E-materiały do kształcenia zawodowego

Układy pneumatyczne

MEC.03. Montaż i obsługa maszyn i urządzeń - Mechanik- Monter maszyn i urządzeń i  Technik mechanik

bg‑turquoise

Elementy wykonawcze

ATLAS INTERAKTYWNY

W układach pneumatycznych do grupy elementów wykonawczych należą siłowniki i silniki pneumatyczne.

Bardzo często są stosowane w napędach maszyn, urządzeń oraz w sterowaniach układami automatyki i procesów technologicznych.

Siłowniki i silniki pneumatyczne są to elementy pneumatyczne zamieniające energię sprężonego powietrza na energię mechaniczną (siłę lub moment obrotowy).

Ze względu na charakter ruchu elementu roboczego (tłoczyska siłownika lub wałka) siłowniki dzieli się na:

  • siłowniki o ruchu posuwisto zwrotnym tłoczyska,

  • siłowniki o ruchu obrotowym wałka.

W grupie siłowników o ruchu posuwisto zwrotnym występują następujące ich odmiany:

  • siłowniki tłokowe,

  • siłowniki beztłokowe,

  • siłowniki beztłoczyskowe.

W grupie siłowników o ruchu obrotowym występują następujące odmiany:

  • siłowniki wahadłowe (realizujące ruch w zakresie 90°-270°),

  • siłowniki obrotowe (silniki pneumatyczne).

Ze względu na kierunek wywierania siły przez siłowniki wyróżnia się:

  • siłowniki jednostronnego działania,

  • siłowniki dwustronnego działania.

Budowa siłownika

Tuleja siłownika 1 w większości przypadków jest wykonana z rury stalowej ciągnionej bez szwu lub z aluminium, czy mosiądzu.

Na pokrywę tylną 2 i przednią 3 stosuje się przeważnie odlewy (aluminium lub żeliwo ciągliwe). Mocowanie obu pokryw z tuleją siłownika może być rozwiązane przy pomocy ściągów, połączeń gwintowych lub kołnierzowych.

Tłoczysko 4 jest przeważnie wykonywane ze stali ulepszanej cieplnie. Na ogół w celu zmniejszenia niebezpieczeństwa zerwania stosuje się gwinty walcowane. Do tłoczyska przymocowany jest tłok, który jest prowadzony w tulei za pomocą pierścienia 5, często z wkładką magnetyczną.

W celu uszczelnienia tłoczyska, w pokrywie przedniej wbudowany jest pierścień rowkowany 5. Prowadzenie tłoczyska odbywa się za pomocą tulei prowadzącej 6, która może być wykonana ze spieku proszków lub tworzywa sztucznego pokrytego powłoką metalową.

Przed tuleją prowadzącą znajduje się pierścień zgarniający 5. Zapobiega on przedostawaniu się zanieczyszczeń do komory siłownika. Dlatego też nie jest konieczne stosowanie mieszka sprężystego.

RUQP0p6y4vsa6
Budowa siłownika
Budowa siłownika
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ze względu na zastosowanie siłowników pneumatycznych w układach automatyki, w których wymagane jest potwierdzenie wykonana cyklu roboczego siłownika stosowane są napędy wyposażone w magnes zabudowany w tłoku. Umożliwia to stosowanie bezstykowych czujników położenia tłoka. Są to elementy wykorzystujące pole magnetyczne do generowania sygnałów elektrycznych stanowiących informacje o stanie obiektu w układach sterowania i regulacji. Stosowane są czujniki kontaktronowe lub elektroniczne (półprzewodnikowe) zamontowane bezpośrednio w tulei kształtowej siłownika lub z wykorzystaniem odpowiednich uchwytów mocujących. Ten rodzaj sygnalizacji nazywany jest bezdotykową sygnalizacją położenia tłoka.

Siłowniki jednostronnego działania

Siłowniki jednostronnego działania wykonują ruch roboczy poprzez podanie ciśnienia do komory roboczej, ruch powrotny siłownika jest wykonywany siłami zewnętrznymi. Siły te pochodzą zwykle od zamontowanych sprężyn. W siłownikach jednostronnego działania ruch powrotny może wywoływać także siła pochodząca od ciężaru zamontowanego obciążenia. Sterowane są zaworami rozdzielającymi 3/2.

R1dAZlyEfpVwP
Sterowanie siłownikiem jednostronnego działania
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W praktyce znajdują zastosowanie siłowniki jednostronnego działania o działaniu:

  • pchającym,

  • ciągnącym.

