В шестеренном моторе (рис. 8.13, а) сжатый воздух с давлением р1 поступает через входной канал А к зубчатым колесам. Зубья колес, касаясь друг друга в точке b, не дают воздуху пройти в полость канала В. Давление сжатого воздуха воздействует на зубья колес, которые имеют два неуравновешенных участкахab иde, равные участкуbe. На этих участках возникают неуравновешенные силы, равные произведению давления сжатого воздуха на площадь неуравновешенных участков зубьев. Эти силы создают крутящие моменты, вращающие колеса в направлениях, показанных стрелками. Отработанный воздух во впадинах между зубьями выходит в полость выхлопного канала В с давлением р2. Поскольку площадь участковab иbe постоянно меняется, крутящий момент, развиваемый мотором, является пульсирующим.
Нереверсивный пневмомотор шестеренного типа (рис. 8.13, б), применяется, например, для привода маневровой лебедки, работающей в угольных шахтах, где имеется рудничный газ или взрывчатая угольная пыль, из-за чего применение электроэнергии недопустимо. Двигатель имеет две косозубые шестерни (угол наклона зубьев 6°), валики шестерен установлены на подшипниках качения.
Реверсивный пневмомотор шестеренного типа (рис. 8.13, в), применяется, например, для привода горных машин и механизмов. Отработанный воздух в таком моторе направляется в глушитель шума, представляющий собой акустический фильтр низкой частоты.
Реверсирование шестеренных пневмодвигателей чаще всего осуществляется трехходовым крановым распределителем. Смазка косозубых шестерен производится автомасленкой, подающей масло в поток сжатого воздуха.
37.2. Выбор типа пневмомотора
Ни один из типов моторов не является безукоризненным, пригодным для любого случая. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, и выбор типа мотора в каждом конкретном случае должен сопровождаться всесторонней оценкой его особенностей. Не последнюю роль играет в этом экономический анализ: иногда бывает выгодно потерять в КПД, но выиграть в массе и размерах, или же проиграть в размерах, но выиграть в долговечности и т. п.
В таблице 8.2 представлены основные параметры пневмоторов различных типов. Рабочее давление для всех типов моторов примерно одинаково: 0,3- 0,6 МПа.
Самую большую частоту вращения способны развивать пластинчатые моторы, меньшую винтовые и шестеренные. Мембранные и радиально-поршневые моторы являются самыми тихоходными. Радиально-поршневые моторы рекомендуется применять при рабочих скоростях вращения ниже 25-30% скорости холостого вращения, так как при этой скорости вращения они лучше регулируются и меньше потребляют воздуха.
Таблица 8.2
Пластинчатые и винтовые моторы развивают стабильный крутя- щий момент, а у мембранных, поршневых и шестеренных моторов момент пульсирующий.
Наиболее высокий адиабатический КПД (наименьшие утечки сжатого воздуха) имеют поршневые и мембранные моторы; КПД пластинчатых и шестеренных моторов гораздо ниже из-за значительных утечек. Снижает КПД также установка глушителей шума.
Расход воздуха на единицу мощности меньше у тех моторов, которые работают с частичным расширением сжатого воздуха, поэтому расход воздуха для прямозубых и косозубых шестеренных моторов превышает расход для других типов.
Масса на единицу мощности наиболее низка у пластинчатых и аксиально-поршневых моторов, вследствие чего они являются основными типами для привода ручного инструмента.
Пластинчатые моторы отличаются от мембранных, поршневых, шестеренных и винтовых минимальными размерами.
Регулирование крутящего момента можно осуществлять в мембранных и поршневых моторах изменением степени наполнения.
Все типы моторов, кроме мембранных и шестеренных с шевронными зубьями, могут быть выполнены реверсивными путем перемены направления подачи воздуха. Однако моторы с реверсированием менее мощны и потребляют больше воздуха, но характеризуются лучшим стартовым крутящим моментом и более быстрым достижением полной скорости.
Все моторы легко и просто регулируются изменением рабочего давления на входе. Каждое изменение давления дает изменение рабочих характеристик мотора – новую пару кривых мощности и крутящего момента.
Моторы не имеют жесткой характеристики и при изменении нагрузки изменяют частоту вращения. Они могут быть остановлены под нагрузкой на любое время без опасности повреждения или нагрева их деталей.
Расход воздухаQ в режиме холостого хода двигателей без регулятора скорости составляет приблизительно 130%, а при 25%-ной скорости холостого хода – приблизительно 60% расхода воздуха в режиме максимальной мощности. Для определения расхода воздуха при любой промежуточной частоте вращения двигателя определяют расход при максимальной мощности, 25%-ной скорости и скорости холостого хода. Через эти точки проводят плавную кривую в системе координат, где на одной оси указывается частота вращения, а на другой – расход воздуха. По этой кривой определяют расход при любой частоте вращения.
Пневмомоторы выбирают на основании механических характеристик, дающих зависимость движущего момента М на валу мотора, его мощности N и расходаQ сжатого воздуха от установившейся скорости или частоты вращения n.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.