Воздуходувные машины (воздуходувки) - это машины для подачи воздуха или газа из объема с меньшим давлением в объем большего давления. Воздуходувками еще называют также машины, которые применяют, главным образом, для подачи сжатого воздуха, необходимого для горения кокса или для металлургических процессов. С целью преодоления гидравлических сопротивлений, возникающих при этом, воздуходувки создают рабочее давление, или напор, в диапазоне 0,5 - 2,5 атмосфер сверх воздушного.
Воздуходувные машины с большим напором называются компрессорами. Несмотря на некоторые конструктивные особенности воздуходувок (поршневых), строгого разграничения между ними и компрессорами провести нельзя. Легче их разграничить по назначению. В отличие от воздуходувок назначение компрессоров — доставлять сжатый воздух для механических целей, как, например, для пневматических машин-орудий, для холодильных установок, для подачи воды (маммут-насос) при кессонных работах и тому подобное.
Воздуходувки применяются:
а) для вагранок, для кузнечных горнов, шахт, продувки фильтров водонапорных станций и тому подобных — в тех случаях, где требуется подача воздуха или газа с напором от 1 до 5 метров водяного столба (часто применяются В. Рута);
б) для металлургических производств.
По принципу функционирования воздуходувные машины бывают:
1) поршневые,
2) центробежные, или турбовоздуходувки,
3) с вращающимися поршнями (коловратные).
Модельная оснастка. Поршневые воздуходувки состоят из цилиндра, в котором ходит поршень, который выполняет возвратно-поступательное движение. В виду того, что в поршневых машинах процессы нагнетания и всасывания попеременно чередуются в одной и той же полости цилиндра, поршневые воздуходувки снабжаются клапанами (чаще всего групповыми самодействующими систем Гербиргера, Гутермута и другими), расположенными в особых клапанных коробках.
Процесс работы поршневых воздуходувок следующий: при перемещении вправо поршня в левой части цилиндра машины образуется снижение давления, благодаря этому воздух засасывается с помощью всасывающего клапана в цилиндр. Затем при обратном перемещении поршня закрывается всасывающий клапан. При этом производится сжатие воздуха в цилиндре, до состояния, пока давление воздуха в цилиндре не будет в состоянии преодолеть сопротивление клапана плюс давление в нагнетательном трубопроводе. После чего нагнетательный клапан открывается, поршнем из цилиндра сжатый воздух выталкивается в трубопровод нагнетательный. Подобный принцип работы часто применяется при литье по выплавляемым моделям.
Таким образом, в каждой полости цилиндра рабочим ходом поршня является только один ход (из двух). Воздуходувки обычно бывают двудействующими, то есть работа всасывания и нагнетания происходит в них по обе стороны поршня. В виду того, что воздух во время процесса сжатия нагревается, и тем сильнее, чем больше давление сжатия, в воздуходувках со значительным напором, — например, применяемых в сталелитейных заводах, — крышки и стенки цилиндров охлаждаются водой.