ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Пневматический пластинчатый двигатель. Пневматический двигатель


Ротационный пневматический двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Ротационный пневматический двигатель

Cтраница 1

Ротационные пневматические двигатели имеют широкое применение в качестве привода в ручных машинах вследствие небольшой массы и габаритов, простоты конструкции, легкости реверсирования, способности выдерживать перегрузки и малого расхода воздуха.  [2]

Ротационные пневматические двигатели используют энергию сжатого воздуха и имеют в качестве рабочего органа вращающиеся пластины-лопатки переменного сечения.  [4]

Ротационный пневматический двигатель состоит из ротора с расположенными в нем радиальными лопатками, статора и крышек, прикрывающих торцы статора с обеих сторон. Ротор двигателя расположен эксцентрично относительно внутренней цилиндрической полости статора и монтируется на шарикоподшипниках, установленных в крышках статора.  [6]

Ротационные пневматические двигатели изготовляют реверсивными и нереверсивными. У нереверсивных двигателей ротор имеет правое и левое вращение. Для реверсивных двигателей, которые могут вращаться в любую сторону, впускные и выхлопные отверстия в статоре расположены симметрично. Направляя сжатый воздух в правый или левый впускной канал статора, ротор будет вращаться в правую или в левую сторону.  [7]

Недостатками ротационных пневматических двигателей являются большой износ лопаток и значительный шум в процессе работы ручных машин.  [9]

Резьбонарезной инструмент состоит из ротационного пневматического двигателя, планетарного редуктора, реверсивного механизма, рукоятки с пусковым устройством, корпуса редуктора и быстросъемного патрона со сменными вставками для крепления метчиков. Метчик, закрепляемый в установленном на шпинделе быстросъемном патроне, удерживается от выпадения фиксатором.  [10]

Для шпинделей применяется привод только ротационными пневматическими двигателями - лопаточными и турбинными.  [11]

Машина состоит из корпуса, ротационного пневматического двигателя, планетарного редуктора, конической зубчатой передачи, шпинделя подачи и пускового устройства. Пневмодвигатель и планетарный редуктор вмонтированы в прямом корпусе. Пневмодвигатель состоит из статора, ротора, двух боковин, роторных лопаток и вала.  [12]

Гайковерт состоит из следующих основных узлов: ротационного пневматического двигателя, механизма реверса, пускового устройства, планетарного редуктора и ударного механизма, на квадрат которого устанавливаются рабочие наконечники.  [13]

Состоит из рукоятки с пусковым устройством, переключателя реверса, ротационного пневматического двигателя с механизмом реверсирования, ударно-импульсного механизма, корпуса и сменной головки.  [14]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Пневматический двигатель - Gpedia, Your Encyclopedia

Локомотив, работающий на сжатом воздухе

Пневмодвигатель (от греч. pnéuma — дуновение, воздух), пневматический двигатель, пневмомотор — энергосиловая машина, преобразующая энергию сжатого воздуха в механическую работу.

Классификация

По принципу действия обычно различают объёмные и турбинные пневмодвигатели. По направлению движения — линейные (поршневые, баллонные, мембранные и другие) и поворотные (поршневые и лопастные).

В объёмных пневмодвигателях механическая работа совершается в результате расширения сжатого воздуха в цилиндрах поршневой машины, в турбинных — в результате воздействия потока воздуха на лопатки турбины (в первом случае используется потенциальная энергия сжатого воздуха, во втором — кинетическая энергия).

Наибольшее распространение получили объёмные пневмодвигатели (поршневые, ротационные и камерные (баллонные)).

Мембранные пневмоцилиндры

Пневматические двигатели, и в частности, пневмоцилиндры, по своему принципу действия идентичны соответствующим гидравлическим двигателям. Одна из разновидностей пневмоцилиндров — мембранные пневмоцилиндры. Мембранные пневмоцилиндры принадлежат к пневмодвигателям с линейным возвратно-поступательным движением выходного звена — штока.

Мембранный пневмоцилиндр: 1-Диск мембраны; 2-Рабочая камера; 3-Корпус; 4-Шток; 5-Пружина

В сравнении с поршневыми пневмоцилиндрами они проще в изготовлении из-за отсутствия точных посадок контактных поверхностей, имеют высокую герметичность рабочей камеры, не требуют смазки и качественной очистки сжатого воздуха. Недостатки этого вида пневмодвигателей: ограниченность длины хода, переменное выходное усилие, зависящее от прогиба мембраны.

Наиболее распространены мембранные пневмоцилиндры одностороннего действия с возвратной пружиной. Используются в оборудовании, где требуются значительные усилия при относительно малых перемещенниях (зажатие, фиксация, переключение, торможение и т. д.).

Применение

Пневмодвигатели применяются в приводах различных пневмоинструментов, обеспечивающих безопасность работы во взрывоопасных местах (со скоплением газа, угольной пыли), в среде с повышенным содержанием влаги.