    RgnpXoAwUzPjY
    Odmiany siłowników jednostronnego działania
    Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Siłowniki tłokowe jednostronnego działania pchające

Sprężone powietrze jest wprowadzane od strony pokrywy tylnej, co powoduje wysuwanie tłoczyska i ugięcie sprężyny powrotnej. Po odłączeniu siłownika od źródła sprężonego powietrza następuje, dzięki sprężynie powrotnej, ruch powrotny tłoka i tłoczyska.

Tabela 14. Symbole siłowników tłkowych jednostronnego działania pchającego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1HSYPBFdYG87

Symbol siłownika pneumatycznego jednostronnego działania pchającego

R1KDCJL0tiHyQ

Symbol siłownika pneumatycznego jednostronnego działania pchającego ze sprężyną

RboHTH2bn1nAl
Siłownik jednostronnego działania pchający
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RFZuLQkNFll1g
Siłownik jednostronnego działania pchający
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Siłowniki tłokowe jednostronnego działania ciągnące

Sprężone powietrze jest wprowadzane od strony pokrywy przedniej, powodując wciąganie tłoczyska do wnętrza cylindra. Tłoczysko tego siłownika jest zawsze wysunięte, jeżeli nie podawane jest powietrze.

R1eYQ83klFfMW
Siłowniki tłokowe jednostronnego działania ciągnące
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 15. Symbol siłownika jednostronnego działania ciągnącego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R2VYd3gQ1mfUp

Symbol siłownika pneumatycznego jednostronnego działania ciągnącego

Siłowniki teleskopowe jednostronnego działania

Siłownik teleskopowy składa się z kilku siłowników, które są zagnieżdżone jeden w drugi. Siłowniki te charakteryzują się tym, iż maja znacznie większą średnicę, a stosowane są tam gdzie wymagany jest duży skok siłownika przy mniejszej ogólnej długości siłownika. W pneumatyce są jednak bardzo rzadko stosowane.

R13yUSkRkvMhY
Siłownik teleskopowy
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 16. Symbol siłownika teleskopowego jednostronnego działania

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1QFaSIhznKSZ

Symbol siłownika pneumatycznego teleskopowego jednostronnego działania

Siłowniki nurnikowe

Jest to siłownik jednostronnego działania, w którym tłoczysko jest jednocześnie tłokiem (ma taką samą średnicę). Masywna budowa nurnika zapewnia dużą sztywność i wytrzymałość. Konieczność stosowania ogranicznika ruchu nurnika (aby nie wysunął się z cylindra).

R109XIh9UYO7Y
Siłownik nurnikowy
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 17. Symbol siłownika nurnikowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1ajELdpEzLWP

Symbol siłownika pneumatycznego nurnikowego jednostronnego działania

Siłowniki beztłokowe membranowe

W siłownikach membranowych sprężone powietrze odkształca membranę. Droga odkształcenia stanowi skok tłoczyska. Ruch powrotny dokonuje się dzięki sprężystości membrany, pod wpływem oddziaływania sił zewnętrznych lub sprężyny powrotnej. Siłowniki membranowe są siłownikami jednostronnego działania i mogą mieć też dwie odmiany – pchającą i ciągnącą.

Długość siłowników membranowych osiąga wartość do 40mm, a w przypadku siłowników z membraną przewijaną do 80mm. Siłowniki membranowe są praktycznie urządzeniami bezobsługowymi. Są wykorzystywane np. w urządzeniach mocujących, do tłoczenia i nitowania.

RK90IEpp8mb4y
Odmiany siłowników membranowych
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 18. Symbol siłownika membranowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

REtfTUqr4GW5N

Symbol siłownika pneumatycznego beztłokowego membranowego

Siłowniki beztłokowe mieszkowe

Należą do siłowników jednostronnego działania. Siłownik składa się z falistego korpusu (płaszcza) wykonanego z gumowanej tkaniny oraz wzmacniających pierścieni stalowych. Korpus jest uszczelniony metalowymi kołnierzami, a jeden z kołnierzy posiada port wlotowy.

Sprężone powietrze powoduje odkształcenie elastycznego płaszcza, a powrót do pozycji początkowej uzyskuje się po spuszczeniu powietrza przez nacisk wywierany na element.

