Silniki pneumatyczne Ober

Silniki pneumatyczne Ober są stosowane i wybierane w wielu różnych branżach przemysłowych ze względu na swoje wyjątkowe cechy, zapewniają one doskonały stosunek masy i rozmiaru do mocy. W silniku o średnicy 32 mm i długości 70 mm osiągnięto ponad 370 W mocy.

Charakterystyka i zasada działania silników Ober

Większość modeli Ober to silniki łopatkowe. Tego typu silniki składają się z 5 głównych elementów wirnika, łopatek, obudowy silnika, cylindra wewnętrznego i zestawu płyt końcowych (przedniej i tylnej). Po zainicjowaniu cyklu startowego, powietrze jest kierowane do obudowy silnika przez wlot powietrza, który następnie kieruje powietrze przez szereg szczelin w wewnętrznym cylindrze obudowy silnika, a także przez szereg małych otworów wlotowych w płytach końcowych. Otwory w płytach końcowych kierują powietrze w ten sposób, że po jego wprowadzeniu łopatki silnika, które są umieszczone w specjalnych szczelinach wirnika zostają wypchnięte. Łopatki są wypychane na skutek nagłego wprowadzenia powietrza, aż do momentu, gdy stykają się z wewnętrzną częścią cylindra. Po pełnym wysunięciu łopatek powietrze przepływające przez szczeliny w cylindrze wewnętrznym zaczyna wytwarzać ciśnienie za łopatkami. Wraz ze wzrostem przepływu powietrza do obudowy wytwarzane jest coraz większe ciśnienie, które zmusza łopatki do przesunięcia wirnika. Ciśnienie w silniku szuka wylotu i wydostaje się na zewnątrz poprzez kanał wylotu. Wylot powietrza to kolejna seria szczelin wyciętych w cylindrze wewnętrznym, które są zakrywane i odkrywane przez wirujący wirnik i łopatki. W ten sposób siła powietrza jest przekształcana na moment obrotowy i moc obrotową.

Silniki pneumatyczne zmieniają prędkość obrotową w celu dopasowania do zmian obciążeń i mogą nawet zaciąć się bez powodowania pęknięcia lub uszkodzenia, a następnie wrócić do normalnej pracy jak skończy się przeciążenie.
Pełną moc silniki osiągają natychmiast po uruchomieniu. Niska bezwładność ruchomych elementów i typowy efekt automatycznego hamowanie silnika gwarantują praktycznie natychmiastowe uruchamianie i zatrzymywanie. Zmiana kierunku obrotów w silnikach dwukierunkowych również następuje prawie natychmiastowo.

Poprzez regulację różnicy ciśnienia na wlocie a wylocie do silnika i/lub przepływu powietrza możemy w łatwy sposób zmienić parametry silnika w odniesieniu do punktu startu. W szczególnych przypadkach można skonfigurować silnik, żeby uruchamiał się nawet przy ciśnieniu 1 bara.

Prosta konstrukcja to kolejny argument przemawiający do wyboru produktów Ober. Silniki pneumatyczne mają niewielką ilość elementów, dzięki czemu są one trwałe oraz łatwe w konserwacji. Bardzo dobrze dostosowują się warunków środowiskowych. Cechy konstrukcyjne oraz działanie przy ciśnieniu pracy wyższym od ciśnienia otoczenia zapewni, że silnik pneumatyczny będzie działał efektywnie w zapylonym lub wilgotnym środowisku. Wersje specjalne są dostępne do zastosowań, w których wysoki stopień izolacji między silnikiem, a otaczającym środowiskiem jest wymagany.

Bezpieczeństwo

W normalnych warunkach pracy silnik pneumatyczny nie wytwarza iskier podczas pracy oraz nie przegrzewa się. Ta informacja w połączeniu z faktem, że silnik nie jest podłączony bezpośrednio do zasilania elektrycznego oznacza, że nie ma ryzyka zwarcia. Przy odpowiednich cechach konstrukcyjnych można stosować silniki pneumatyczne do pracy w łatwopalnych warunkach. Przykładem może być mieszanie farb oraz rozpuszczalników. Na specjalne zamówienie producent jest w stanie dostarczyć wersję zgodną z certyfikatem ATEX. Certyfikat spełnia następujące parametry:

II: Odpowiedni do stosowania w środowisku zagrożonym wybuchem

2: Odpowiedni dla Strefy 1, gdzie znajduje się gaz lub proszek wybuchowy

G: Dopuszczone zastosowanie w środowisku wybuchowym w postaci gazu, pary i/lub ich mieszanki

IIB: Zastosowanie w środowisku z gazami: acetylen, wodór, wodór siarki, metan itp.

