یکی از شاخه‌های مهم مکانیک که کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارد پنوماتیک میباشد.
ممکن است شما این نام را شنیده باشید و یا در بسیاری از مناطق صنعتی نام سیستم پنوماتیک و یا سیستم هیدرولیک را دیده باشید و یا به این نکته فکر کرده باشید که چه تفاوتی بین سیستم هیدرولیکی و سیستم های پنوماتیکی وجود دارد؟
با توجه به آنکه این سیستم ها نقش بسیار مهمی را در کارخانه ها ایفا می کنند و کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارند بنا داریم تا در این مطالعه به بررسی سیستم های پنوماتیکی بپردازیم.
پیش از ورود به بحث سیستمهای پنوماتیکی و کاربرد آنها، لازم است تا تعریف مشخصی را از پنوماتیک بدانیم. همچنین سعی داریم تا با معرفی و تعریف علمی پنوماتیک کاربردهای آن را به صورت جامع معرفی کنیم.
دانستنی های پنوماتیک
پنوماتیک از دیرباز در صنعت وجود داشته است و برخی آن را به نام نیوماتیک در مکانیک می شناسند.
اما اگر بخواهیم آن را از ریشه لغوی یا علمی تعریف کنیم می توان بیان کرد که برای تولید، انتقال و یا حتی کنترل انرژی از هوای فشرده استفاده می گردد که با عملکرد سیستم پنوماتیک انجام میشود.
با توجه به آن که کاربرد کلمه پنوماتیک برای استفاده از هوا می باشد از لحاظ فیزیکی نیز به معنای بررسی و کنترل انرژی حاصل از هوای فشرده است.
این دانش در بیشتر صنایع مانند دارویی، صنایع غذایی، صنایع چوب، آب و گاز و نفت و پتروشیمی و یا همچنین برای سیستم های اتوماتیک و کنترل دستگاه ها به کار میرود.
آنچه اهمیت دارد کاربرد این دانش است پس از آن که جوامع علمی به اهمیت این مقوله پی بردند سعی کردند آن را به صورت منظم به شکل یک سیستم در بیاورند و آن را تحت عنوان سیستم پنوماتیک تعریف کردند.
تعریف سیستم پنوماتیک
فرآیند سیستم پنوماتیک به معنای کاربرد و استفاده هوای فشرده و یا گازهای بی اثر در صنعت می باشد یعنی در حقیقت صنعت را به وسیله گازهای بی اثر فشرده تغذیه می کند.
سیستم پنوماتیک معمولاً از طریق برخی از شیرهای برقی به صورت اتوماتیک قابل کنترل است. اگر بخواهیم در رابطه با ساختار سیستم های پنوماتیک صحبت کنیم می توان بیان کرد یک کمپرسور در مرکز آن قرار دارد که انرژی الکتریکی نیاز دارد.
همچنین سیلندرهای پنوماتیک و موتور های هوا توسط آن کمپرسور تامین می شوند، زمانی که جایگزین کمتر و انعطاف پذیری بیشتر و یا حتی ایمن تر برای موتورهای الکتریکی وجود داشته باشد فعال می گردند.
این سیستم در دندانپزشکی و معدن و بسیاری از صنایع دیگر هم کاربرد دارد.
کاربرد سیستم پنوماتیک چگونه است؟
همانطور که در تعریف بیان شد کاربرد سیستمهای پنوماتیک در برخی از تاسیسات مانند کارخانجات است بدین صورت که از هوای فشرده استفاده می گردد چون زمانی که هوا فشرده سازی گردد می توان از هوای طبیعی منبع پایدار را ایجاد کرد.
که این فرایند معمولاً سبب از بین رفتن رطوبت می شود همچنین در عین حال مقداری روغن به کمپرسور اضافه می شود تا از زدگی و خوردگی قسمت های مکانیکی آن جلوگیری شود.
در این صورت به طور مثال افرادی که در کارخانجات لوله کشی، با سیستم بادی پنوماتیک کار می کنند نیاز نیست نگران نشت سمی از لوله ها باشند چون گاز ساطع شده از آن فقط هواست .
در صورتی که سیستم های کوچک تر می توانند علاوه بر هوا از گازهای فشرده دیگری مانند نیتروژن که خطرات جدی دارند استفاده کنند.
