Пневматичний привод

1. Пневматичний привод, переважно радіально-поршневого типу, який містить пневматичний радіально-поршневий двигун РПД, що включає корпус, колінчатий вал з поршнями, головним і причіпним шатунами з балансирами, який встановлений у двох опорах корпусу і його кришці в підшипниках і має встановлений співвісно валу золотник-розподільник, вмонтований у коробці, що має глушник шуму, який відрізняється тим, що згадані причіпні шатуни колінчатого вала привода поршнів установлені на голчастих підшипниках кочення посиленої серії, а золотник-розподільник суміщений з оператором-дроселем і обладнаний диспергаторами, розташованими в його контурі. 3 36725 Сінергетика тензорних деформацій і напруг у механіці суцільного середовища визначається факторами самоорганізації або самодезорганізації девіаторів деформації (eij) і напруги (sij), які виражаються відповідно: а) Э 11 = e11 – e, Э 22 = e22 - e, Э 33 = e33 - e, Э 12 = e12 , Э 23 = e23 , Э 31 = e31, де e = (e11 + e22 + e33) /3 - середня деформація При цьому Э 11 + Э 22 + Э 33 = 0 б) S11 = s11 - s, S22 = s22 - s, S33 = s33 - s, S12 = s12, S 23 = s23, S31 = s31 , де s = (s11 + s22 + s33) /3 - гідростатична (середня) напруга. При цьому S11 + S 22 + S33 = 0 У сінергетиці відкритих систем, а саме в процесах утворення, стійкості й руйнування впорядкованих часових і просторових стр уктур у складних нерівновагих системах різної природи найважливішим є виявлення загальних закономірностей, властивостей, явищ і їхні х параметрів стану, як при самоорганізації так і при самодезорганізації після деструкції й знати час релаксації метастабільності в режимі дипольної орієнтації або переорієнтації молекул і атомів під впливом різних фізичних полів, у тому числі гравітаційного, термогравітаційного, вакуумного, вакуумакустичного, звукового, вібраційного, електромагнітного, магнітоелектричного, теплового, хімічного, квантово-механічного, механічного, а також спільних, тобто сінергетичних (synergetikos), що узгоджено діють при керуванні їх комбінаційно-квантовими й дипольними станами на тензорних рівнях, як по деформації так і по напруженні участі в хімічних реакціях мікро- і макро-водних суспензій і емульсій неорганічної або органічної властивості. Базовою моделлю пневматичних радіальнопоршневих двигунів серії РПД є пневмомотори серії «П» (П8, П12), які знайшли широке застосування в пневмоприводах і пневмосистемах гірських породовантажних машин, конвеєрах і транспортах. Принциповою відмінністю запропонованого параметричного ряду пневмодвигунів серії РПД є наявність підсистеми підготовки повітря, посилення підшипникової групи причіпних шатунів привода поршнів на підшипники голчастого типу й повна уніфікація силової частини для ряду чотирипоршневих, п’ятипоршневих і семипоршневих моделей РПД із підвищеною потужністю пневмогенерації ендоенергії. Найбільш близьким, за технічною суттю, до корисної моделі, що заявляється, є пневмодвигун серії П8 і П12 що випускається СанктПетербурзьким заводом «Пневматика» /Ротапринт. Руководство по эксплуатации завод «Пневматика». 2004г./ В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пневмодвигуна П8 і П12, призначеного для приведення в дію породовантажних машин у шахта х вугільної промисловості при температурі навколишнього середовища від 5 до 50°С й відносної вологості до 97% при температурі близько 35°С, у якому встановлена підсистема підготовки повітря, а підшипники причіпних шатунів привода поршнів посилені голчастими підшипниками, при цьому в параметричного ряду РПД мак 4 симально уніфіковані силові радіально-поршневі частини, а саме, у відношенні розширення серії параметричного ряду у відношенні чотирипоршневих, п’ятипоршневих і семипоршневих двигунів серії РПД. Такий підхід дозволив розширити галузь застосування цього параметричного ряду, підвищити потужність приводів, надійність, довговічність і ресурс до капітальних ремонтів, поліпшений інжиніринг при обслуговуванні. Ряд захищений