پنوماتیک

اشتراک :

پنوماتیک

انتقال انرژی در صنعت یک بخش مهم در فرآیندهای تولیدی است، و این انتقال می تواند با روش های متفاوتی انجام شود. سه روش مرسوم برای انتقال انرژی عبارتند از: انتقال مکانیکی، انتقال الکتریکی و انتقال توسط سیال جاری تحت فشار.
برای انتقال انرژی به روش مکانیکی از قطعاتی مانند چرخدنده، پولی، زنجیر و غیره استفاده می شود. این روش برای انتقال قدرت در مسافت های کوتاه مناسب است. در انتقال انرژی به روش الکتریکی از انرژی الکتریکی جریان یافته در سیم ها و کابل ها استفاده می شود که مهم ترین مزیت این روش انتقال سریع در مسافت های طولانی است.
سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک، سیستم هایی هستند که برای انتقال انرژی به روش سیال تحت فشار طراحی شده اند.
طی انقلاب صنعتی، دگرگونی عظیمی در سیستم های تولیدی به وجود آمد که استفاده از هوای فشرده به عنوان یکی از روش های مرسوم برای کنترل دستگاه های ابزار دقیق به این دوران باز می گردد. مزیت این روش افزایش نیرو و همچنین قابلیت تغییر جهت سریع بدون صدمه رسیدن به سیستم است. البته لازم به ذکر است که از پنوماتیک برای حالت هایی که نیروهای نسبتا پایین و سرعت حرکتی بالا مورد نیاز باشد استفاده می شود، در حالیکه سیستم های هیدرولیک برای قدرت های بالا و سرعت های کنترل شده ی دقیق کاربرد دارند.
پنوماتیک برگرفته از یک کلمه ی یونانی به معنی باد یا نفس است و امروزه در صنعت به معنای استفاده از هوای فشرده برای انتقال انرژیست چراکه این سیستم ها از طریق هوای فشرده یا گازهای بی اثر تغذیه می شوند و کارخانه ها از این گازهای فشرده برای کنترل و هدایت دستگاه های ابزار دقیق استفاده می کنند.
در شکل زیر نمونه ای یک سیستم پنوماتیکی را مشاهده می کنید که به صورت کاملا ساده و قابل فهم ترسیم شده است.

شماتیک سیستم پنوماتیک

مزایای استفاده از سیستم های پنوماتیک

  • سادگی استفاده از سیستم های پنوماتیک بزرگترین دلیلی است که محبوبیت این سیستم ها را افزایش داده است چراکه با داشتن تجربه ی کمی میتوان طراحی و مونتاژ این سیستم ها را انجام داد.
  • تمیز بودن این سیستم از مزایای آن نسبت به هیدولیک است.
  • ارزان و در دست رس بودن هوا
  • سیستم های پنوماتیک جرقه ایجاد نمی کنند و به این ترتیب کاربرد آن در محیط های انفجاری خطرناک نیست.
  • بازده بالا
  • افزایش نیرو
  • در سیستم های پنوماتیک برخلاف سیستم های هیدرولیک نیازی به خط برگشت سیال نیست، در واقع مخزن اصلی همان هوای آزاد است.
  • نکته ی مهم برای استفاده ی بهینه از سیستم های پنوماتیک انتخاب درست شلنگ ها، سیلندرها، شیرها و لوله ها می باشد که این مهم به کمک مهندسین شرکت فامکو امکان پذیر است.

بخش های اصلی تشکیل دهنده سیستم های پنوماتیک عبارت است از:

