Pneumatikus hajtás
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2018. október 16-án felülvizsgált
verziótól ; az ellenőrzések 11 szerkesztést igényelnek .
Pneumatikus hajtás - olyan eszközök összessége, amelyek a gépek és mechanizmusok alkatrészeinek sűrített levegő energiájával történő mozgásba hozására szolgálnak .
A pneumatikus hajtás, akárcsak a hidraulikus hajtás , egyfajta „pneumatikus betét” a hajtómotor és a terhelés (gép vagy mechanizmus) között, és ugyanazokat a funkciókat látja el, mint a mechanikus erőátvitel ( hajtómű , szíjhajtás , hajtókar , stb.) . A pneumatikus hajtás, valamint a mechanikus erőátvitel fő célja a hajtómotor mechanikai jellemzőinek átalakítása a terhelés követelményeinek megfelelően (a motor kimeneti láncszemének mozgástípusának, paramétereinek átalakítása) , valamint szabályozás, túlterhelés elleni védelem stb.). A pneumatikus hajtás kötelező elemei a kompresszor(pneumatikus energiagenerátor) és légmotor[ adja meg ] .
A pneumatikus motor kimeneti láncszemének (a pneumatikus motor tengelye vagy a pneumatikus henger rúdja ) mozgásának jellegétől és ennek megfelelően a munkatest mozgásának természetétől függően a pneumatikus működtető szerkezet lehet forgó . vagy fordítási . A transzlációs mozgású pneumatikus hajtóműveket a legszélesebb körben használják a technológiában.
A pneumatikus gépek működési elve
Általánosságban elmondható, hogy a pneumatikus működtetőben az energiaátvitel a következőképpen történik:
- Hajtómotor[ tisztázni ] nyomatékot továbbít a kompresszor tengelyére , amely energiát ad a munkagáznak.
- A munkagáz speciális előkészítést követően pneumatikus vezetékeken keresztül a vezérlőberendezésen keresztül a pneumatikus motorba kerül, ahol a pneumatikus energia mechanikai energiává alakul.
- Ezt követően a munkagáz a környezetbe kerül, ellentétben a hidraulikus hajtással , amelyben a munkafolyadék a hidraulika vezetékeken keresztül visszatér a hidraulikatartályba vagy közvetlenül a szivattyúba .
Sok pneumatikus gépnek van szerkezeti megfelelője a volumetrikus hidraulikus gépek között . Különösen széles körben használják az axiális dugattyús levegőmotorokat és kompresszorokat , hajtóműves és lapátos levegőmotorokat , pneumatikus hengereket ...
A pneumatikus működtető szerkezet tipikus diagramja
A levegő a légbeömlő nyíláson keresztül jut be a pneumatikus rendszerbe .
A szűrő tisztítja a levegőt, hogy megelőzze a hajtóelemek károsodását és csökkentse kopásukat.
A kompresszor összenyomja a levegőt.
Mivel Charles törvénye szerint a kompresszorban sűrített levegő magas hőmérsékletű, a fogyasztók (általában légmotorok) levegőbe juttatása előtt a levegőt hőcserélőben (hűtőszekrényben) lehűtik.
A pneumatikus motorok jegesedésének elkerülése érdekében a levegő tágulása miatt, valamint az alkatrészek korróziójának csökkentése érdekében a pneumatikus rendszerbe párátlanítót szerelnek be .
A vevő sűrített levegő utánpótlás létrehozására, valamint a pneumatikus rendszer nyomáspulzációinak kiegyenlítésére szolgál. Ezek a lüktetések a térfogati kompresszorok (például dugattyús ) működési elve miatt következnek be , amelyek részletekben szállítják a levegőt a rendszerbe.
Az olajpermetezőben lévő sűrített levegőhöz kenést adnak , ami csökkenti a súrlódást a pneumatikus hajtás mozgó részei között, és megakadályozza azok elakadását.
A pneumatikus működtető szerkezetbe nyomáscsökkentő szelepet kell beépíteni , amely állandó nyomáson
sűrített levegőt biztosít a pneumatikus motorokhoz.
Az elosztó vezérli a levegőmotor kimeneti linkjeinek mozgását.
Egy pneumatikus motorban ( pneumomotor vagy pneumatikus henger ) a sűrített levegő energiája mechanikai energiává alakul.
A pneumatikus hajtómű előnyei és hátrányai
Előnyök
- a hidraulikus hajtással ellentétben nincs szükség a munkafolyadék (levegő) visszavezetésére a kompresszorba;
- a munkafolyadék kisebb súlya a hidraulikus hajtáshoz képest (fontos a rakétatudomány számára);
- a működtetők kisebb súlya az elektromosakhoz képest;
- a rendszer leegyszerűsítése sűrített gázpalack energiaforrásként történő felhasználásával, az ilyen rendszereket időnként használnak squibs helyett , vannak olyan rendszerek, ahol a nyomás a palackban eléri az 500 MPa-t;
- egyszerűség és hatékonyság a munkagáz olcsósága miatt;
- a pneumatikus motorok gyors reakciója és nagy forgási sebessége (akár több tízezer fordulat percenként);
- a munkakörnyezet tűzbiztonsága és semlegessége, amely lehetővé teszi a pneumatikus hajtómű használatát a bányákban és a vegyiparban;
- a hidraulikus hajtáshoz képest - a pneumatikus energia nagy távolságokra (akár több kilométerre) történő továbbításának képessége, amely lehetővé teszi a pneumatikus hajtás főként való használatát bányákban és bányákban ;
- A hidraulikus hajtástól eltérően a pneumatikus hajtás kevésbé érzékeny a környezeti hőmérséklet változásaira, mivel a hatékonyság kisebb mértékben függ a munkaközeg (munkagáz) szivárgásától, ezért a pneumatikus berendezések részei közötti hézagok és a viszkozitás megváltozik. a munkaközeg nem befolyásolja komolyan a pneumatikus hajtás működési paramétereit; Ez a pneumatikus hajtást alkalmassá teszi a kohászati vállalkozások melegüzemeiben való használatra.
