SILNIKI PNEUMATYCZNE CHICAGO PNEUMATIC

Pliki do pobrania

Silnik pneumatyczny jest jedną z najtwardszych i najbardziej wszechstronnych jednostek napędowych dostępnych na świecie.
Cechy i właściwości silnika pneumatycznego sprawiają, że jest to naturalny wybór mocy do zastosowań przemysłowych, obecnie i w przyszłości. Kompaktowy i lekki - Silnik pneumatyczny waży tylko 1/4 tego, co silnik elektryczny o tej samej mocy i zajmuje tylko 1/6 miejsca. Silniki pneumatyczne rozwijają znacznie większą moc w stosunku do ich wielkości i masy niż większość innych typów silników. Moment obrotowy rośnie wraz z obciążeniem. Moc silnika pneumatycznego jest stosunkowo stała w szerokim zakresie prędkości - gdy wzrost obciążenia obniża prędkość, zwiększa się moment obrotowy. Bezstopniowa regulacja mocy wyjściowej. Moment obrotowy i moc silnika pneumatycznego można regulować bezstopniowo, zmieniając ciśnienie robocze. Ponadto prędkość można regulować bezstopniowo w całym zakresie, zmieniając przepływ powietrza.
Silniki pneumatyczne można zablokować na czas nieokreślony bez przegrzania lub innego rodzaju uszkodzeń. Można je również wielokrotnie uruchamiać i zatrzymywać bez ograniczeń. Ponieważ silniki pneumatyczne nie generują iskier, są idealne w obszarach, w których występuje zagrożenie wybuchem i / lub pożarem. Co więcej, ich solidny projekt i konstrukcja sprawiają, że idealnie nadają się do stosowania w środowisku zasolonym i innych korozyjnych warunkach. Silniki pneumatyczne działają wydajnie w obu kierunkach. Można je łatwo odwrócić za pomocą zaworu kierunkowego. Silniki pneumatyczne mogą pracować w dowolnej pozycji. Silniki i wymagane przewody powietrzne są łatwe do zainstalowania. Silniki pneumatyczne są praktycznie niewrażliwe na ciepło, wibracje, korozję lub uderzenia. Ich działanie w nieprzyjaznym środowisku nie może się równać z innymi typami silników.