T4: Maksymalna dopuszczalna temperatura 135 stopni C na zewnętrznej powierzchni silnika, zgodnie z normą EN 13463-1.

Zależność parametrów silnika

Silniki pneumatyczne Ober zapewniają najwyższa jakość pracy. Produkty są całkowicie niewrażliwe na warunki otoczenia. Kiedy każda część silnika pracuje pod wyższym niż ciśnienie otoczenia, powoduje to brak możliwości dostania się żadnych substancji do silnika. Silnik może pracować również wodą, pod warunkiem, że zanurzamy już uruchomiony silnik.

Trzy główne parametry silnika są ze sobą powiązanie wzorem:


gdzie:
P  = moc wyrażona w Watach
M  = moment obrotowy wyrażony w Nm
n  = prędkość obrotowa wyrażona w obrotach / minutę

Poniższa tabela pokazuje jak zmieniają się parametry silnika wraz ze wzrostem ciśnienia. Można zauważyć, że powyżej 7 barów wydajność znacznie wzrasta, ale może to mieć negatywny wpływ na żywotność silnika.

Ciśnienie	Moc	Moment	Prędkość	Zużycie
7	1.21	1.17	1.03	1.15
6	1	1	1	1
5	0.77	0.83	0.95	0.82
4	0.55	0.67	0.87	0.65
3	0.37	0.5	0.74	0.47

Energia dostarczana do silnika poprzez podanie sprężonego powietrza nie zależy tylko od ciśnienia na wejściu, ale na różnicy pomiędzy ciśnieniem na wejściu i wyjściu powietrza. Dlatego tak ważne jest, aby wydech silnika był zawsze otwarty w możliwie pełnej przepustowości. Należy to również rozważyć w szczególnych przypadkach, czego przykładem jest praca silnika pod wodą. Ciśnienie wody, które występuje na danej głębokości, tworzy przeciwciśnienie, który zmniejsza wydajność silnika. Gdy stosujemy silniki dwukierunkowe tylko w jednym kierunku, ważne jest, aby zaślepić nieużywany kanał wejściowy, co uniemożliwi użycie go jako kanały wyrzutu powietrza.

Odpowiednie warunki pracy

Standardowe silniki Ober są zaprojektowane do prawidłowego działania w zakresie temperatur od 5 do 40°C. Jeżeli silnik musi pracować w wyższych lub niższych temperatur prosimy o kontakt.

Żywotność silników oraz ich wydajność zależy w dużej mierze od jakości dostarczanego powietrza. Najbardziej negatywne czynniki to:
- obecność różnego rodzaju zanieczyszczeń (często pochodzących z rur), które mogą powodować tarcie i w konsekwencji zatarcie powierzchni ślizgowych,
- wilgoć, która może powodować straty wydajności, rdzewienie części stalowych i późniejsze blokowanie.

Dlatego zaleca się filtrowanie i osuszanie dostarczanego powietrza.

Kolejnym ważnych czynnikiem jest odpowiednie smarowanie, które jest niezbędne aby zapewnić wysoką wydajność silnika, idealna działanie i zapobiegać przedwczesnemu zużyciu ruchomych części. W zależności od rodzaju silnika i jego zastosowania ilość oleju na minutę jest określona. W zależności od temperatury pracy należy stosować oleje o różnej lepkości w przedziale od 50 do 220 m2/sec. Dlatego tak ważne jest zastosowanie smarownicy liniowej przed wlotem sprzężonego powietrza do silnika. Na specjalne życzenie są produkowane silniki nie wymagające smarowania.

Podział silników Ober ze względu na rodzaj pracy i zastosowanie

Ze względu na kierunek obrotów silniki możemy podzielić na:

Silniki produkowane są również z wrzecionami gwintowanymi oraz z tulejkami zaciskowymi.

Silniki pneumatyczne Ober są stosowane w różnych aplikacjach:

- obrabiarki, w szczególności do wiercenia, szlifowania i frezowania.

- urządzenia do wprowadzenia w ruch części mechanicznych, w tym urządzenia do podnoszenia i transportu: nawijarki, dźwigi, wciągarki

- maszyny dla przemysłu drzewnego, przetwórstwa tworzyw sztucznych, blach

- przemysłowe urządzenia do mieszania płynów np. rozpuszczalników, farb itp.

- maszyny i urządzenia rolnicze oraz dla przemysłu rolno-spożywczego, spożywczego, kosmetycznego, farmaceutycznego

- maszyny do pakowania i owijania

Ober posiada również grupę silników dedykowanych do aplikacji związanych z procesami skręcania oraz gwintowania. Silniki te są tworzone pod indywidualne aplikacje. W tej dziedzinie firma Ober jest w stanie wykorzystać ponad 40 lat doświadczenia opartego na wdrożeniach aplikacji.