Tabela 19. Symbol siłownika beztłokowego mieszkowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1ECKkT3UjIqH

Symbol siłownika pneumatycznego beztłokowego mieszkowego

Muskuł pneumatyczny

Składa się z elastycznego korpusu, który pęcznieje zmniejszając swoją długość w wyniku wzrostu w jego wnętrzu ciśnienia. Gdy zmniejsza się jego długość może wytworzyć siłę ciągnącą kilkakrotnie większą od siłownika tłokowego o tej samej średnicy. Stosowany w miejscach narażonych na zanieczyszczenia i zapylenia, np. tartakach i kopalniach.

R1RYq9SyfXJdZ
Muskuł pneumatyczny
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 20. Symbol muskułu pneumatycznego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R18nW7yQaQ1oV

Symbol siłownika muskułu pneumatycznego

Siłowniki dwustronnego działania tłokowe

W siłowniku dwustronnego działania komory po obu stronach tłoka zasilane są na zmianę sprężonym powietrzem. Dzięki temu siłownik może wykonywać ruchy robocze w obu kierunkach. Sterowane są rozdzielaczami 4/2, 5/2 lub 5/3.

RtD9UOgjpwMr0
Sposób sterowania siłownikiem dwustronnego działania
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Q6Dp73eiOVp
Siłownik dwustronnego działania
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 21. Symbol siłownika dwustronnego działania tłokowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

RVLXaJ3NWpNV9

Symbol najprostszego siłownika pneumatycznego dwustronnego działania

Siłowniki tłokowe z amortyzacją w krańcowych położeniach

Jeżeli siłownik porusza większe masy, wtedy stosuje się amortyzację (ruchu tłoka) w skrajnych położeniach, w celu uniknięcia mocnych uderzeń i uszkodzeń siłownika. Przed osiągnięciem skrajnego położenia tuleja amortyzująca odcina swobodny wypływ powietrza do atmosfery. Wypływ może wówczas odbywać się tylko przez bardzo mały otwór, często regulowany przez dławik. Podczas ostatniej fazy skoku prędkość ruchu tłoka zostaje coraz bardziej zmniejszana.

Amortyzacja siłownika:

  • zabezpiecza przed uszkodzeniem spowodowanym uderzeniami tłoka o pokrywy siłownika,

  • pozwala szybko przemieszczać i łagodnie ustawiać wrażliwe bądź delikatne elementy,

  • redukuje wibracje oraz obciążenia dynamiczne.

RCKwDigmNU2Qd
Siłownik dwustronnego działania z podwójną amortyzacją
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 22. Symbole siłownika tłokowego z amortyzacją w krańcowych położeniach

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1DQlm8k7l570

Symbol siłownika pneumatycznego dwustronnego działania z amortyzacją w jednym kierunku

RHh3DgWE8xofZ

Symbol siłownika pneumatycznego dwustronnego działania z nastawialną amortyzacją w obu kierunku

Siłowniki tłokowe dwustronnego działania z obustronnym tłoczyskiem

Jest to siłownik, który posiada tłoczysko z obu stron tłoka. Tłoczysko przechodzi przez obie pokrywy siłownika, co zapewnia lepsze jego prowadzenie. Istnieją wtedy dwie możliwości umieszczenia obciążenia z obu stron siłownika. Nieobciążona strona tłoczyska może być wykorzystana do sterowania urządzeniami sygnalizacyjnymi. Siła odpowiadająca obu kierunkom ruchu jest jednakowa (równe powierzchnie robocze tłoka).

R8a43jqOwOMAR
Siłownik dwustronnego działania z obustronnym tłoczyskiem
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 23. Symbol siłownika tłokowego dwustronnego działania z obustronnym tłoczyskiem

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

RFPOfcVHLj4wq

Symbol siłownika pneumatycznego dwustronnego działania z obustronnym tłoczyskiem i z nastawialną amortyzacją w obu kierunkach

Siłowniki tłokowe dwustronnego działania typu tandem

Ta konstrukcja składa się z dwóch siłowników dwustronnego działania tworzących jeden zespół. Dzięki takiemu rozwiązaniu przy równoczesnym zasilaniu obu tłoków niemal podwaja się siła uzyskiwana na tłoczysku. Ten rodzaj siłowników stosuje się w tych przypadkach, gdy konieczna jest duża siła, a względy konstrukcyjne nie pozwalają na zwiększenie średnicy siłownika.