См. также

Источники

www.gpedia.com

пневматический двигатель - патент РФ 2161255

Двигатель предназначен для использования в энергомашиностроении в качестве двигателя объемного вытеснения и может найти применение в качестве привода для прижима и фиксации длинномерных заготовок. В двигателе упорный фиксирующий элемент выполнен в виде жестко закрепленного на балке основания, охватывающего сверху корпус с внутренней горизонтальной неподвижной перегородкой, разделяющей полость корпуса на верхнюю и нижнюю; в полостях размещены камеры из эластичного материала, а сам корпус установлен с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения вдоль направляющих относительно перегородки. К нижней части корпуса прикреплена прижимная плита, могущая перемещаться с корпусом на расстояние, равное 0,2 - 0,3 от диаметра нижней камеры. Изобретение обеспечивает надежность прижима длинномерных деталей и улучшение эксплуатационных характеристик. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к области двигателей объемного вытеснения, используемых для предотвращения относительного смещения элементов конструкций, и может быть использовано в машиностроении для прижима и фиксации длинномерных заготовок. В технической литературе описаны пневматические двигатели, применяемые для механизации технологической оснастки. (см.Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. М.-Л. изд-во "Машиностроение", 1966; Каталог. Изделия Московского завода пневмоаппаратов М., изд-во Машиностроение, 1964 г. ). Они классифицируются на поршневые, диафрагменные и камерные и обладают преимуществами по сравнению с гидравлическими двигателями и другими прижимными приспособлениями, однако в ряде случаев не обеспечивают надежную равномерную фиксацию материала и удобство в обслуживании. Известен пневматический упругий элемент, содержащий тороидальный упругий элемент с полостью для сжатого газа (см.авторское свидетельство СССР N 1458629, МПК F 16 F 9/02, опубл.21.05.87). Конструкция этого элемента не обеспечивает надежного равномерного обжатия профилированного стержня. Наиболее близким к предлагаемому является пневматический камерный двигатель, содержащий корпус, камеру в виде шланга, размещенную в полости корпуса, колодки с подпружиненными штоками, являющиеся элементами фиксации и опирающиеся на шланг. (см. книгу Дзюбандовский К.А."Пневматические приспособления", Л. изд-во "Машиностроение", 1969 г., стр.14). Преимуществом этого двигателя является возможность осуществить равномерный прижим деталей, имеющих значительную длину, однако при этом необходимо прижимать шланг во многих местах (например, прижимая деталь длиной до 5 м, производят прижим в 40 местах). Это требует значительного расхода материала колодок и штоков. Дискретность прижима не позволяет увеличивать усилие на штоке, что снижает надежность крепления деталей. Кроме того, приспособления в этом случае проектируются составными из нескольких секций, обслуживание таких двигателей затруднено, что ведет к ухудшению эксплуатационных характеристик. Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности прижима длинномерных деталей и улучшение эксплуатационных характеристик. В результате решения этих задач осуществляется - равномерный и надежный прижим длинномерных заготовок в процессе обработки кромки заготовки фрезерованием, шлифованием, строганием, в том числе листовых заготовок размерами до 6000 мм х 1500 мм и толщиной 3 - 10 мм; - снижение материалоемкости; - удобство обслуживания и управления двигателя. Технический результат выражается в предотвращении перекосов и сдвигов обрабатываемой заготовки, что ведет к повышению качества и точности обработки изделия. Для достижения этого технического результата в пневматическом двигателе, содержащем размещенную в корпусе камеру из эластичного материала и взаимодействующий с камерой упорный фиксирующий элемент, упорный фиксирующий элемент выполнен в виде жестко закрепленного на балке основания, охватывающего сверху корпус с внутренней горизонтальной неподвижной перегородкой, разделяющей корпус на верхнюю и нижнюю полости с размещенными в них камерами, причем корпус установлен с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения вдоль направляющих основания относительно неподвижной перегородки. Корпус в нижней части снабжен плитой, причем H=(0,2 - 0,3) D, где H - ход прижимной плиты, мм; D - диаметр нижней камеры, мм. Кроме того, a = 2,5 b при условии Pп = 1,1 пневматический двигатель, патент № 2161255
D, где a - часть ширины нижней полости корпуса, контактирующей с нижней камерой, мм; b - высота нижней камеры, мм; Pп - внутренний периметр нижней полости корпуса, мм; D - диаметр нижней камеры, мм. Отличительные признаки предлагаемого изобретения влияют на достижение поставленного технического результата следующим образом. Выполнение упорного фиксирующего элемента в виде жестко закрепленного на балке основания позволяет осуществлять надежный и равномерный прижим на обрабатываемую заготовку, противодействуя усилию, передаваемому от камеры, расположенной в нижней полости корпуса через прижимную плиту, и позволяет фиксировать, стопорить подвижный корпус с камерой и прижимной плитой, развивая необходимое усилие прижима. Наличие неподвижной горизонтальной перегородки в корпусе позволяет изменять объемы внутренних полостей корпуса - верхней и нижней - в зависимости от последовательности в рабочем ходе двигателя, когда находящиеся в них камеры последовательно расширяются или сжимаются. Это обеспечивает оптимальные условия для