в авторському праві й має спеціальний торговельний логотип, що різко підвищило його конкурентоспроможність на ринку товарів, послуг і сервісу. Ряд забезпечений високою ремонтопридатністю й уніфікацією при малих габаритах і високій енерговіддачі. Поставлена задача вирішується тим, що в пневматичному приводі, переважно радіальнопоршневого типу, який містить пневматичний радіально-поршневий двигун РПД, що включає корпус, колінчатий вал з поршнями, головним і причіпним шатунами з балансирами, встановлений у двох опорах корпусу і його кришці в підшипниках і має встановлений совісно валу золотник-розподільник, вмонтований у коробці, що має глушник шуму, згідно корисній моделі, згадані причіпні шатуни колінчатого вала привода поршнів установлені на голчастих підшипниках кочення посиленої серії, а золотник-розподільник суміщений з операторомдроселем і обладнаний диспергаторами, розташованими в його контурі. Задача вирішується також тим, що: диспергатор виконаний у вигляді похилих дросельних насічок на торцях розподільних поверхонь; диспергатор виконаний у вигляді дросельних шайб, закріплених в його вхідних каналах; диспергатор виконаний у вигляді сіток, що перекривають ці канали; корпус виконаний чотирипоршневим; корпус виконаний п'ятипоршневим; корпус виконаний восьмипоршневим. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: На Фіг. 1 пневматичний привід з подовжнім розрізом вздовж вісі. На Фіг. 2 показаний радіально-поршневий двигун РПД з поперечним перерізом. На Фіг. 3 зображена операційна система пневмоприводу з естафетним дроселюванням і диспергуванням потоку газу у вигляді дроселів і об'ємного щілинного індуктора-диспергатора. На Фіг.4 показаний переріз по A-A фіг. 1. Пневматичний привід включає двигун РПД пневматичного приводу, який включає корпус 1, колінчастий вал 2 з поршнями 3, головний шатун 4 і причепні шатуни 5 і 6, балансири 7 і 8, опору підшипника 9 і 10, в тому числі в кришці 11, підшипники 12 і 13 головного шатуна 4, золотник - розподільник, що складається зі золотника 14 і розподільника 15, з підшипниками 16 і 17, глушник шуму 18 з ви хлопним патрубком 19, гольчасті підшипники кочення посиленої серії 20 і 21, а також оператори-дроселі 22 з похилими дросельними насічками девіації X1 та Х2 на торцях розподільчих 5 36725 і обмежувальних поверхонь, що утворені цими операторами 22 в розподільнику - золотнику. Відмінною особливістю пневматичного привода є використання голчастих підшипників посиленої серії для захисту від протипульсацій повітряного потоку, а також надання вікнам розподільчих поверхонь золотника, що крутиться, і розподільній поверхні, що його охоплює, регулярного мікрорельєфу з операторами-девіаторами, наприклад, у вигляді дроселюючих насічок, або типу хвилі, що формують естафе тне диспергування вологого повітря і перевод повітряного середовища у дрібнодисперсну фазу з пружнодисперсійними властивостями підвищеної парціальної активності і підвищеної пружності, що в кінцевому результаті підвищує потужність пневматичного двигуна. Принцип роботи пневмопривода. Стиснене повітря із пневмосистеми надходить до розподільника 15, диспергується на вході й на насічках Хг золотника 14 й доводиться до градієнтного пружнодисперсійного стану, потім впускається в надпоршневі камери привода поршнів 3 і кривошипно-шатунного механізму у зворотнопоступальний рух, а колінчастого вала 2 пневмодвигуна - в обертальний. Причіпні шатуни 5 і 6 енергію поршневих камер перетворюють в обертання колінчастого вала 2. Колінчастий вал 2 встановлений у підшипниках 10 і 12 роликового або кулькового типу, а причіпні шатуни 5 і 6 з боку колінвала 2-у голчастих підшипниках 20 і 21 залежно від умов замовлення споживача РПД, де вони експлуатуються наприклад, у складі породовантажної машини або іншого пневмопривода. Процес диспергування базується на ефекті вакуумакустичного мікродІалізу, коли дроселюємий і диспергуємий повітряний потік доводиться до стану пружнодисперсної