книги / Ручные машины

36. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕДВИЖНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЯ С ПОРШНЕВЫМИ КОМПРЕССОРАМИ

-

Самоходная компрессорная станция АПКС-6 (рис. 12) смонтиро­ вана на шасси автомобиля. На станции установлен У-образный четырехцилнндровый поршневой компрессор двухступенчатого сжатия с воздушным охлаждением. На раме автомобиля размещены возду­ хосборник н промежуточный холодильник, на валу компрессора уста­ новлен вентилятор.

Компрессор приводится в действие от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. Двигатель и компрессор соединены между собой карданными валами. Для контроля за работой ком­ прессора установлен щит с двумя манометрами для первой и вто­ рой ступеней сжатия. Компрессор и вся аппаратура станции накрыты металлическим капотом со съемными боковыми щитами. Под капотом предусмотрены ящики, в которых хранятся набор пневматических ручных машин и прорезиненные рукава.

Технические характеристики передвижных компрессорных стан­ ций с поршневыми компрессорами даны в табл. 36.

2.Воздухоподготовительная аппаратура

Вцелях очистки сжатого воздуха от посторонних примесей и обеспечения стабильного давления на входе в двигатель пневмати­

ческих ручных машин, в соответствии с требованием ГОСТ 16850—71, в компрессорных станциях должна быть установлена воздухоподго­ товительная аппаратура.

Воздухоподготовительная аппаратура состоит из фильтра-возду­ хоочистителя, регулятора давления, охладителя, маслораспылителя, маслоотделителя и воздухосборника.

Эта аппаратура обеспечивает нормальную и безотказную работу компрессорной станции, выполняя ряд важнейших функций: очища­ ет всасываемый воздух от посторонних включений, автоматически выпускает сжатый воздух из воздухосборника в атмосферу после остановки компрессора, автоматически поддерживает давление сжа­ того воздуха в воздухосборнике от минимального до максимального, предотвращает чрезмерное повышение давления в компрессоре и воздухосборнике, не допускает обратный поток воздуха из воздухо­ сборника в компрессор.

Схема расположения воздухоподготовительной аппаратуры на компрессорной станции показана на рис. 13.

При работе компрессора засасываемый атмосферный воздух про­ ходит через фильтр-воздухоочиститель, освобождается от посторон­ них включений и поступает в компрессор. В компрессоре воздух сжимается и при этом нагревается. В нагретый сжатый воздух на­ сосом впрыскивается охлажденное в холодильнике масло, в резуль­ тате чего воздух охлаждается и образуется при этом масловоздуш­ ная смесь. Масловоздушная смесь, проходя через открытый обратный клапан по трубопроводу, поступает в воздухосборник, а из него в маслоотделитель. В маслоотделителе от смеси отделяется масло, и чистый воздух с незначительными частицами распыленного масла, пройдя клапан минимального давления, поступает в воздухоразда­ точную колонку. Через открытые вентили сжатый воздух поступает по резиновому рукаву к двигателю пневматической ручной машины.

Воздухоподготовительная аппаратура кроме обеспечения нор­ мальной работы компрессорных станций гарантирует также значи-

62

Рис. 13. Схема воздухоподготовительной аппа­ ратуры

7 — воздухоочиститель;

2 — всасывающий трубо­

цетательный трубопровод воздуха; б — обратный клапан; 7 — компрессор;

тельное увеличение надежности и долговечности работы двигателей и, следовательно, ручных пневматических машин.

Одной из основных частей воздухоподготовительной аппаратуры является воздухосборник с маслоотделителем. Воздухосборник слу­ жит емкостью для создания запаса сжатого воздуха, поддержания постоянного давления в воздухопроводе, смягчения пульсации и толч­ ков, вызываемых работой компрессора, а также для улавливания воды и масла, содержащихся в воздухе.

Общий вид воздухосборника с маслоотделителем прицепной компрессорной станции показан на рис. 14.

Масловоздушная смесь с большой скоростью и под большим давлением поступает от компрессора внутрь воздухосборника, при

Рис. 14. Воздухосборник с маслоотделителем

7 —днище; 2 — маслоотделитель; 3 — фланец; 4 — крышка; 5 — раздаточная колонка; 6 — раздаточный вентиль; 7 — обечайка; 8 — сливной кран; 9 — от­ стойник; 10 — предохранительный клапаи; 77 — горловина; 12 — щуп; 73— болт

63

этом скорость ее резко снижается и крупные капли масла осажда­ ются в нижней части воздухосборника.

Более тщательно масловоздушная смесь очищается от масла при дальнейшем проходе через фильтрующие пакеты маслоотделителя и далее через раздаточные вентили и резиновые рукава поступает к пневматическим ручным машинам.

Для передвижных компрессорных станций применяются воздухо­ сборники вместимостью до 500 л.

