Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981, страница 13

мм Намввзльвз» мощвость (предельное откхопеппе кВт Номппелькый удедьпый расход воздухе, мз(мкк кит 2О з,о 1,2О 4,0 5,5 40 11,0 1,1б 15,0 15,5 1,ОЗ бз 22,0 камеру. В поршвевых моторах применяют распределители двух типов— золотниковые и осевые (крановые). Поршневые моторы, как правило, изготовляют многоцилиндровыми. По способу расположения цилиндров они подразделяются на: звездообразные — с расположением цилиндров по радиусаи в одной плоскостн; рядные— с расположением цилнндров параллельно друг другу; У-образные— с расположением цилиндров под углом друг к другу. Получили также распространение моторы с поршними двустороннего действия, в которых сжатый воздух подводится к обеим сторонам поршня.

Одноцилиндровый мотор двустороннего действия можно рассматривать как двухцнлиндровый мотор одностороннего действия, у которого совмещены оба цилиндра и поршни. На рис. 2.24 приведена конструкция пятицилиндрового поршневого мотора. В радиальнь1х расточках корпуса 9 установлены пять (в другах моделях — четыре) рабочих цилиндра 7. Каждый поршень 6 имеет уплотнительные кольца и палец 18, на котором смонтирована головка шатуна 5, Нижняя часть шатуна на роликах посажена на щенку кривошипа, остальные шатуны шарнирно связаны с шатуном 5.

Коленчатый вал мотора состоит из кривошипа 11, выходного вала 12 и противовеса 2, соединенных с кривошипам сегментными шпанками. Опорами коленчатого вала служат три шарикоподшипника. С противовесом 2 с помощью штифта 3 соединена распределительная ось 4, Трущиеся поверхности мотора смазываются маслом, которое заливается в картер через отверстие, закрытое пробкой 1, и разбрызгивается вращающимся кольцом 8. В табл, 2,9 приведены основные параметры радиально-поршневых моторов по ГОСТ !0786 — 7! при давлении сжатого воздуха на входе 0,4 МПа беэ глушителя шума на выхлопе. Типичная конструкция аксиально-поршневого мотора с одноступенчатым редуктором представлена на рнс. 2.26. В расточках блока цилиндров 2 помещевы поршни 3, связанные шатунами 4 с наклонной шайбой 5.

Расяределительная ось выполнена за одно целое с крышкой 1, имеющей отверстия подвода и отвола воздуха. Сжатый воздух по одному иэ каналов А подводится в рабочие цилиндры. Усилие от давления сжатого воздуха на поршни через шатун передается на наклонную шайбу 5. Тапгенцнальная составляющая этого усилия заставляет шайбу и блок поворачиваться, при этом вращается вал 8, который связан фланцем с блоком цилиндров и силовым кардаиом 9 с наклонной шайбой. Отработанный воздух из рабочих камер выходит через второй канал А в распределительной оси, а также через канал Б в блоке цилиндров. На конце вала 8 нарезаны зубья, находящиеся в зацеплении с зубчатыми колесами 6 планетарного редуктора.

Водило 7 редуктора является выходным валом пневмомотора, Выпускаются также пневмочоторы с двуступенчатым редуктором. Поршневые моторы по сравнению с другими типами моторов обладают рядом достоинств: имеют малую утечку воздуха, легко реверсируются изменением направления потока сжатого воздуха, допускают перегрузку, позволяют изменять степень наполцения. 1 е 5 а з Рмп 2.25, Ахспахьпо-поршвевой мотов с одпоступепчатым редухторем 1 Поршневые моторы применяют дли привода машин, лебедок, конвейеров во взрывоопасных цехах и участках, а также для привода сверлильных машин. Мембранмые моторы (рис. 2.26). Сжатый воздух, подводимый к каналу А распределительного устройства 1 проходит через выточки золотника 2 в канал Б и поступает в рабочую камеру.

Мембранный узел 3 перемещается, проворачивая при помощи храпового механизма 4 колесо 5. Водило 6, жестко связанное с мембранным узлом, в конце перемещеияя переключает золотник 2, сообщая рабочую камеру через канал В с атмосферой. Происходит выхлоп отработанного воздуха. Мембранный узел 3 усилием пружины 7 возвращается в исходное положение, переключая золотник на подачу сжатого воздуха. Цикл повторяется. На рис. 2.27 представлена зависимость мощности Асе и крутящего момента Ме мембранного мотора от частоты вращеняя. Моторы этого типа тихоходны, но способны развивать высокий крутящий момен~ Так, при одинаковом расходе сжатого воздуха мембранные моторы развивают крутящий момент примерно в 800 раз ббльший чем шнберные, и в 40 раз больший, чем радиально-поршневые моторы.