Hibák
- a munkagáz felfűtése és hűtése kompresszorokban történő kompresszió és pneumatikus motorokban expanzió során; ez a hátrány a termodinamika törvényeiből adódik, és a következő problémákhoz vezet:
- a pneumatikus rendszerek lefagyásának lehetősége;
- vízgőz lecsapódása a munkagázból, és ezzel összefüggésben a szárítás szükségessége;
- a pneumatikus energia magas költsége az elektromos energiához képest (körülbelül 3-4-szer), ami fontos például pneumatikus hajtás használatakor a bányákban;
- még alacsonyabb hatásfok, mint a hidraulikus hajtásé;
- alacsony pontosság és sima futás;
- a csővezetékek robbanásszerű megszakadásának vagy az ipari sérüléseknek a lehetősége, aminek következtében a munkagáz kis nyomását alkalmazzák egy ipari pneumatikus működtetőben (általában a pneumatikus rendszerek nyomása nem haladja meg az 1 MPa-t, bár a pneumatikus rendszerek legfeljebb üzemi nyomással) 7 MPa -ig terjedő nyomás ismert - például atomerőművekben ), és ennek következtében a munkatestekre gyakorolt erőfeszítések sokkal kisebbek a hidraulikus hajtáshoz képest ). Ahol nincs ilyen probléma (rakétákon és repülőgépeken), vagy kicsik a rendszerek, ott a nyomás elérheti a 20 MPa-t vagy még magasabbat is.
- a hajtórúd forgásának szabályozásához drága eszközöket - pozícionálókat kell használni.
Pneumatikus hajtóművek transzlációs mozgással
A munkatestet érő ütés természetétől függően a transzlációs mozgású pneumatikus működtetők a következők:
- be-ki , a munkatest mozgatása két szélső helyzet között;
- többpozíciós , a munkatest mozgatása különböző pozíciókba.
A működési elv szerint a transzlációs mozgású pneumatikus hajtóművek a következők:
- egyszeres működésű , a hajtás visszatérését eredeti helyzetébe mechanikus rugó végzi;
- kettős működésű , a hajtás munkatestének mozgatása sűrített levegővel történik.
Tervezés szerint a transzlációs mozgású pneumatikus hajtóművek a következőkre oszthatók:
- dugattyú , amely egy henger , amelyben sűrített levegő vagy rugó hatására egy dugattyú mozog (két változat lehetséges: egyoldali dugattyús pneumatikus hajtóművekben a munkalöket sűrített levegő hatására történik, és alapjárat a rugónak köszönhetően; kétoldalas - mind az üzemi, mind az alapjárati löket sűrített levegővel történik)
- membrán , amely egy lezárt kamra, amelyet egy membrán két üregre oszt; ebben az esetben a henger a membrán merev középpontjához kapcsolódik, amelynek teljes területén a sűrített levegő hat (a dugattyúsak is kétféle formában készülnek - egy- vagy kétoldalasan) ).
- A fújtatót ritkábban használják. Szinte mindig egyszeres működésű: a visszatérő erő mind magának a csőrugónak a rugalmasságával, mind egy kiegészítő rugó használatával hozható létre.
Speciális esetekben (ha megnövelt sebességre van szükség) speciális pneumatikus működtetőelemet használnak - relé típusú vibrációs pneumatikus működtető .
Alkalmazás
A pneumatikus hajtóművek egyik alkalmazási területe az, hogy pneumatikus trénereken erőműködtetőként használják őket .
Pneumatikus fékhajtás .
Pneumatikus szerszám
A pneumatikus motorok különféle szerszámok meghajtására szolgálnak : fúrók , villáskulcsok , légkalapácsok , csiszolófejek . Szintén pneumatikus prés .
Egy ilyen eszköz biztosítja a munka biztonságát robbanásveszélyes helyeken (gáz, szénpor felhalmozódásával), magas nedvességtartalmú környezetben .
Lásd még
Irodalom
- Bashta T.M. Hidraulikus hajtás és hidropneumoautomatika. - Moszkva: Mashinostroenie, 1972. - S. 320.
- Skhirtladze A.G., Ivanov V.I., Kareev V.N. Hidraulikus és pneumatikus rendszerek. - Moszkva: ITs MSTU "Stankin", "Janus-K", 2003. - S. 544.
- V. Levin. Izmok a levegőből // Tudomány és élet: folyóirat. - M . : Pravda, 1989. - 5. sz . - S. 41-45 . — ISSN 0028-1263 .
Linkek