равномерного и надежного прижима заготовки. Предлагаемая конструкция корпуса, установленного с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения вдоль направляющих основания относительно неподвижной перегородки, позволяет обеспечить скольжение вниз в момент прижима заготовки и вверх в момент монтажа и демонтажа заготовки. Кроме того, наличие верхней и нижней полостей с камерами обеспечивает возможность установки заготовки, когда верхняя камера заполнена сжатым воздухом, а нижняя сжата, и возможность прижима, когда верхняя камера сжата, а нижняя заполнена. Улучшение эксплуатационных характеристик объясняется быстротой и удобством в обслуживании камер и зависит лишь от способа подачи сжатого воздуха в пневматический двигатель. Наличие прижимной плиты способствует фиксации и обеспечивает необходимую площадь давления и усилие прижима, а выполнение соотношения H = (0,2 - 0,3) D, найденного опытным путем, также ведет к оптимальным условиям надежного прижима заготовки. Выполнение соотношения a = 2,5 b при условии Pп = 1,1 пневматический двигатель, патент № 2161255
D означает, что для достижения максимального усилия прижима необходимо обеспечить такое заполнение нижней камеры, когда камера контактирует с полостью корпуса, плотно прилегая к нему и оказывая давление через корпус на прижимную плиту. Все перечисленные признаки в конечном итоге обеспечивают возможность точной и качественной обработки кромки листового длинномерного материала при фрезерных, шлифовальных или строгальных работах. Предлагаемый двигатель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показаны продольный и поперечный разрезы пневматического двигателя в статическом состоянии, а на фиг.2 - поперечный разрез двигателя в момент установки заготовки под прижимную плиту и в момент прижима. Пневматический двигатель содержит упорный фиксирующий элемент в виде основания 1, укрепленный на балке 2. Он охватывает сверху корпус 3, установленный с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения вдоль направляющих 4 основания 1. Корпус 3 разделен горизонтальной неподвижной перегородкой 5 на две полости: верхнюю 6 и нижнюю 7. В верхней полости 6 размещена камера 8 из эластичного материала в виде рукава, а в нижней полости 7 такая же камера 9. Корпус 3 снабжен в нижней части прижимной плитой 10, которая может перемещаться над поверхностью стола с заготовкой на ход, обозначенный Н. Пневматический двигатель работает следующим образом. При изготовлении листовых длинномерных заготовок резервуаров для горючих веществ емкостью до 2000 м3 особое значение имеет точность и качество выполнения кромок заготовок. Эти операции обработки кромок производятся на фрезерных или строгальных станках. В этом случае целесообразно использование предлагаемого пневматического двигателя для равномерного и надежного прижима и фиксации заготовок к базовой поверхности рабочего стола. Предварительно устанавливают заготовку листового длинномерного материала на рабочий стол. Для этого от пневмораспределителя подают сжатый воздух в камеру 8 в верхней полости 6, при этом камера 8 расширяется, заполняя пространство полости 6, образованное горизонтальной неподвижной перегородкой 5 и верхней частью корпуса 3 за счет скольжения корпуса 3 вверх вдоль направляющих 4 основания 1 относительно горизонтальной перегородки 5 до упора на расстояние (0,2 - 0,3) D. В этот момент (см. фиг.2) камера 9 в полости 8 находится в сжатом состоянии и прижимная плита 10 поднята над рабочим столом. После установки заготовки от пневмораспределителя сжатый воздух подают в камеру 9 и цикл повторяется в обратной последовательности. Корпус 3 скользит вниз до упора, а камера 9 расширяется, обеспечивая надежный и равномерный прижим на заготовку через прижимную плиту 10 и упорный фиксирующий элемент в виде основания 1, сжатый воздух из камеры 8 при этом удаляется в атмосферу, после прижима заготовки производят ее обработку. Длина корпуса выбрана такой, что по всей длине прижима устанавливают 10-12 корпусов с зазором 1-3 мм. В качестве эластичного материала камер используют резиновый рукав с текстильным каркасом по ГОСТ 18698-73 диаметром 50 мм и с рабочим давлением 6,3 кг/см2. При давлении в пневмосети 5 кг/см2 пневматический двигатель позволяет развивать усилие прижима до 2500 кг на 1 м длины прижима. Опытный образец устройства изготовлен и прошел испытания.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Пневматический двигатель, содержащий размещенную в корпусе камеру из эластичного материала и взаимодействующий с камерой упорный фиксирующий элемент, отличающийся тем, что упорный фиксирующий элемент выполнен в виде жестко закрепленного на балке основания, охватывающего сверху корпус с внутренней горизонтальной неподвижной перегородкой, разделяющей корпус на верхнюю и нижнюю полости с размещенными в них камерами, причем корпус установлен с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения вдоль направляющих основания относительно неподвижной перегородки. 2. Пневматический двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус в нижней части снабжен прижимной плитой, причем H = (0,2 - 0,3) D, где H - ход прижимной плиты, мм; D - диаметр нижней камеры, мм. 3. Пневматический двигатель по п.1, отличающийся тем, что Q = 2,5 b при условии Pп = 1,1 пневматический двигатель, патент № 2161255 D, где Q - часть ширины нижней полости корпуса, контактирующей с нижней камерой, мм; b - высота нижней камеры, мм; Pп - внутренний периметр нижней полости корпуса, мм; D - диаметр нижней камеры, мм.