RTU3HrkD6ZnmZ
Siłownik dwustronnego działania typu tandem
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RedhGtS1DNGJx
Siłownik dwustronnego działania typu tandem
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 24. Symbol siłownika tłokowego dwustronnego działania typu tandem

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

RzOulEobm54id

Symbol siłownika pneumatycznego dwustronnego działania typu tandem

Siłowniki tłokowe dwustronnego działania dwukomorowy

Opiera się na budowie siłownika typu tandem, posiada tylko dwa oddzielne tłoczyska. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie trzech pozycji tłoczyska wystającego z siłownika. Siłownik o skoku krótszym jest siłownikiem jednostronnego działania, którego powrót następuje pod wpływem działania tłoka drugiego siłownika dwustronnego działania o skoku dłuższym.

Rlk3Eiq4HRh45
Zasada działania siłownika dwustronnego działania dwukomorowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 25. Symbol siłownika tłokowego dwustronnego działania dwukomorowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R14ez5ljWMr5a

Symbol siłownika pneumatycznego dwustronnego działania dwukomorowego trójpołożeniowego

Siłowniki tłokowe dwustronnego działania dwukierunkowe czteropołożeniowe

Siłownik wielopołożeniowy składa się z dwóch siłowników dwustronnego działania. Są one ze sobą połączone pokrywamy tylnymi. Zależnie od zasilania sprężonym powietrzem następuje wysuniecie poszczególnych siłowników. Przy dwóch siłownikach o różnych skokach można osiągnąć cztery położenia.

RunqhHv2gdhKR
Zasada działania siłownika dwustronnego działania dwukierunkowego czteropołożeniowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 26. Symbol siłownika tłokowego dwustronnego działania dwukierunkowego czteropołożeniowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1G4XDdVH3Sxm

Symbol siłownika pneumatycznego dwustronnego działania dwukierunkowego czteropołożeniowego

Siłowniki dwustronnego działania beztłoczyskowe

Istnieją trzy sposoby konstrukcji siłowników beztłoczyskowych:

  • siłownik taśmowy lub cięgnowy,

  • siłownik ze sprzężeniem mechanicznym (szczelinowy),

  • siłownik ze sprzężeniem magnetycznym.

W porównaniu z tradycyjnym siłownikiem dwustronnego działania siłowniki beztłoczyskowe są krótsze. Eliminuje to ryzyko wygięcia tłoczyska oraz umożliwia ruch w całej długości skoku. Konstrukcja siłownika pozwala osiągnąć długie skoki aż do 10 m. Obciążenie może być bezpośrednio mocowane do wózka lub suwaka. Ponieważ nie ma tłoczyska zmniejszającego powierzchnię tłoka z jednej strony, siły w obu kierunkach ruchu są jednakowe.

Siłowniki beztłoczyskowe cięgnowe

W przypadku siłowników cięgnowych siła tłoka jest przekazywana do suwaka za pomocą cięgna. Opuszczając komorę siłownika cięgno jest uszczelnione. W pokrywach siłownika poprzez rolki prowadzące zostaje zmieniony kierunek ruchu cięgna. Elementy czyszczące zapobiegaj przedostaniu się zanieczyszczeń do wnętrza siłownika.

Cięgno 3 jest zamocowane to tłoka 2 umieszczonego w tulei cylindrowej 1. Uszczelnienie cięgna 3 zapewniają specjalne uszczelnienia 5, natomiast jego naciąg elementy 6 umieszczone w suwaku 7. Prawidłowe prowadzenie cięgien zapewniają koła prowadzące 4. Siłowniki cięgnowe są wykonane o długościach dochodzących do kilku metrów, jednak wadą tych siłowników są trudności związane z uszczelnieniem tulei cylindrowej lub cięgna.

R1De1PZ4YlHF3
Budowa siłownika beztłoczyskowego cięgnowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 27. Symbol siłownika beztłoczyskowego cięgnowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1QGPnV7P8aMe

Symbol siłownika pneumatycznego beztłoczyskowego cięgnowego

Siłowniki beztłoczyskowe ze sprzężeniem mechanicznym

W tym typie korpus siłownika jest wzdłuż całej długości przecięty. Siła jest przekazywana do suwaka, który jest połączony z tłokiem poprzez żebro. Łączące tłok z suwakiem żebro znajduje się w przecięciu korpusu. Rozpięta taśma uszczelniająca umieszczona z wewnętrznej strony przecięcia zapewnia szczelność komór po obu stronach tłoka. Między uszczelkami taśma znajduje się wewnątrz tłoka umożliwiając jego połączenie z suwakiem. Z zewnątrz przecięcie jest zakryte taśmą stalową w celu ochrony przed zanieczyszczeniami.

