Ilmamoottori

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 15. maaliskuuta 2016 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 10 muokkausta .

Pneumomoottori ( kreikan sanasta pnéuma  - hengitys, ilma), pneumaattinen moottori , pneumaattinen moottori  - energia- voimakone, joka muuntaa paineilmanenergian mekaaniseksi työksi .

Ominaisenergia ja hyötysuhde

Kuvataan suurin varastoitu energia käyttämällä isotermistä tapausta, joka on noin 100 kJ/m 3 .

Jos siis 1,0 m 3 ilmakehästä puristetaan erittäin hitaasti 5 litran ilmapalloksi 20 MPa:n (200 bar) paineella, varastoitu potentiaalienergia on 530 kJ. Erittäin tehokas ilmamoottori voi muuttua liike-energiaksi, jos se käy hyvin hitaasti ja pystyy laajentamaan ilmaa 20 MPa:n alkupaineesta 100 kPa:iin (sylinteri on täysin "tyhjä" ilmakehän paineessa). Korkean hyötysuhteen saavuttaminen on tekninen haaste sekä ympäristöön menevän lämpöhäviön että kaasun talteenottokyvyttömän sisäisen lämmön vuoksi. Jos yllä oleva sylinteri tyhjennetään 1 MPa:n paineeseen, on moottorin akselilta poistettava energia noin 300 kJ.

Tavallisen terässylinterin, jonka tilavuus on 5 litraa 20 MPa:n paineella, massa on 7,5 kg, parannetun - 5 kg. Korkean vetolujuuden kuidut, kuten hiilikuitu tai kevlar, voivat painaa alle 2 kg tässä koossa. Yhden kuutiometrin ilmaa 20°C:ssa massa on 1,204 kg normaalilämpötilassa ja -paineessa. Siten teoreettinen ominaisenergia vaihtelee noin 70 kJ / kg moottorin akselilla tavanomaisessa terässylinterissä ja jopa 180 kJ / kg (50 Wh / kg) parannetussa Kevlar-haavassa, kun taas käytännössä saavutettavissa oleva ominaisenergia samalle. alukset ovat 40-100 kJ/kg.

Luokitus

Toimintaperiaatteen mukaan erotetaan yleensä tilavuus- ja turbiinipneumaattiset moottorit.
Liikesuunnassa - lineaarinen (mäntä, ilmapallo, kalvo ja muut) ja pyörivä (mäntä ja terä). Myös pneumaattiset moottorit hihnakäytössä .

Volumetrisissa pneumaattisissa moottoreissa mekaaninen työ suoritetaan paineilman laajenemisen seurauksena edestakaisin liikkuvan koneen sylintereissä, turbiinissa turbiinin siipissä olevan ilmavirran vaikutuksesta (ensimmäisessä tapauksessa käytetään paineilman potentiaalista energiaa , toisessa, liike-energia ).

Yleisimmät tilavuuspaineilmamoottorit (mäntä, pyörivä ja kammio (ilmapallo)).

Kalvo pneumaattiset sylinterit

Pneumaattiset moottorit ja erityisesti pneumaattiset sylinterit ovat periaatteessa identtisiä vastaavien hydraulimoottorien kanssa . Yksi pneumaattisten sylintereiden lajikkeista on kalvo pneumaattiset sylinterit . Kalvopaineilmasylinterit kuuluvat pneumaattisiin moottoreihin, joiden ulostulon yhdystangon lineaarinen edestakainen liike .

Verrattuna mäntäpneumaattisiin sylintereihin , niitä on helpompi valmistaa, koska kontaktipinnat eivät sovi tarkasti, niillä on korkea työkammion tiiviys , ne eivät vaadi voitelua ja paineilman laadukasta puhdistusta. Tämän tyyppisten ilmamoottorien haitat: rajoitettu iskunpituus, muuttuva lähtövoima kalvon taipuman mukaan.

Yleisimmät yksitoimiset pneumaattiset kalvosylinterit palautusjousella. Niitä käytetään laitteissa, joissa tarvitaan merkittäviä voimia suhteellisen pieniin liikkeisiin (kiinnitys, kiinnitys, kytkentä, jarrutus jne.).

Sovellus

Pneumaattisia moottoreita käytetään erilaisten pneumaattisten työkalujen käyttöjärjestelmissä varmistaen työturvallisuuden räjähdysvaarallisissa paikoissa (jossa kerääntyy kaasua, hiilipölyä) ympäristössä, jossa on korkea kosteus . Tällaisten moottoreiden käyttö mahdollistaa yksiköiden toiminnan turvallisuuden/luotettavuuden lisäämisen olosuhteissa, joissa sähkökäyttöä ei voida käyttää tai muuntyyppisiä moottoreita ei voida käyttää. Esimerkiksi laivojen liikkuvissa kohteissa - kuten pumppumoottoreissa tai venttiili-/sulkupulttikäytöissä [1] .

Katso myös

Lähteet

  1. Oleksandr Mytrofanov, Arkadii Proskurin, Andrii Poznanskyi, Oleksii Zivenko. Mekaanisten häviöiden tehon määrittäminen pyörivässä mäntämoottorissa  (englanniksi)  // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 30.6.2022. — Voi. 3 , iss. 8 (117) . — s. 32–38 . — ISSN 1729-4061 . - doi : 10.15587/1729-4061.2022.256115 . Arkistoitu alkuperäisestä 10. heinäkuuta 2022.