Лопастные пневматические приводы

Лопастные пневматические приводы в виде сверхзвуковых парциальных турбин используются в различных отраслях техники (судостроение, энергетика, транспорт) в качестве вспомогательного источника мощности сравнительно малой величины. В качестве рабочего тела кроме воздуха используется азот, водород, гелий.

Типовая конструкция сверхзвукового лопастного привода приведена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Общий вид лопастного пневматического привода

Основным элементом является рабочее колесо в виде диска с лопатками, которые выполняются либо литьем, либо электроэрозионной обработкой. Иногда используется процесс фрезерования. Основным типом соплового аппарата для малоразмерных парциальных турбин является одиночные сопла с конической расширяющейся частью и цилиндрическим косым срезом (сопло Лаваля), так как такая геометрия позволяет получить хорошую идентичность проточной части и достаточную точность выполнения, критического сечения.

При частоте вращения вала более 5000 об/мин лопастные пневмоприводы имеют преимущества перед роторными по величине КПД в два и более раза при большей трудоемкости изготовления.

3.2. Структурная схема и особенности функционирования устройств пневмогидроавтоматики

Гидро- или пневмосистемы, включающие устройство для управления параметрами и работающие без непосредственного участия человека называются системами пневмогидроавтоматики. Причем эти устройства частично или полностью освобождают человека как от физического, так и от некоторых видов умственного труда. Структурная схема системы ПГА общего вида приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Структурная схема системы ПГА

1 – газовый или гидравлический источник энергии;

2 – перекрывающий клапан (электропневмо- или гидроклапан);

3 – фильтр;

4 – регулятор давления;

5 – элемент сравнения;

6 – распределительное устройство;

7 – потребитель энергии (привод);

8 – элемент обратной связи.

Известно широкое использование элементов и систем ПГА на борту летательных аппаратов. Так, например, в самолете бомбардировщике имеется 4 автономные гидросистемы в каждой из которых установлено по 3 насоса. Общая мощность, потребляемая насосами превышает 1500 кВт. В гидросистеме насчитывается 85 гидравлических двигателей прямолинейного возвратно-поступательного движения и 44 двигателя вращательного движения, 120 клапанов с электромагнитным приводом и 50 с механическим. Общая протяженность трубопроводов более 1,5 км.

На транспорте устройства ПГА, а точнее их отдельные элементы, начали применять еще в прошлом веке, например, в виде воздушных тормозов железнодорожных вагонов. В настоящее время устройства ПГА получили широкое распространение на автомобильном транспорте (тормозная система, рулевое управление, трансмиссия, подвеска, система управления двигателем) и в особенности в самолето- и ракетостроении (системы управления рулями, двигателями; приводы топливных насосов, генераторов, спецоборудования и т.д.).