Пневмоинструменты вращательного действия с поршневыми двигателями — СОВРЕМЕННАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Пневмоинструменты вращательного действия с поршневыми двигателями

Принцип работы поршневых двигателей вращательного действия

Поршневой пневмодвигатель состоит из цилиндра, с перемещающимся внутри него поршнем. При помощи шатуна поршень соединен с коленвалом, который преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение, передающееся шпинделю пневмоинструмента посредством ряда шестерен.

С помощью эксцентрика и шестерен, которые связаны с шатуном, коленчатый вал передаёт возвратно-поступательное движение и золотнику, осуществляющему воздухораспределение в двигателе.

Если поршень находится в верхней позиции, то и золотник находится в верхней позиции. Тогда благодаря наличию у золотника выточке, которая расположена в плоскости отверстий, пространство над поршнем обладает сообщением с отверстием, сквозь которое попадает сжатый воздух. Сжатый воздух оказывает давление на поршень и принуждает его передвигаться вниз, в результате чего шатун вращает коленвал. Поворот коленчатого вала сообщается эксцентрику, а он двигает вниз и золотник.

Когда поршень достигнет нижней позиции и коленвал совершит половину оборота, золотник перекроет отверстие, тем самым преградив доступ сжатого воздуха в цилиндр, и в то же время сообщит отверстие с атмосферой. Последующее вращение вала ещё на полоборота совершается за счёт силы инерции. При этом шатун вынуждает передвинуться поршень вверх в первоначальную рабочую позицию, а другой шатун переводит золотник в исходную позицию и цикл повторяется.

Как видно из описания выше полный оборот коленчатого вала соответствует двум ходам поршня: вверх –одному холостому ходу и вниз – одному рабочему. Подобный цикл работы требует наличия существенных сил инерции, поэтому двигатель такого вида необходимо снабжать маховиком.

Определённого улучшения и облегчения в работе двигателя можно достигнуть, если сделать его с двумя цилиндрами. В таком случае при одинаковом положении цилиндров (в один ряд) главный вал будет располагать двумя коленами, сдвинутыми в отношении друг друга на 180°, и приводится во вращение парой шатунов. Причём, когда в одном из цилиндров происходит холостой ход, в другом в это время происходит рабочий.

Таким образом, на каждую половину оборота коленвала приходится рабочий ход одного из двух поршней. Всё же использование двигателя с двумя цилиндрами в полной мере не устраняет потребность в маховике, который необходим для формирования сил инерции в моменты перехода через мертвые точки (когда происходит смена направления движения поршней), а также для плавного вращения вала.

Безупречно исключают потребность в присутствии маховика двигатели с тремя и более цилиндрами. Вследствие этого преимущество в использовании для ручных пневмоинструментов приобрели трёх- и четырехцилиндровые двигатели.

Проанализированные выше двигатели считаются двигателями простого действия. Наравне с такими двигателями широкое распространение имеет также двигатель двойного действия.

Двигатель двойного действия с одним цилиндром приравнивается к двигателю простого действия с двумя цилиндрами, с совмещенными парой цилиндров и поршнями. В двигатель двойного действия сжатый воздух по очереди поступает по обе стороны поршня.

Двигатели двойного действия с двумя цилиндрами по своей конфигурации удобны для привода угловых сверлильных машин. В других случаях по большей части используются двигатели простого действия с 4 цилиндрами.

В конструкции поршневых двигателей современного исполнения вместо золотников, которые производят возвратно-поступательное движение, используются вращающиеся золотники. Тем не менее, конструкция двигателя не получает значительных изменений, кроме узла золотникового механизма. Вращающийся золотник является цилиндрической деталью с соответственными каналами, выточками и окнами, которая при собственном вращении в золотниковой коробке реализовывает необходимое распределение воздуха. С помощью цилиндрической зубчатой передачи золотник получает вращение от коленвала.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *