پنوماتیک شاخه ای از مهندسی است که از باد یا هوای پرفشار برای انجام برخی عملیات استفاده می کند. سیستم پنوماتیک مجموعه ای از اجزای مختلف مانند (کمپرسورها، اینترکولرها، کنترلرها و محرک ها) است که انرژی فشار هوای فشرده را به کار مکانیکی تبدیل می کند.
در جایی که قدرت و دقت انسان کافی نباشد از سیستم های پنوماتیک استفاده می شود . امروزه سیستم های پنوماتیک به طور گسترده ای در صنایع مختلف برای اتوماسیون فرایند های محتلف استفاده می شوند.
این نوع سیستم ها نه تنها بارهای سنگین را بلند می کند و دقت را افزایش می دهد بلکه مدت زمان انجام برخی فعالیت ها را نیز کاهش می دهد.
برخی از رایج ترین نمونه های سیستم های پنوماتیکی عبارتند از: ترمزهای بادی، بازوهای بادی، جت کابل پنوماتیک و کمک فنرهای پنوماتیک.
انسان ها از مدت ها قبل با پنوماتیک و فناوری پشت آن آشنا بودند. تفنگ بلوگان ( تفنگ فوتی) اولین وسیله پنوماتیکی بود که در سال 429 بعد از میلاد ساخته شد و برای شکار حیوانات در دوران بدوی استفاده می شد.
در قرن اول میلادی، یک ریاضیدان یونانی به نام قهرمان اسکندریه، اولین کسی بود که در مورد سیستم های پنوماتیک و چگونگی ایجاد کار مکانیکی از انرژی تولید شده توسط باد یا هوای تحت فشار نوشت.
یک فیزیکدان آلمانی به نام Otto von Guericke تحت تأثیر او اولین پمپ خلاء را اختراع کرد که می توانست با استفاده از سرعت بالای هوا اجسام را جابجا کند.
استفاده از سیستم های پنوماتیک در دهه 1800 رشد کرد. در دهه 1900، پنوماتیک به یکی از ویژگی های اساسی بیشتر صنایع مدرن تبدیل شده بود.
و امروزه سیستم های پنوماتیک را می توان در همه جا مشاهده کرد. از موتورهای جت بزرگ گرفته تا تجهیزات کوچک دندانپزشکی که برای تمیز کردن دندان ها استفاده می شود.
بلوک-دیاگرام اصلی یک سیستم پنوماتیک در زیر آورده شده است.
هوای محیط حاوی ناخالصی های مختلفی مانند ذرات گرد و غبار، دوده و غیره است که این ناخالصی ها باید قبل از ورود به مدار پنوماتیک از هوا پاک شوند.
از این رو از فیلتر هوا برای جلوگیری از ورود این ناخالصی ها به مدار پنوماتیک استفاده می شود. فیلتر هوا یک ماده فیبری یا متخلخل است که ذرات جامد را به دام می اندازد و اجازه می دهد هوا به داخل حرکت کند.
فیلتر هوا همچنین ممکن است حاوی مقداری مواد جاذب مانند زغال چوب باشد که ذرات گاز آلاینده و دوده را جذب می کند.
همانطور که از نام آن پیداست دستگاهی که برای فشرده سازی هوا استفاده می شود کمپرسور هوا نامیده می شود.
به طور کلی در سیستم های پنوماتیک از کمپرسورهای جریان محوری استفاده می شود. این کمپرسورها دارای پره های چرخشی هستند که با کمک یک موتور می چرخند (به این پره ها پروانه نیز می گویند).
پروانه با ایجاد خلاء هوا را از طریق فیلتر هوا به داخل مکش می کند. فشار هوا در خروجی پروانه بیشتر از فشار اتمسفر است.
نسبت فشار خروجی به فشار ورودی کمپرسور را نسبت تراکم می گویند. نسبت تراکم برای اهداف و کارهای مختلف متفاوت است.
برای راه اندازی کمپرسور در سیستم پنوماتیک از یک موتور مناسب استفاده می شود.