RuWIFE7m1Qptl
Budowa siłownika beztłoczyskowego ze sprzężeniem mechanicznym (szczelinowego)
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Tabela 28. Symbol siłownika beztłoczyskowego ze sprzężeniem mechanicznym

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

RdzkOdeX3Dykk

Symbol siłownika pneumatycznego beztłoczyskowego ze sprzężeniem mechanicznym

Siłowniki beztłoczyskowe ze sprzężeniem magnetycznym

W cienkościennej tulei o specjalnych własnościach magnetycznych umieszczony jest tłok 5 z kompletem magnesów trwałych 6, który jest sprzęgnięty magnetycznie z suwakiem 7 (również ma umieszczony komplet magnesów trwałych 6). Powierzchnie czołowe suwaka 7 są zamknięte pokrywami 8. Do przylgi 1 suwaka 7 można przykręcić odpowiednie elementy przenoszące siłę napędową rozwijaną przez siłownik. Na obu końcach siłownika są umieszczone stojaki 9. Powietrze jest dostarczone przez kanały zasilające 23.

R1KcuNbvzOJJd
Tabela 29. Symbol siłownika beztłoczyskowego ze sprzężeniem magnetycznym

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1U5kYTD7jFTF

Symbol siłownika pneumatycznego beztłoczyskowego ze sprzężeniem mechanicznym

Siłowniki obrotowe wahadłowe

Siłowniki te pozwalają na uzyskanie obrotu wału siłownika w zależności od konstrukcji do 360°. Najczęściej są wykorzystywane do sterowania zaworami odcinającymi lub przekierowywania linii transportowych.

Tabela 30. Symbol siłownika obrotowego wahadłowego

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

R1Qdf7RRK7c4g

Symbol siłownika pneumatycznego wahadłowego

Siłowniki wahadłowe łopatkowe

W siłowniku łopatkowym siła jest przekazywana poprzez łopatkę obrotową bezpośrednio na wałek napędowy. Kąt obrotu jest nastawiany bezstopniowo od 0° do maksymalnie 270°. Moment obrotowy nie przekracza 20Nm.

R1H4tvlUEFeJX
Zasada działania siłownika wahadłowego łopatkowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Siłowniki wahadłowe z przekładnią zębatą

Do napędu ruchu obrotowego o kącie obrotu nie większym niż 720° wykorzystuje się siłowniki wahadłowe z wbudowaną przekładnią. W tym wykonaniu siłownika dwustronnego działania tłoczysko wyposażone jest w listwę zębatą. Tłoczysko uruchamia koło zębate, ruch postępowy zostaje zamieniony na obrotowy. Kąty obrotu są różne, od 45°, 90°, 180°, 270° do 360° zasięgu obrotu. Moment obrotowy jest zależny od ciśnienia, powierzchni tłoka i przełożenia, możliwe są wartości do ok. 150Nm.

Siłownik składa się z dwóch tłoków 1 umieszczonych w tulejach cylindrycznych 7, które stanowią całość z zębatką 4. Zębatka 4 napędza koło zębate 3 osadzone na wałku wyjściowym 2. Tłoki 1 są zaopatrzone w wewnętrzne uszczelnienie za pomocą pierścieni uszczelniających 8, które współpracując z tulejami 9 zapewniają ich amortyzację w krańcowych położeniach.

RYKe9GK8RLkQz
Budowa siłownika wahadłowego z przekładnią zębatą
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Silniki pneumatyczne

Silnikiem pneumatycznym nazywamy maszynę pneumatyczną, przetwarzającą energię sprężonego powietrza lub innego gazu na ruch obrotowy. W tych silnikach pracę wykonuje dostarczony z zewnątrz sprężony gaz.

Tabela 31. Symbole silników pneumatycznych

Symbol graficzny

Objaśnienie symbolu

RRzCIrRlAUBaB

Symbol silnika pneumatycznego

RLmlbKv4LIKFp

Symbol silnik pneumatycznego o zmiennej objętości roboczej

R8z8iyjpGAkJY

Symbol silnik pneumatycznego o dwóch kierunkach przepływu, o stałej objętości roboczej

RjiA0e3E6y30a

Symbol silnik pneumatycznego o dwóch kierunkach przepływu, o zmiennej objętości roboczej

R2YZnKKDcMeJS
Podział silników pneumatycznych
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

silniku tłokowym osiowym sprężone powietrze podawane jest przez odpowiednio wyprofilowane kanały do cylindrów. Powietrze powoduje przemieszczanie się tłoków, a te popychają mimośrodową tarczę wprawiając ją w ruch obrotowy. Moment obrotowy z tarczy przenoszony jest na wał. Wykorzystane powietrze jest odprowadzane na zewnątrz przez odpowiednio wyprofilowane kanały wylotowe.

