Druckluftmotor
Ein pneumatischer Motor (Luftmotor) oder Druckluftmotor ist ein Motortyp, das durch expandierende Druckluft mechanische Arbeit leistet. Pneumatikmotoren wandeln im allgemeinen die Druckluftenergie in mechanische Arbeit durch entweder eine lineare oder eine Drehbewegung. Linearbewegung kann von kommen entweder eine Membran oder ein Kolbenantrieb, während die Drehbewegung entweder durch einen Flügelzellen-Luftmotor zugeführt wird, die Kolbenluftmotor, Luftturbine oder Getriebemotor.
Druckluftmotoren sind in vielen Formen in den vergangenen zwei Jahrhunderten existieren, in einer Größe von handgehaltenen Motoren Motoren von bis zu mehreren hundert PS. Einige Arten verlassen sich auf Kolben und Zylinder; andere auf geschlitzten Rotoren mit Flügeln (Flügelzellenmotoren) und andere verwenden Turbinen. Viele Druckluftmotoren verbessern ihre Leistung durch die einströmende Luft erhitzt oder den Motor selbst. Druckluftmotoren haben eine weit verbreiteten Erfolg in der Handwerkzeugindustrie gefunden, [1], sondern auch in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt stationär. Kontinuierliche wird versucht, ihre Verwendung auf die Transportindustrie zu erweitern. Allerdings Pneumatikmotoren müssen Ineffizienzen überwinden, bevor sie als praktikable Option in der Transportindustrie gesehen zu werden.
linear bearbeiten
Um aus der Druckluft eine lineare Bewegung zu erreichen, ist ein System von Kolben wird am häufigsten verwendet. Die Druckluft wird in eine luftdichte Kammer zugeführt, die die Welle des Kolbens untergebracht ist. Auch im Innern dieser Kammer ist eine Feder um den Schaft des Kolbens, um die Kammer gewickelt vollständig offen zu halten, wenn keine Luft in die Kammer gepumpt wird. Wenn Luft in die Kammer zugeführt wird, die Kraft auf die Kolbenwelle beginnt, um die Kraft zu überwinden, auf die Feder ausgeübt wird. [2] Wenn mehr Luft in die Kammer zugeführt wird, beginnt der Druck erhöht und der Kolben in die Kammer nach unten zu bewegen. Wenn es seine maximale Länge erreicht, wird der Luftdruck aus der Kammer freigegeben und die Feder vervollständigt den Zyklus durch Schließen der Kammer weg in seine ursprüngliche Position zurückzukehren.
Kolbenmotoren sind die am häufigsten in hydraulischen Systemen eingesetzt. Im Wesentlichen sind Kolbenmotoren die gleiche wie Hydraulikmotoren, außer daß sie hydraulische Energie in mechanische [3] werden verwendet, Energie zu konvertieren. [4]
Kolbenmotoren werden häufig in Folge von zwei, drei, vier, fünf oder sechs Zylindern verwendet, die in einem Gehäuse eingeschlossen sind. Dies ermöglicht mehr Leistung von den Kolben geliefert werden, weil mehr Motoren synchron miteinander zu bestimmten Zeiten ihres Zyklus sind.
Drehschiebermotoren bearbeiten
Eine Art von Druckluftmotor als Drehschiebermotor bekannt, verwendet Luft eine Drehbewegung an einer Welle zu erzeugen. Das Drehelement ist ein geschlitzte Rotor, der auf einer Antriebswelle montiert ist. Jeder Schlitz des Rotors wird mit einem frei gleitenden rechteckigen Flügel angebracht. Verwendung von Federn, Nockenwirkung oder Luftdruck, die in Abhängigkeit von der Motorkonstruktion [4] Die Schaufeln sind an den Gehäusewänden erweitert. Luft wird durch den Motoreingang gepumpt, die die Drehbewegung der zentralen Welle zu schaffen auf den Flügeln schieben. Rotationsgeschwindigkeiten können zwischen 100 und 25.000 Umdrehungen pro Minute, abhängig von mehreren Faktoren variieren, die den Betrag des Luftdruckes am Motoreinlass und den Durchmesser des Gehäuses umfassen. [2]
Eine Anwendung für schaufelartige Luftmotoren ist große industrielle Diesel- oder Erdgasmotoren zu starten. Gespeicherte Energie in Form von Druckluft, Stickstoff oder Erdgas tritt in die abgedichteten Motorkammer und übt Druck gegen die Schaufeln eines Rotors. Dies bewirkt, dass der Rotor mit hohen Geschwindigkeit zu drehen. Da das Schwungrad des Motors sehr viel Drehmoment erfordert, starten Sie den Motor, Untersetzungsgetriebe verwendet. Untersetzungsgetriebe schaffen hohe Drehmomente mit den geringeren Mengen an Energieeintrag. Diese Untersetzungsgetriebe ermöglichen ein ausreichendes Drehmoment von dem Schwungrad des Motors erzeugt werden, während es durch das Ritzel des Luftmotors oder Luftstarter in Eingriff ist.
Eine weit verbreitete Anwendung von Druckluftmotoren ist in Handwerkzeugen, Akkuschrauber, Puls- Werkzeuge, Schraubendreher, Mutterndreher, Bohrmaschinen, Schleifmaschinen, Sanders und so weiter. Pneumatikmotoren sind ebenfalls stationär in einem weiten Bereich von industriellen Anwendungen eingesetzt. Obwohl insgesamt die Pneumatik Werkzeuge Energieeffizienz gering ist und sie benötigen Zugang zu einer Druckluftquelle, gibt es mehrere Vorteile gegenüber elektrischen Werkzeugen. Sie bieten eine höhere Leistungsdichte (ein kleinerer Druckluftmotor kann die gleiche Menge an Energie als größerer Elektromotor zur Verfügung stellen), erfordern keine Hilfs-Geschwindigkeitsregler (zusätzlich zu seiner Kompaktheit), erzeugen weniger Wärme, und kann in flüchtigeren gefährdeten Bereichen eingesetzt werden wie sie benötigen keine elektrische Energie [5] und schaffen keine Funken. Sie können mit vollem Drehmoment zu stoppen, ohne Schäden belastet werden. [6]
Historisch gesehen, haben viele Menschen versucht, Druckluftmotoren an die Transportindustrie anzuwenden. Guy Negre, CEO und Gründer von Zero-Pollution Motors, hat dieses Feld seit dem Ende der 1980er Jahre Pionierarbeit geleistet. [7] Kürzlich Engineair hat auch einen Drehmotor für den Einsatz in Automobilen entwickelt. Engineair platziert den Motor unmittelbar neben dem Rad des Fahrzeugs und verwendet keine Zwischenteil Bewegung zu übertragen, die fast alle die Energie der Motoreinrichtung verwendet wird, um das Rad zu drehen. [8]
Geschichte im Transportwesen bearbeiten
Amerikaner Charles Hodges fand auch Erfolg mit Druckluftmotoren in der Lokomotive Industrie. Im Jahr 1911 entwarf er eine pneumatische Lokomotive und verkaufte das Patent auf den H. K. Porter Unternehmen in Pittsburgh für den Einsatz in Kohleminen. [10] Da Druckluftmotoren Verbrennung nicht verwenden waren sie eine viel sicherere Option in der Kohleindustrie. [9]
Viele Unternehmen behaupten, Druckluftautos zu entwickeln. aber keine sind tatsächlich zum Kauf angeboten oder auch unabhängige Tests.