1-تولید هوای فشرده
این کار توسط کمپرسور انجام می شود اما در حالت های خاص ممکن است هوای فشرده با روش دیگری تولید شود که انتقال هوای فشرده توسط مخزن یکی از این موارد است.
به طور کلی می توان بیان کرد که کمپرسور موظف به متراکم کردن سیال (هوا) است. این تراکم هوا توسط سیلندر و پیستون در کمپرسور اتفاق می افتد. فشار خروجی در کمپرسورهای معمولی بین 7 تا 8 بار است که در بعضی نمونه ها به 10 بار نیز می رسد و در نمونه های خاص مانند کمپرسور اسکرو فشار خروجی 12 بار است.
2-واحد مراقبت
به بیانی ساده میتوان واحد مراقبت را به این ترتیب تعریف نمود که این واحد مسئولیت مراقبت از هوای فشرده را دارد. این واحد دارای سه بخش اساسی فیلتر، روغن زن و رگولاتور است. برای دستیابی به اطلاعات بیشتر در زمینه ی بخش های واحد مراقبت به توضیحات موجود در قسمت های مربوطه مراجعه شود.
برای درک بهتر وظیفه ی این واحد مثالی را بیان می کنیم:
فرض کنید سیستم شما با فشار 8 بار طراحی شده است، دقت کمپرسور به حدی نیست که الزاما فشار خروجی را روی 8 بار نگه دارد، به این ترتیب به دلیل حساسیت زیاد عملگرها، قبل از ورود هوای فشرده به عملگر فشار آن توسط رگلاتور روی فشار تنظیمی ثابت نگه داشته می شود، رطوبت و آلودگی آن نیز با دقت بیشتری فیلتر شده و نهایتا در بعضی حالت ها که خشک بودن هوا ایراد محسوب می شود به کمک روغن زن مقداری چربی به هوای فشرده انتقال می یابد.
3-شیر پنوماتیک
شیرها در سیستم های پنوماتیک به منظور کنترل جهت، کنترل فشار و کنترل جریان استفاده می شود. به عنوان مثال شیر کنترل فشار موظف به کنترل فشار خروجی مطابق با فشار خواسته شده توسط سیستم است. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه ی شیرها پنوماتیک به بخش مربوطه مراجعه شود.
4-عملگر پنوماتیک
عملگرهای پنوماتیک شامل جک پنوماتیک (سیلندر پنوماتیک)، سیلندر چرخشی پنوماتیک، گریپر (چنگک) پنوماتیک و جک های بدون شفت یا رادلس و غیره می باشد. لازم به ذکر است که اساسی ترین نکته برای انتخاب جک یا سیلندر پنوماتیک طول کورس و قطر پیستون می باشد.

 

اجزای سیستم پنوماتیک

ترتیب قرارگیری بخش های سیستم پنوماتیک که ذکر شد مشابه شکل بالا است؛ به این ترتیب که ابتدا هوا وارد کمپرسور می شود، سپس وارد واحد مراقبت شده و هوای فیلتر شده وارد شیر پنوماتیک شده و تغییرات لازم در جریان، فشار یا جهت آن رخ می دهد و در نهایت وارد عملگر شده و فرآیند مورد نظر که سیستم پنوماتیک برای آن طراحی شده؛ انجام می شود.

نکات ایمنی در سیستم های پنوماتیک

هنگام استفاده از هر نوع تجهیزات صنعتی لازم است تا نکات ایمنی مربوط به آن را رعایت کرد. سیستم های پنوماتیک نیز ملاحظات ایمنی خاص خود را دارد که در ادامه به آنها اشاره می کنیم. سیال تحت فشار در سیستم های پنوماتیک هوای فشرده است و در صورت عدم رعایت نکات ایمنی می تواند مشکلاتی را ایجاد کند که خطرآفرین باشد.

  1. هیچگاه قبل از مطالعه دفترچه ی راهنما مرتبط با سیستم پنوماتیکی از آن استفاده نکنید.
  2. برای پیشگیری از هر نوع حادثه ی احتمالی قبل از اجازه دادن به فرد دیگری برای استفاده از تجهیز پنوماتیکی این اطمینان را حاصل کنید که اطلاعات لازم از سیستم و نکات ایمنی را دارد.
  3. هنگامی که با سیستم های پنوماتیکی مشغول به کار هستید مراقب باشید که سایر افراد را هیچ خطری تهدید نمی کند و این کار را با آویختن پرده ای که از اصابت ذرات احتمالی به دیگران جلوگیری می کند، انجام دهید.
  4. به طور پیوسته ابزار خود را چک کنید تا مسدود یا فشرده نشده باشند.
  5. سیستم های پنوماتیکی عموما دارای یک فشار کار ماکزیمم هستند؛ از راه اندازی آنها با فشار هوای بیشتر از فشار ماکزیمم خود داری کنید.
  6. همواره توجه داشته باشید که قبل از جابه جا کردن ابزارهای پنوماتیک یا زمانی که کار شما به اتمام رسیده، حتما هوا را ببندید.
  7. برای پاکسازی ذرات باقی مانده در سیستم پنوماتیک هیچگاه از کمپرسور استفاده نکنید؛ چراکه کمپرسور هوا یک دمنده هوای فشرده است و می تواند خطرناک باشد.

شلنگ های هوا در سیستم های پنوماتیک دارای ملاحظات ایمنی ضروری هستند که عبارت است از:

  • به طور مرتب شلنگ ها را چک کنید و در صورت مشاهده هر نوع خرابی در کوتاه ترین زمان ممکن شلنگ ها را تعویض کنید.
  • قبل از نصب شلنگ با دمیدن درآن از سالم بودن اطمینان حاصل کنید.
  • شلنگ هایی برای تعبیه در سیستم های پنوماتیک طراحی شده اند که قابلیت مقاومت در برابر شکسته شدن داشته و نیز انعطاف پذیری بالایی دارند؛ الزاما از همین شلنگ ها استفاده کنید.