هرگاه بتوانیم هوای اطرافمان را به طریقی ذخیره و فشرده نمائیم انرژی موجود در هوای فشرده می تواند کاری را برای ما انجام دهد که به آن پنوماتیک گفته می شود.
عناصر پنوماتیکی:
عناصر پنوماتیکی به سه گروه تقسیم می شوند:
- عناصر تولیدکننده و کنترل کننده هوا مانند کمپرسورها و و احد مراقبت
- عناصر کارساز مانند سیلندرها، موتورها و ابزارها
- عناصر زمان دهنده مانند شیرها
« عناصرکارساز به عناصری گفته می شود که می تواند باری را تغییر مکان دهد و موجب دوران قسمتی از دستگاه شوند و یا بوسیله آن می توان قطعه ای را سفت و یا پرچکاری نمود که مهمترین آن سیلندر می باشد».
شیرهای پنوماتیک
دریچه های پنوماتیک یکی از وسایلی می باشند که وظیفه کنترل فشار، سرعت و میزان هوا را در این سیستم کنترل می نمایند. سیستم های پنوماتیک که به نیروی هوای فشرده شده برای انتقال نیرو وابسته می باشند، می توانند در کاربردهای صنعتی بی شماری از شیر پنوماتیک استفاده نمایند. شیرهای پنوماتیک نمونه های مختلفی را دارا می باشند که در ادامه به نمونه های مختلف آن خواهیم پرداخت و با مکانیسم آن ها آشنا خواهیم شد.
شیر پنوماتیک دو طرفه
مکانیزم این شیر به گونه ای است که یک سوپاپ دو طرفه، هوا را از دو جهت عبور می دهد .در صورتی که درگاه های سوپاپ هوا بسته باشد، هوا نمی تواند از طریق شیر جریان یابد اما اگر درگاه ها باز باشند، ممکن است هوا از درگاه اول و از طریق شیر و از طریق پورت دوم یا در جهت مخالف حرکت کند.
شیر سه جهته
یک دریچه هوایی سه طرفه جهت دار، دارای سه درگاه است که هر یک از آن ها هدف دیگری را ارائه می دهد .درگاه اول برای اتصال شیر به یک محرک یا وسیله دیگر استفاده می شود؛ پورت دوم به یک جریان هوا وصل می شود؛ درگاه سوم به عنوان خروجی اگزوز استفاده می شود. هنگامی که پورت های اول و دوم باز هستند و پورت سوم بسته است، هوا از طریق دریچه به دستگاه منتقل می شود. شیرهای سه طرفه غالباً در سیلندرها به محرک ها متصل می شوند یا به صورت جفت مورد استفاده قرار می گیرند و به سیلندرهای دو حالته متصل می گردند.
سیلندر:Cylinder
سیلندر عنصری است که تولید حرکت خطی و یا دورانی می کند که تشکیل شده است از قسمتهای استوانه،سیلندر،میله پیستون، پیستون، سر وبدنه و ته بند- واشرهای آب بندی
انواع سیلندرها:
۱- سیلندر یک سوکننده ۲- سیلندر دوسرکار دوکاره ۳- سیلندر یکسر کار صفحه ای ۴- سیلندر پرده ای یا دیافراگمی ۵- سیلندر دوسرکاره دوسره ۶- سیلندر دوبل ۷- سیلندر ترکیبی ۸- سیلندر کوبه ۹- سیلندر دوران ساز ۱۰- سیلندر بالشتکی
شیرها Valves:
شیرها عناصر اصلی پنوماتیکی هستند و وظیفه سدکردن و راه دادن و تغییر مسیر جریان هوا را بعهده دارند.
شیرها دارای سه مشخصه اصلی هستند که عبارتند از: ۱- راههای شیر ۲- ایستگاه های شیر ۳- نوع تحریک و برگشت
راه شیر: یعنی تعداد دهانه های ورودی و خروجی هوا
ایستگاه های شیر: حالتهای شیر را نشان می دهد
تحریک:عملی است که موجب تغییر حالت یک شیر می شود و انواع تحریک عبارت است از: تحریک دستی، پدالی، بادی، مغناطیسی، غلطکی برگشت آزاد
برگشت: عملی است که موجب می شود شیر به حالت اول خود برگردد و انواع آن عبارت است از برگشت دستی، پدالی، بادی، مغناطیسی، فنری
اکثر سیستم‌های پنوماتیکیِ به‌کاررفته در صنعت معمولاً با هوای فشرده یا گازهای بی‌اثر فشرده راه‌اندازی می‌شوند؛ مانند کمپرسورهای سیلندری که با موتور الکتریکی راه‌اندازی می‌شوند، موتورهای هوایی، و دیگر تجهیزات. هنگامی که نیاز به سیستم‌های ارزان‌قیمت، انعطاف بیشتر یا جایگزین ایمن‌تر برای موتورهای الکتریکی و عملگرها باشد، یک سیستم پنوماتیکی که از طریق سولونید ولوهای خودکار یا دستی کنترل می‌شود، انتخاب می‌شود.
همچنین در دندان‌پزشکی، ساخت‌وساز، معدن، و بخش‌های دیگر از پنوماتیک استفاده می‌شود.
پنوماتیک فرصتی را برای ارتقای سطح توانایی صنعتی فراهم کرده و با استفاده از پنوماتیک تجهیزاتی ساخته شده که تغییرات شگرفی را در هر زمینه ایجاد کرده است.
سیلندرهای پنوماتیک
سیلندرها پنوماتیک معمولا به عنوان سیلندر هوا شناخته می شوند. سیلندرهایی هستند که از نیروی گازهای فشرده شده، برای تولید نیرویی در یک حرکت خطی معکوس استفاده می کنند.
سیلندرهای پنوماتیک انواع مختلفی دارند که از انواع آن ها می توان سیلندرهای تک کاره، سیلندرهای دو منظوره، سیلندرهای تلسکوپی چند مرحله ای و … اشاره کرد. خود سیلندر شامل محفظه ای برای ورود هوای فشرده شده و مسیری برای خروج از آن پیستونی می باشد، که بیشتر کارها را انجام می دهد. چندین نوع سیستم مختلف برای سیلندرهای پنوماتیک وجود دارد و هر یک نوع نیروی کمی متفاوت دارند. اولین و ساده ترین سیلندر پنوماتیک، تک کاره است که در آن یک سیستم پیستون محور، هوای فشرده شده را از طریق یک سولنوئید مجبور می کند دریچه پشت پیستون، راه را برای هوای کاملاً فشرده شده جستجو کند و مقدار زیادی نیرو را بر روی پیستون وارد کند. هرچه اندازه مته بزرگتر باشد، هوا به راحتی آن را جابجا می کند. سیلندر تک کاره می تواند با مکانیزم فنر فشرده شده اصلاح شود که بین انتهای سیلندر و سمت پیستون روبروی محل ورود هوای فشرده قرار داده شود. این سیستم با روشی مشابه با استاندارد کار می کند، اما پس از آزاد شدن هوای فشرده شده، پیستون مجبور می شود تا به موقعیت اصلی خود برگردد. این سیستم برای حرکت تکراری و خطی شامل بارهای سنگین استفاده می شود و برای انجام کار خود به نیروی هوای فشرده تر نیاز دارد.