www.freepatent.ru

Ротационный пневматический двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Ротационный пневматический двигатель

Cтраница 3

Пневматические сверла СГ1 - 2 ( рис. 42), применяемые на газовых пластах ( в карналлитах), состоят из ротационного пневматического двигателя с центробежным регуляторам, редуктора с двумя парами зубчатых колес и шпинделем и запорного вентиля для пуска и регулирования сжатого воздуха. Сжатый воздух по шлаигу диаметром 16 мм ( поступает через запорный вентиль, расположенный в пустотелой рукоятке, и далее через регулировочный клапам к ротору пневматического двигателя.  [31]

Пневматический резьбонарезатель ПРН-8: / - шпиндель; 2 и 4 - зубчатые колеса; 3 - кулачковая муфта; J - ротационный пневматический двигатель; в - курок; 7 - клапан.  [32]

Пневматический резьбонарезатель ПРН-8: 1 - шпиндель; 2 и 4 - зубчатые колеса; Я - кулачковая муфта; 5 - ротационный пневматический двигатель; б - курок; 7 - клапан.  [33]

Бурение шпуров по углю в шахтах, опасных из-за наличия газа или пыли, осуществляют наряду с электросверлами также пневмосверлами, в которых в качестве привода используют ротационные пневматические двигатели.  [34]

Этот гайковерт также снабжен ротационным пневматическим двигателем, но для поддержания постоянной скорости вращения здесь имеется центробежный регулятор, воздействующий на золотник, с помощью которого увеличивается или уменьшается поступление сжатого воздуха в двигатель. Посредством двухступенчатого редуктора с цилиндрическими колесами и конической зубчатой передачи вращение передается на двухсторонний патрон, в котором закрепляются головки торцового ключа.  [35]

Шлифовальные машины ( рис. 87) применяют для зачистки сварных швов, снятия ржавчины и лишнего металла, при подгонке различных деталей. Наиболее распространена шлифовальная машина с ротационным пневматическим двигателем.  [36]

Электрошабер имеет заднюю рабочую рукоятку с выключателем куркового типа. Рукоятка является продолжением корпуса электродвигателя. В пневмошабере рабочей рукояткой служит корпус ротационного пневматического двигателя. Корпус двигателя крепится к корпусу редуктора. Цилиндрический редуктор передает вращение вала ротора на преобразовательный механизм, расположенный в головке машины. Механизм преобразует вращательное движение в поступательное и приводит в действие шток, на котором укреплен шабер. Величина хода штока регулируется.  [37]

Конструкции различных пневматических сверлильных машин принципиально одинаковы. Машины имеют рукоятки пистолетного типа, отлитые вместе с корпусом. В рукоятке смонтировано пусковое устройство и штуцер для присоединения шланга, подводящего сжатый воздух. В корпусе машины установлен ротационный пневматический двигатель и редуктор.  [38]

Щель между ротором и статором будет при этом увеличиваться, и воздух, находящийся в ней, станет расширяться, совершая полезную работу. Таким образом, в ротационном пневматическом двигателе энергия сжатого воздуха сразу преобразуется в механическую энергию вращения ротора; в этом двигателе нет криво-шипно-шатунного механизма, как в поршневом, нет золотникового устройства, отсутствуют поступательно-движущиеся массы поршня и золотника, вызывающие неуравновешенность всего двигателя. Вследствие этого ротационный двигатель значительно легче поршневого я проще до конструкции.  [40]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Пневматический пластинчатый двигатель

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к пневматическим вращательным приводам. Пневматический пластинчатый двигатель содержит ротор 2 с лопатками 3, выполненными наклонными по отношению к его радиусу, статор 1 и торцовые крышки 4 с отверстиями 6. Количество лопаток 3 равно трем. Отверстия 6 выполнены выпускными и смещены к оси вращения ротора 2 от внутренней поверхности статора 1 с образованием в собранном двигателе уступов 8, обеспечивающих циркулирующий слой смазки по внутренней поверхности статора 1 и препятствующих ее выбросу в выпускные отверстия 6. Изобретение направлено на повышение экономичности, скоростных и удельных мощностных показателей. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для привода различных машин, преимущественно для ручных шлифовальных машин со скоростными абразивными кругами.

