или изображениям компонент
Привод	1xADN-16-150 -
Г"Амортизатор	
Дросс, с обр. кл.	GRLA-M5-QS-3-D
Шланг [цилиндр > распределится	PUN-3xO.5-BL
Распределитель	CPE 10-М1BH-5LM5
Шланг [питание>распред-ль]	PUN-3xO.5-BL
Р Глумите ль шума	U -M5
Введение
Категория привода
с ист. параметры
Выбор и ывделир.
Детые проекта
Рис. 2/2: Программа FESO ProPneu для подбора распределителей с оптимальными
характеристиками
36
ДП «Фесто»
2. Распределители
Basic configuration
Reset
i
i
16P
R
8
Vah/e terminal
Electrical connection
Number valves basic block
Pneumatic connection
End plates / pneumatic supply
Seal type
User's documentation
Рис. 2/3: Программное обеспечение для конфигурирования пневмоостровов
ДП «Фесто»
37
2. Распределители
2.1.2.	Совет 2. Выбирайте типоразмер распределителя, соответствующий расходу
оптимального режима работы
Выбор типоразмера распределителя является важной задачей, т.н. распределитель
несоответствующего типоразмера может не обеспечить оптимальных режимов
функциональности и энергоэффективности Вашей системы.
Преимущества	Недостатки
При выборе соответствующего типоразмера распределителя обеспечивается оптимальный для данной задачи расход воздуха.	-
Продукция FESTO для энергосбережения:
МРА	Тур 44 (VTSA)
Рис. 2/4: Инструмент (компоновки) выбора пневмоострова
IVA'.ifo' Л «И***»»».	Я*
mW ICPEU-M iv?
. |Tkr4<wi Т
JP<wt ng jTj
JnbMU
2 I1BIZ
“ 161361
2 1Б1ЭЫ1
"змее
• Z31Z1
CPfcUMtBH bJS 1ЛУ2
№f 14MIRH-511Л1
CPtUM1BHM.SV "i/Z
CPV14MIH-5I5-VB «У?
CTVUMJH-U.S-1/B VZ
4 5 1ЛВ	5У7
4-5721/M	S?Z
VB
1/я
VW
1Л1
VW
VB
VW
ProPneu
Внимание!
Изменение типоразмеров распределителей может привести к изменениям
в функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
38
ДП «Фесто»
2. Распределители
Таблица 2/1: Соотношение размера канала подключения и расхода воздуха через
распределитель (при р = 6 бар)
Размер клапана	Расход (л/мин)
М5	180
М7	350
1/8"	800
1/4”	1’500
3/8”	2’900
1/2”	3’700
3/4”	7’500
Iм	11’500
Рис. 2/5: Возможная комбинация распределителей, установленных на одной платформе и
точно подходящих для Вашей системы
ДП «Фесто»
39
2. Распределители
2.1.3. Совет 3. Правильно выбирайте функцию распределителя
Распределитель 5/2 с двумя электромагнитами
Преимущества	Недостатки
После импульса включения подача тока на катушку может быть отключена.	Два электромагнита.
Распределитель 5/3, нормально закрытый Преимущества	Недостатки
После того как цилиндр достигнет конечной точки подача воздуха прекращается.	Два электромагнита.
Рис. 2/6: При выключении управляющего сигнала (по достижении конечного положения)
подача сжатого воздуха прерывается
40
ДП «Фесто»
2. Распределители
2.1.4. Совет 4. Подавайте меньшее давление на внешнее питание пилотов
Разное давление может быть подано в главную линию питания и в линию питания пилотов
распределителя, если имеется внешний подвод питания пилотов.
Преимущества	Недостатки
Подача сжатого воздуха на пилоты может быть уменьшена, по сравнению с подачей воздуха для рабочего хода цилиндров (это особенно важно в пневмосистемах высокого давления). Внешние линии управления для пилотов дают возможность использовать низкие уровни рабочего давления в системе.	Требуются дополнительные соединения для подключения внешних линий управления, что увеличивает потенциал утечек.
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 2/7: Распределители с внешним питанием пилотов
Рис. 2/8: В распределителях с внутренним питанием пилотов для перемещения золотника
используется сжатый воздух из основной магистрали (1)
Рис. 2/9: В распределителях с внешним питанием пилотов для перемещения золотника
используется сжатый воздух, подводимый через дополнительные каналы (12, 14 - подвод
воздуха, 82, 84 - выхлоп пилотов)
ДП «Фесто»
41
2. Распределители
2.1.5. Совет 5. Используйте 5/2 распределители с реверсивным подключением
Использование 5/2 распределителей с реверсивным подключением даёт возможность
работы при низком рабочем давлении в основной системе или вакууме. При такой
конструкции, отработанный воздух не проходит через регулятор давления - срок службы
регулятора увеличивается (см. рис. 2/11).
Преимущества	Недостатки
Уменьшение подачи сжатого воздуха при обратном (холостом) ходе.	-
Возможность работы на низких рабочих давлениях или вакууме.	
CPV
ЛАРА
VTSA
CPASC
Tiger 2000
ISO
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 2/10: Распределители с внешними линиями управления (12,14)
Внимание!
Изменение типа применяемых распределителей может привести к
изменениям в функциональности и рабочих характеристиках Вашей
системы.
42
ДП «Фесто»
2. Распределители
Рис. 2/11: Пример использования распределителя с внешним пневматическим
управлением для подачи разного давления при прямом и обратном ходе цилиндра
Если распределитель имеет внешнее пневматическое управления, разное давление может
быть подано через порты 3 и 5 при прямом и обратном ходе цилиндра. Порт 1 будет
использоваться как выхлоп в этой конфигурации.
Возможность распределителя работать реверсивно (стрелка в обе стороны на схеме)
означает, что порты распределителя пригодны для пропускания потока сжатого воздуха
как в прямом, так и в обратном направлениях.
Такую возможность работы распределителя обеспечивают уплотнения, которые сделаны
симметричными. Симметричные уплотнения не пропускают сжатый воздух, вне
зависимости оттого, с какой стороны больше давление.
ДП «Фесто»
43
2. Распределители
2.1.6. Советб. Используйте пневмоострова со встроенными регуляторами давления
Встроенный регулятор давления (сендвич) уменьшает рабочее давление для каждого
отдельно взятого распределителя. Также уменьшается количество точек подключения
регулятора (отработанный воздух не проходит через регулятор).
Преимущества	Недостатки
Интегрированная конструкция уменьшает количество точек подключения.	Установочная площадь увеличивается.
Индивидуально настраиваемое давление согласно конкретной задаче.	-
Продукция FESTO для энергосбережения:
ПО для пневмоостровов
MPA, VTSA
Рис. 2/12: Пневмоострова со встроенными регуляторами давления
Внимание!
Смена типа пневмоострова может привести к изменениям в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
Энергосбережение
До 50% снижения потребления сжатого воздуха при использовании
разного рабочего давления для разных линий.
44
ДП «Фесто»
2. Распределители
Таблица 2/2: Пример использование системы с линиями пониженного давления
Затраты на 1м3 сжатого воздуха для получения абсолютного давления 7 бар (Евро)	0,02	Циклов в минуту	12
Абсолютное давление в системе (бар)	7	Количество рабочих часов в день (часов)	14
Внутренний диаметр шлангов (мм)	8	Количество рабочих дней в году	240
Длина шлангов (мм)	3000	Циклов за год	2419200
Объем воздуха в шлангах (м3)	0,00015	Давление рабочего хода (бар)	5
Диаметр цилиндра (мм)	100	Давление холодного (обратного) хода (бар)	3
Длина рабочего хода (мм)	70	Энергосбережение для рабочего (прямого) хода (Евро)	10,03
		Энергосбережение для холостого (обратного) хода (Евро)	20,05
Затраты на 1м3 сжатого воздуха для получения абсолютного давления 7 бар (Евро)	0,0005		
		Энергосбережение в год (Евро)	30,08
Рис. 2/13: Отработанный воздух не проходит через регулятор давления, таким образом,
продлевая срок службы регулятора - внутренние уплотнения регулятора не подвергаются
дополнительным нагрузкам
а)	прямое подключение распределителя;
6)	реверсивное подключение распределителя.
ДП «Фесто»
45
2. Распределители
2.1.7. Совет 7. Отключайте подачу сжатого воздуха при длительных простоях
оборудования
Преимущества	Недостатки
Отсутствие утечек и потребления в линии.	Поршни цилиндра могут свободно и внезапно перемещаться. Требуется повторное наполнение системы сжатым воздухом для получения необходимого давления в системе. При использовании распределителя 3/2 система подачи обезвоздушивается (воздух сбрасывается в атмосферу).
Продукция FESTO для энергосбережения:
MSX-...-EE	QH-...	SOE-...	F-...
Рис. 2/14: Клапаны и датчики для управления подачей сжатого воздуха
Внимание!
Отключение подачи сжатого воздуха при длительных простоях может
привести к изменениям в функциональности и рабочих характеристиках
Вашей системы.
Энергосбережение
Потенциальные утечки в цилиндрах, распределителях и соединениях будут
полностью исключены.
46
ДП «Фесто»
2. Распределители
Рис. 2/15: Главный распределитель включения/выключения подачи сжатого воздуха
может управляться вручную или с помощью электромагнита
Возможные примеры использования систем выключения/остановки:
-	Генерация вакуума с помощью вакуумных эжекторов,
-	Продувка сжатым воздухом,
-	Технологический циклический процесс с участием операторов (отключение
системы при отсутствии оператора, контроль по оптическим датчикам).
