پنوماتیک چیست؟

پنوماتیک به فناوری هوای فشرده می‌گویند اما در برخی موارد باید آن‌را نوعی سیستم کنترل خودکار به شمار آورد. گاز فشرده که به طور معمول، هوای خشک یا غیرخشک است که بمنظور راه‌اندازی یک عملگر، انجام کار و متوقف کردن آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. پنوماتیک در گذشته به سادگی سیستم تنفسی انسان یعنی فشردن هوا در شش ها بود. این هوای فشرده می توانست در ادامه آتشی را شعله ور کند یا یک تیر را رها سازد. کلمه پنوماتیک ریشه ای یونانی به معنای (دمیدن) دارد.

سیستم پنوماتیک چیست؟

سیستم پنوماتیک به سیستمی می‌گویند که از هوای فشرده برای انجام کار استفاده می‌کند. این سیستم، هوا را جذب و به مدار منتقل می‌کند تا انرژی مورد نیاز تامین شود. به این ترتیب، سیستم‌های پنوماتیکی کاربرد گسترده‌ای در صنایع دارند.
یک سیستم پنوماتیک از چه اجزای مهمی تشکیل شده است؟
برای بهره‌گیری از سیستم پنوماتیکی به اجزای مختلفی نیاز است و اولین چیزی که به آن نیاز داریم، کمپرسور هوا است و همچنین، به سیلندر هوا نیز نیاز پیدا می‌کنیم. این سیلندرها با حرکت خود، نیروی لازم برای حرکت یک موتور را تامین می‌کنند. سومین جزء مهم در سیستم‌های پنوماتیکی، محرک است. محرک سبب باز و بسته شدن شیرها – یا سوپاپ‌ها – در سیستم می‌شود. موتور، جزء چهارم از اجزای یک سیستم پنوماتیکی است و به هنگام حرکت سیلندر، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیلندرها

سیستم پنوماتیک از طریق تبدیل نیرو به انرژی پتانسیل کار می کند و در ادامه ، این انرژی پتانسیل با عمل محرک یا سیلندر به انرژی جنبشی تبدیل می‌شود. به طور معمول، تبدیل انرژی از طریق پیستون و شاتون قابل انجام است. پیستون، حرکتی خطی به شکل بالا و پایین یا چپ و راست خواهد داشت. در سیلندرهای پنوماتیک به طور معمول، هوای فشرده، پیستون را تنها در یک جهت حرکت می‌دهد. در پایان حرکت پیستون، در اثر خروج هوا، خلاء ایجاد می‌شود که این خلاء به کمک یک فنر، سبب بازگشت پیستون به محل اولیه خود خواهد شد.

شیرها

برای کنترل هوا در سیستم پنوماتیکی از شیرها بهره می گیرند که هر یک ، عملکرد مختلفی دارند. برای شروع به کار سیستم از شیرهای (شروع آرام) یا شیرهای (خاموش و روشن) استفاده می شود. برای کنترل دبی جریان نیز از شیرهای کنترل جریان بهره می گیرند. برخی دیگر از شیرهای مورد استفاده در سیستم‌های پنوماتیک در زیر آورده شده‌اند.

• جهت تخلیه گازهای سیستم Exhaust Valve شیر خروجی
• ‌ برای بستن شیر خروجیShut-off Valve
• برای متوقف کردن ناگهانی سیستم Safety Valveشیر ایمنی
• کنترل هوای ورودی و خروجی به سیستم Air Valve شیرهوا
• شیرهایی که در سیستم های پیچیده تر مورد استفاده قرار می گیرند Solenoid Valveشیرسلونوئیدی
• و…

عملکرد آن ها به کمک جریان الکتریکی امکان پذیر است و در گفتار عامیانه به آن ها شیربرقی نیز گفته می شود.

اتصالات

اجزای مختلف یک سیستم پنوماتیک به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می شوند. تمامی اجزای سیستم پنوماتیکی تحت فشار هوا هستند و ینابرایت ، این اتصالات باید از آب بندها و اورینگ های مناسبی استفاده کرده باشند. اتصالات موجود در این سیستم ها از مواد با جنس ها فلزی و پلیمری و شکل های مختلفی تشکیل شده اند.

سیستم پنوماتیک چطور کار می‌کند

سیستم پنوماتیک با استفاده از اجزای اصلی آن یعنی کمپرسور، مخزن هوا، شیرها، مدار، مخزن هوا و محرک کار می‌کند. همانطور که در طول این متن به آن اشاره شد، دستگاه‌های پنوماتیکی تمامی قدرت خود را از هوای فشرده تامین می‌کنند. بنابراین، به سادگی می‌توان دریافت که این سیستم برای شروع به کار حداقل به دو جزء اصلی احتیاج دارد: یک جزء برای این‌که هوا را فشرده کند و جزء دیگر برای اینکه از هوای فشرده برای بلندکردن، حرکت دادن یا نگه‌داشتن یک جسم استفاده کند.
جزء اول، کمپرسور هوا و جزء دوم محرک است. علاوه بر این به یک سیستم لوله کشی نیاز داریم که هوا را از کمپرسور به محرک منتقل کند و مدار پنوماتیک این کار را انجام می دهد. همچنین دستگاهی که نتواند ورود و خروج هوا را کنترل کند نیز از جمله موارد مورد نیاز برای کارکرد صحیح این سیستم است و به همین دلیل، از شیرها و سوپاپ ها در این رابطه استفاده می شود.
مورد دیگری که باید در رابطه با کارکرد سیستم پنوماتیک در نظر بگیریم مخزن هوا است. با توجه به این که هوا ، تراکم پذیری بسیار بالایی دارد ، بدون وجود مخزن هوا و تنها با استفاده از لوله ها و اتصال کمپرسور به محرک، کارکرد سیستم ، بسیار آهسته خواهد بود. در نتیجه ، به مخزنی نیاز داریم تا این هوای فشرده در آن ذخیره و در مواقع لزوم به سیستم وارد شود.