Изготовление и испытание воздухосборников производится в со­ ответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной экс­ плуатации сосудов, работающих под давлением» Госгортехнадзора

СССР.

3. Воздухопроводная сеть

Подача сжатого воздуха от компрессорной станции к пневмати­ ческим ручным машинам осуществляется, как правило, по резинотка­ невым, рукавам. При значительном расстоянии, превышающем длину рукава, подача сжатого воздуха осуществляется по металлическим воздухопроводам.

Воздухопроводная сеть должна обеспечивать максимальную гер­ метичность, минимальные сопротивления, высокую долговечность и надежность в работе. Все воздухопроводы компрессорной станции по своему назначению подразделяются на:

всасывающий воздухопровод, подающий воздух из фильтра-воз­ духоочистителя в компрессор;

нагнетательный воздухопровод, подающий сжатый воздух из компрессора через воздухосборник и маслоотделитель к воздухораз­ даточной колонке с раздаточными вентилями;

присоединительный воздухопровод, подающий подготовленный и очищенный сжатый воздух в воздухопроводную сеть или непосредст­ венно к двигателям ручных пневматических машин.

Сечение воздухопроводной сети должно быть таким, чтобы па­ дение давления воздуха в ней в месте подсоединения ручных пнев­ матических машин не превышало 0,01 МПа.

Для устройства металлического воздухопровода используют стальные водогазопроводные и бесшовные горячекатаные трубы на рабочее давление до 1 МПа.

Воздухопроводная сеть укладывается с наклоном 1 :200 в сто­ рону движения воздуха с устройством необходимого количества тем­ пературных компенсаторов и установкой конденсационных накопи­ телей — бачков.

Воздухопроводная сеть с установленной на ней арматурой, в соответствии с требованиями Госгортехнадзора СССР, испытывает­

4.Резиновые рукава

иподсоединительная арматура

Резинотканевые напорные гибкие рукава служат для подачи сжа­ того воздуха от компрессорной станции к двигателям ручных пнев­ матических машин. Гибкие рукава позволяют в процессе производ-

64

Мощность поршневых двигателей, применяемых для ручных пневматических машин, составляет 0,4—4 кВт, частота вращения 7,5—38 с -1.

Схема работы поршневого пневматического двигателя показа­ на на рис. 15.

Сжатый воздух поступает в золотниковую коробку и золотник открывает и закрывает доступ воздуха в рабочий цилиндр.

При открытом канале золотника сжатый воздух поступает в ра­ бочий цилиндр и приводит в движение поршень,-который, двигаясь, передает усилие через шатун на коленчатый вал, заставляя его вра­ щаться. При вращении коленчатого вала вращаются зубчатые коле­ са передачи и с помощью кривошипно-шатунного механизма сооб­ щают возвратно-поступательное движение золотнику. Золотник ре­ гулирует подачу и выпуск сжатого воздуха из рабочего цилиндра, обеспечивая замкнутый цикл работы поршневого двигателя.

В начальный период работы (рис. 15, а) поршень и золотник находятся в крайнем верхнем положении. При этом кольцевая вы­ точка золотника служит каналом, по которому сжатый воздух по­ ступает в верхнюю полость* рабочего цилиндра и, действуя на пор­ шень, приводит его в движение, в результате чего приводится в дви­ жение и золотник.

В это время золотник, достигнув крайнего нижнего положения, открывает канал полости рабочего цилиндра (рис. 15,6) и сжатый воздух выходит в атмосферу.

Дальнейшее движение поршня вверх рабочего цилиндра проис­ ходит «за счет работы такого же поршня во втором рабочем цилинд­ ре, которые1связаны между собой коленчатым валом.

Таким образом, цикл работы поршневых пневматических двига­ телей повторяется.

2-

Рис. 15. Схема работы поршневого пневматического двигателя

о —начальный период работы; б —конечный период; / — кривошипно-шатун­ ный механизм; 2 — поршень; 3 — цилиндр; 4 — золотниковый распределитель?

5 — золотниковая коробка; б — зубчатая Передача

66

Ротационные пневматические двигатели имеют широкое приме* нение в качестве привода в ручных машинах вследствие небольшой массы и габаритов, простоты конструкции, легкости реверсирования, способности выдерживать перегрузки и малого расхода воздуха.

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

Для ручных пневматических машин используют ротационные Двигатели мощностью 0,18—2,6_кВт с частотой вращения 3,5—350 с-1. Масса таких ротационных двигателей, приходящаяся.на 1 кВт мощ­ ности, в 10 раз меньше, чем на такую же мощность у поршневых пневматических двигателей.

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

Схема работы ротационного пневматического двигателя показа­ на на рис. 17.