ДП «Фесто»
47
2. Распределители
2.2.	Случай 2. Снижение утечек сжатого воздуха
2.2.1.	Совет 1. Используйте распределители с тарельчатым клапаном или картриджными
уплотнениями
Распределители с картриджными уплотнениями и с тарельчатым клапаном не имеют
постоянных утечек, в отличии от распределителей с неуплотнённым цилиндрическим
золотником.
Преимущества
Меньшие утечки.
Недостатки____________________
Содержит изнашиваемые элементы.
Продукция FESTO для энергосбережения:
Таблица 2/3: Распределители с тарельчатым клапаном или цилиндрическим золотником
Клапаны с картриджными уплотнениями	Тарельчатые клапаны
CPASC	Tiger Classic
CPV	
04 (ISO)	
MPA	
ТурОЗ MIDI/MAXI	
Тур04 (ISO)	
Внимание!
Изменение типа распределителей может привести к изменениям в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
48
ДП «Фесто»
2. Распределители
Рис. 2/16: Конструкция с тарельчатым клапаном
Рис. 2/17: Конструкция распределителя с картриджными уплотнениями
ДП «Фесто»
49
2. Распределители
2.2.2.	Совет 2. Используйте пневмоострова вместо отдельных распределителей
Единая линия подачи воздуха в пневмоострове уменьшает количество точек подключения
по сравнению с использованием индивидуальных распределителей.
Преимущества	Недостатки
Меньшее количество точек соединения - меньше утечек.	Изменение расстояния от цилиндра до распределителя может влиять характеристики Вашей системы.
Компактная конструкция.	
Общий подвод воздуха ко всем распределителям в пневмоострове.	Увеличение длины подводящих шлангов увеличивает объём воздуха, заполняющего шланги.
Возможность создания разных зон давления внутри пневмоострова.	
Продукция FESTO для энергосбережения:
CPV	CPV-SC...
Рис. 2/18: Конфигурируемые пневмоострова, адаптируемые к требованиям заказчика
Рис. 2/19: Пневмоострова, собранные FESTO, полностью протестированы на отсутствие
утечек
Внимание!
Замена индивидуальных распределителей пневмоостровами может
привести к изменениям в функциональности и рабочих характеристиках
Вашей системы.
50
ДП «Фесто»
2. Распределители
2.3.	Случай 3. Снижение потребления электроэнергии
2.3.1.	Совет 1. Используйте распределители с катушками с уменьшенным током
удержания
Преимущества__________________________
После перемещения золотника потребление
электроэнергии катушкой электромагнита
уменьшается без потери функциональности.
Недостатки
Продукция FESTO для энергосбережения:
Vdg °---°—й
ги
CPV
MPA
CPASC
Рис. 2/20: С 1990-х годов используется такая схема подключения
СОМ о--i
Энергосбережен ие
Сокращение потребления электроэнергии может достигать 70%.
ДП «Фесто»
51
3. Подготовка сжатого воздуха
3. Подготовка сжатого воздуха
Рис. 3/1: Возможности энергосбережения в блоках подготовки сжатого воздуха
Рекомендации по энергосбережению в системе подготовки воздуха:
1.	Правильно установленный уровень давления в системе,
2.	Надёжное уплотнение стаканов,
3.	Минимально необходимая подача распылённого масла в систему для
предотвращения вымывания заводской смазки из цилиндров,
4.	Уплотнение дренажной линии,
5.	Клапаны выключения для отсечения неработающей машины от линии подачи
сжатого воздуха (распределитель 2/2 - для запирания пневмосистемы без сброса
давления),
6.	Датчики давления.
Рекомендации для оптимальной работы системы:
•	Выключайте подачу давления, если машина не работает,
•	Понижайте уровень рабочего давления настолько, насколько это возможно без
потери функциональности оборудования,
•	Разделяйте области разного давления.
52
ДП «Фесто»
3. Подготовка сжатого воздуха
3.1.	Случай 1. Снижение потребления сжатого воздуха
3.1.1.	Совет 1. Используйте визуализацию потребления сжатого воздуха машиной или
системой
Любые отклонения от нормы потребления сжатого воздуха могут быть определены на
ранней стадии (моментально).
Преимущества__________________________
Контролируя потребление сжатого воздуха
можно контролировать и отображать
состояние пневмоаппаратуры.___________
График потребления сжатого воздуха дает
информацию о пиковых нагрузках (пиковое
потребление сжатого воздуха) и может быть
использован для оптимизации конструкции
машины.
Недостатки____________________
Затраты на систему мониторинга.
Продукция FESTO для энергосбережения
SFE1-...
Датчики расхода MS6-SFE
GFDM-...
SCADA-система VlpWln
Панель оператора FED
Датчики расхода SFE1
Контроллер FDC
Сг
SFE3-...
Рис. 3/2: Приборы для мониторинга потребления сжатого воздуха
ДП «Фесто»
53
3. Подготовка сжатого воздуха
Рис. 3/3: Встроенная система контроля расхода определяет отклонения от нормального
режима потребления сжатого воздуха
Преимущества использования системы мониторинга потребления сжатого воздуха:
-	Быстрое срабатывание системы мониторинга (время срабатывания зависит от
объема воздуха в шлангах, давления и других параметров пневмосети),
-	Показания системы не искажаются при изменении давления в пневмосети
(самостоятельно не перенастраивается, не дает неправильных значений),
-	Система может определять, загрязнены ли глушители, вакуумные эжекторы или
фильтры.
54
ДП «Фесто»
3. Подготовка сжатого воздуха
3.1.2.	Совет 2. Используйте регулятор давления с прямым управлением вместо пилотного
управления
Уменьшение потребления сжатого воздуха с использованием регуляторов давления
прямого действия за счёт отсутствия собственного потребления воздуха регуляторами
давления непрямого действия.
Преимущества_________________________
Регуляторы давления без пилотов не
используют сжатый воздух для поддержания
заданного уровня давления на выходе.
Недостатки_____________________________
Точность регулирования меньше, чем у
прецизионных регуляторов давления.
Продукция FESTO для энергосбережения:
LRP-...
LR-...
Рис. 3/4: Регуляторы давления прямого действия
Рис. 3/5: Дополнительный объем воздуха необходим для управления регулятором
давления с пилотным управлением
О
Прецизионный регулятор давления потребляет сжатый воздух при работе. Если не нужна
высокая точность регулирования уровня давления в системе, рекомендуется использовать
стандартный регулятор давления.
ДП «Фесто»
55
3. Подготовка сжатого воздуха
3.1.3.	Совет 3. Используйте автоматический сброс конденсата вместо ручного сброса
Если влага периодически сбрасывается, тогда попадание влаги в пневмоцилиндры должно
быть уменьшено. Влага влияет на уплотнения и приводит к вымыванию смазки из
пневмоцилиндров.
Преимущества	Недостатки
Собранный конденсат сбрасывается периодически.	
Сброс капельной влаги (конденсата) не зависит от человеческого фактора.	
Продукция FESTO для энергосбережения:
WA-...
PWEA
Рис. 3/6: Автоматические конденсатоотводчики
Достоинства PWEA:
-	Высокая функциональность: система работает надежно даже при наличии большого
количества конденсата в пневмосети,
-	Большой условный проход. Даже крупные частички (загрязнения) легко
сбрасываются и не застревают в конструктивных элементах,
-	Нет потери уровня давления в системе при сбросе влаги, благодаря надежным
уплотнениям,
-	Широкая область применений, так как система автоматически может
адаптироваться к изменению состояния рабочей среды (например, изменение
вязкости конденсата или колебания давления),
-	Предотвращение простоев с использование функции «Авария!», которая
включается при повреждении системы отвода конденсата (через 60 с после
фиксации поломки). Клапан открывает мембрану через определенные интервалы
времени.
-	Внешний сигнал о поломке, включение красного мигающего светодиода и
цифрового сигнала определяют статус системы.
56
ДП «Фесто»
3. Подготовка сжатого воздуха
3.2.	Случай 2. Снижение падения давления
3.2.1.	Совет 1. Поддерживайте необходимое давление в системе
Любые изменения давления в пневмосистеме влияют на функциональность работы
оборудования.
Преимущества_______________________
Система работает в оптимальном режиме,
т.к. давление поддерживается на
необходимом уровне.
Недостатки
Продукция FESTO для энергосбережения:
FRCS...E11	CRVZS-...	MA...E-RG
Рис. 3/7: Приспособления для поддержания заданного уровня давления
Регуляторы с фиксацией ручки способствуют защите от несанкционированного изменения
давления в системе и поддержанию давления на необходимом уровне.
ДП «Фесто»
57
3. Подготовка сжатого воздуха
Каскад фильтров гарантируют меньшие потери давления в системе.
Фильтрация 40 мкм
ДАДД
Фильтрация 5 мкм
ДАДД
Тонкая фильтрация
Рис. 3/8: Каскад фильтров
MSB4	-WP
Веж cc*iftg>toon
Веж hncton
Sue
Comecton sire
Maritigtype
»»» Atemative now (Becton
Smreiri 1
Stove* iri eq^mrt postion i
»»» votage 1
»»• SttoCto 1
Service tri 2
Serve® tri egutprrwrt posdton 2
»»» Pressue regJtoon range 2
►»» Deyee erf IWtoon 2
>»ВочИ2
*»» Condensate 2
*»» Pressoe gnjge rteraivti 2
»*» LoctabBy 2
Service tri Э
Service tri 4
Basic configuration
Base hnctan
Sue
Connector see
Moirtngtype
»»» Метам now (Becton
Service unit 1
Service tri equtmri posbon 1
»»» Steady votage 1
»»» Stenc« 1
Service unit 2
Service tri equtmrt posBon 2
MSB SJmded mariott
4
1Л nreed О1Л
V#> Mxrtng bracts
How (Becton iron left to n^t
H On-ofi varve, etectrcat
V24 24VDC
VMhnJ
Lf R FOer regiMor
Reset
Рис. 3/9: Конфигурирование блока подготовки воздуха
Инструменты конфигурации блоков подготовки воздуха помогают при планировании
энергосберегающих решений (клапан закрыт - да/нет; регулятор заблокирован - да/нет;
разные зоны давления - да/нет; коллекторы - да/нет; каскад фильтров - да/нет...).
