PNMATK SSTEMLER 8 PNMATK MOTORLAR 8 1 Giri

PNÖMATİK SİSTEMLER

8. PNÖMATİK MOTORLAR

8. 1. Giriş Pnömatik motorlar, basınçlı hava akımının hareketini (kinetik enerjisini) ve basıncını (potansiyel enerjisini) devamlı bir döndürme kuvvetine veya dönme hareketine dönüştüren ünitelerdir. Genel anlamda, bir pnömatik motor, basınç enerjisini doğrudan mekanik enerjiye dönüştürür. Daha belirgin bir ifade ile; bir otomatik motorda, basınçlı havanın kinetik enerjisi dönen bir milin kinetik enerjisine dönüştürülür. Çıkış mili, motorun çalıştırılacak makinaya veya cihaza bağlandığı noktadır.

Motora giren basınçlı havanın basıncı, motordan elde edilebilecek kuvveti veya çıkış torkunu tayin eder. Havanın debisi ise, motor hızını belirler. Basınç ve debinin her ikisi birlikte olarak, motor çıkış gücünü tayin eder.

Pnömatik motorların genel yapısı, bazı hidrolik motor ve pompalarınkine benzer. Ancak, pnömatik motorlar üzerinde yapılan birtakım belli değişiklikler, bunların basınçlı hava ile daha verimli olarak çalışabilmelerini sağlar. Verim çok önemlidir; çünkü kompresörde ve pnömatik boru tesisatında meydana gelen güç kayıpları, motorun çalışmasına tesir eder.

Bir hava kompresörünün sisteme mümkün olduğu kadar fazla miktarda basınçlı hava sevk edebilmesini sağlamak için hacimsel verimi genellikle çok yüksektir Bunun nedeni; piston, rotor ve diğer parçaların çok sıkı geçmeli bir yapıda olmaları ve dolayısıyla maksimum çıkış kapasitesi sağlamalarıdır. Fakat bu da, mekanik sürtünmenin artmasına sebep olur.

Bir motorun mümkün olduğu kadar büyük bir mekanik çıkış gücüne sahip olabilmesini sağlamak için; motorlar mümkün mertebe, daha yüksek mekanik ve toplam verim değerleri amaçlanarak tasarlanır. Genellikle, bir motorun mekanik verimi hacimsel verimine kıyasla daha yüksektir. Yani, motor büyük miktarda iş veya tork sağlayabilir, fakat bu da daha fazla miktarda hava kullanılmasına neden olur.

Uygun biçimde çalışabilmek için, pnömatik motorlar, tam yükte dönme hareketini başlatabilecek yeterli büyüklüğe sahip olan ve yaygın adıyla moment denilen bir ilk hareket kuvvetine veya çalıştırma kuvvetine ihtiyaç gösterir. Bu da, motorun içindeki toplam ilk hareket sürtünmesi ile motora bağlı yükü yenebilmek için yeterli bir kuvvet demektir. Ayrıca, motorun hız kazanma sürecinde atalet kuvvetlerini de yenmesi şarttır. Çalışmaya başladıktan sonra, yalnızca yükün devamlı olarak hareket ettirilebilmesini sağlayacak bir moment değerine sahip olan bir motor, aynı yükün tamamen hareketsiz durumdan harekete geçirilmesi için gerekli momenti veremeyebilir

8. 2. Motorların Sınıflandırılması Pnömatik motorlar, tahrik elemanlarına ve bunların dayandığı çalışma prensiplerine göre sınıflandırılır. Esasen, motorlar, motor elemanlarının veya mekanizmalarının tipine göre sınıflandırılır. En yaygın olarak kullanılan tipler; Pistonlu motorlar (döner ve eksenel tip) ve Kanatlı motorlardır.

Pnömatik motorlar tümüyle pozitif yer değiştirmeli tipte olup; giriş ve çıkış ağızları arasında herhangi bir yere yerleştirilmiş bir mekanik yatağa sahiptirler. Bir kanatlı motorda kanatlar, pistonlu motorda ise valf plakası mekanik yatak vazifesi görür. Bu yatak, hem dahili hava kaçaklarını önler hem de motor milinde sürekli olarak dengeli bir çıkış gücü sağlanabilmesine yardımcı olur. Türbin gibi pozitif yer değiştirmeli olmayan enerji dönüştürücüleri, pozitif yer değiştirmeli motorlar kadar verimli olmadıkları için, motor vazifesi görecek şekilde seyrek olarak kullanılırlar.

Hidrolik motorlar gibi, pnömatik motorlar da düzgün bir mil hareketi sağlayamazlar. Yapısal özellikleri nedeniyle, kesintili veya titreşimli bir mil hareketine sahiptirler. Ancak, bu titreşimler çok küçük değerde olup, uygulamada nispeten pürüzsüz bir hareket ve sabit bir moment elde edilebilir.

Pozitif yer değiştirmeli motorlar, genellikle sabit debili tiptedir. Pnömatik motor diyagramlarında bulunan grafik semboller Şekil 1'de gösterilmiştir. Yapılarındaki farklılıklar, her bir tipin kolayca tanımlanabilmesini mümkün kılar. Bir sabit debili motorun çıkış mili hızı, yalnızca, motora gönderilen basınçlı havanın basıncını ve debisini değiştirmek suretiyle değiştirilebilir.

Şekil 8. 1. Pnömatik motorun grafik sembolleri

8. 4. Pnömatik Motorun Yapısı Pnömatik motorların yapısı; kanatlı, radyal pistonlu ve eksenel pistonlu modeller dahil, birkaç ana tasarım ile sınırlıdır. Bu motorların her biri pozitif yer değiştirmeli tipte olup; her bir tip de, hava haznesinin hacmini değiştirmek suretiyle görev yaparlar. Basınç altındaki hava, motor içinde hareket etmekteyken, havanın pnömatik enerjisi, motorun dönen miline aktarılır.

Hareket eden parçalar arasındaki çok küçük toleranslı boşlukların etkili biçimde sızdırmazlığını sağlayan, sıkı geçme parçalar kullanmak suretiyle, basınçlı havanın, motorun düşük basınçlı kısmına sızması önlenmiş olur. Farklı tipteki motorlarda, hava haznesi hacmini değiştirmek ve dahili kaçak veya kaymaları azaltmak için değişik düzenleme yöntemleri mevcut olmakla birlikte; bu tip motorların tümü aynı çalışma esasına dayanır.