Как и поршневые моторы, они могут быть выполнены с переменной степенью наполнения. Имеются конструкции с двумя и тремя мембранными приводами, передающими усилие на общий выходной вал. Высокий крутящий момент прв низкой скорости вращения и резкое падение его при увеличении скорости вращения предопределили области использования моторов этого типа. Мембранные моторы 1 г Б у Рис 2 20 Мембрвопый мотор Рпс. 2.27. эввпспмость мощности тхе п крутвщегв момента ме от частоты вращеппв пз дхв мембранных моторов 57 Ряс.

2.29. турбяанма яяоомомотор Ряс. 2.ЗЗ. Зависимость мощности М„о кРутящего момента Мо от частоты вращения я, Кая турбинных яяоямомотароя Рос. щзз. элементы конструкция винтового мотора широко применяют в приводах клапанаой арматуры, где максимальные усилия необходимы в начальный момент открытия клапана (затем усилие подъема значительно снижается в результате выравнивания давления), Винтовые моторы представляют собой корпус с расточкой в виде «восьмерки», двух торцовых крышек, двух (илн более> находящихся в зацеплении винтов, оси которых расположены параллельно, н синхронизирующих шестерен. Винты установлены на подшипниках качения, смонтированных в крышка . В сечении, перпендикулярном оси, винты представляют собой вахолящиеся в зацеплении шестерни с зубьями специальных профилей, Однако если в шестеренвых моторах сжатый воздух перемещается по окружности зубчатых колес, то в винтовых он движется в осевом направлении вдоль спиральных зубьев к полости выхлопа.

Выступы одного винта плотно входят во впадины другого и в нескольких местах (в зависимости от того, насколько длина винта больше его шага) отделяют полость давления от выхлопа. Давление ежа~ого воздуха воздействует иа зубья и создает крутящий момент, На рис. 2.28 показаны рабочие элементы одной иэ конструкций моторов этого тииа, Винт 1 с выходным валом — четырехзаходный, профиль его зубьев образован выпуклыми полуокружностями; винт 2 имеет шесть зубьев, профиль которых выполнен в виде вогнутых полуокружностей.

Синхрониэирующие косозубые колеса 3 и 4 предохраняют от силового контакта между винтами, что предотвращает их износ, при этом можно не предъявлять высоких требований к качеству их смазывания.Вследствие спирального расположения зубьев процесс взаимодействия винтов протекает непрерывно, поэтому развиваемый крутящий момент является плавным, без пульсаций. Вибрации при работе мотора отсугствуют. Винтовые моторы подобно шестеренным с шеврониыми зубьями работают с частичным расширением сжатого воздуха, Отсутствие силового контакта, относительно малый диаметр винтов, применение подшипников качевия обеспечивают частоту вращения до 250 с т (!5 000 об/мин).

Винтовые моторы долговечны, компактны, быстроходны, развивают плавный крутящий момент, имеют относительно высокий КПД, не требуют смазывания при работе и высокой очистки сжатого воздуха, однако высокая сложность их изготовления и, как следствие, высокан стоимость, сдерживают широкое применение моторов этого типа в промышленности. Турбинные моторы отличаются от объемных тем, что в них кинетическая энергия потока воздуха непосредственно превращается в механическую работу. В турбинных моторах сжатый воздух входит в суживающееся сопло с начальвым давлением, затем, расширяясь, выходит иэ сопла с болыпой скоростью прямо на рабочие лопатки мотора.

Направление струи воздуха, проходящего по каналам между рабочими лопатками, изменяется, в результате чего развивается сила, приложенная к лопаткам и создающая крутящий момент, таким образом, сжатый воздух отдает часть своей энергии турбинному колесу, На рис. 2.29 изображен турбинный пневмомотор, предназначенный для встраивания в качестве привода в ручные шлифовальнме машины и силовые 58 по головки. Рабочее колесо 4 с выходным валом 1 вращается на двух щарикополшипниках, встроенных в корпус 2. Лопатки рабочего колеса охватываются бандажным кольцом 5. Сжатый воздух поступает в полость А и через отверстия Б в сопловом аппарате 3 подается на лопатки рабочего колеса.