Объем ресивера может сгладить колебания давления, если потребление сжатого воздуха
очень динамично.
58
ДП «Фесто»
3. Подготовка сжатого воздуха
3.2.2.	Совет 2. Обслуживайте и своевременно заменяйте фильтрующие элементы
Засоренные фильтры уменьшают эффективность работы подготовки воздуха: пропускная
способность фильтров падает.
Преимущества___________________________
Отсутствие потерь давления при отсутствии
загрязнения фильтрующих элементов._____
Индикатор засорённости фильтра
показывает состояние фильтр-патрона.
Недостатки
Продукция FESTO для энергосбережения:
MS...-LMF-...DA	MSLFMA
Рис. 3/10: Фильтры со встроенным индикатором засоренности фильтр-патрона
(срабатывает по перепаду давления)
Рис. 3/11: LFMA-фильтр с оптическим индикатором засорённости
Состояние фильтрующего элемента отображается за счёт разницы давления.
Рекомендация
Если перепад давления на фильтре больше 0,3 бар - смените
фильтр-патрон.
ДП «Фесто»
59
3. Подготовка сжатого воздуха
Таблица 3/1: Сравнение обслуживаемого и необслуживаемого фильтров
	Со старым фильтрующим элементом	С новым фильтрующим элементом
Перепады давления на фильтре	0,4 бар	0,2 бар
Разница давления при подаче	0,2 бар	0 бар
Разница потребления сжатого воздуха, обусловленная разницей давления	2%	0%
Общее потребление для машины	612 л/мин 320 786 мЗ/год	600 л/мин 314 496 мЗ/год
Затраты на м3 накачанного воздуха	0,02 евро/ м3	0,02 евро/ м3
Затраты в год	6 416 евро	6 290 евро
Разница в год	126 евро	0
Затраты на новые элементы фильтра	0	11,80 евро
Амортизационный период	-	Примерно месяц
Проверяйте визуально состояние фильтрующего элемента на предмет наличия
загрязнений или механических повреждений. Поток воздуха идёт с наружи вовнутрь и
состояние фильтрующего элемента видно невооруженным глазом.
Рис. 3/12: Примеры износа фильтр-патронов
60
ДП «Фесто»
3. Подготовка сжатого воздуха
3.2.3. Совет 3. Уменьшайте давление в пневмосистеме и используйте усилитель давления
для машин, требующих высокого давления
Преимущества	Недостатки
Не всем цилиндрам и машинам необходимо рабочее давление 8 бар.	Усилители давления используют сжатый воздух для увеличения давления. До 50% объема потребляемого воздуха идёт на работу усилителя давления.
Увеличение давления только для определенных устройств, экономя при этом затраты на остальных участках, где высокое давление не нужно.		Высокий уровень шума.
Продукция FESTO для энергосбережения:
DPA...
Рис. 3/13: Усилитель давления
После усилителя давления может потребоваться установка осушителя или фильтра. Если
происходят колебания давления при постоянной температуре, то это приводит к
выпадению конденсата. Ресивер необходим для создания большого объёма сжатого
воздуха высокого давления.
Внимание!
Изменение рабочего давления и установка дополнительных
пневмоэлементов может быть причиной изменений в функциональности и
рабочих характеристиках Вашей системы..
Энергосбережение
До 15% экономии с учётом затрат на покупку усилителя давления.
ДП «Фесто»
61
3. Подготовка сжатого воздуха
Таблица 3/2: Баланс затрат (пример)
	Подача воздуха 10 бар		Подача воздуха 6 бар + 5% 10 бар через усилитель давления	
Закупка				
Компрессор + осушитель воздуха (холодильник)	80 000	€	80 000	€
Работа				
Затраты на 1 м3 Подача Время работы в год Объем подачи в год	0,038 5 1200 360 000 360 000	€/м3 м3/мин ч/год м3/год м3/год	0,026 5 1200 360 000 +5% на питание усилителей:18 ООО 378 000	€/м3 м3/мин ч/год м3/год м3/год м3/год
Суммарная стоимость работы компрессора в год	13 572	€	9 828	€
Общие затраты в год				
Списание 10% в год Новые инвестиции (усилитель давления) Стоимость работы компрессора в год	8 000 13 572	€/год €/год	8 000 1 000 9 828	«/год € «/год
Общие затраты в год	21 572	€/год	18 828	«/год
Экономия в год	—	€/год	2 744	«/год
Рис. 3/14: Ресивер в качестве буфера для хранения большого объема сжатого воздуха
62
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
4. Вакуумная техника
Места возможной экономии потребления воздуха:
1.	Линия питания,
2.	Линия вакуума,
3.	Присоска.
Правила лучших конструктивных решений:
•	Короткие линии питания,
•	Короткие линии вакуума,
•	Подходящие по типоразмеру присоски для обеспечения лучшего захвата.
ДП «Фесто»
63
h. Вакуумная техника
4.1.	Случай 1. Сокращение потребления сжатого воздуха
4.1.1.	Совет 1. Используйте датчики вакуума для вакуумных систем
Использование вакуумного датчика позволяет выключать вакуумный генератор по
достижении необходимого уровня вакуума.
Преимущества	Недостатки
Позволяет выключать вакуумный генератор по достижении необходимого уровня вакуума.	-
Изменение уровня вакуума может быть использовано, как сигнал о том, что заготовка захвачена и удерживается.	
Продукция FESTO для энергосбережения:
VPEV...	OVEM...	VN-...P	SDE5
SOE...	VADMI	SDE1
Рис. 4/2: Индивидуальные и встроенные в эжекторы датчики для вакуумных систем
64
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
Рис.4/3: Экономия при использовании интеллектуальных вакуумных эжекторов:
- генерация вакуума автоматически отключается при достижении необходимого
уровня вакуума [2],
- и автоматически включается при достижении минимального уровня вакуума [3],
- нет нужды во внешних подключениях, программировании ПЛК,
- встроенный обратный клапан предотвращает потерю вакуума,
- датчик вакуума отслеживает увеличение утечек и выключает следящую систему при
возникновении неисправности (VADMI-...-P/N-LS, OVEM-...).
Рис.4/4: Функция выключения для обратного хода
Пример 1.
Сравнение затрат энергии для эжекторов VN-30 и VADMI-300 в одинаковых условиях при
работе в течении 250 дней в году и 16 часов в день:
Эжектор без функции выключения (VN-...)	928 евро/год
Эжектор с функцией выключения (VADMI-...-LS) 300 евро/год
ДП «Фесто»
65
4. Вакуумная техника
Рис.4/5: Сенсоры для определения необходимости создания вакуума
Оптический датчик для определения наличия заготовки управляет клапаном подачи
сжатого воздуха и дает возможность экономить сжатый воздух, если отсутствует заготовка,
которую необходимо транспортировать.
66
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
4.1.2.	Совет 2. Используйте правильный уровень давления сжатого воздуха для питания
вакуумных генераторов
Уровень давления сжатого воздуха в системе непосредственно влияет на уровень
разряжения при вакуумировании.
Преимущества
Недостатки
Уровень вакуума зависит от поданного на
вакуумный эжектор давления. Проверьте
рабочее давление для достижения
оптимального уровня вакуума.
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 4/6: Вакуумные генераторы
VN-...
ДП «Фесто»
67
h. Вакуумная техника
Вакуум [бар]
Давление питания [бар]
Зависимость вакуума от давления питания Быстрое вакуумирование с эжектором
типа L до вакуума 0,4 бар
Рис.4/7: Сравнение характеристик вакуумных генераторов FESTO VADM серии VN-...-H и
VN-...-L
Связь между «выходным» вакуумом и «входным» давлением показана на графике
(рис. 4/7). Различные линии соответствуют продуктам с различными характеристиками.
Характеристика эжектора высокого расхода (L) является энергосберегающей, т.к.:
-	имеет линейную зависимостью между давлением и производимым вакуумом,
-	имеет меньшее время вакуумирования, что дает возможность раньше выключать
вакуумный генератор.
68
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
4.1.3.	Совет 3. Регулярно обслуживайте встроенные глушители и фильтры вакуумных
эжекторов
Надлежащее техническое обслуживание помогает сохранить характеристики вакуумного
эжектора на необходимом уровне.
Преимущества	Недостатки
Гарантия оптимальной работоспособности приложения.	-
Продукция FESTO для энергосбережения:
VAF...
Рис. 4/8: Запасные части: фильтры, глушители
Сменный
глушитель для
VAD-...
UC, U0, АМТС
UPM, UOMS
У
ДП «Фесто»
69
4. Вакуумная техника
Рис.4/9: Сменные элементы глушителя
Рис.4/10: Встроенный фильтр (VAF-...) для предотвращения загрязнения вакуумного
генератора
Рис.4/11: Глушитель с новыми типом фильтра U0-... не требующий обслуживания за счёт
открытого выхода в атмосферу
70
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
4.1.4.	Совет 4. Используйте вакуумный насос для применений, требующих постоянный
вакуум
Преимущества____________________
Минимально возможное потребление
сжатого воздуха.________________
Недостатки
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 4/12: Программное обеспечение для подбора вакуумной техники
Vacuum
Selection
Ve retail 3.16
За более детальными сведениями обращайтесь к руководству FESTO по выбору вакуумных
приспособлений.