سیستم پنوماتیک و سیستم هیدرولیک چه تفاوتهایی با یکدیگر دارند؟
سیستمهای پنوماتیک و هیدرولیکی دارای قدرت سیال هستند. در سیستم پنوماتیک از گازهای قابل فشرده سازی مانند هوا و یا یک گاز خالص استفاده میشود. در صورتی که در سیستم هیدرولیکی از مایع غیر قابل تراکم استفاده می شود.
یکی دیگر از تفاوتهای سیستمهای اتوماتیک و سیستم های هیدرولیکی در کاربردهای صنعتی آنهاست.
بدین صورت که کاربرد صنعتی پنوماتیک در فشارهای ۸۰ تا ۱۰۰ پوند بر اینچ مربع یا ۵۵۰ تا 690 کیلو پاسکال کاربرد دارد .
در صورتی که کاربرد صنعتی هیدرولیک و سیستم هیدرولیکی از 1000 تا ۵۰۰۰ کیلو پاسکال قابل استفاده است این در حالی است که برنامه تخصصی آن ممکن است از 10000 کیلو پاسکال بیشتر شود .
اجزای سیستم های پنوماتیکی
همانگونه که بیان شد سیستم های پنوماتیک دارای اجزایی هستند یکی از اجزای بسیار مهم سیستم پنوماتیک کمپرسور تولید هوا می باشند و به این صورت عمل می کند که هوای اطراف خود را دریافت کرده و حجم آن را کم میکنند.
لازم به ذکر است زمانی که حجم هوا کاهش پیدا کند، فشار آن بیشتر میشود. کمپرسور معمولا می تواند فشار هوا را بین ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلو پاسکال ایجاد کند.
معمولاً کمپرسورها انرژی لازم برای فشرده سازی هوا را از موتورهای الکتریکی می گیرند و انرژی مکانیکی را که از منبع تغذیه دریافت می کنند به انرژی پتانسیل و همچنین هوای فشرده شده تبدیل می کنند.
یکی دیگر از اجزای سیستم پنوماتیک مخازن تحت فشار است قسمت های بزرگی هستند که توسط کمپرسور سبب تجمیع هوا می شوند و هوای فشرده شده را در خود نگه می دارند.
لازم به ذکر است همانگونه که اطلاع دارید در اطراف ما رطوبت و گرد و غبار و ذرات دیگری نیز وجود دارند. زمانی که کمپرسور فرآیند فشرده سازی را انجام می دهد دمای هوا افزایش پیدا میکند.
نکته ای که باید توجه شود این است که در سیستم های پنوماتیکی برای سلامت سیستم باید هوای تمیز وارد مدار شود از این رو باید دمای هوا کاهش یافته و هوا خنک شود. زمانی که هوا خنک می شود ذرات غبار از هوای خالص جدا می شوند.
یکی دیگر از قسمت های پنوماتیک سیستم های کنترل هستند معمولاً در مدار نیاز به کنترل مسیر جریان فشار هوا وجود دارد که توسط این شیرها کنترل می‌شوند.
شیلنگ ها یکی دیگر از قسمت های مهم سیستم هستند و هوای فشرده را از مخزن به سمت قسمت اجرایی منتقل می کنند.
این قسمتها را عملگر می گویند عملگرها قسمت بسیار مهم سیستم پنوماتیک هستند که انرژی هوای فشرده را معمولا به انرژی مکانیکی و یا عمل خاص تبدیل می کنند در حقیقت عملگرها قسمت اجرایی سیستم پنوماتیک هستند.
جمع بندی
همانگونه که بیان شد سیستم پنوماتیک یکی از اجزای کنترلی بسیار مهم و کاربردی کارخانجات و صنایع می باشد و برای فعالیت های صنعتی کاربرد بسیار زیادی دارد.
ممکن است بارها از این سیستم استفاده کرده باشید و یا کاربرد آن را در وسایل و لوازم زیادی مانند کولر ها و یا حتی اتومبیل شخصی دیده باشید.
این سیستم کاربردی مورد تقاضای افراد زیادی میباشد. در صورتی که صاحب صنایع هستید و یا نیاز به سیستم پنوماتیک دارید می توانید با مراجعه به شرکت های معتبر و سایت های معتبر همانند سایت https://www.controlbad.ir نسبت به تهیه آنها اقدام کنید.