Пневматичний двигун
Пневматичний двигун (від грец. pnéuma — подих, повітря); пневмодвигун, пневмомотор — двигун, що працює на перетворенні енергії стисненого повітря в механічну роботу.
Класифікація
ред.За принципом дії зазвичай розрізняють об'ємні і турбінні пневмодвигуни, а за напрямком руху — лінійні (поршневі, балонні, мембранні та інші) і поворотні (поршневі і лопатеві).
В об'ємних пневмодвигунах механічна робота досягається в результаті розширення стисненого повітря в циліндрах з передачею енергії на рухомий поршень, в турбінних — в результаті дії потоку повітря на лопатки турбіни. У першому випадку використовується потенційна енергія стисненого повітря, у другому — кінетична енергія.
Найбільшого поширення набули об'ємні пневмодвигуни (поршневі, ротаційні і камерні).
Мембранні пневмоциліндри
ред.Пневматичні двигуни, і зокрема, пневмоциліндри, за принципом дії ідентичні відповідним гідравлічним двигунам. Один з їх різновидів — мембранні пневмоциліндри, які належать до пневмодвигунів з лінійним зворотно-поступальним рухом вихідної ланки — штока.
У порівнянні з поршневими пневмоциліндрами такі двигуни простіші у виготовленні через відсутність точних посадок контактних поверхонь, мають високу герметичність робочої камери, не вимагають мастила і якісного очищення стисненого повітря. Недоліки цього виду двигунів — обмеженість довжини ходу, змінне вихідне зусилля, залежність від прогину мембрани.
Найбільш поширені мембранні пневмоциліндри односторонньої дії зі зворотньою пружиною. Використовуються в устаткуванні, де потрібні значні зусилля при відносно малих переміщень — для затискання, фіксації, перемикання, гальмування тощо; наприклад — для відкривання та закривання дверей у пасажирських автобусах.
Поршневі пневмодвигуни
ред.В поршневих двигунах тиск повітря викликає переміщення поршня. Подібний принцип використовується в системах, де потрібні зворотньо-поступальні рухи приводу, наприклад — в пневмомолотках, перфораторах тощо.
В такому двигуні стиснуте повітря подається з резервуара стиснутого повітря. Впускний клапан відкривається і під високим тиском газ розширюється в просторі циліндра. Після закриття впускного клапана, газ розширюється до кінцевої точки розширення, поглинає теплову енергію з навколишнього середовища. Досягши кінцевої точки розширення, газ викидається двигуном через випускний клапан. Розширення газу виконує механічну роботу приводячи в рух обертовий поршень. Поршневий двигун може бути як односторонньої так і подвійної дії — з рекуперацією енергії при гальмуванні.
Турбінні пневмодвигуни
ред.В турбінних двигунах стиснуте повітря, що витікає з форсунки зі значною швидкістю, обертає колесо з робочими лопатками. Завдяки високій швидкості витікання повітря та спеціальному профілю робочих лопаток досягається частота обертання 4000—10000 об/хв. Такі двигуни використовуються в пневмодрилях, раніше — в бормашинах. В стоматологічних (зубних) бормашинах мікротурбіна розвиває сотні тисяч обертів.
Застосування
ред.Використання пневмодвигунів в пневмоінструментах дозволяє досягти безпеки виконання робіт у вибухонебезпечних місцях — зі скупченням газу, вугільного пилу тощо; та в середовищі з підвищеною вологістю — де використання електроінструменту неможливе, небажаним або повинно дублювати функцію передачі енергії у випадку втрати джерела електроенергії. Наприклад для забезпечення параметрів безпеки на плавучих спорудах - відкриття затворів, засувок, відкачування води тощо [1].
Пневмодвигуни для авіамоделей використовують стиснутий вуглекислий газ (CO2).
Останнім часом пневмодвигуни викликають інтерес серед конструкторів транспортних засобів через простоту накопичувачів енергії (звичайний балон для стиснутого повітря) та високу швидкість заправки.
Див. також
ред.Джерела
ред.- ↑ Mytrofanov, Oleksandr; Proskurin, Arkadii; Poznanskyi, Andrii; Zivenko, Oleksii (30 червня 2022). Determining the power of mechanical losses in a rotary-piston engine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies (англ.). Т. 3, № 8 (117). с. 32—38. doi:10.15587/1729-4061.2022.256115. ISSN 1729-4061. Процитовано 10 липня 2022.