Внимание!
Замена вакуумного эжектора вакуумным насосом может быть причиной
изменений в функциональности и рабочих характеристиках Вашей
системы..
ДП «Фесто»
71
4. Вакуумная техника
4.1.5.	Совет 5. Размещайте вакуумный генератор вблизи от системы, потребляющей
вакуум
Расположение эжектора близко к вакуумным присоскам означает меньшее время
вакуумирования и меньшее потребление сжатого воздуха (меньший объём шлангов).
Преимущества	Недостатки
Краткое время вакуумирования.	Вес вакуумного генератора будет действовать на подвижную ось устройства.
Продукция FESTO для энергосбережения:
VN...	VN - картриджный
Рис. 4/13: Облегченные вакуумные генераторы для крепления непосредственно на
манипуляторе
72
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
Вакуум [%]
Рис.4/14: Длина пневмошлангов и их диаметр
85
70
Время вакуумирования
75 Вакуум [%]
-	Диаметр и длина пневмошлангов влияет на перепады давления, и, таким образом,
на уровень вакуума.
-	Диаметр и длина пневмошлангов влияют на время вакуумирования.
Длина пневмошлангов и их диаметр имеют решающее влияние на уровень вакуума и
время вакуумирования. Изменение длины и диаметра пневмошлангов непосредственно
отображается на потреблении сжатого воздуха.
Пример 1.
Блок подготовки воздуха: MS4, соединение Ц дюйма, QNN=2000 л/мин.
Устройство: вакуумный генератор VADMI-200 QN=200 л/мин., 6 бар, диаметр сопла
Лаваля 2 мм.
Таблица 4/1: Факторы, препятствующие генерации вакуума
Пневмошланг	Подаваемое давление	Уровень вакуума
Прямое соединение	6.0 бар	89%
PUN-8 (Ду 5.7 мм) длиной 2.5 м	5.8 бар	87%
PUN-6 (Ду 4.0 мм) длиной 2.5 м	4.6 бар	80%
Ду = внутренний диаметр шланга
При этой конфигурации потребление сжатого воздуха составляет приблизительно 1/10 от
того объема, которое блок подготовки может пропускать. Дополнительные последующие
потребители сжатого воздуха (эжекторы, цилиндры) увеличивают падение уровня вакуума.
ДП «Фесто»
73
4. Вакуумная техника
Пример 2.
Первая группа столбиков на диаграмме 4/15 показывает, что, согласно формуле задания
размеров (табл. 4/2), PUN 4 (длина 0,5 м) подходит для вакуумного генератора VN-07-H
(сопло Лаваля диаметром 0.7 мм). В связи с увеличением объема на 1.4% (с 1000 см3 до
1014см3) и из-за увеличения длины пневмошланга PUN 4 до 2.5 м, время вакуумирования
увеличивается на 77% (с 6.2 сек до 11 сек). Преимущество во времени для коротких
соединений более существенно для низкого вакуума (см. 1-ый и 2-ой столбцы табл. 4/2).
Влияние номинального диаметра трубопровода более существенно при генерировании
вакуума для маленьких типоразмеров присосок.
Таблица 4/2: Таблица выбора диаметров шлангов при известном размере сопла
				[2] Порт/канал вакуума				[1]	Порт/канал подачи воздуха	
Вакуумный генератор	Размер сопла [mm]	Коэффициент диаметра	Коэффициент поперечного сечения	Вакуумный генератор, высокий вакуум(Зх) [мм]	Тип PUN (длина 0,5м)	Вакуумный генератор, большой поток(4х) [мм]	Тип PUN (длина 0,5м)	Подсчитанный разный (2х) [мм]	Тип PUN (длина 0,5м)
VN-05	0,45	1	1	135	4 (2,6)	1,8	4 (2,6)	0,9	4 (2,6)
VN-07	0.70	—1.5	-2,4	2,1	4 (2,6)	2,8	6 (4,0)	1,4	4 (2,6)
VN-10	0,95	~2,1	~4,5	2,85	6 (4,0)	3,8	6 (4,0)	1,9	4 (2,6)
VN-14	1,40	~3,1	~9,7	4,2	6 (4,0)	5,6	8 (5,7)	2,8	6 (4,0)
VN-20	2,00	~4,4	-19,8	6,0	8 (5,7)	8,0	12 (8,0)	4,0	6 (4,0)
VN-30	3,00	~6,7	-44,4	9,0	12 (8,0)	12,0	16 (И)	6,0	10 (7,0)
Формула для определения номинального размера (мм):
•	Канал питания [ 1 ] 2 х диаметр сопла Вентури,
•	Канал вакуума [2] 3 х диаметр сопла Вентури (высокий вакуум Н),
•	Канал вакуума [2]^ 4 х диаметр сопла Вентури (большой расход L).
74
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
Вакуумные эжекторы
Рис. 4/15: Зависимость времени вакуумирования от длины трубопроводов при давлении
питания 6 бар
1.	Объем присоски	1000 см3,
2.	Объем присоски	1000 см3	и	PUN - 4 длиной	2.5	м (объем в трубопроводе 14	см3),
3.	Объем присоски	1000 см3	и	PUN - 6 длиной	2.5	м (объем в трубопроводе 32	см3),
4.	Объем присоски	1000 см3	и	PUN - 8 длиной	2.5	м (объем в трубопроводе 64	см3).
Рис. 4/16: Монтаж VN-картриджа в отверстие, высверленное в корпусе Вашего узла
ДП «Фесто»
75
4. Вакуумная техника
4.1.6. Совет 6. Выбирайте подходящие типоразмеры вакуумных присосок
Герметичное прилегание присоски к заготовке снижает утечки и позволяет уменьшить
давление питания эжектора.
Преимущества	Недостатки
Меньшее потребление сжатого воздуха.	Возможны сложности при изменении поверхности материала заготовки, которую надо переносить.	
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. hlY7-. Разные присоски для разных поверхностей
76
ДП «Фесто»
4. Вакуумная техника
Пример 1.
Пошаговый расчёт системы вакуумного захвата:
1.	Расчет веса заготовки,
2.	Выбор типа пневматического захвата,
3.	Расчет силы удержания и силы отрыва заготовки,
4.	Выбор соединительных диаметров принадлежностей в соответствии с диаметром
присоски,
5.	Учет внешних условий.
Рис. 4/18: Разные формы присосок, в зависимости от формы, качества обработки
поверхности и наличия неровностей
ДП «Фесто»
77
5. Принадлежности
5. Принадлежности
Рис. 5/1: Точки сбережения энергии при использовании принадлежностей
Точками сбережения энергии для пневмошлангов, фитингов и уплотнительных колец
являются:
1.	Шланги (выбор размеров и длин, осуществление изгибов и поворотов),
2.	Поверхности среза (прямоугольного сечения, не искривленные),
3.	Уплотнительные кольца и резьба (поверхность, герметизирующая лента, материал).
Правила оптимального функционирования системы:
1.	Короткие пневмошланги,
2.	Гладкие соединения (поменьше переходов диаметров)
3.	Ровные адаптеры,
4.	Одинаковые размеры фитингов.
78
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
5.1.	Случай 1. Сокращение утечек сжатого воздуха
5.1.1.	Совет 1. Проверяйте фиксацию соединений пневмошлангов
Устраните неровности, деформации шлангов и проверьте перпендикулярность среза.
Преимущества_____________________
Уменьшение утечек за счёт повышения
качества уплотнений._____________
Недостатки
Продукция FESO для энергосбережения:
ZRS	ZDS	QSO
Рис. 5/2: Режущий инструмент для труб и шлангов, монтажный инструмент для быстрого
освобождения шлангов из фитингов
ДП «Фесто»
79
5. Принадлежности
Шланг, обрезанный с помощью ножа
Шланг, обрезанный с помощью ножниц
Рис. 5/3: Неровности на шлангах ведут к повреждениям системы уплотнений
Рис. 5/4: Срез шланга не перпендикулярен - шланг неправильно заходит в фитинг
Рис. 5/5: Для лёгкого монтажа/демонтажа пневмошлангов без деформации остальных
соединений удобно использовании инструмент QSO
80
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
5.1.2.	Совет 2. Используйте быстроразъёмные фитинги с внутренней уплотняющей
кромкой
Уплотняющая кромка в конструкции фитинга обеспечивает наличие поверхности
уплотнения, в отличии от линии уплотнения, которая образуется при использовании
уплотняющих колец.
Преимущества	Недостатки
Уменьшение утечек в связи с наличием компенсации неровностей пневмошланга.	-
Больший контакт уплотнения с поверхностью.	
Находясь под давлением, внутренняя кромка уплотнения тесно прижата к шлангу.	
Продукция FESO для энергосбережения:
QS-..., QS-B-...,QS-F...
Рис. 5/6: Быстроразъёмные фитинги
ДП «Фесто»
81
5. Принадлежности
Рис. 5/7: Основная прокладка в фитинге с уплотняющей кромкой (типы QS, QSP.QSM,...)
Рис. 5/8: Основная прокладка в фитинге с уплотняющим кольцом (типы NPQM, QS-F,
CROS,...)
Уплотняющая кромка по сравнению с уплотняющим кольцом имеет более высокие
характеристики уплотнения.