R15WCKtUDAGRd
Budowa silnika tłokowego osiowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jedną z odmian silnika tłokowego promieniowego jest wielotłoczkowy silnik promieniowy z tłokami wirującymi, gdzie powietrze pod ciśnieniem doprowadzane jest do połowy ze wszystkich komór utworzonych przez wirnik i tłoczki. Pod działaniem czynnika tłoczki dążą do wysuwania się z wirnika. Ruch tłoczków za pomocą pierścienia z bieżnią powoduje obrót wałka odbiorczego. Powietrze z pozostałych komór wirnika odprowadzane jest do otoczenia przez wysuwowy ruch tłoczków. Cykl odpowietrzania komór lub ich napełniania koordynuje pierścień sterujący

RWJ6GtjX3WqF8
Budowa silnika promieniowego z tłokami wirującymi
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kolejną z odmian silnika tłokowego jest wielotłoczkowy silnik promieniowy z tłokami niewirującymi, gdzie powietrze pod ciśnieniem doprowadzane jest odpowiedniej kolejności do komór cylindrów rozłożonych promieniowo wokół napędzanego wału. Ruch tłoków jest zamieniany na ruch obrotowy wału poprzez korbowód lub krzywkę.

RYMWcNVwxPglP
Wielotłoczkowy silnik promieniowy z tłokami niewirującymi
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Typowy silnik łopatkowy zbudowany jest z cylindra 4 oraz wirnika 2 z łopatkami 3 umieszczonymi w szczelinach wzdłużnych. Czoła wirnika zamknięte są pokrywami 1 i 5, w których ułożyskowany jest wirnik. Wirnik zamontowany jest mimośrodowo w stosunku do osi cylindra, co powoduje, że pomiędzy ścianką wewnętrzną cylindra, łopatkami oraz wirnikiem powstają komory robocze o zmieniającej się objętości.

RQJPNqneOw4US
Budowa silnika łopatkowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Sprężone powietrze wprowadzane jest pomiędzy dwie sąsiadujące łopatki. Wskutek różnicy ciśnień przed i za łopatką wirnik zostaje wprowadzony w ruch obrotowy. Podczas pracy łopatki dociskane są do powierzchni wewnętrznej cylindra siłą odśrodkową, zapewniając w ten sposób efektywne uszczelnienie.

Silniki tego typu pracują przy obrotach od kilku tysięcy do kilkudziesięciu tysięcy obrotów na minutę. Liczba łopatek w silniku zawiera się od 3 do 10. Mniejsza liczba łopatek zwiększa sprawność silnika, ale utrudnia jego rozruch

silniku zębatym w korpusie 1 znajdują się dwa koła zębate 23, z których koło 2 jest sprzęgnięte z napędzanym wałkiem 4, a koło 3 jest kołem współpracującym. Kierunek obrotów wałka 4 zależy od kierunku doprowadzenia sprężonego powietrza. W silnikach zębatych moment obrotowy powstaje w wyniku siły działającej na powierzchnię zębów dwóch współpracujących ze sobą kół zębatych. Wartość siły, jaka działa na koła zębate, zależy od ciśnienia gazu dolotowego, a jego obroty od strumienia gazu. Silniki te znajdują zastosowanie w napędach o dużych mocach, powyżej 40kW.

R1MtGzCWsz3dv
Budowa silnika zębatego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

silnikach turbinowych w korpusie umieszczone jest koło łopatkowe 1 napędzające wałek 2. Zasilanie silnika odbywa się przez otwór wlotowy 3, a rozprężenie gazu występuje na wylocie 4. Ruch obrotowy wałka 2 wymusza strumień gazu przepływającego przez silnik.
Silniki tego typu są stosowane przy małych obciążeniach, mogą natomiast osiągać bardzo duże obroty (nawet do 500000obrmin), na przykład w napędach wiertarek dentystycznych.

REN8vmf293NAc
Budowa silnika turbinowego
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściD1HeIWIJkPowrót do spisu treści