ظرفیت موتور به اندازه کمپرسور و قدرت مورد نیاز برای راه اندازی کمپرسور بستگی دارد. موتور به طور مستقیم به منبع تغذیه متصل است.
هنگامی که هوا در کمپرسور فشرده می شود دمای هوا افزایش می یابد. این هوای گرم برای ادامه کار مناسب نیست.
از این رو خنک کردن هوای گرم خارج شده از کمپرسور هوا بسیار مهم است. خنک سازی هوا توسط کولر هوا انجام می شود.
هدف اصلی کولر هوا کاهش دما و رطوبت هوای خروجی از کمپرسور هوا است.
معمولا در سیستم پنوماتیک دو نوع کولر داریم
در کولر هوا خنک، هوای گرم در لوله هایی جاری می شود و هوای خنک به کمک فن به لوله ها برخورد می کند، این هوای خنک، گرما را از هوای گرم داخل لوله ها می گیرد. (طی این فرایند کاهش فشار نخواخیم داشت)
در مورد کولر هوای خنک شده با آب (کولر آب خنک) ، گرما با تماس غیر مستقیم بین هوای گرم کمپرسور و آب سرد مبادله می شود. یعنی هوای گرم از داخل لوله هایی عبور می کند که اطراف آن آب خنک جریان دارد.
با استفاده از کولر آب خنک می توان دمای بسیار کمتری را نسبت به کولر هوا خنک به دست آورد.
مخزن ذخیره سازی برای ذخیره هوای فشرده و تحت فشار بالا استفاده می شود.
این مخازن، تامین پیوسته هوای فشرده را تضمین می کند و نوسانات ناشی از بارگیری و تخلیه را حذف می کند.
مخازن ذخیره سازی نقش مهمی در سیستم های پنوماتیک ایفا می کنند زیرا پاسخ سریع به تقاضای کاربر را تضمین می کنند. مخازن بسته به تقاضا می توانند هوای خشک و مرطوب را ذخیره کنند.
یک مخزن ذخیره سازی باید مقاوم باشد، باید استحکام کششی بالایی داشته باشد و باید بادوام باشد. از این رو مواد متداول مورد استفاده برای مخازن ذخیره سازی عبارتند از فولاد نرم، آلومینیوم، فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ.
مخازن ذخیره سازی دارای قسمت های مختلفی هستند. هر قسمت ابتدا به ابعاد مورد نیاز خود برش داده می شود. سپس این قطعات با جوش و خمش مونتاژ می شوند.
فرم کامل FRL به صورت “Filter, Regulator, and Lubricator” “فیلتر، رگلاتور (تنظیم کننده) و روان کننده” است. که این سه به طور کلی به عنوان یک واحد در یک سیستم پنوماتیک استفاده می شوند، اما می توانند به عنوان واحدهای جداگانه نیز استفاده شوند.
FRL یا همان واحد مراقبت یکی از اجزای مهم یک سیستم پنوماتیک است زیرا تلفات را کاهش و کارایی سیستم را افزایش می دهد.
2. دومین عملکرد واحد FRL تنظیم فشار و محدود کردن آن است تا از حد بالایی تعریف شده برای سیستم بالاتر نرود . این کار توسط یک تنظیم کننده فشار (رگلاتور پنوماتیک) انجام می شود. تنظیم فشار یک مرحله مهم و اساسی است. زیرا از آسیب به سیستم جلوگیری می کند و همچنین تلفات ناخواسته ناشی از فشار بالا را کاهش می دهد.
3. آخرین مرحله واحد FRL روغن کاری هوا است. در این مرحله،با مخلوط کردن غبار نازکی از روغن یا سایر روان کننده ها با هوای فشرده عمل روغن کاری انجام می شود. این کار معمولاً پس از فیلتراسیون و تنظیم فشار انجام می شود. هوای روغن کاری شده باعث کاهش اصطکاک بین قسمت های متحرک یک سیستم پنوماتیکی و در نتیجه کاهش اتلاف انرژی و افزایش عمر تجهیزات می شود.