фази, а мікрооб'єми вологи збільшуються миттєво в 6 (шість) і більше разів, що формує в потоці кінетичні градієнтні текстури ендоенрегії, що збільшує кінетичний потенціал з його градієнтними кінетичними коефіцієнтами переносу енергії на час релаксації (t=0,2-2с), що досить для збільшення пневмоенергії в надпоршневих камерах до 15-30%, залежно від частоти зворотно-поступального руху поршнів від верхньої й до нижньої мертвої точок і залежно від швидкості обертання вала привода РПД. Поряд із цим процес вакуумакустичного диспергування супроводжується формуванням мікроколивань широкого діапазону від інфразвуку до ультразвуку, які поширюються в щілинах прецизійних пар і забезпечують аномальне зниження коефіцієнта тертя, особливо при запуску й на початку руху тертьових поверхонь, - в 700-900 разів, коли ресурс пар тертя збільшується в 5-8 разів. Тут експериментально встановлений акустощілинний ефект, обумовлений посиленням мікроколивань і хвильового фону у фазочастотному діапазоні пароповітряних середовищ під впливом вакуумакустичних і магнітовакуумакустичних полів і градієнтно-хвильвої трансіндукції на період релаксації й гістерезису процесу 6 диспергування в зоні щілинних ісполучених пароповітряних систем. Пневмосистеми РПД із мікродіалізною підготовкою вологого повітря пройшли науково-дослідні й промислові випробування й сертифікацію при постановці на промислове виробництво. На їхній основі ведуться дослідження по відношенню до систем багатофакторного тертя й запуску систем тертя з мікрохвильовою активацією пар тертя перед пуском до тертя. Є й інші резерви підготовки газу-повітря для пневматичних приводів і систем з ресиверами й микродіалізними девіаторами. Експериментально встановлено: а) дросельне диспергування на вході пневмопривода або пневмодвигуна РПД раціонально робити за схемою Фіг. 3, де І - золотникрозподільник, що регулюється і крутиться, у складі РПД; II - кривошипно-шатунний привід вала РПД; III - дросель-диспергатор, що регулюється, встановлений на вході РПД; IV - поршневі камери РПД. Як видно з Фіг.4, на входи 20 і 21 з диспергаторами у вигляді сіток, встановлених на входах 22 і 23, подаються потоки повітря з гідродинамічним контуром у перерізах. За сіткою, по ходу руху потока повітря, формуються вакуумакустичні перепади тисків з широким спектром мікрохвиль, які формують ефект мікродіалізного диспергування парів вологості і створюють умови пружнодисперсійної активності потоку, що проходить крізь золотник-розподілювач, що крути ться, в робочі камери РПД. Виконавши функцію надання поршням 3 руху, а колінчастому валу крутіння поток повітря повертається через другий ряд розподільчих вікон золотника-розподілювача до глушника 18 і йде на викид і до підсистеми заспокоєння потока пневмопривода. При цьому ведеться естафетне дроселювання потоку газу-повітря, а диспергування пароповітряної фази ведуть поблизу робочих камер поршневих блоків привода вала. б) дроселювання й диспергування пароповітряного середовища потоку газу-повітря за допомогою дросельних насічок на обертовому золотнику розподільнику раціонально вести у фазі з параметрами 2,5-5мкм і менше, що забезпечує максимальний ефект підвищення пружного-дисперсійного й парціального тиску й надання властивостей захисту від корозії. Стосовно систем РПД на Фіг. З показано, що естафетне дроселювання й диспергування потоку газу-повітря здійснюється регульованим дроселем - диспергатором на вході пневмодвигуна й у контурі золотника - розподільника. Таким чином, суть і новизна корисної моделі доведена як експериментально так і феноменологічно, а саме: перераховані вище конструктивні характерні ознаки забезпечують промислове відтворення моделі як при виготовленні так і при експлуатації; забезпечене досягнення технічного, технологічного й екологічного ефектів, при дотриманні правил безпеки. 7 36725 8 9 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 36725 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601