Pneumatika - Pneumatics
Pneumatika (z řeckého πνεῦμα pneuma „vítr, dech“) je odvětví strojírenství, které využívá plyn nebo stlačený vzduch .
Pneumatické systémy používané v průmyslu jsou běžně poháněny stlačeným vzduchem nebo stlačenými inertními plyny . Centrálně umístěný a elektricky poháněný kompresor pohání válce , vzduchové motory , pneumatické ovladače a další pneumatická zařízení. Pneumatický systém ovládaný manuálními nebo automatickými elektromagnetickými ventily je zvolen, když poskytuje nižší náklady, flexibilnější nebo bezpečnější alternativu k elektromotorům a hydraulickým pohonům .
Pneumatika má také aplikace ve stomatologii , stavebnictví , těžbě a dalších oblastech.
Příklady pneumatických systémů a komponent
- Vzduchové brzdy v autobusech a nákladních automobilech
- Vzduchové brzdy ve vlacích
- Vzduchové kompresory
- Vzduchové motory pro pneumaticky poháněná vozidla
- Barostatové systémy používané v neurogastroenterologii a pro výzkum elektřiny
- Kabelové tryskání , způsob instalace kabelů do potrubí
- Zubní vrtačka
- Stlačeného vzduchu motoru a stlačený vzduch vozidla
- Překládka na plyn
- Holman Projector , pneumatická protiletadlová zbraň
- Řídicí systémy HVAC
- Nafukovací konstrukce
- Lego pneumatics lze použít ke stavbě pneumatických modelů
- Varhany
- Hráč na klavír
- Pneumatický pohon
- Pneumatické vzduchové pistole
- Pneumatický měchýř
- Pneumatický válec
- Pneumatické odpalovací zařízení , typ stříkací pistole
- Pneumatické poštovní systémy
- Pneumatický motor
- Pneumatika
-
Pneumatické nástroje :
- Sbíječka používaná silničáři
- Pneumatická pistole na nehty
- Regulátor tlaku
- Snímač tlaku
- Tlakový spínač
- Spuštěna horská dráha
- Vakuová pumpa
- Vakuová kanalizace
Plyny používané v pneumatických systémech
Pneumatické systémy v pevných instalacích, jako jsou továrny, používají stlačený vzduch, protože udržitelnou dodávku lze dosáhnout stlačením atmosférického vzduchu. Ze vzduchu je obvykle odstraněna vlhkost a do kompresoru je přidáno malé množství oleje, aby se zabránilo korozi a namazaly mechanické součásti.
Továrně montovaní uživatelé pneumatického pohonu si nemusí dělat starosti s jedovatým únikem, protože plyn je obvykle jen vzduch. Menší nebo samostatné systémy mohou používat jiné stlačené plyny, které představují nebezpečí udušení , například dusík- často označovaný jako OFN (dusík bez kyslíku), pokud jsou dodávány ve válcích.
Jakýkoli stlačený plyn jiný než vzduch představuje nebezpečí udušení - včetně dusíku, který tvoří 78% vzduchu. Stlačený kyslík (přibližně 21% vzduchu) by nezadusil, ale nepoužívá se v pneumaticky poháněných zařízeních, protože představuje nebezpečí požáru, je dražší a oproti vzduchu nenabízí žádnou výkonnostní výhodu.
Přenosné pneumatické nářadí a malá vozidla, jako jsou stroje Robot Wars a další hobby aplikace, jsou často poháněny stlačeným oxidem uhličitým , protože jsou k dispozici kontejnery určené k tomuto účelu, jako jsou kanystry se sodou a hasicí přístroje, a fázová změna mezi kapalinou a plynem umožňuje získat větší objem stlačeného plynu z lehčí nádoby, než vyžaduje stlačený vzduch. Oxid uhličitý je dusivý a při nesprávném odvětrání může představovat nebezpečí zamrznutí.
Dějiny
Počátky pneumatiky lze hledat v prvním století, kdy starověký řecký matematik Hrdina Alexandrie psal o svých vynálezech poháněných párou nebo větrem.