Известны и широко распространены пневматические пластинчатые двигатели, содержащие статор с каналами подвода и отвода воздуха, в расточке которого помещен ротор с лопатками (см. книгу «Пневматические ручные машины, справочник». Г.И.Кусницын, С.Б.Зеленецкий и др., Ленинград: Машиностроение, 1968 г., стр.14, рис.1е), а также из уровня техники известен пневматический пластинчатый реверсивный двигатель FR 2614070 А, 21.10.1988, F01C 21/04.

Такие двигатели компактны, просты в изготовлении и удобны в эксплуатации. Однако при мощностях более 1 кВт частота их вращения недостаточна, особенно для привода ручных шлифовальных машин со скоростными абразивными кругами. Максимум их мощности находится на частоте вращения 4000-6000 об/мин. При дальнейшем повышении частоты вращения мощность и КПД таких двигателей быстро падают, снижая эффективность работы инструмента. Причиной этого является работа трения концов лопаток о внутреннюю поверхность статора.

В качестве прототипа принят пневматический пластинчатый реверсивный двигатель FR 2614070 А, 21.10.1988, F01C 21/04. Известный двигатель имеет ротор, статор, лопатки и крышки, прикрывающие торцы статора с обеих сторон. Для снижения работы трения концов лопаток о статор в таких двигателях вместе с рабочим воздухом периодически подается смазочное масло. Однако поступившее масло быстро выбрасывается через выпускные отверстия, расположенные на статоре, и двигатель работает с недостаточной смазкой. При этом увеличивается износ лопаток и расход воздуха, снижаются частота вращения и мощность двигателя. Кроме того, двигатель по прототипу имеет пять лопаток. Их суммарная масса также увеличивает потери на трение. В технической литературе по конструкции пневматических пластинчатых двигателей количество лопаток менее четырех не рекомендуется.

Задача, решаемая изобретением, - повышение экономичности, скоростных и удельных мощностных показателей пневматических пластинчатых двигателей.

Сущность изобретения заключается в том, что в пневматическом пластинчатом двигателе, содержащем ротор с лопатками, выполненными наклонными по отношению к его радиусу, статор и торцовые крышки с отверстиями, согласно изобретению количество лопаток равно трем, а отверстия выполнены выпускными и смещены к оси вращения ротора от внутренней поверхности статора с образованием в собранном двигателе уступов, обеспечивающих циркулирующий слой смазки по внутренней поверхности статора и препятствующих ее выбросу в выпускные отверстия. Это обеспечивает смазку и уплотнение в зоне контакта концов лопаток со статором и уплотнение в щели между ротором и статором, что снижает работу трения и расход сжатого воздуха.

Количество лопаток, равное трем, снижает суммарную массу лопаток и работу трения по сравнению с прототипом на большую величину, чем потери работы, связанные с увеличением расхода воздуха из-за увеличения наполнения межлопаточных камер при высоких частотах вращения. Наклон лопаток по отношению к радиусу ротора снижает составляющую центробежной силы от массы лопатки, действующую на статор, и также снижает работу трения лопаток о статор.

На фиг.1 изображен поперечный разрез двигателя; на фиг.2 - сечение по А-А.

Пневматический роторно-лопастной двигатель содержит статор 1 с впускным каналом 5 для подвода воздуха, ротор 2 с наклонными пазами под лопатки, лопатки 3 и торцовые крышки 4 с выпускными отверстиями 6. Впускной канал может быть образован одним или несколькими отверстиями или пазами в статоре, или в одной из крышек, а выпускное отверстие может быть выполнено только в одной из крышек.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха через впускной канал 5 в статоре 1 ротор 2 получает вращение под действием давления воздуха на лопатки 3. Лопатки 3 при этом перемещаются возвратно-поступательно относительно пазов ротора 2 под действием центробежных сил и сил реакции, возникающих в контакте концов лопаток с внутренней поверхностью статора 1. Смазка двигателя при его использовании в ручных машинах осуществляется периодически путем заливки во впускной канал 5 небольшого количества масла. В двигателе по изобретению масло, поступившее с воздухом, осаждается на внутреннюю поверхность статора. При этом на внутренней поверхности статора 1 появляется тонкий циркулирующий слой смазки 7, длительно удерживаемый уступами 8 у выпускных отверстий в торцовых крышках 4. Это обеспечивает смазку и уплотнение в месте контакта концов лопаток 3 со статором 1, а также уплотнение в щели между ротором 2 и статором 1, что позволяет увеличить частоту вращения двигателя, его удельную мощность и экономичность.

