موتور پنوماتیک (هوافشرده)

موتور پنوماتیک (هواموتور) یا موتور هوا فشرده‌ نوعی از موتور است که با هوای فشرده کار می‌کند. موتورهای پنوماتیک به‌طور کلی انرژی هوای فشرده را به انرژی مکانیکی در موتورهای خطی یا چرخشی تبدیل می‌کند.

ایرموتورها (هواموتور)، درایو سیستم های ایمن و قدرتمندی هستند که در مواقعی که به یک درایو قدرتمند و بسیار ایمن نیاز باشد و به ویژه در مناطقی که تکنولوژی درایو معمولی نمی تواند به چرخش ادامه دهد، مورد استفاده قرار می گیرد. ایرموتورها، با توجه به کاربرد منحصر به فردشان، لازم است که بدون روغن و آببندی شده باشند.

موتورهای پنوماتیکی در شکل‌های متفاوت از دو قرن پیش وجود داشته اند؛ که در اندازه‌های مختلف، از موتورهای دستی کوچک تا موتورهای ماشینی با چند صد اسب بخار، دسته‌بندی شده‌ است. بعضی از انواع آن  با پیستون و سیلندر عمل می کنند، برخی دیگر روتورهای شکاف دار با پره دارد (موتورهای توربینی) و بقیه از توربین‌ها استفاده می‌کنند. بسیاری از موتورهای هوای فشرده‌، به وسیله گرم کردن هوای وارد شده به موتور یا گرم کردن خود موتور، عملکردشان تقویت می‌شود. موتورهای پنوماتیکی موفقیت گسترده ای در صنایع ابزارآلات دستی پیدا نموده است، اما در تجهیزات ثابت نیز کاربردهای گسترده ای دارند. تلاش های زیادی برای استفاده از موتورهای پنوماتیک در صنعت حمل و نقل شده است اما، موتورهای پنوماتیک، برای اینکه به عنوان یک گزینه ی قابل قبول در صنعت حمل و نقل باشند، باید مشکل کم بازده بودنشان را برطرف نمایند.

طرز کار موتورهای پنوماتیک:

موتور پنوماتیک، مکانیزمی است که از هوای فشرده، انرژی تولید کرده و سپس برای کارهای مکانیکی استفاده می نماید. موتورهای پنوماتیک، در صنعت، جایی که عملگر پیستون یا دیافراگم، حرکت خطی تولید می کند، کاربرد دارند. این موتورها علاوه بر حرکت خطی قابلیت تولید حرکت چرخشی را نیز دارند. این نوع حرکت بوسیله ی یک ایرموتور پیستونی یا یک ایرموتوری که شبیه به یک پره است، ایجاد می شود. هر نوع موتور دارای عملکرد متفاوتی می باشد، به عنوان مثال موتورهای گاز طبیعی یا دیزلی از ایرموتور نوع پره ای برای تولید حرکت چرخشی استفاده می نمایند.

موتورهای پنوماتیک چرخشی، با ذخیره ی انرژی هوای فشرده و سپس هدایت آن به محفظه ی آب بندی شده ی موتور، کار می کنند. بطوری که از فشار هوا استفاده کرده و روتور را به سرعت می چرخاند. وقتی روتور شروع به چرخش سریع می نماید، حرکت آن شبیه به یک آسیاب بادی می باشد. وقتی که گشتاور زیادی توسط چرخدنده های کاهنده ایجاد می شود، فلایوییل موتور بوسیله ی ایراستارتر یا دنده پینیون می چرخد.

کاربرد ها:

موتورهای پنوماتیک در مکان ها و محصولات مختلف ظاهر می شوند. آنها در تایر فروشی هایی که  از ایرگان استفاده می شود، دیده می شوند. موتورهای پنوماتیک در ابزارآلات دستی مانند، کاترها، آچارها، رچت ها، سمباده ها، دریل ها و یا دستگاه های سنگ زنی استفاده می شوند. موتورهای استفاده شده در ابزارآلات دستی از موتورهای مورد استفاده در اهداف صنعتی کوچکترند. با اینکه قدرت ابزارآلات دستی با موتور پنوماتیکی تقریبا کم است اما به علت سبکی و جم و جور بودن، گاهی بجای موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. به علاوه این موتورها مانند موتورهای الکتریکی، نیازی به شارژ کردن ندارند

دسته بندی موتورهای پنوماتیکی:

موتورهای پنوماتیکی به دو دسته خطی و پره دوار تقسیم‌بندی می‌شوند:

موتورهای خطی:

برای دستیابی به حرکت خطی، از هوای فشرده، عموما از موتور پیستونی استفاده می کنند. هوای فشرده به یک محفظه ی هوای فشرده که شفت پیستون در آن قرار دارد تزریق می شود. در این محفظه، فنری بدور شفت پیستون پیچیده شده است که هنگامی که هوا به محفظه پمپ نمی شود، محفظه را کاملا باز نگه دارد. با تزریق هوا به داخل محفظه، کم کم نیروی وارد بر شفت پیستون بر نیروی فنر ها غلبه می کند. همان طور که هوای بیشتری تزریق می شود، فشار افزایش می یابد و پیستون در محفظه پایین می رود. وقتی که به طول حداکثر خود می رسد، فشار هوا از محفظه برداشته می شود و فنر با بستن محفظه و قرار گرفتن پیستون در موقعیت اصلی اش این سیکل را کامل می کند.

موتور پره دوار (Rotary vane):

یک نوع از موتور پنوماتیک که به عنوان یک موتور دوار پره دار شناخته می شود، از هوا برای تولید حرکت چرخشی شفت استفاده می کند. قسمت چرخشی یک روتور شکاف دار است که روی درایو شفت نصب شده است. هر شکاف روتور با یک پره مستطیلی که می تواند آزادانه بلغزد چفت شده است. پره ها با توجه به طراحی موتور، با استفاده از فنرها، عمل بادامک، و یا فشار هوا به دیواره های محفظه وصل شده اند. هوا از ورودی موتور پمپ می شود و پره ها را هل داده و حرکت دورانی شفت مرکزی را ایجاد می نماید. سرعت چرخش به عوامل متعددی از جمله فشار هوا در ورودی موتور و قطر محفظه وابسته است و می تواند بین 100 تا 25000 دور در دقیقه باشد.