Двукратного действия

В нем из-за переменности направления вращения пластины 3 могут устанавливаться только радиально. Переменность частоты вращения и, следовательно, отсутствие стабильных центробежных сил, выдвигающих пластины, требует применения их принудительного выдвигания. Для этого используются показанные на рис. 4.12 пластинчатые пружины 2 под торцами пластин 3. Так как из-за возможных усталостных разрушений пружины могут являться элементами ненадежности, для ведения пластин используют также внутренние кулачки, эквидистантно повторяющие профиль статора. При малых п пластины опираются на них внутренними торцами 4.

КПД пластинчатых гидромоторов достигает величин порядка 0,8. В них основные потери - механические, составляющие три четверти всех потерь энергии.

В шестеренных гидромоторах большие значения коэффициента

(4.13)

вызывают неравномерность вращения и пульсации давления в гидропередаче, поэтому шестеренные гидромоторы применяют сравнительно мало.

Вращательное движение (поворот на угол больше 360°) также может быть выполнено различными пневмомоторами. Пневмомоторы бывают пластинчатого, шестеренного, радиально- и аксиально-поршневого типа.

Пневмомотор пластинчатого типа состоит (рис. 4.13, а) из эксцентрично расположенных статора 1 и ротора 2.

а - схема; б - характеристика; в - конструкция

Рис. 4.13. Пластинчатый пневмомотор

В продольных пазах ротора перемещается несколько пластин 3. Статор с торцов закрывают крышками, в которых имеются отверстия для впуска и выхлопа воздуха. Участок ВВ' статора является впускным, а участок СС' - выхлопным. При движении от точки А по направлению к впускному участку статора пластина а преодолевает сопротивление сжатого воздуха. Как только пластина а пройдет кромку В, давление по обе стороны пластины уравнивается и сохраняется до тех пор, пока она не пройдет кромку В'. Тогда давление сжатого воздуха на пластину а со стороны впускного отверстия начинает превышать давление с другой стороны, и усилие, возникшее вследствие разности давлений, создает крутящий момент, направленный по часовой стрелке. Типовая характеристика пластинчатого пневмомотора приведена на рис. 4.13, б. Максимальная мощность на выходном валу достигается примерно при повышении частоты вращения ротора 2 до 50 % от максимально возможной частоты вращения на холостом ходу, т.е. без нагрузки. Максимальная частота вращения выходного вала пневмомотора зависит от размеров пневмомотора и его рабочего давления и достигает 20 000 об/мин и более. Диапазон выходной мощности пневмомотора - от долей кВт до десятков кВт (конструкция пневмомотора показана на рис. 4.13, в).

4.4. Поворотные гидропневмодвигатели.

Поворотные гидродвигатели сообщают выходному звену ограниченное вращательное движение. На рис. 4.14, а изображен однопластинчатый двухкамерный, а на рис. 4.14, б - двухпластинчатый четырехкамерный двигатели.

а - двухполостный; б - четырехполостный; в - гидростатически

разгруженная пластина

Рис. 4.14. Поворотные гидродвигатели

В конструкции таких гидродвигателей много общего с пластинчатыми гидромашинами. Ротор 4 уплотнен радиально относительно наружного корпуса 3 подвижной 5 и неподвижной 1 пластинами, которые образуют две или больше дуговые камеры 2 и 2' - рабочие полости, о которые по каналам 6 подается и отводится жидкость. Для сокращения и устранения внутренних утечек по торцам ротора и пластин применяют подгонку боковых крышек с малыми зазорами, поджим одной из крышек с гидростатической разгрузкой или радиальные упругие уплотнения из резины или полимерных материалов. Надежное уплотнение торцов ротора является главной трудностью при создании таких гидродвигателей. Трение и утечки по торцам являются главными потерями энергии. Уплотняющие пластины выполняют для сокращения трения, как правило, гидростатически уравновешенными (рис. 4.14, в).

Момент, развиваемый каждой из подвижных пластин, равен

, (4.14)

где b - ширина ротора.

Угловая скорость ротора двухкамерного двигателя составляет

. (4.15)

При четырехкамерном гидродвигателе развиваемый момент увеличивается, а угловая скорость уменьшается в 2 - раза. Так как применение многокамерных систем сокращает возможный угол поворота ротора, число камер более четырех применяют редко.

Одна из наиболее распространенных конструкций поршневого поворотного пневмодвигателя представлена на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Поворотный пневмодвигатель поршневого типа

Поворотный пневмодвигатель представляет собой пневмоцилиндр 1, шток 2, выступающая часть которого выполнена как зубчатая рейка 4, движущаяся во втулке 3. С рейкой-штоком сцеплена шестерня 5, жестко соединенная с выходным валом пневмомотора (ось 6 вала располагается перпендикулярно плоскости чертежа). Сжатый воздух попеременно подается в отверстия 7 и 8. Шток совершает возвратно-поступательные движения, а выходной вал - возвратно-поворотные.