Пневматические исполнительные устройства. Пневмоцилиндры, роторные и турбинные пневмодвигатели.
Пневматическим устройством - называют устройство, в котором в качестве рабочего тела используется сжатый газ, физические свойства газа проявляются в виде давления на поверхность твердых звеньев устройства или в виде аэродинамических эффектов.
Пневмопривод представляет собой систему взаимосвязанных пневмоустройств, предназначенных для приведения в движение рабочих органов машин или рабочих звеньев механизмов. Пневмоустройства в приводах могут быть связаны между собой пневматическими линиями (трубопроводами) и механизмами (шарнирно-рычажными, зубчатыми, кулачковыми и т. д.).
Исполнительные устройства предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в энергию движения рабочих органов машины.
Пневмодвигатель (от греч.pnéuma — дуновение, воздух), пневматический двигатель, пневмомотор — энергосиловая машина, преобразующая энергию сжатого воздуха в механическую работу.
Роторный пневмодвигатель.
Вращательное движение (поворот на угол больше 360°) может быть выполнено различными моторами. Пневмомоторы бывают пластинчатого, шестеренного, радиально-и аксиально- поршневого типа.
Пневмомотор пластинчатого типа состоит (рис. 5.15, а) из эксцентрично расположенных статора / и ротора 2. В продольных пазах ротора перемещается несколько пластин 3. Статор с торцов закрывают крышками, в которых имеются отверстия для впуска и выхлопа воздуха. Участок ВВ' статора является впускным, а участок СС—выхлопным. При движении от точки А по направлению к впускному участку статора пластина а преодолевает сопротивление сжатого воздуха.
В машиностроении при автоматизации чаще применяют в качестве пневмодвигателей пневматические цилиндры (пневмоцилиндры). Конструкция поршневых пневмоцилиндров аналогична конструкции гидравлических цилиндров. Отличие заключается в том, что внутренние поверхности пневмоцилиндра должны иметь покрытия, предохраняющие пневмоцилиндр от коррозии. Крышки цилиндров изготавливают из алюминия, а гильзу и шток из стали с упрочняющими поверхность антикоррозийными покрытиями.
Мембранные пневмоцилиндры применяют в зажимных, фиксирующих, переключающих и тормозных устройствах станков, прессов, в сварочных и других машинах. Преимуществом мембранных пневмоцилиндров является простота изготовления, нечувствительность к чистоте сжатого воздуха и окружающей среды и подаче смазочного материала.
По принципу действия обычно различают объёмные и турбинные пневмодвигатели.
По направлению движения — линейные (поршневые, баллонные, мембранные и другие) и поворотные (поршневые и лопастные).
В объёмных пневмодвигателях механическая работа совершается в результате расширения сжатого воздуха в цилиндрах поршневой машины, в турбинных — в результате воздействия потока воздуха на лопатки турбины (в первом случае используется потенциальная энергия сжатого воздуха, во втором — кинетическая энергия).
Наибольшее распространение получили объёмные пневмодвигатели (поршневые, ротационные и камерные (баллонные)).
Пневмодвигатель применяются для привода различных инструментов (дрелей, гайковёртов, отбойных молотков, шлифовальных головок), обеспечивая безопасность работы во взрывоопасных местах (со скоплением газа, угольной пыли), в среде с повышенным содержанием влаги.