Německý fyzik Otto von Guericke (1602 až 1686) šel o něco dále. Vynalezl vakuové čerpadlo, zařízení, které může z připojené nádoby nasávat vzduch nebo plyn. Ukázal vakuovou pumpu, která pomocí tlaku vzduchu oddělila páry měděných polokoulí. Oblast pneumatiky se za ta léta značně změnila. Přešel z malých ručních zařízení na velké stroje s více částmi, které slouží různým funkcím.
Srovnání s hydraulikou
Pneumatika i hydraulika jsou aplikace kapalinové energie . Pneumatika používá snadno stlačitelný plyn, jako je vzduch nebo vhodný čistý plyn - zatímco hydraulika používá relativně nestlačitelná kapalná média, jako je olej. Většina průmyslových pneumatických aplikací používá tlaky přibližně 550 až 690 kPa ( 80 až 100 liber na čtvereční palec ). Hydraulické aplikace běžně používají 6,9 až 34,5 MPa od 1 000 do 5 000 psi, ale specializované aplikace mohou překročit 69 MPa (10 000 psi).
Výhody pneumatiky
- Jednoduchost návrhu a ovládání-stroje jsou snadno navrženy pomocí standardních válců a dalších komponent a fungují pomocí jednoduchého ovládání zapnutí a vypnutí.
- Spolehlivost - pneumatické systémy mají obecně dlouhou životnost a vyžadují malou údržbu. Vzhledem k tomu, že plyn je stlačitelný, je zařízení méně vystaveno poškození šokem. Plyn absorbuje nadměrnou sílu, zatímco kapalina v hydraulice přímo přenáší sílu. Stlačený plyn lze skladovat, takže stroje v případě ztráty elektrické energie ještě chvíli běží.
- Bezpečnost - Ve srovnání s hydraulickým olejem je velmi malá pravděpodobnost požáru. Nové stroje jsou obvykle do určité míry bezpečné proti přetížení.
Výhody hydrauliky
- Kapalina neabsorbuje žádnou z dodané energie.
- Díky nestlačitelnosti je schopen přesouvat mnohem vyšší zatížení a poskytovat mnohem vyšší síly.
- Hydraulická pracovní kapalina je v podstatě nestlačitelná, což vede k minimálnímu působení pružiny . Když je tok hydraulické kapaliny zastaven, sebemenší pohyb nákladu uvolní tlak na náklad; pro uvolnění tlaku na zátěž není nutné „odvzdušňovat“ stlačený vzduch.
- Vysoce citlivý ve srovnání s pneumatikou.
- Dodávejte více energie než pneumatika.
- Může také provádět mnoho účelů najednou: mazání, chlazení a přenos energie.
Pneumatická logika
Pneumatické logické systémy (někdy nazývané řízení vzduchové logiky ) se někdy používají k řízení průmyslových procesů, skládající se z primárních logických jednotek, jako jsou:
- A jednotky
- Nebo jednotky
- Jednotky „relé nebo posilovače“
- Západkové jednotky
- Jednotky „časovače“
- Zesilovače fluida bez jiných pohyblivých částí než samotný vzduch
Pneumatická logika je spolehlivou a funkční řídicí metodou pro průmyslové procesy. V posledních letech byly tyto systémy do značné míry nahrazeny elektronickými řídicími systémy v nových instalacích kvůli menší velikosti, nižším nákladům, větší přesnosti a výkonnějším funkcím digitálního ovládání. Pneumatická zařízení se stále používají tam, kde dominují náklady na upgrade nebo bezpečnostní faktory.
Viz také
- Stlačený vzduch
- Praskání ozónu - může ovlivnit pneumatická těsnění
- Pneudraulics
- Historie pneumatického pohonu
Poznámky
Reference
- Brian S. Elliott, příručka pro provoz stlačeného vzduchu , McGraw Hill Book Company, 2006, ISBN 0-07-147526-5 .
- Heeresh Mistry, Fundamentals of Pneumatic Engineering , Create Space e-Publication, 2013, ISBN 1-49-372758-3 .