Пневматический пластинчатый двигатель, содержащий ротор с лопатками, выполненными наклонными по отношению к его радиусу, статор и торцовые крышки с отверстиями, отличающийся тем, что количество лопаток равно трем, а отверстия выполнены выпускными и смещены к оси вращения ротора от внутренней поверхности статора с образованием в собранном двигателе уступов, обеспечивающих циркулирующий слой смазки по внутренней поверхности статора и препятствующих ее выбросу в выпускные отверстия.

www.findpatent.ru

Пневматический ротационный двигатель

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пневматических двигателях. Пневматический ротационный двигатель содержит статор 1 с крышками 2 и впускными и выпускными отверстиями, эксцентрично установленный в нем ротор 5 и лопатки в виде роликов, размещенные в радиальных пазах 8 ротора 5. Ролики снабжены постоянными магнитами, взаимодействующими с внутренней поверхностью статора 1. Ротор выполнен из немагнитного материала. Постоянные магниты роликов ориентированы таким образом, что ролики отталкиваются друг от друга. В торцах каждого из роликов выполнены выборки, через отверстие соединенные с боковой поверхностью ролика. Изобретение направлено на повышение удельной мощности двигателя за счет снижения потерь на трение лопаток о внутреннюю поверхность крышек статора. 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пневматических двигателях.

Известен пневматический ротационный двигатель, содержащий статор с крышками и впускными и выпускными отверстиями, эксцентрично установленный в нем ротор и лопатки в виде роликов, размещенные в радиальных пазах ротора, ролики снабжены постоянными магнитами, взаимодействующими с внутренней поверхностью статора, ротор выполнен из немагнитного материала, а постоянные магниты роликов ориентированы таким образом, что ролики отталкиваются друг от друга (см. US 5027654 A, G01F 3/08, 02.07.1991).

Недостатком указанного двигателя является недостаточно высокая удельная мощность двигателя из-за потери части мощности на трения роликов о внутреннюю поверхность крышек статора.

Цель изобретения - повышение удельной мощности двигателя за счет снижения трения роликов о внутреннюю поверхность крышек статора.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом ротационном двигателе, содержащем статор с крышками и впускными и выпускными отверстиями, эксцентрично установленный в нем ротор и лопатки в виде роликов, размещенные в радиальных пазах ротора, ролики снабжены постоянными магнитами, взаимодействующими с внутренней поверхностью статора, ротор выполнен из немагнитного материала, а постоянные магниты роликов ориентированы таким образом, что ролики отталкиваются друг отдруга, в торцах каждого из роликов выполнены выборки, через отверстие соединенные с боковой поверхностью ролика.

На фиг. 1 схематично представлен двигатель, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - лопатки, на фиг. - 4 лопатка, вид Б-Б на фиг. 3.

Пневматический роторный двигатель содержит статор 1 с крышками 2 и с впускным отверстием 3 и выпускным отверстием 4, эксцентрично установленный в нем ротор 5, выполненный из немагнитного материала, лопатки в виде роликов 6 с постоянными магнитами 7, размещенные в радиальных пазах 8 ротора 5, выборки 9, выполненные в торцах 10 каждого из роликов 6, через отверстие 11 соединенные с боковой поверхностью 12 ролика 6.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче воздуха ротор 5 получает вращение из-за давления воздуха на ролики 6. Так как ролики 6 снабжены постоянными магнитами 7, то при взаимодействии магнитов 7 с поверхностью статора 1 ролики 6 примагничиваются к поверхности статора 1 и катятся по его поверхности. Постоянные магниты 7 роликов 6 ориентированы одноименными полюсами в одном направлении, что приводит к взаимному отталкиванию роликов 6 друг от друга в пазах 8. Это приводит к увеличению усилия прижима роликов 6 к поверхности статора 1, что приводит к более устойчивой работе мотора при низкой частоте вращения ротора 5. Так как ролики 6 катятся по поверхности статора 1, то снижаются потери на трение при движении ролика 6 по поверхности статора 1. Если по каким-либо причинам ролик 6 оказался прижатым давлением воздуха к поверхности крышки 2, то через отверстие 11 воздух начинает заполнять выборку 9, давление воздуха в выборке 9 начинает возрастать и под действием давление воздуха ролик 6 перемещается от поверхности крышки 2. Если ролик 6 оказывается прижат к боковой поверхности другой крышки 2, то давление в другой выборке 9 ролика 6 начинает возрастать и ролик 6 отходит от поверхности крышки 2. Таким образом, ролики 6 устанавливаются на равноудаленном расстоянии от крышек 2 статора 1, благодаря чему снижается трение роликов 6 о боковые поверхности крышек 2.