نکته: عدم وجود واحد FRL ( واحد مراقبت) در یک سیستم پنوماتیک باعث کاهش عمر سیستم، افزایش مصرف انرژی و کاهش راندمان سیستم می شود.
شیرهای کنترل جهت مهمترین وسیله مورد استفاده در یک سیستم پنوماتیکی هستند. شیرهای کنترل جهت یا DVC برای کنترل جهت و مقدار هوای ورودی به محرک ها استفاده می شوند.
دریچه های این شیر ها هوای فشرده که حامل انرژی است را طبق دستور اپراتور به محرک ها منتقل می کنند. شیر مورد استفاده در یک سیستم پنوماتیکی معمولا یک شیر برقی است که گاهی اوقات به عنوان شیر اسپول نیز شناخته می شود.
این شیرها با عمل کزدن یک سیم پیچ برقی همراه با یک آهنربای الکتریکی کار می کنند.
عملگرها وسایلی هستند که انرژی فشار سیال را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. در مورد سیستم پنوماتیک سیال مورد استفاده هوا است.
عملگرها دستگاه هایی هستند که ما از آن ها نتایج سیستم های پنوماتیک را دریافت می کنیم.
انواع مختلفی از محرک ها (عملگرها) در صنعت استفاده می شود. محرک ها بر اساس حرکت به دست آمده توسط آن ها طبقه بندی می شوند.
1. هوای محیط به دلیل خلاء ایجاد شده توسط پره های کمپرسور، از طریق فیلتر هوا وارد کمپرسور می شود.
2. هوای محیط با عبور از فیلتر هوا از برخی آلودگی ها مانند دوده، گرد و غبار و … فیلتر شده و سپس وارد کمپرسور می شود.
3. سپس هوای فشرده وارد کولر هوا می شود که در آن دمای هوا کاهش می یابد تا کارایی سیستم بهبود یابد.
4. سپس این هوای سرد فشرده در مخزن ذخیره می شود تا هوا به راحتی در دسترس باشد.
5. سپس هوای فشرده وارد واحد FRL می شود و دوباره فیلتر می شود، فشار آن تنظیم می شود و مقداری روغن برای روانکاری به آن اضافه می شود.
6. پس از واحد FRL، هوای فشرده به شیر کنترل جهت (DCV) می رود، جایی که هوا مطابق با عملکرد مورد نظر کاربر به جهت مورد نظر آن ارسال می شود.
7. پس از DCV هوای فشرده در نهایت وارد محرک ها (عملگرها) می شود که در آنجا انرژی فشار هوا به کار مکانیکی تبدیل می شود.
سیستم پنوماتیک
سیستم هیدرولیک
هوای مورد استفاده بی نهایت در دسترس است.
محیط کار قابل اشتعال است.
مستقل از دمای بیرون است.
سیستم ایمن و تمیز است.
کار مکانیکی فوری ایجاد می کند.
مشکلات خوردگی شدید نیستند.
سیستم نویز پر سر و صداست.
اغلب در سیستم نشتی وجود دارد.
نسبت قدرت به وزن کم.
همیشه مستعد گرد و غبار و آلودگی است.
فقط برای کاربردهای کم فشار مناسب است.
سیستم های پنوماتیک در عصر مدرن امروزی بی نهایت کاربرد دارند. برخی از کاربردهای اصلی سیستم های پنوماتیکی عبارتند از.
خطوط تولید اتوماتیک
درب قطارهای مترو
تجهیزات پزشکی
کارواش
ترمز پنوماتیک (ترمز بادی)
و…
باید مطمئن باشیم که از خرید خود راضی هستید.
پشتیبانی روش های ارسال متعدد مثل: تیپاکس، پست، باربری و …
باید مطمئن باشیم که کالا به سلامت به دست مصرف کننده برسد.
فروشگاه آپرین صنعت، تامین کننده تجهیرات برق و صنعت.
شماره واتساپ، تلگرام و ایتا
09371867085
تمامی حقوق متعلق به فروشگاه آپرین صنعت می باشد. هرگونه کپی برداری غیر مجاز
