230 Сурет. Тістегерішті пневмоқозғалтқыш сұлбасы

231 Сурет. Тегерішті пневмоқозғалтқыш сұлбасы.

Поршенді пневмоқозғалтқыштар цилиндрлердің радиалды орналасуында жұмыс атқарады және кривошипті – жылжымалы механизммен қозғалысты түрлендіреді. Олар өзіндік аз инетция моментіне ие және жоғары жіберу моментіне.

Поршенді пневмоқозғалтқыштар кері қайту жетектерінде жиі және ауыр жіберулерді және кері қайтуларда қолданылады, мысалы, жүкшығырда, жүк тиеу машиналарында, локомативтарда, ГОСТ 10736- 71 бойынша қуат диапазоны 3 –тен 15 кВт дейін. Поршенді пневмоқозғалтқыштар кемшілігіне үлкен габаритін жатқызуға болады, құрылымының салыстырмалы күрделігі және ауаның шығынының көптігі 1,1 – 1,2 м³/(кВт*мин).

232 суретте төрт цилиндрлі пневмоқозғалтқыш сұлбасы көрсетілген. Поршендер бұлғақ арқылы кривошиппен 1 байланысқан, ол білік пен үлестіргішті 2 айналдырады. Үлестіргіш рет ретімен цилиндрлер терезесін ашады, олардың поршені жоғары нүктеге жеткен. Ауа цилиндрге жарты жүріс жұмысында келіп түседі, екінші жұмыс жүрісі поршен цилиндр кеңейгенде жүргізеді. Қозғалтқыштың кері қайтуы кері қайту кранымен жүзеге асырылады. Ол реттығын арналарында лектің бағытын өзгертеді.

Құбырлық пневматикалық қозғалтқыштар қысылған ауаның кинематикалық энергиясын қолданады, қозғалмайтын шүмегте кеңейетін.. Онда патенциалды энергия қысылған ауаның кинетикалық энергияға айналады.Ол құбырлық доғалаққа бағытталады. Құбар қалашықтарында лек кері қайтады, қозғалыс санының өзгеру нәтижесінде доғалақта айналу моменті пайда болады.

(20.22)

Құбырларды активті және реактивті деп ажыратады. Активті құбырларда шығыс пен кірістің лек жылдамдығы бірдей. Реактивті құбырларда доғалақтарда ауа кеңейе береді, ол қозғалыстың өзгеруін береді.

Тау өндірісінде активті типтегі құбырлар қолданылады, автономды тез жүретін және аз қуатты механизмдерде, мысалы жергілікті желдеткіштерде және аз қуатты ау құйатын сорғыштарда.

Пневмобәсеңдеткіштердің жұмыс сипаттамасы механикалық сипаттама графигімен сипатталады.

, яғни ω(М) тәуелділіктер (233 сурет). График моментті тоқтаумен сипатталады М_τ және бос жүрістің бұрыштық жылдамдығымен ω_хх. Тоқтау моментінің өлшемі бәсеңдеткіш кірісінің қысымымен анықталады, ал бос жүріс жылдамдығы шығын ауамен. Біліктегі жүктемені төмендеткенде кірісте ауаның кеңейуі жүреді және ауаның көлемдің шығыны және бұрыштық жылдамдығы көбейеді. Жұмыс режимінің номиналдылығы деп жүктеме кезіндегі режимді айтады, ол моментті қоқтаудың 60 пайызына тең, мұнда бұрыштық жылдамдық 55 – 60 пайыз бос жүрістің бұрыштық жылдамдығынан тұрады. Пневмоқозғалтқыштар үшін бос жүріс режимі авариялық болып есетеледі. Сондықтан кішкентай жүктемелерде ауа легі кедергіленеді, онда бұрыштық жылдамдықтың максимал мәні 1,25 номиналды бұрыштық жылдамдықтан аспау керек.

Пневмоқозғалтқыштардың жұмыс процессі индикаторлы диаграммамен беріледі. Ол координаттар жүйесінде түрғызылған: қысым р және жұмыс бөлмешігінің көлемі V (234 сурет). 1 – 2 аймақ жұмыс бөлмешігінің толуына сәйкес, 2 – 3 аумағы жұмыс бөлмешігінде ауа кеңейуіне сәйкес, 2 – 4 аумағы, 3 – 4 аусағы машина шығаруына сәйкес, кеңейтусіз жұмыс істейтін немесе бөлікті кеңейтумен, 4 – 5 аумығы бөлмешіктің бос жүрісіне сәйкес, 5 – 1 аумақ жұмыс бөлмешігінің бос көлемінің толуына сәйкес. Диаграммамен шектеу ауданы 1 – 2 - 3 – 4 – 5 , сыртқы жұмысқа сәйкес. Бір циклда бір жұмыс бөлмешігінің жасайтын әрекеті. Жұмыс бөлмешігінің ьос көлем кеңістігі V₁ – ге тең. Жұмыс бөлмесінің ауаны алып тастағанда V₂ – ге тең, максималды көлем – V₃. Егерқозғалтқыш ауаның кеңейуісіз жұмыс жасайтын болса, максимал көлем V₂ тең. Білікте өлшенген қуат кеңейтусіз жұмыс жасайтын машиналарда

(20.23)

Және кеңейтумен жұмыс жасайтын машиналарда

(20.24)

Мұнда z – жұмыс бөлмешіктер саны, мысалы тістегерішті қозғалтқышта ол доғалақтарға түсетін ойықтардың жалпы саны, ал тегеріштіде – тегеріш жұптарының арасындағы аралықтар саны, поршндіде – цилиндрлер саны, ω біліктік бұрыштың жылдамдығы. Пневмоқозғалтқыштың білігіндегі орташа моменте

(20.25)

Қалыпты жағдайдағы қысылған ауаның шығыны

(20.26)

Мұнда Т₂ – берілісті доғарғандағы моменттегі қысылған ауа температурасы, р_а,Т_а – атмосфералық қысым және температура.

Ауа шығыны көптеген факторларға тәуелді, сондықтан инженерлік есептеулерде 1 – 1,5 м³/(мин*кВт) деп алады. Ол қозғалтқыш типіне және тозғандығына қатайды.

Кеңейтілген қысылған ауа жұмысы оның энергия беруін жоғарлатады, бірақ оның шығысында ауа температурасының төмендеуіне алып келеді, оның мұз кристалдарында ылғалдың конденсациясын береді, сондықтан ауаның кеңейю дәрежесі тау машиналарында 2 – ден аспайды.

Пневмоцилиндрдің жұмыс процессі 235 суретте келтірілген. Толық цикл бос кеңістікті толтырудан тұрады – 1 кезең, жұмыс жүрісін – 2 кезең, шығысты – 3 кезең. Цилиндрлердің бос жүрісі сыртқы жүктемелер нәтижесінде болады, екі жақты цилиндрлерде – ауаның кері қайту есебінен.

Соташықтағы күш цилиндрдегі ауа қысымын анықтайды

(20.27)

Мұнда η_м – цилиндрдің мехпникалық ПӘКі,F_ш – соташықтағы күш, f- поршеннің жұмыс ауданы.

Циклдағы ауа шығыны келесі өрнекпен анықталады

(20.28)

Мұнда V₂ – ауа легін алғанда цилиндр көлемі; р₂ – шығыс кезіндегі қысым, р_а,Т_а – атмосфералық ауаның қысымы және температурасы.