82
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
5.1.3.	Совет 3. Выбирайте правильный материал трубок
Выбор материала трубок зависит от условий окружающей среды. Необходимо выбирать
материал, устойчивый к условиям окружающей среды. Время эксплуатации
трубопроводов будет продлено и, таким образом, уменьшатся утечки в системе.
Недостатки
Преимущества
Гарантирован более длительный период
эксплуатации и надежность использования
пневмошлангов.
Продукция FESTO для энергосбережения
Tube Selection
Veition 124
Рис. 5/9: Инструменты для определения наиболее подходящих типов и размеров
пневмошлангов
ДП «Фесто»
83
5. Принадлежности
Таблица 5/1: Признаки повреждений шлангов, находящихся под внешним воздействием
Повреждения	Области использования
Химические повреждения	Очищающие и дезинфицирующие вещества, охлаждающие агенты
Трещины	Растворители, смазочные вещества, гидрокарбонаты
Микробиологические повреждения	Монтаж на улице, складах, каналах, области с высоким уровнем загрязнений, влажная и нагретая среда (кабельные коллекторы)
Физические повреждения	Расположение на улице, при применении искусственного ультрафиолетового освещения, например, в пищевой промышленности для дезинфекции
Таблица 5/2: Ориентировочные критерии выбора для шлангов
Тип шлангов	Материал шлангов	Химические повреждения	Трещины	Микробиологические повреждения	Внешние повреждения
PUN-...	Полиуретан	—	0	—	+
PUN-H-..	Полиуретан	+	0	++	+
PAN-..	Полиамид	0	0	0	0
PLN, PEN	Полиэтилен	++	+	++	+
PFAN-...	Префлюорал- коксиполимер	+++	++	++	++
«-»- не устойчив, «0» - критическое состояние, «+»- (очень) устойчив					
Физическое повреждение
Химическое повреждение Биологическое повреждение
Рис. 5/10: Различные типы повреждений шлангов
84
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
5.1.4.	Совет 4. Используйте кольцевые уплотнения для резьбовых соединений
Кольцевые уплотнения обеспечивают более надежную защиту резьбовых соединений от
утечек.
Преимущества_______________________
Увеличение надёжности уплотнений
приводит к снижению потенциала утечек.
Минимальный эффект деформации на
протяжении всего периода эксплуатации за
счёт наличия твердого поддерживающего
кольца._____________________________
Недостатки
Продукция FESO для энергосбережения:
ОК-М...
Рис. 5/11: Недеформирующиеся уплотнения для резьбы (цилиндрической формы)
Рис. 5/12: Уплотнительное кольцо с мягкими уплотнениями с обеих сторон
FESTO предлагает использовать новое уплотнительное кольцо «ОК» с мягкими
уплотнениями с обеих сторон. Чтобы его установить и надежно уплотнить соединение
достаточно усилий руки. Эта новая система уплотнения в комбинации со стопором
соответствует сертификату ISO 16030.
Не смотря на то, что уплотнения с герметизирующей лентой давно используются, они могут
оставлять остатки материала ленты внутри элементов системы, которые потом могут
попасть внутрь распределителей и цилиндров. Также остатки материала ленты могут стать
барьером и затруднять движение сжатому воздуху, особенно, при малых сечениях
каналов.
Уплотнения герметическими жидкостями также выполняются и делают последующий
демонтаж еще более трудоёмким.
ДП «Фесто»
85
5. Принадлежности
5.2.	Случай 2. Сокращение падения давления
5.2.1.	Совет 1. Уменьшайте длину пневмошлангов
Правильный выбор длины и диаметра пневмошлангов обеспечивает минимизацию потерь
энергии при прохождении сжатого воздуха по шлангам.
Преимущества	Недостатки
Время срабатывания уменьшается.	-
Объем воздуха, который находится в трубках, уменьшается.	
Продукция FESO для энергосбережения:
•  < •
<
VdhrMubeffinfctp* Mtecttan
•умни <ймий*мт
"НМ
I	x<--> ? '
*«**•«£ «I. 	«z<^ X.
**VpV '
... .....
,<шж.........~..............
%	... ...j
-<*XF.fc?'WRSl .	т - , -J
ж	.......{
.....	u
Рис. 5/13: Программа ProPneu для расчёта и симуляции пневматического привода
Внимание!
Изменение длины пневмошлангов может быть причиной изменений в
функциональности и рабочих характеристиках Вашей системы.
86
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
нл/мин
110*
1 10
О 500	1000	1500 2000
2500 3000	3500	4000	4500 5000	5500 6000
Длина шланга [мм]
QS-M5-4 * PUN 4
QS-G1/8-6 ♦ PUN-6
QS-G1/4-8 ♦ PUN-8
QS G3/8 10 ♦ PUN 10
QS-G1/2-12 ♦ PUN-12
QSG1/2 16 +PUN-16
Рис. 5/14: Изменение пропускной способности линии в зависимости от длины
пневмошланга
Шланги, которые постоянно переносят циклы нагнетания и выхлопа (например, шланги,
соединяющие распределители и цилиндры) должны быть короче, чем шланги, которые
используются в линии подачи сжатого воздуха (например, к распределителю) в связи с
наличием постоянного давления в линии для последних.
Можно не использовать дроссели после выбора меньших типоразмеров шлангов. Это
удешевляет комплектацию.
ДП «Фесто»
87
5. Принадлежности
Рис. 5/15: Оптимизированное решение с разными диаметрами шлангов:
1. Шланг линии подачи под постоянным давлением,
2. Шланг прямого хода (рабочего),
3. Шланг обратного хода.
Рис. 5/16: Минимизация потерь достигается при использовании прямых пневмошлангов,
подключенных непосредственно к линии подачи сжатого воздуха
88
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
5.2.2.	Совет 2. Используйте коллекторы
Преимущества_______________________
Потери давления меньше в сравнении с
использованием Т-образного соединения.
Недостатки________________________
Возможно, необходимы более длинные
шланги.
Продукция FESTO для энергосбережения:
QSLV...
Рис. 5117'. Коллектор замещает на рабочем месте несколько Т-образных соединений
ДП «Фесто»
89
5. Принадлежности
Таблица 5/1: Эквивалентная длина соединительных элементов в зависимости от их
внутреннего диаметра (определяет перепады/потерю давления в системе)
Эквивалентная длина [м]
Обозначение	Соединительная деталь/звено	Внут 9	эенни) 12	1 диам 14	етр [м 18	1М] 23	40	50	90	100
Шаровой кран	tb	0,2	0,2	0,2	0,3	0,3	0,5	0,6	1,0	1,3
Угловое соединение	Р	0,6	0,7	1,0	1,3	1,5	2,5	3,5	4,5	6,5
Т-образное соединение		0,7	0,85	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	7,0	10
Переходник из 2d в d	№	0,3	0,4	0,45	0,5	0,6	0,9	1,0	2,0	2.5
Таблица 5/2: Эквивалентная длина соединительных элементов в зависимости от их
номинального диаметра (определяет перепады/потерю давления в системе)
Эквивалентная длина [м]
Обозначение	Соединительная деталь/звено	Коми DN 25	нальнь DN 40	1Й ДИЭ1 DN 50	иетр[С DN 80	'NJ DN 100	DN 125	DN 150
Тарельчатый клапан	&	8	10	15	25	30	50	60
Золотниковый клапан		1,2	2	3	4,5	6	8	10
Шаровой кран		0,3	0,5	0,7	1	1,5	2	2,5
Угловое соединение, острое		1,5	2,5	3,5	5	7	10	15
Угловое соединение, округленное		0,3	0,5	0,6	1	1,5	2	2,5
Дуговое соединение		0,15	0,25	0,3	0,5	0,8	1	1,5
Т-образное соединение		2	3	4	7	10	15	20
Переходник из 2d в d	9	0,5	0,7	1	2	2,5	3,5	4
90
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
Рис. 5/18: Турбулентность при прохождении потока воздуха через соединение
ДП «Фесто»
91
5. Принадлежности
5.2.3. Совет 3. Проверяйте поверхность выхлопа глушителя
Преимущества	Недостатки
Минимальное использование сжатого воздуха.	-
Продукция FESTO для энергосбережения:
LSP	U, UOS
Рис. 5/19: Пневмопистолеты, глушители (устройства для осуществления выхода воздуха из
системы)
Выхлопные устройства должны обслуживаться: их исправность должна контролироваться,
чтобы они не были блокированы загрязнением.
Например, если глушитель будет забит, скорость срабатывания цилиндра будет в
несколько раз меньше. Забитое сопло пневмопистолета не позволит быстро обдуть
заготовку и для этого потребуется больше времени и воздуха.
92
ДП «Фесто»
5. Принадлежности
Экономия сжатого воздуха возможна с помощью следующих решений:
Таблица 5/3: Реализация экономии воздуха при обдувании
Параметры потока воздуха выдувания	Описание	Потенциал для сбережения	Иллюстрация		
Время	Время, в течении которого включена подача воздуха	Уменьшение времени			
Импульс	Прерывистый режим работы	Увеличение времени между импульсами	/ъп_п_п_		
Давление	Уровень давление в линии питания	Использование регуляторов давления	4	Jr~	ll	9 •
Усилие	Диаметр выпускного отверстия насадка	Сберегающие насадки	(®)		
Количество точек	Распределения точек на рабочем инструменте	Несколько точек лучше, чем одна форсунка			
Расстояние отточки обдува	Расстояние отточки обдува до объекта	Уменьшение расстояния до объекта	Г				 —	• •
Направление	Фиксированное или изменяемое положение форсунки	Использование поворотного привода для позиционирования форсунки	\(	°	
Рис. 5/20: Классическая схема продувки (а) и схема генерации мощного импульса со
сниженным потреблением сжатого воздуха (б)
ДП «Фесто»
93
6. Контроллеры
6.	Контроллеры
Рис. 6/1: Точки энергосбережения в системах с контроллерами
Точки энергосбережения при использовании контроллеров:
1.	Высокоскоростные перемещения,
2.	Позиции остановки,
3.	Расстояние до контроллера.
