Пневматические двигатели и приводы

Пневматический привод (пневмопривод)  - совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха. Обязательными элементами пневмопривода являются компрессор  (генератор пневматической энергии) и  пневмодвигатель.

Пневмопривод, подобно гидроприводу, представляет собой своего рода «пневматическую вставку» между приводным двигателем и нагрузкой (машиной или механизмом) и выполняет те же функции, что и механическая передача (редуктор, ремённая передача, кривошипно-шатунный механизм и т. д.).

Основное назначение пневмопривода, как и механической передачи, — преобразование механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки (преобразование вида движения выходного звена двигателя, его параметров, а также регулирование, защита от перегрузок и др.).

В общих чертах, передача энергии в пневмоприводе происходит следующим образом:

1. Приводной двигатель передаёт вращающий момент на вал  компрессора, который сообщает энергию рабочему газу.

2. Рабочий газ  после специальной подготовки по  пневмолиниям  через регулирующую аппаратуру поступает в пневмодвигатель, где пневматическая энергия преобразуется в механическую.

3. После этого рабочий газ выбрасывается в окружающую среду, в отличие от  гидропривода, в котором  рабочая жидкость по  гидролиниям возвращается либо в  гидробак, либо непосредственно к насосу.

В зависимости от характера движения выходного звена пневмодвигателя (вала  пневмомотора  или  штока  пневмоцилиндра), и соответственно, характера движения рабочего органа пневмопривод может быть вращательным или поступательным. Пневмоприводы с поступательным движением получили наибольшее распространение в технике.

Воздух в пневмосистему (рис. 2.10) поступает через воздухозаборник 1. Фильтр 2 осуществляет очистку воздуха в целях предупреждения повреждения элементов привода и уменьшения их износа. Компрессор  3 осуществляет сжатие воздуха. Поскольку сжатый в компрессоре воздух имеет высокую температуру, то перед подачей воздуха пневмодвигателям воздух охлаждают в теплообменнике (в холодильнике) 4.

Чтобы предотвратить обледенение пневмодвигателей вследствие расширения в них воздуха, а также для уменьшения коррозии деталей, в пневмосистеме устанавливают  влагоотделитель 5.

Воздухосборник  (ресивер) 6 служит для создания запаса сжатого воздуха, а также для сглаживания пульсаций давления в пневмосистеме. Предохранительный клапан  7 предназначен для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением.

В маслораспылителе  9 в сжатый воздух  добавляется смазка, благодаря чему уменьшается трение между подвижными деталями пневмопривода и предотвращает их заклинивание.

В пневмоприводе обязательно устанавливается  редукционный клапан 10, обеспечивающий подачу к пневмодвигателям сжатого воздуха  при постоянном давлении.

Распределитель 12 управляет движением выходных звеньев пневмодвигателя.

В пневмодвигателе (пневмомоторе или пневмоцилиндре) 13 энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию.

1 - воздухозаборник; 2 - фильтр; 3 - компрессор; 4 - теплообменник (холодильник); 5 - влагоотделитель; 6 - воздухосборник (ресивер); 7 - предохранительный клапан; 8 - дроссель; 9 - маслораспылитель; 10 - редукционный клапан; 11 - дроссель; 12- распределитель; 13 - пневмомотор; М - манометр

Рисунок 2.10 - Типовая схема пневмопривода

На рис. 2.11 также представлена схема пневмопривода. Она состоит из компрессора 1, запорного клапана 2, влагоотделителя 3, регулятора давления 4, манометра 5 и маслораспылителя 6. Подключение распределителя 7 соответствует перемещению поршня вправо. Левая полость пневмоцилиндра 8 соединена со входным клапаном, а правая - через дроссель 2 подсоединена к выходному каналу.

Рисунок 2.11 – Простейшая схема пневмопривода

В конструкции пневомоцилиндра (рис. 2.12) два элемента привода гильза 1 и шток 2, жестко связанный с поршнем 3, одновременно являются перемещающимися друг относительно друга звеньями манипуляционной системы. Перемещение достигается путем изменения давлений Р₁ и Р₂  в левой и правой полостях пневмоцилиндра. Для лучшей изоляции этих полостей друг от друга между поршнем и гильзой помещается  резиновое уплотнение 4.

Рисунок 2.12 – Схема пневмоцилиндра

Для подачи воздуха в полость пневмоцилиндра или мембранной камеры применяют электропневмоклапаны прямого или обратного действия. При подаче напряжения в обмотку электроклапан обратного типа закрывает канал подвода воздуха, а клапан прямого типа открывает канал.

Вес - 305 кг Габариты, мм 2200х880х812 Объем ресивера, 900 л Давление 10 бар Ресивер РВ 900-9/10 - сосуд, работающий под давлением (ресивер воздушный РВ (вертикальный) от 110 до 900 л) Применяются ресиверы в качестве воздухосборника. Не подлежат регистрации в органах Гостехнадзора. Внутренний диаметр входного и выходного штуцеров – 1/2 дюйма. Рисунок 2.13 – Ресивер-воздухосборник