Ротационный пневматический двигатель состоит из ротора с рае* положенными в нем радиальными лопатками, статора и крышек, прикрывающих торцы статора с обеих сторон. Ротор двигателя рас­ положен эксцентрично относительно внутренней цилиндрической по­ лости статора и монтируется на шарикоподшипниках, установлен­ ных в крышках статора.

При вращении ротора лопатки под действием центробежной си­ лы перемещаются по. своим гнездам и торцовыми кромками прижи­ маются к внутренней цилиндрической поверхности статора. Сжатый воздух, поступает, в полость, образуемую между ротором и статором, давит на лопатку, заставляя ее вместе с ротором поворачиваться. При повороте ротора пространство между ним и статором увеличи­ вается, а сжатый воздух за счет расширения продолжает давить на лопатку, заставляя ее двигаться до выхлопной щели. В этом положе­ нии воздух из полости будет выходить в атмосферу, давление на эту лопатку прекращается и одновременно начинается давление сжатого воздуха на следующую лопатку. _

Таким образом, давление сжатого воздуха на лопатки ротора не прекращается и вращательный момент, получаемый от действия сжатого воздуха на лопатки, будет все время почти равномерным. Равномерное давление воздуха на лопатки обеспечивает плавную ра-

.А-А

Иереверсибный

Рис. 17. Схема работы ротационного пневматического двигателя

1 —лопатки; 2 — передняя крышка; 3 — ротор двигателя; 4 — статор двигате­ ля; 5 — задняя крышка

68

боту ротационных пневматических двигателей. Кроме того, в рота­ ционных двигателях нет кривошипно-шатунного механизма и золот­ никового устройства, вызывающих неуравновешенность двигателя в процессе работы ручных машин. Частота вращения ротационного двигателя на холостом ходу почти в 2 раза превышает частоту вра­ щения при его нагрузке, при этом увеличивается расход воздуха, а лопатки и другие трущиеся части двигателя изнашиваютсязначи­ тельно быстрее.

Для предотвращения разноса двигателя на холостом ходу во многих ручных машинах с ротационными пневматическими двигате­ лями устанавливаются центробежные регуляторы, благодаря которым при повышении частоты вращения прекращается или сокращается подача сжатого воздуха в рабочую полость ротора, тем самым сни­ жается частота вращения двигателя. Для снижения частоты враще­ ния ротационного двигателя до требуемой частоты вращения шпин­ деля в ручных пневматических машинах применяются планетарные редукторы.

Для работы пневматических ручных машин с ротационными дви­ гателями рекомендуемое давление сжатого воздуха должно состав­ лять 0,5 МПа.

При эксплуатации ручных машин сжатый воздух, проходя через каналы рукоятки, пусковую и подготовительную аппаратуру, меха­ низм реверса и другие устройства, теряет часть давления, поэтому, в соответствии с ГОСТ 16850—71, на вход к двигателю воздух дол­ жен поступать с давлением не менее 0,4 МПа. Для такого давления сжатого воздуха и устанавливаются основные параметры двигателей.

Ротационные пневматические двигатели изготовляют реверсив­ ными и нереверсивными. У нереверсивных двигателей ротор имеет правое и левое вращение. Для реверсивных двигателей, которые мо­ гут вращаться в любую сторону, впускные и выхлопные отверстия в статоре расположены симметрично. Направляя сжатый воздух в пра­ вый или левый впускной канал статора, ротор будет вращаться в правую или в левую сторону.

У реверсивных двигателей вследствие уменьшения работы расши­ рения и сжатия воздуха между лопатками при выхлопе коэффициент полезного действия значительно ниже, чем у нереверсивных двигате­ лей. Так, при одинаковых габаритах мощность реверсивного двига­ теля составляет 0,6—0,8 мощности нереверсивного двигателя. Для уменьшения шума, вызываемого ротационными двигателями, в пнев­ матических ручных машинах устраивают специальные камеры, в ко­ торых устанавливают пластмассовые глушители.

Технические характеристики ротационных пневматических нере­ версивных двигателей даны в табл. 38.

Для ручных пневматических машин ударного действия — отбой­ ных, клепальных и рубильных молотков применяют поршневые дви­ гатели со свободным движением поршня.

Принцип действия таких двигателей для ручных пневматических машин ударного действия заключается в том, что ударник, находя­ щийся в цилиндре двигателя, под действием сжатого воздуха посту­ пает поочередно то в одну, то в другую сторону цилиндра, совершая возвратно-поступательное движение.

При движении в одну сторону ударник в конце своего хода производит определенной силы удар по хвостовику рабочего инстру­ мента— зубила, обжимки, чеканки, вставленного в буксу ручной машины.

69

38. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОТАЦИОННЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ НЕРЕВЕРСИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Изменение направления поступления сжатого воздуха в цилиндр у этих пневмодвигателей осуществляется посредством различных систем воздухораспределения — золотниковой, клапанной или труб­ чатой.