Правила удачной реализации решений:
1.	Состояние остановки без потребления энергии,
2.	Точно определенные высокоскоростные перемещения,
3.	Короткие пневмошланги и силовые линии, длинные информационные линии
(электрические, беспроводные).
94
ДП «Фесто»
6. Контроллеры
6.1.	Случай 1. Сокращение потребления сжатого воздуха
6.1.1.	Совет 1. Используйте децентрализованные пневматические системы
Преимущества______________
Минимальный объем воздуха в
трубопроводах_____________
Недостатки
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 6/2: Децентрализованный шкаф управления, расположенный возле исполнительных
механизмов системы
ДП «Фесто»
95
6. Контроллеры
6.1.2.	Совет 2. Анализируйте высокоскоростные операции с помощью систем машинного
зрения
Применение систем машинного зрения позволяет провести анализ высокоскоростных
операций и выявить «узкие места» системы. Система машинного зрения может определять
наличие механических дефектов производимой продукции, фиксировать наличие утечек
воздуха в пневматических элементах, а также выполнять другие операции контроля
качества.
Преимущества__________________________
Быстротекущие процессы, недоступные для
восприятия человеческим глазом, можно
увидеть с помощью режима замедленного
воспроизведения при использовании
системы машинного зрения.
Недостатки_____________________________
Временно необходимо дополнительное
пространство для установки оборудования.
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 6/3: Специальные камеры для фиксации высокоскоростных операций и программное
обеспечения для их настройки
96
ДП «Фесто»
6. Контроллеры
6.2.	Случай 2. Снижение утечек сжатого воздуха
6.2.1.	Совет 1. Обеспечьте постоянный мониторинг потребления энергии
Уровень потребления машиной сжатого воздуха непрерывно фиксируется системой
мониторинга, что позволяет вовремя определить и ликвидировать нежелательные
состояния системы (простои, уменьшения производительности, утчеки).
Преимущества_____________________
Мгновенная реакция на отклонение
контролируемых показателей от нормы
Недостатки_________________________
Для установки панели оператора и
контроллера требуется дополнительный
объём пространства.
Продукция FESTO для энергосбережения:
Таблица 6/1: Концепции для осуществления мониторинга условий работы машины
Датчики	Контроллеры	ПО	Визуализация
SFE-...-MS6-SFE...	CPX-FEC	FST4-...	FED-.../VIPWin
		FMT-...	
		WEB Monitor	
	СРХ-СЕС...	FMT-...	
		WEB Monitor	
		CoDeSys pbF	FED-.../VIPWin
	СЕСХ-...		FED-.../VIPWin
	FED-CEC...		VIPWin
ДП «Фесто»
97
6. Контроллеры
6.3.	Случай 3. Экономия электроэнергии
6.3.1.	Совет 1. Выбирайте электропривод в соответствии с конкретными требованиями
Преимущества	Недостатки
Оптимальное решение	Затраты времени на тщательную проработку задачи в выбор оборудования
Продукция FESTO для энергосбережения:
PositioningDrtves Version 1.3.1
.-|а| х|
Фвйл Обработать Настройки ?
Закрыть |х] I Открыть |
Сохранить □ Печать
Языки Q
Инфо н
(Мвммльиеямднмые данные
Монтажное положена
в* Горизонтальный
С Вертикагьный
Любой
сист. параметры
Вмдн вдевании
Допотвмтельное внванее усилю
17 ТормоэящД
г~ Ускоряоний
> :Г:< :	Р 	• = = :	: :<.'>Г .
смет, параметры
Налравлмоидя
Максимально переменяемая массе
Полезная дома
Точность повторения
| Расс»еггать время позмуон^ювашя |
Гилмоиструмеш
Направляоаля	Q встроенгая
Конструкция	X
г® *”*	17 Портшьная ось
Тммммпывеей
р и
Зубчаты! ремегь
НГьмдегъ
Консольная ось
В зависимости от конструкт и осевой направляюнрй в раслоряжетам имеется выбор электромехамтческих гвиейых осей поэм*ю»афова»а«й со
пмделем, зубчатьш ремнем и пиейьам электродвигателем
Рис. 6/4: Программное обеспечение Positioning Drives для выбора
компонентов и систем на базе электроприводов
оптимальных
98
ДП «Фесто»
6. Контроллеры
6.3.2.	Совет 2. Используйте электроприводы с самостопорящейся винтовой парой
Электропривод с винтовой парой с автоблокировкой может быть применён в качестве
энергосберегающего позиционного привода, благодаря возможности находиться в
необходимом положении без затрат энергии.
Уменьшение длины кабелей, соединяющих привод и контроллер, приводит к снижению
электрических потерь.
Преимущества	Недостатки
Нет необходимости в дополнительном тормозе.	Контролер должен отключать двигатель при отсутствии необходимости поступательного движения.
Продукция FESTO для энергосбережения:
Рис. 6/5: Электроприводы с самостопорящейся винтовой парой
ДП «Фесто»
99
Приложения
Приложения
Оптимизация работы термоформовочного и упаковочного оборудования
Бережко Константин Иванович,
руководитель группы технической поддержки ДП «Фесто»
Уважаемые читатели!
Общаясь с украинскими производителями оборудования и посещая выставки, я отметил,
что есть две группы производителей оборудования:
- Производители, ориентирующиеся на минимальную себестоимость, которые
позиционируют свое оборудование в недорогом сегменте.
- Производители высокотехнологичного оборудования, которые работают не только
на рынках стран СНГ, но и на рынке Европы.
Ко второй группе производителей относятся компании:
-	«ПЕТТехнолоджис» (бывший Полимаш), г. Чернигов;
-	«Базис», г. Луганск;
-	«УкрПак», г. Белая Церковь;
-	Завод «Термопак», г. Белая Церковь;
-	«Термопак-Инжиниринг», г. Харьков;
и другие украинские компании.
Ряд украинских компаний, которые ориентируются на низкий ценовой сегмент, пережили
время кризиса сложнее, чем вторая группа компаний. Чтобы выжить и оставаться на
плаву, им необходимо было регулярно продавать определенное количество машин. На
выставках в Украине также представлены китайские машины с низкой себестоимостью.
Конкуренция ужесточается. Каков выход из этой ситуации? Снижать доходность уже
невозможно, использовать более дешёвые комплектующие без снижения качества также
крайне затруднительно. Украинским компаниям, оборудование которых будут сравнивать
по цене с китайским оборудованием, будет все сложнее выживать. Компании, уровень
техники которых будут сравнивать с европейскими производителями, по моему мнению,
имеют лучшие перспективы.
В данной статье мы приводим интересный пример, иллюстрирующий то, как оборудование
стало более конкурентоспособным на рынке, за счет использования инновационных
подходов.
Что главное для нашего покупателя? Какова его основная потребность? Некоторые
специалисты по продажам упаковочной и термоформовочной техники отмечают:
«Заказчика волнует только цена». Позвольте с этим не согласиться. Наши и европейские
заказчики одинаковы, потому что у них одна цель: делать деньги. Как оценивают стоимость
покупки в Европе? Учитывается стоимость покупки оборудования, стоимость эксплуатации
сроком 3-5 лет (энергоносители, запасные части, вспомогательные материалы) и
производительность машины.
Например, одна высокопроизводительная машина требует только один подводящий и
один отводящий конвейер, а две машины с низкой производительностью требуют в два
100
ДП «Фесто»
Приложения
раза больше конвейеров и места. Поэтому, заказчики более заинтересованы в
высокопроизводительном оборудовании. К тому же, оно быстрее окупается.
Также очень важна простота обслуживания и встроенные функции диагностики
неисправностей. Например, забившийся пневмоглушитель или фильтр-патрон в блоке
подготовки воздуха может снизить производительность машины на 3-10%.
Давайте рассмотрим стоимость эксплуатации оборудования на 3-5 лет. Возьмем в расчет
только показатели потребления энергии сжатого воздуха, не учитывая энергии,
потребляемой электрическими компонентами машины.
Компания Термопак-Инжиниринг, являющаяся производителем блистерной упаковки,
термоформовочного и упаковочного оборудования, работает на рынке уже более 13 лет.
Специалисты этой компании любезно согласились поделиться своим опытом внедрения
инновационных решений в своем оборудовании.
Свечкин Юрий Федорович,
ведущий инженер компании «Термопак Инжиниринг»
Мы не новички в термоформовочной и упаковочной технике. Имеем большой опыт и
стараемся учитывать последние инновации ведущих мировых производителей. Наши
специалисты на семинаре по новинкам техники FESTO узнали о возможностях
энергосбережения. Учитывая, что производимое нами оборудование является
высокопроизводительным, а основным типом привода в нашем оборудовании является
пневмопривод, тема энергосбережения актуальна для наших покупателей. И мы
понимаем, что в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, снижение
потребления сжатого воздуха повысит конкурентоспособность нашего оборудования.
