پنوماتیک چیست

پنوماتیک شاخه ای از مهندسی است که با گاز و هوای فشرده سرکار دارد. سیستم های پنوماتیکی که در صنعت استفاده می شوند را معمولا با هوای فشرده یا گازهای بی اثر فشرده تقویت می کنند. با کمپرسوری که درمرکز واقع شده است و با نیروی الکتریکی کار می کند سیلندرها، موتورهوا، اکچویتور پنوماتیک و دیگر ابزار pneumatic را تقویت می کنند. سیستم پنوماتیکی که با شیرسلنوئیدی اتوماتیک یا دستی کنترل می شود را زمانی انتخاب می کنند که جایگزین ایمن، مقرون به صرفه و بسیار انتطاف پذیری برای موتورهای الکتریکی و  کچویتور هیدرولیک است. پنوماتیک در دندان پزشکی ،ساخت و ساز، معدن کاری و زمینه های دیگر نیز کاربرد دارد.

مثال هایی از سیستم های پنوماتیک

• ترمز هوا در اتوبوس، کامیون و قطار
• کمپرسورهای هوا
• ایر موتور برای خودروهایی با قدرت پنوماتیک کار می کنند
• دریل دندان
• گازهای مورد استفاده در سیستم های پنوماتیک

در سیستم های pneumatic مورد استفاده در تاسیسات ثابت مانند کارخانه ها از هوای فشرده استفاده می کنند چون یک منبع ثابت با هوی جوی تولید می کند که فشرده می شود. هوا معمولا رطوبتی دارد که حذف می شود و مقدار کمی روغن به  کمپرسور اضافه می شود تا از فرسایش پیشگیری و اجزای مکانیکی را روغن کاری کند. هرگونه گاز فشرده ای به غیر از هوا از جمله نیتروژن خطر خفگی به همراه دارد که با 78% هوا ترکیب می شود. اکسیژن فشرده (تقریبا 21% هوا) که مختنق نمی شود را در سیستم هایی استفاده نمی کنند که با استفاده از قدرت پنوماتیک تقویت می شود چون خطر اتش سوزی وجود دارد، مقرون به صرفه نیست  و مزیت عملکردی نسبت به هوا ندارد. در سیستم های کوچکتر می توان از گازهای فشرده دیگری مانند نیتروژن  استفاده کرد که خطر خفگی به همراه دارد .

ابزارهای pneumatic قابل حمل و وسایل نقلیه کوچک مانند ماشین های روباتیک اغلب با دی اکسید کربن فشرده تقویت می شوند.

تاریخچه

تاریخچه این سیستم به قرن اول برمی گردد زمانی که ریاضیدان یونان باستان هرون اسکندرانی درمورد اختراعاتش که با بخار یا باد تقویت می شدند نوشت. فیزیکدان آلمانی اتو فون گریکه بعدا یک ایده مطرح کرد. او یک پمپ خلاء ابداع کرد،وسیله ای که هوا یا گاز را از کشتی استخراج می کرد.

مقایسه با هیدرولیک

از هردوی این سیستم برای قدرت دادن به سیالات استفاده می کنند. درسیستم های پنوماتیک از گازی استفاده می کنند که به آسانی فشرده می شود در حالی در سیستم های هیدرولیک مایعاتی مانند روغن بکار می رود که نمی توان آنها را فشرده کرد. بیشتر سیستم های پنوماتیک صنعتی از فشار حدود 80 تا 100 پوند در هر اینچ مربع استفاده می کنند درحالی که فشار مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک 1000 تا 5000 پوند در هر اینچ مربع است.

مزایا

• سهودت در طراحی و کنترل: ماشین آلات pneumatic را به سادگی با استفاده از سیلندرهای استاندارد و دیگر اجزای تشکیل دهنده طراحی می کنند.
• پایایی: سیستم های پنوماتیک معمولا طول عمر بالایی دارند و ندرتا به تعمیر نیاز پیدا می کنند. چون در سیستم های پنوماتیک از گاز فشرده استفاده می کنند، تجهیزات آسیب پذیری کمتری دارند. گاز فشرده را می توان ذخیره کرد، بنابراین ماشین آلات باوجود قطع قدرت الکتریکی به کارکردن ادامه می دهند.
• ایمنی: درمقایسه با روغن هیدرولیک احتمال آتش سوزی بسیار پایینی در سیستم های پنوماتیک وجود دارد.