Шестерни и лопастные гидродвигатели Гидродвигател конструкций

Шестеренные пневмомоторы просты по конструкции и надежны в эксплуатации, но имеют наибольшие относительную массу и габариты по сравнению с другими типами пневмодвигателей. На рис. 2.7 показан разрез шестеренного пневмодвигателя. Два цилиндрических ротора 1 и 2, соприкасающиеся через профилированные зубья. При воздействии давления сжатого воздуха на зубья ротор начинает вращаться. Отработанный воздух отводится через
Рис. 2.7. Конструкция шестеренного пневмодвигателя
патрубки в зонах В. Изменяя направление подачи сжатого воздуха в зону А или зону Б, можно изменять направление вращения выходного вала двигателя.
Уплотнение рабочей камеры в шестеренных двигателях достигается, во-первых, контактной линией находящихся в зоне зацепления зубьев, во-вторых, обеспечением минимально возможных зазоров между головками зубьев и корпусом или между роторами и крышками по торцам и, в-третьих, лабиринтом, состоящим из ряда впадин и выступов между кромками впускных и выхлопных окон. Результатом такого несовершенного уплотнения рабочей камеры являются большие утечки сжатого воздуха и низкий КПД двигателей. Зазоры в рабочей камере при изменении диаметра роторов почти не изменяются и не зависят от частоты их вращения, поэтому повышение КПД обеспечивается повышением мощности за счет увеличения частоты вращения и диаметра роторов. Шестеренные двигатели обладают наибольшей среди пневматических двигателей мощностью, сравнительно высокой частотой вращения роторов, но пониженным КПД.
Ротационные пневмомоторы являются самым распространенным типом пневматических двигателей. Их производство достигает 90 % от общего выпуска пневмодвигателей.
На рис. 2.8 показана конструкция ротационного (пластинчатого) пневмомотора. Основными элементами двигателя являются ротор 1 с лопатками 2, расположенный в статоре 3 и покоящийся на подшипниках качения, размещенных в торцевых крышках 4.
Основным преимуществом ротационных двигателей является их малая относительная масса и меньшие по сравнению с другими типами пневмодвигателей габариты. Уплотнение рабочей камеры менее совершенно, чем в поршневых двигателях, но за счет большего коэффициента расширения сжатого воздуха их КПД выше.
Одним из основных недостатков большинства ротационных двигателей можно считать то, что контакт между лопатками и статором возникает вследствие центробежных сил, а не кинематических связей, результатом чего является отсутствие гарантированного за-

Рис. 2.8. Ротационный пневмомотор в разрезе пуска двигателя и невозможность работы его на малых оборотах. К числу других недостатков могут быть отнесены также сильный шум при работе и сравнительно быстрый износ лопаток.
Ротационные двигатели могут быть изготовлены как в реверсивном, так и нереверсивном исполнениях, причем в первом случае они обладают пониженными мощностью и КПД. Используют ротационные вневмомоторыы как приводные двигатели ручного инструмента (ручные сверлильные и шлифовальные машины, гайковерты), применяемого при механизации различных технологических процессов. [22]
Поршневые пневмомоторы подразделяют на радиально-поршневые с поршнями, движущимися перпендикулярно оси выходного вала, и аксиально-поршневые с поршнями, движущимися параллельно оси выходного вала. Наибольшее распространение получили радиально-поршневые моторы.

Рис. 2.9. Схема радиальнопоршневого мотора
Обычная схема радиально-поршневого мотора (рис. 2.9) представляет собой кривошипно-шатунный механизм с поршнем 2, движущимся в рабочем цилиндре 7, шатуном 3 и коленчатым валом 4, являющимся выходным звеном. В рабочий цилиндр сжатый воздух подается распределительным золотниковым механизмом 8, который приводится в движение от выходного вала через шестерни 5, 6 и шатун 7. Сжатый воздух через золотник поступает в цилиндр и перемещает поршень вниз. Распределитель выполнен таким образом, что примерно на 5/8 длины полного хода поршня полость цилиндра разобщается с впускным каналом. После прекращения подачи воздуха в полость («отсечки») поршень перемещается вследствие расширения воздуха в замкнутом объеме. При обратном ходе поршня золотник сообщает рабочую полость с атмосферой. В момент, когда поршень находится на некотором расстоянии от конца хода, золотник перекрывает выходной канал и при дальнейшем движении поршня происходит сжатие оставшегося воздуха. Таким образом, поршневой мотор работает с частичным расширением сжатого воздуха и с частичным сжатием при обратном ходе. Поршневой мотор можно изготовить с переменной степенью наполнения, что позволяет регулировать величину крутящего момента. Это достигается изменением фазы распределения (подачи сжатого воздуха) в рабочую камеру. В поршневых 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 радиусам в одной плоскости; рядные — с расположением цилиндров параллельно друг другу; V-образные — с расположением цилиндров под углом друг к другу. Получили также распространение моторы с поршнями двустороннего действия, в которых сжатый воздух подводится к обеим сторонам поршня. Одноцилиндровый мотор двустороннего действия можно рассматривать как двухцилиндровый мотор одностороннего действия, у которого совмещены оба цилиндра и поршни.
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 наполнения. Такие моторы применяют для привода лебедок, конвейеров во взрывоопасных цехах и на участках производства, для привода сверлильных машин [1].