علم پنوماتیک
پنوماتیک یکی از انواع انرژیهایی است که در حال حاضر از آن در انواع صنایع استفاده وافر میشود و میتوان گفت امروزه کارخانجات یا مرکز صنعتی کمتری را میتوان دید که از پنوماتیک استفاده نکنند و در قرن حاضر یک از انواع انرژیهای اثبات شده ای است که بشر با اتکا به آن راه صنعت را میپیماید.
پنوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنوماتیک علمی است که در مورد حرکات و وقایع هوا صحبت میکند. امروزه پنوماتیک در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و کم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر میکنند.
مهمترین خواص سیستمهای 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 میتوان 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 1 الی 2 متر بر ثانیه است و در موارد خاصی به 3 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 6 تا 7 بار است که بستگی به مقدار سرعت و مسافت طی شده سیلندر دارد. در ضمن نیروی به وجود آمده حاصل از این فرایند بین 20000 تا 30000 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.
منبع: پنوماتیک صنعتی آقای مهندس فرزادی