Использование в пневматическом ротационном двигателе, содержащем статор с крышками и впускными и выпускными отверстиями, эксцентрично установленный в нем ротор и лопатки в виде роликов, размещенные в радиальных пазах ротора, ролики снабжены постоянными магнитами, взаимодействующими с внутренней поверхностью статора, ротор выполнен из немагнитного материала, а постоянные магниты роликов ориентированы таким образом, что ролики отталкиваются друг от друга, роликов, в торцах каждого из которых выполнены выборки, через отверстие соединенные с боковой поверхностью ролика, позволило повысить удельную мощность двигателя за счет снижения трения роликов о внутреннюю поверхность крышек статора.

Пневматический ротационный двигатель, содержащий статор с крышками и впускными и выпускными отверстиями, эксцентрично установленный в нем ротор и лопатки в виде роликов, размещенные в радиальных пазах ротора, ролики снабжены постоянными магнитами, взаимодействующими с внутренней поверхностью статора, ротор выполнен из немагнитного материала, а постоянные магниты роликов ориентированы таким образом, что ролики отталкиваются друг от друга, отличающийся тем, что в торцах каждого из роликов выполнены выборки, через отверстие соединенные с боковой поверхностью ролика.

www.findpatent.ru

Компьютерра: Без электричества: пневматические автомобили

АрхивСтатьи

автор : Иван Карташев   27.05.2008

Из-за распространённости бензино-электрического гибридного привода его часто считают и единственно возможным. Однако хранить запасенную энергию можно и в другой форме.

Темы гибридных автомобилей "Компьютерра-онлайн" касалась уже не раз. Подобные машины прочно закрепились на рынке (пока, в основном, в США и Японии) и наверняка будут распространяться все шире.

Из-за распространенности бензино-электрического гибридного привода его часто считают и единственно возможным. Все производимые ныне серийно гибридные автомобили используют силовые установки, состоящие из двигателя внутреннего сгорания, системы рекуперации энергии торможения, аккумулятора и электродвигателя. Энергия торможения в этом случае не рассеивается полностью в виде тепла, а частично превращается в электричество, которое запасается в аккумуляторе и приводит в действие электромотор. В результате удается сократить расход топлива, особенно в городском цикле с частыми торможениями.

Однако хранить запасенную энергию можно и в другой форме - в виде энергии сжатого воздуха, в гидроаккумуляторе или с помощью маховика. Разработкой гибридных автомобилей с такими нетрадиционными системами хранения энергии весьма интенсивно разрабатывают как небольшие фирмы, так и крупные компании. О нескольких подобных разработках и пойдет речь дальше.

Воздух

Воздушные или пневматические гибриды обещают стать перспективной заменой малым и средним легковым электрическим гибридам. Разработкой двигателей на сжатом воздухе и машин на их основе занимаются по всему миру как исследовательские организации, так и инженерные фирмы, причем пока наиболее заметны разработки небольших компаний.

Преимущество пневматических гибридов заключается в том, что они, в отличие от электрогибридов, не требуют установки вспомогательного двигателя. Вместо этого пневматические автомобили используют модифицированный вариант обычного четырехтактного мотора. Но если в стандартном бензиновом двигателе все четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск осуществляются в каждом из цилиндров, то в "воздушных" моторах такты распределяются между парой цилиндров. В одном из них - компрессионном - происходит впуск и сжатие воздуха, в во втором - главном - рабочий ход и выхлоп. Сжатый воздух поступает из компрессионного цилиндра в главный через перепускной канал и систему клапанов.

В работе такого двигателя есть два интересных момента. Во-первых, рабочий ход может осуществляться как за счет расширения предварительно сжатого воздуха, так и за счет сгорания топлива, как в обычном двигателе внутреннего сгорания. Во-вторых, разделение тактов между парой цилиндров не приводит к удвоению их числа в двигателе, как можно было бы предположить. Дело в том, что в таком двигателе рабочий ход главного цилиндра происходит каждый оборот вала (также как в двухтактном моторе), а не через оборот, как в обычном четырехтактном двигателе.

Модель пневматического двигателя Scuderi

Достаточно подробное описание одного из таких двигателей можно найти на сайте американской фирмы Scuderi. Мотор Scuderi предусматривает использование сжатого воздуха в сочетании с обычным топливом и пока находится на стадии разработки. На прошедшей в начале мая в Штудгарте выставке Engine Expo была показана его модель (участие в выставке компании подробно осветила в своем блоге). Основываясь на результатах компьютерного моделирования, в Scuderi утверждают, что реальный двигатель обеспечит прирост топливной экономичности в 15-30% по сравнению с обычными бензиновыми моторами, а кроме того за счет снижения пиковых температур удастся на 50-80% сократить выбросы оксидов азота.