После получения информации от представителей FESTO о возможности поставок
пневмостровов серии 44 VTSA, которые позволяют реализовать схему реверсивного
включения распределителей, мы приняли решение о разработке проекта сбережения
сжатого воздуха. Решение оказалось простым и легко реализуемым. Реверсивная схема
позволяет подавать сжатый воздух под номинальным давлением в полость цилиндра,
которая обеспечивает рабочий (силовой) ход, а на обратный (холостой) ход - под
пониженным давлением. Сделав предварительный расчет, мы увидели, что мы сможем
достичь снижения потребления сжатого воздуха пневмоприводами до 25%.
Экономический расчёт показал, что затраты на покупку пневматических компонентов
увеличиваются на несколько сотен Евро, а годовая экономия затрат покупателя нашего
оборудования, за счёт уменьшения потребления электроэнергии компрессорной техникой,
будет составлять более тысячи Евро.
В случае, если покупатель укомплектовывает термоформовочное или упаковочное
оборудование компрессорной техникой, то снижение затрат на покупку менее
производительной компрессорной техники значительно превышает дополнительные
затраты на применение схемы реверсивного питания на основе пневмоострова 44 VTSA. А
это уже серьезное конкурентное преимущество.
При разработке новых схем двойного реверсивного питания пневмоприводов мы
применили регуляторы давления серии MS батарейного монтажа в блоках подготовки
сжатого воздуха. Конструкция блоков подготовки воздуха получилась компактной, удобной
и надёжной. Применение пневмоострова 44 VTSA позволило сократить номенклатуру
ДП «Фесто»
101
Приложения
применяемых пневматических устройств, тем самым, сократить наши затраты по
логистике, складу, сборке и отладке оборудования. После этого наши специалисты смогли
сосредоточиться на создании более совершенной техники.
Замеры потребления сжатого воздуха, проведенные совместно со специалистами FESTO,
подтвердили наши расчеты на практике. Экономия сжатого воздуха, потребляемого
приводами разных моделей оборудования, составила 20-23%. При этом наши опасения о
снижении производительности оборудования оказались напрасными. Снижение скорости
движения холостых ходов приводов компенсировалось повышением скорости движения
рабочих ходов за счёт снижения объёма сжатого воздуха, сбрасываемого в атмосферу при
рабочем ходе. Замеры расходных характеристик оборудования производились на
измерительной аппаратуре, любезно предоставленной фирмой FESTO. Информация по
замерам расходных характеристик оборудования позволила нам досконально
проанализировать работу приводов и сократить потери сжатого воздуха в блоках
подготовки.
Понимая значимость вопросов энергосбережения, мы продолжаем работать в
направлении изменения концепции построения приводов оборудования. С нашей точки
зрения, замена основных пневмоприводов на электромеханические сервоприводы
позволит нам не только сократить потребление электроэнергии нашими покупателями, но
и повысить производительность оборудования на 15-25%. Предложение компании FESTO
по применению пневмоострова VTSA, совмещённого с контроллером СРХ, оказалось
весьма кстати. Да и электромеханические сервоприводы и системы управления FESTO,
популярны на рынке. И мы продолжаем наше сотрудничество в этом направлении.
102
ДП «Фесто»
Приложения
4500
«ООО
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
О
о <3 $$	ил	m	m	ua	ил	ил	<J	sn	ь»	Ч>
t’~.	ГЧ	Ч>	<**.	ГЧ	r-v.	-о	<*»	P'v	•“♦	*3
<7ч	Ч)	<7	гЧ	<?'	СО	\0	««г	'“t
О*	ГЧ	<П	X	X	X	РхГ	€»	<?\	О
Ч> «А	иЛ	СО	#ч	Ч>	Ч>	«А	Ch	&$	iAs	•“*
?'-. О	Ч>	£п	•—•	<Т	«--.	А<	sA	С*>	А»	Ьч.
Os СС	Л*	<:	П	г-1	<7\	СО	’чЭ
С	«-t	<1	iA	i?,	Ч)	К	W	О
Г-* •—»	t т—«	» •—» Al
Время [с)
Рис. П. 1/1: Расход сжатого воздуха пневмоприводами машины СТА-500М с традиционной
схемой питания
О ЧГ ФО 4А	гп	ил	ил	IA	*а	Г’~|	Г’*»	ч>
ГЧ	О'.	04	О	А-»	Ч>	Л*
<*	SO	С4	тМ	CPs	<50	Ч?	<-*
О	гм	<f	<Х	<Х	МО	tC	€0	О
'£> W~t МЛ <0 Ч? Ч? М"'ч 4А OS иЛ
О Ч) <4 тч Ч О 45 Ж
Ch ОЗ	•	*4	?V-|	'ГН	<h	SO	*	<f	f>	-
.	-	гч	....	Sv.	-	•	О
О «-«	«-♦	Г»*»	'-ЗГ	sA	iA	Ч>	«-•*	CO	<T>	Al
»-< >—•.	’Г-*	T-<	т-<	Т-*	т-«	я-4
Время [с 1
Рис. П. 1/2: Расход сжатого воздуха пневмоприводами машины СТА-500М со схемой
двойного питания с реверсивным включением распределителя
Давление сжатого воздуха перед регуляторами давления.

Расход сжатого воздуха.
ДП «Фесто»
103
Приложения
Таблица П.1/1: Потребление сжатого воздуха приводами машины СТА-500М в
автоматическом режиме
Потребление воздуха в режиме с вытяжкой	Расход за 1 цикл, л	Расход за год при 20цикл/мин., 3-х сменный режим, м3	Годовой расход электроэнергии*, кВт х час	Годовые затраты на выработку сжатого воздуха**, Грн.
Традиционная схема	100	660440	62081	51105,08
Схема реверсивного включения	80	528352	49665	40884,23
Экономия	20	132088	12416	10220,85
*	для экономных компрессоров; *	* при 0,8232 Грн./кВатт хчас.				
Пневмоостров VTSA
Подвижная плита
Пневмоостров VTSA
Привод подвижной плиты машины СТА-500М с
распределителем, работающим по
реверсивной схеме двойного питания
Рис. П. 1/3: Фотографии машины СТА-500М
104
ДП «Фесто»
Приложения
Возможности энергосбережения в системах позиционирования и
манипулирования
Принимая во внимание общую тенденцию повышения стоимости энергии,
энергосбережение становится важным не только в небольших частных компаниях, но и в
крупных индустриальных предприятиях. В этом контексте, термин «энергетическая
эффективность» часто используется как индикатор рентабельности потребления энергии.
В технических терминах, энергетическая эффективность часто указывается как процент
или безразмерная переменная (КПД). Под энергетической эффективностью 80% или 0,8
понимается, что 80% энергии, подведенной к системе, было потрачено на механическое
движение. Остальные 20% - потери энергии.
Пример: электрическая энергия, была превращена в тепло в результате трения или
высокого электрического сопротивления. При рассмотрении эффективности, мы должны
иметь в виду, что полная эффективность зависит не только от отдельных компонентов, как,
например, электродвигатели, но и от всей системы. Мы должны оценить потери во всех
механических компонентах оси (зубчатый ремень, винтовая передача, шарико-винтовая
передача, редуктор со своим передаточным отношением), а также в электрокомпонентах
(электродвигатель, электрокабели и сервоконтроллер). Полную эффективность вычисляют
как произведение индивидуальных значений эффективности всех компонентов системы:
Это означает, во-первых, что использование дополнительных компонентов в цепи привода
(например, редуктора) будет всегда приводить к ухудшению полной эффективности
системы. Во-вторых, полная эффективность всей системы всегда будет ниже, чем
эффективность наихудшего отдельно взятого компонента.
Мы имеем следующие пути оптимизации, которые нужно использовать непосредственно в
начальной стадии выбора индивидуальных компонентов: например, система с обратной
связью должна включать сервоконтроллер и двигатель, так как она гарантирует
оптимальное потребление энергии в любой момент времени. Так, при управлении
шаговым двигателем желательно использовать системы с обратной связью вместо
разомкнутых систем. Для этого случая Festo предлагает интересное и, фактически,
уникальное на рынке решение - использование шаговых двигателей EMMS-ST с
энкодерами и контроллеров CMMS-ST. Это решение сочетает стоимостную
привлекательность шаговых двигателей с возможностями замкнутых систем управления.
Кабели между сервоконтроллерами и двигателями должны быть как можно короче.
Кабель длиной 5 м вызовет энергетическую потерю 0.4%, а кабель длиной 50 м. вызовет
потерю 5.2%. Эффективности также способствует исключение механических передаточных
механизмов. Уже на стадии проектирования Festo гарантирует, что со стандартными осями
и двигателями без редукторов мы достигнем адекватных решений для большинства
применений. Пример этого - использование мелкомодульных зубчатых ремней в наших
новых осях. Это позволило избежать 15-40% потерь, которые бы вызвали небольшие
редукторы.
ДП «Фесто»
105
Приложения
•/»
Рис. П. 2/1: Компонентный состав электромеханического привода
Л общий Л контроллер * Л кабель * Л двигатель * Л редукто р * Л ось»
ПобщИй=0,95*0,95*0,8*0,75*0,95;
Лобщий 0,5144.
Torque (Nm]
Efficiency
Рис. П. 2/2: Характеристика эффективности электрического двигателя
106
ДП «Фесто»
Приложения
Другой способ сбережения энергии - использование кратких тепловых перегрузок
* электрических систем. Сервомоторы, в частности, могут быть перегружены в 3 раза
относительно их номинальной мощности. Таким образом, двигатель может управляться, в
основном, в его номинальном рабочем диапазоне. Но, если двигатель подвергся
кратковременной перегрузке, то эффективность не падает так резко. Часто возможно
установить двигатели меньшего типоразмера, если перегрузка не превышает фактор
безопасности, описанный выше.
