پنوماتیک

علم پنوماتیک شاخه ای از رشته مکانیک سیالات است که کاربرد زیادی در صنایع دارد پنوماتیک یعنی استفاده از هوای فشرده . این علم در دهه شصت میلادی گسترش چشم گیری در صنایع پیدا کرد که هم اکنون هم از جایگاه ویژه ای برخوردار است ودر اکثر صنایع مانند نفت و گاز و پتروشیمی – صنایع هوایی – صنایع فولاد کاغذسازی صنایع چوب و کارخانه قند و غیره کاربرد داشته و دارد . بسیاری از فرآیند های صنایع طراحی اولیه شان بر اساس پنوماتیک بوده و سیستم های کنترلی آنها پنوماتیکی بود که با گسترش و پیشرفت هیدرولیک و علم الکترونیک و کاربرد روز افزون آنها در صنعت سیستم های کنترل به سیستم های مدرن و پیشرفته فعلی ارتقا پیدا کردند .

از مزیت های پنوماتیک به ایمنی بالا وبی خطر بودن و آلودگی کمتر آن اشاره داشت ولی از معایب آن داشتن هزینه بالا جهت تولید و هزینه بالای ابزار های بادی و سرعت کم آن در مقایسه با الکترونیک وقدرت وفشار پایین آن در مقایسه با هیدرولیک می توان بیان نمود. در پنوماتیک هوا به عنوان سیال تراکم پذیز تلقی شده و بر پایه مفاهیم و قوانین فیزیکی و ترمو دینامیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

مهمترین خواص سیستم های پنوماتیک

عامل اصلی کارکرد سیستم پنوماتیک هوا است و هوا در همه جای روی زمین به وفور وجود دارد.

هوای فشرده را میتوان از طریق لوله کشی به نقاط مختلف کارخانه یا مراکز صنعتی جهت کارکرد سیستمهای پنوماتیک هدایت کرد.

هوای فشرده را میتوان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به کمپرسور نیست و می توان از سیستم پنوماتیک در مکانهایی که امکان نصب کمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود.

افزایش و کاهش دما اثرات مخرب و سویی روی سیستم پنوماتیک ندارد و نوسانات حرارتی از عملکرد سیستم جلوگیری نمی کند.

هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست.

قطعات پنوماتیک و اتصالات آن نسبتاً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا نگهداری و تعمیرات آنها راحتتر از سیستمهای مشابه نظیر هیدرولیک است.

هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیک مورد مصرف در هیدرولیک تمیزتر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنوماتیک در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده میشود.

سرعت حرکت سیلندرهای عمل کننده با هوای فشرده در حدود ۱ الی ۲ متر بر ثانیه است و در موارد خاصی به ۳ متر در ثانیه می رسد که این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری از عملیات صنعتی را میتواند عهده دار شود.

عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنوماتیک قابل کنترل و تنظیم است.

عناصر پنوماتیک در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمیشود، مگر اینکه افزایش بار سبب توقف آنها شود.

تعمیرات و نگهداری سیستمهای پنوماتیک بسیار کم خطر است زیرا در انرژیهای قابل مقایسه نظیر برق، خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیک انفجار وجود دارد اما در پنوماتیک خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد و آتش سوزی اصلاً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنوماتیک استفاده می شود.

 

معایب سیستم پنوماتیک

چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنوماتیک هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با کمپرسور آن را فشرده کرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت و ناخالصی هوا و مواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات میشود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود.

تهیه هوای فشرده فقط برای تامین حد معینی از نیروی لازم با صرفه و اقتصادی است. در شرایط عادی فعالیت در حدود ۶ تا ۷ بار است که بستگی به مقدار سرعت و مسافت طی شده سیلندر دارد. در ضمن نیروی به وجود آمده حاصل از این فرایند بین ۲۰۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰ نیوتن میباشد. بطور خلاصه میتوان گفت که به جهت قدرتهای فوق العاده زیاد مقرون به صرفه است که از نیروی هیدرولیک استفاده شود. در ضمن هوای مصرف شده در سیستمهای پنوماتیک هنگام تخلیه از تجهیزات دارای صدای زیادی است که این مساله نیاز به کاربرد صدا خفه کن و مواد جاذب صدا را الزامی می کند.

به علت تراکم پذیری هوا بخصوص در سیلندرهای پنوماتیکی که زیر بار قرار دارند امکان ایجاد سرعت ثابت و یکنواخت وجود ندارد که این مساله از معایب پنوماتیک به شمار میرود اما قابل ذکر است که اخیراً یک نوع سیلندر که به جای شفت سیلندر از نوار لاستیکی استفاده می کند ساخته شده است که این عیب را برطرف می کند.

به طور کلی با مقایسه مزایا و معایب پنوماتیک میتوان این نتیجه را گرفت که با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب کمتر، میتوان از پنوماتیک به عنوان یک انرژی شایسته در صنایع استفاده کرد. بخصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم، تعمیر و نگهداری راحتتر، نداشتن خطر جانی برای پرسنل عملیاتی و تعمیراتی در سیستم که در سایر سیستمهای دیگر نظیر الکتریک و هیدرولیک وجود ندارد ضمناً این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم برای عملیات تولیدی باید استفاده کرد نظیر: صنایع غذایی، دارویی، جنگ افزار که حتماً عملیات تولیدی توسط سیستم پنوماتیک انجام می گیرد.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.