Важной чертой гибридных автомобилей является не просто использование "двойного" силового агрегата, а наличие средств рекуперации и сохранения энергии, чаще всего системы рекуперативного торможения. В электрических гибридах при торможении электродвигатель работает в режиме генератора, заряжая аккумулятор. В случае пневматических гибридов рекуперация кинетической энергии также возможна за счет использования двигателя в качестве воздушного компрессора.

Например, еще в 2003 году такую систему предложили в Калифонийском университете в Лос-Анджелесе при участии специалистов Ford. Силовая установка помимо шестицилиндрового "воздушного" двигателя включает резервуар для сжатого воздуха и модифицированную тормозную систему. Работает такой привод в четырех режимах. Во время торможения мотор работает в режиме компрессора, сжимая воздух и заправляя им резервуар. При полной остановке машины двигатель отключается, а пуск затем осуществляется на сжатом воздухе. После первоначального разгона двигатель переключается в режим со сжиганием топлива. Важным преимуществом такой схемы перед электрической авторы считают минимальную прибавку в массе автомобиля. Гибридный двигатель-компрессор по массе не отличается от стандартного мотора, а резервуар для воздуха весит не более 30 кг, тогда как аккумулятор и вспомогательный электромотор весят существенно больше.

Но дальше всех в создании пневмомобиля продвинулась французская фирма MDI, разработавшая целую серию пневматических двигателей и автомобилей на их основе. Первый двигатель, работающий на сжатом воздухе, в MDI создали еще в 1996 году, а двумя годами позже были проведены испытания такси с пневмоприводом. С тех пор двигатели MDI подверглись ряду усовершенствований. В 2004 году появилось семейство моторов "Тип 41", в которые 2005 году была внедрена технология "активной камеры" (подробности компания не раскрывает), позволившая дополнительно повысить КПД мотора.

Нынешнее поколение двигателей MDI использует "активную камеру" в сочетании с одним или несколькими модулями из двух оппозитных цилиндров. Модули объединяются в блоки по четыре или шесть цилиндров и могут использовать как чисто воздушный привод, так и сжигать топливо, что позволяет получать моторы мощностью от 4 до 75 л.с.

Предполагается, что чисто пневматический режим должен использоваться в городах, так как обеспечивает нулевые выбросы вредных веществ в атмосферу. В загородных поездках использование горючего позволяет увеличить запас хода, при этом расход топлива и количество выбросов остаются минимальными.

MDI OneCAT

Из-за небольшой мощности двигатели MDI пока подходят только для легких автомобилей. В компании уже разработали несколько серий таких машин. Часть из них в начале 2008 года демонстрировалась на автосалоне в Нью-Йорке. Самые компактные автомобильчики OneCAT должны найти применение в развивающихся странах, а также использоваться для перевозки людей и небольших грузов в парках, на стадионах и т.п. В зависимости от модификации OneCAT будет стоить 3500-5300 евро.

MDI MiniCAT

Городской трехместный автомобильчик MiniCAT стоит заметно дороже - 9200 евро, а по классу ближе всего, пожалуй, к "Смарту". Самый большой из пневмомобилей MDI - CityCAT 2 рассчитан на шестерых пассажиров в вариантах кузова седан, универсал и минивэн или трех пассажиров и груз объемом 3 м? (масса груза не уточняется) в кузове пикап. В варианте с самым мощным 75-сильным пневмобензиновым мотором CityCAT 2 сможет разгоняться до 155 км/ч, а запас хода по шоссе будет достигать 1350 км в режиме сжигания топлива и 60 км в городе в чисто пневматическом режиме. Кроме того, MDI предлагает использовать свои пневмомоторы в городских автобусах-поездах (из-за небольшой мощности мотор ставится в каждый вагончик), промышленных генераторах и спецтехнике вроде компактных погрузчиков.

Для заправки машин воздухом MDI предлагает два метода: использование встроенного электрического компрессора, а затем и создание сети специальных воздушных заправок, на которых сжатый воздух может храниться, например, выдаваться компрессорами по мере необходимости или храниться в подземных резервуарах.

В настоящее время MDI готовится к началу серийного производства своих пневмомобилей. Лицензию на их производство уже приобрела индийская компания Tata Motors, которая, по данным журнала Popular Mechanics, будет выпускать первую версию машины CityCAT. В 2010 году MDI планирует начать продажи своих машин и в США. Для этого была создана компания Zero Pollution Motors. Кроме того, MDI участвует в конкурсе Automotive X-prize.

В дальнейших планах MDI разработка более мощных двигателей (до 200 л.с.) для использования в грузовиках и автобусах.

Читайте также: Без электричества: маховики и гидравлика - вторая часть статьи.

- Фотография двигателя Scuderi из блога компании Scuderi. Фотографии автомобилей MDI с сайта MDI.

old.computerra.ru


Смотрите также