Zasada działania silnika pneumatycznego
  • a - Powietrze dostaje się do komory wlotowej „a”. Łopatka 2 właśnie odłączyła komorę „b” pomiędzy sobą, a łopatką 3. Ciśnienie w komorze „b” jest nadal ciśnieniem wlotowym. Wcześniej wspomniane ciśnienie działa na łopatkę 3, poruszając nią zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
  • b - Łopatki obracają się dalej, rozpoczynając tym samym proces rozprężania w komorze „b”. W ten sposób ciśnienie w nim jest zmniejszone, ale nadal istnieje siła wypadkowa poruszająca wirnik do przodu, ponieważ obszar łopatki 3 jest większy niż obszar łopatki 2 w komorze „b”. Ponadto ciśnienie wylotowe działa na łopatkę 2 w komorze wlotowej „a”.
  • c - Łopatki przesuwają się dalej. Komora „b” jest teraz opróżniana poprzez wylot i nie ma już więcej wkładu z tej komory. Siła wprawiająca wirnik w ruch, pochodzi teraz z siły działającej na łopatkę 1 i łopatkę 2.
Dzięki tej prostej zasadzie, energia ze sprężonego powietrza jest zamieniana na ruch obrotowy z komory do komory, i w ten sposób silnik obraca się.
Silniki rewersyjne mają trzy porty powietrzne. silnik obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, patrząc od tyłu, oprócz tego istnieją również silniki przeciwbieżne i rewersyjne. Silniki obracające się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara są zaprojektowane w taki sam sposób jak silniki prawoskrętne, ale przekrój jest lustrzany. W przypadku silnika rewersyjnego podłączenie powietrza do jednego z portów powietrznych powoduje wylot powietrza przez pozostałe dwa porty. Zmiana portu zasilania w sprężone powietrze umożliwia zmianę kierunku obrotu silnika.
Prędkość wirnika w silniku pneumatycznym - podczas uruchamiania silnika i przy małych prędkościach część sprężonego powietrza przepływa pod łopatkami, aby je docisnąć do ściany cylindra i uszczelnić różne elementy robocze. Kiedy wirnik się obraca, łopatki są dociskane odśrodkowo do ściany cylindra przez siłę odśrodkową. Jednak przy dużych prędkościach, nacisk wywierany na ścianę przez łopatki nie może być zbyt duży, gdyż poskutkuje to nadmiernym zużyciem. Stopień zużycia jest funkcją trzeciej potęgi prędkości ślizgu między czubkiem łopatki a ścianki cylindra, w praktyce, to determinuje maksymalną prędkość obrotową. Aby zmniejszyć siłę odśrodkową, należy stosować szybkie silniki, a raczej ich wirniki (są długie, smukłe i wyposażone tylko w trzy lub cztery łopatki). Liczba łopatek w silniku, która może wynosić od 3 do 10 szt. jest ważnym aspektem projektowym. Ogólnie rzecz biorąc, im mniej łopatek, tym mniejsze straty z powodu tarcia, ale oznacza to również, że uruchomienie może być trudniejsze. Jeśli dostępnych jest więcej łopatek, włączanie jest łatwiejsze, a przecieki wewnętrzne mniejsze. Liczba łopatek w silniku zależy od tego, do czego silnik został zaprojektowany.
Wirnik silnika łopatkowego obraca się z dość dużą prędkością. Prędkość obrotowa wału bez obciążenia wynosi zwykle około 20 000 obr./min. W większości zastosowań te prędkości są zbyt wysokie, a moment obrotowy raczej za mały. Aby zamienić dużą prędkość i niski moment obrotowy na niższą prędkość i wyższy moment obrotowy, użyte są koła zębate. Silniki łopatkowe Chicago Pneumatic są dostarczane z różnymi typami przekładni: przekładniami planetarnymi i walcowymi. Tradycyjne silniki łopatkowe są smarowane sprężonym powietrzem, do którego dodaje się niewielką ilość oleju. Bezsmarowe silniki nie wymagają dodawania oleju do powietrza. Silniki te wyposażone są w łopatki wykonane ze specjalnego materiału o niskim współczynniku tarcia i trwale posmarowanymi łożyskami. Smarowane silniki powinny być najlepszym wyborem, jeżeli długa żywotność jest najważniejsza, ponieważ ich łopatki wytrzymują dłużej. Hamulec znajduje się między silnikiem a przekładnią. Jest to hamulec tarczowy uruchamiany sprężyną, gdy silnik nie pracuje. Po uruchomieniu silnika hamulec jest zwalniany przez wbudowany tłok pneumatyczny. Hamulec jest używany, gdy ważne jest, aby wał wyjściowy nie obracał się, kiedy silnik nie pracuje i na wał działa moment obrotowy.
Wydajność silnika pneumatycznego zależy od ciśnienia wlotowego. Przy stałym ciśnieniu wlotowym silniki pneumatyczne wykazują charakterystyczną liniową zależność wyjściowego momentu obrotowego / prędkości. Jednak poprzez prostą regulację dopływu powietrza przy użyciu technik tłumienia lub regulacji ciśnienia można łatwo zmodyfikować moc wyjściową silnika pneumatycznego. Jedną z cech silników pneumatycznych jest to, że mogą pracować na całej krzywej momentu obrotowego, od prędkości swobodnej do zatrzymania, bez szkody dla silnika. Wolna prędkość lub prędkość biegu jałowego jest definiowana jako prędkość robocza, przy której nie ma obciążenia na wale wyjściowym.
Moc wytwarzana przez silnik pneumatyczny jest po prostu iloczynem momentu obrotowego i prędkości. Silniki pneumatyczne wytwarzają charakterystyczną krzywą mocy, przy czym maksymalna moc występuje przy około 50% prędkości swobodnej. Moment obrotowy wytwarzany w tym momencie jest często określany jako „moment obrotowy przy maksymalnej wydajności”. Przy wyborze silnika pneumatycznego pierwszym krokiem jest ustalenie „punktu pracy”. Jest to połączenie żądanej prędkości roboczej silnika i wymaganego w tym momencie momentu obrotowego. Punkt na krzywej momentu obrotowego / prędkości, w którym silnik faktycznie pracuje, nazywany jest punktem roboczym. Zużycie powietrza przez silnik pneumatyczny rośnie wraz z prędkością silnika, a zatem jest największe przy prędkości swobodnej. Nawet w stanie spoczynku (przy pełnym ciśnieniu) silnik zużywa powietrze. Zużycie powietrza mierzy się w l/s. Nie jest to jednak rzeczywista objętość sprężonego powietrza, która jest w silniku, ale jest mierzona jako objętość, jaką zajmowałaby, gdyby pozwolono jej rozszerzyć się do ciśnienia atmosferycznego. Jest to standard stosowany we wszystkich urządzeniach pneumatycznych.