Влияние механических компонентов, не должно недооцениваться. Оси с самым низким
КПД - это оси с ходовым винтом скольжения (КПД = 0,2-0,4). Затем идут оси с
шариковинтовой передачей с КПД 0,6-0,85, и ременные оси с КПД вплоть до 0,95. Если мы
рассматриваем только эффективность, нам пришлось бы избегать использования ходовых
винтов скольжения. Однако, этот вид осей имеет одно характерное свойство, которое
может значительно повысить рентабельность в определенных приложениях. Мы опишем
это свойство ниже.
Чрезмерные факторы безопасности уменьшают рентабельность
Некорректного выбора типоразмера, приводящего к потерям энергии, можно избежать,
выбирая правильные компоненты и используя целостный подход на стадии
проектирования. Потери энергии часто появляются в том случае, когда отдельные
компоненты системы выбираются и поставляются отдельно (не как цельная система).
В этом случае, факторы безопасности от 1,3 до 2 часто применяются к каждому
индивидуальному компоненту уже самой фирмой производителем, чтобы обеспечить
надежность работы. Как результат применения этих факторов безопасности, каждый
типоразмер индивидуального компонента будет выбран на 15 - 50% большим, чем это
фактически необходимо. Это означает, что характеристики оси больше не находятся в
оптимальном рабочем диапазоне. Небольшое изменение вращающего момента вызывает
очень резкую реакцию системы (рис. П. 2/2).
Комплексное уменьшение факторов безопасности на стадии проекта значительно
поднимает рентабельность и сокращает затраты при покупке компонентов. Целостный
подход требуется во всех случаях проектирования систем манипулирования. Для того
чтобы обеспечить поддержку пользователей в выборе лучшего возможного решения и
оптимального соотношения компонентов, Festo предлагает собственное программное
обеспечение - пакет Positioning Drives.
Эта программа быстро и надежно решает проблему комплексного выбора привода не
более чем в четыре рабочих шага! Пользователям просто нужно ввести входные
параметры и требования к времени цикла.
После этого, программа детализирует результат, включая характеристики двигателя,
системные данные и детальный состав системы. Эти данные легко могут быть
использованы при проектировании и составлении документации (рис. П. 2/3).
ДП «Фесто»
107
Приложения
Po«itioningDrive* Vernon 1.4.2
-|п
Файл Обработать Настройки f
Закрыть fx]J Открыть
Сохранить Q | Печать
Языки	Инфо
Необходимые входные данные
параметры системы
опциональный ввод

Монтажное положение
<• Горизонтатъньм
Вертикальный
f* Любой
Дополнительное вневнее усилие
Траектория движения
Максимальная перемещаемая масса
Полезная длтета
То'+юсть повторения
Подробная
Продолжительность цикла
Критический ход
Полезная длина,
Посчитайте время перемецения
Конструкция
Направляющая	г	Встроенная
Конструкция	X
...®	<* Портальньм	привод
«—»
' ш	(* Консольная ось
Технология линейных приводов
Г
Рис. П. 2/3: расчёт системы позиционирования в программе PositioningDrives
108
ДП «Фесто»
Приложения
Дальнейшие меры повышения энергетической эффективности
Часто в задачах автоматизации требуется объект манипулирования переставить с одной
позиции в другую, например, вставить заготовку в патрон. В этом случае, при подаче
объекта манипулирования в необходимую позицию система управления двигателем с
обратной связью отслеживает эту позицию без выполнения какой - либо механической
работы.
Для того чтобы гарантировать, что энергопотребление в течение этой остановки в позиции
было как можно меньше, оборудование необходимо оснащать стояночным тормозом.
Тормоз может быть активизирован, как только ось достигает требуемой позиции, и
управление с обратной связью может быть выключено. Это значительно сократит
потребление электричества во время останова манипулятора.
Так как сервоконтроллер и энкодер могут остаться активными и во время останова, то
координаты позиции в это время не будут утеряны. Это решение заслуживает внимания,
если остановка в этой позиции будет дольше 1 секунды. Имеется одно дополнительное
требование - необходимость запрограммировать контроллере верхнего уровня
включение и отключение стояночного тормоза.
Особый случай использования ходовых винтов скольжения
В общем случае, ходовой винт имеет КПД между 20 и 40%. По сравнению с КПД
шарико-виновых передач (вплоть до 85%) это очень мало. Если бы передачу выбирали
только на основании КПД, никто не выбрал бы ходовой винт.
Но если выполнить ходовой винт самотормозящимся, то при останове каретка оси с такой
передачей не будет самопроизвольно перемещаться даже при отключении питания.
Позиция может удерживаться приводам как угодно долго без потребления энергии. Тем
самым достигается максимальная энергетическая эффективность.
ДП «Фесто»
109
Приложения
Уменьшение перемещаемых масс
Каждый грамм дополнительного веса, который необходимо перемещать, требует энергии.
Интересно рассмотреть отношение перемещаемого веса к массе привода для различных
технологий приводов. В общем, это отношение показывает: какое усилие развивают
различные типы приводов на 1 кг своей массы.
Таблица П.2/1: Удельная мощность различных типов приводов
Тип привода	Отношение мощности к переносимому весу (типичное)
Пневмопривод	372 Н/кг
Ременная передача	80 Н/кг
Винт скольжения	47 Н/кг
Линейный двигатель	45 Н/кг
Таблица показывает, что такое отношение для пневматических приводов лучше примерно
в пять раз, по сравнению с приводами с зубчатым ремнем, и 8 раз лучше, чем у приводов с
шарико-винтовыми передачами и линейными двигателями. Снижение перемещаемой
массы существенно увеличивает эффективность системы. Вот почему пневматический
привод - истинная альтернатива, которая может сократить затраты энергии в
применениях, требующих перемещения на осях с короткими ходами.
Когда мы проектируем установку, для повышения энергетической эффективности мы
должны определить, какие комбинации технологий привода будут самыми
рентабельными. Благодаря всестороннему диапазону продукции Festo (пневматические
оси, оси с ходовыми винтами, оси с шарико-винтовыми передачами и оси с ременными
передачами) всегда можно выбрать оптимальную технологию двигателя с технических и
экономических точек зрения. В этом смысле, Festo обеспечивает непобедимое
преимущество в легко комбинируемых модульных системах с различными типами
приводов.
110
ДП «Фесто»
Учебный центр Festo Didactic
Приглашаем Вас пройти специализированные тренинги в учебном центре ДП «Фесто»!
Festo Didactic - мировой лидер в области решений по повышению квалификации
персонала в промышленности, является частью международного концерна Festo.
Ежегодно около 42 000 участников посещают 2900 семинаров, проводимых Festo Didactic
по всему миру. Все тренинги, предлагаемые на 39 языках, имеют модульную структуру и
гарантируют высокое качество обучения. Отличительной особенностью обучения является
эффективное сочетание теоретических знаний и практических навыков, приобретаемых
участниками семинаров.
Мы также осуществляем реализацию промышленных консалтинговых проектов в таких
областях, как разработка продукции, бережливое производство, снабжение и логистика.
Чему мы обучаем?
Festo предлагает широкий спектр тренингов, включающий три основных направления:
-	Техника автоматизации;
-	Организация производства;
-	Персонал
и три основных составляющих производительности: Качество, Время и Стоимость.
Наши тренинги основаны на потребностях клиентов. Рассмотрим несколько практических
примеров их полезности по различным направлениям:
Техника автоматизации:
-	Помощь при внедрении новых технологий;
-	Передача опыта Festo и всех навыков, необходимых для эффективного
обслуживания производства.
Организация производства:
-	Внедрение и оптимизация процессов непрерывных улучшений;
-	Внедрение системы Kanban;
Персонал:
-	Оптимизация процессов коммуникации, например, между операторами и
обслуживающим персоналом;
-	Внедрение методик эффективного разрешения проблем.
Качество:
-	Повышение индивидуальной ответственности за качество;
-	Снижение процента переделок и отклонений.
Время:
-	Снижение времени установки и переналадки оборудования;
-	Минимизация внеплановых остановок.
Стоимость:
-	Снижение невынужденных расходов;
-	Снижение затрат на производственный процесс.
ДП «Фесто»
111
Учебный центр Festo Didactic
Как мы обучаем?
Независимо от формата обучения - будь то один из наших открытых семинаров, или же
выездной корпоративный тренинг, во главу угла всегда ставится компетенция и передача
навыков, что означает следующее:
-	преимущества обучения четко видны для всех заинтересованных сторон;
-	навыки «до» и «после» обучения отличаются в лучшую сторону;
-	за счет развития индивидуальных навыков каждого сотрудника повышается
эффективность деятельности компании;
-	у слушателей повышается мотивация и результативность деятельности;
-	в результате обучения улучшается как индивидуальная, так и групповая
эффективность работы сотрудников;
-	в технических тренингах передача новых знаний и навыков укрепляется за счет
практических упражнений с промышленными компонентами.
-	оценка уровня знаний и навыков до и после обучения, что позволяет увидеть
экономический эффект от инвестиций, сделанных в обучение;
-	четкие и понятные выгоды для всех заинтересованных сторон;
-	у участников повышается целеустремленность, мотивация к достижению результата.
С полным перечнем предлагаемых тренингов и семинаров можно ознакомиться на сайте
Vyvyw^festQ^kiey.ua
Тел. (044)228-67-18; (044)462-55-01
e-mail: did_ua@festo.com
Мы сами практикуем то, чему обучаем Вас!
112
ДП «Фесто»