Pneumatika - Pneumatics

Pneumatické (stlačený vzduch) lokomotivy, jako je tento, byly často používány k tahání vlaků v dolech, kde parní stroje představovaly riziko výbuchu. Tento je zachován H.K. Porter, Inc. Č. 3290 z roku 1923.

Pneumatika (Z řečtiny: πνεύμα pneuma, což znamená dech života) je odvětví inženýrství který využívá plyn nebo stlačený vzduch.

Pneumatické systémy používané v průmysl jsou běžně napájeny z stlačený vzduch nebo komprimované inertní plyny. Centrálně umístěný a elektricky napájený kompresor pravomoci válce, vzduchové motory, pneumatické pohony, a další pneumatický zařízení. Pneumatický systém ovládaný ručně nebo automaticky elektromagnetické ventily je vybrána, pokud poskytuje levnější, flexibilnější nebo bezpečnější alternativu k elektromotory a hydraulické pohony.

Pneumatika má také aplikace v zubní lékařství, konstrukce, hornictví a další oblasti.

Příklady pneumatických systémů a komponent

Plyny používané v pneumatických systémech

Pneumatická klapka

Pneumatické systémy v pevných instalacích, jako jsou továrny, používají stlačený vzduch, protože udržitelné dodávky lze dosáhnout stlačením atmosférického vzduchu. Ze vzduchu je obvykle odstraněna vlhkost a do kompresoru se přidává malé množství oleje, aby se zabránilo korozi a namazaly se mechanické součásti.

Uživatelé pneumatického pohonu instalovaného v továrně se nemusí obávat úniku jedovatých látek, protože plyn je obvykle jen vzduch. Menší nebo samostatné systémy mohou používat jiné stlačené plyny, které představují udušení nebezpečí, jako např dusík —Často označováno 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 se nezadusil, ale nepoužívá se v pneumaticky poháněných zařízeních, protože je to nebezpečí požáru, dražší a nenabízí žádnou výhodu ve srovnání se vzduchem.

Přenosné pneumatické nářadí a malá vozidla, jako např Robot Wars stroje a jiné amatérské aplikace jsou často napájeny stlačeným vzduchem oxid uhličitý, protože kontejnery určené k jeho uložení jako např proud sody kanystry a hasicí přístroje jsou snadno dostupné a změna fáze mezi kapalinou a plynem umožňuje získat větší objem stlačeného plynu z lehčí nádoby, než stlačený vzduch vyžaduje. Oxid uhličitý je dusivý a při nesprávném odvětrávání může představovat nebezpečí zamrznutí.

Dějiny

Počátky pneumatiky lze vysledovat do prvního století, kdy byl starořecký matematik Hrdina Alexandrie psal o svých vynálezech poháněných párou nebo větrem.

Německý fyzik Otto von Guericke (1602 až 1686) zašel trochu dále. Vynalezl vakuovou pumpu, zařízení, které může nasávat vzduch nebo plyn z připojené nádoby. Ukázal, že vakuová pumpa odděluje páry měděných hemisfér pomocí tlaků vzduchu. Pole pneumatiky se v průběhu let značně změnilo. Přechod od malých ručních zařízení k velkým strojům s více částmi, které slouží různým funkcím.

Srovnání s hydraulikou

Pneumatiky i hydraulika jsou aplikace tekutina. 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 asi 80 až 100 liber na čtvereční palec (550 až 690kPa ). Hydraulické aplikace běžně používají od 6,9 do 34,5 MPa (1 000 až 5 000 psi), ale speciální aplikace mohou překročit 69 MPa (10 000 psi).^{[Citace je zapotřebí ]}

Výhody pneumatiky

• Jednoduchost designu a ovládání—Stroje lze snadno navrhnout pomocí standardních válců a dalších komponent a pracují pomocí jednoduchého ovládání zapnuto-vypnuto.
• Spolehlivost—Pneumatické systémy mají obecně dlouhou životnost a vyžadují malou údržbu. Jelikož je plyn stlačitelný, je zařízení méně vystaveno nárazům. Plyn absorbuje nadměrnou sílu, zatímco kapalina v hydraulice přímo přenáší sílu. Stlačený plyn lze skladovat, takže stroje při výpadku elektrické energie ještě chvíli běží.
• Bezpečnost—Ve srovnání s hydraulickým olejem existuje velmi nízká pravděpodobnost požáru. Nové stroje jsou obvykle do jisté míry bezpečné proti přetížení.

Výhody hydrauliky

• Kapalina neabsorbuje žádnou z dodaných energií.
• Schopný pohybovat mnohem vyšším zatížením a poskytovat mnohem vyšší síly v důsledku nestlačitelnosti.
• Hydraulická pracovní kapalina je v podstatě nestlačitelná, což vede k minimu jaro akce. Když hydraulická kapalina průtok je zastaven, nejmenší pohyb zátěže uvolní tlak na zátěž; není nutné „odvzdušňovat“ stlačený vzduch, aby se uvolnil tlak na břemeno.
• Vysoce citlivý ve srovnání s pneumatikou.
• Dodávejte více energie než pneumatika.
• Dokáže také mnoho účelů najednou: mazání, chlazení a přenos síly.

Pneumatická logika

Pneumatické logické systémy (někdy nazývané logické řízení vzduchu) se někdy používají k řízení průmyslových procesů, sestávající z primárních logických jednotek, jako jsou:

• A Jednotky
• Nebo Jednotky
• „Reléové nebo posilovací“ jednotky
• Blokovací jednotky
• Jednotky „časovače“
• Tekutiny zesilovače bez pohyblivých částí kromě samotného vzduchu

Pneumatická logika je spolehlivá a funkční metoda řízení pro průmyslové procesy. V posledních letech byly tyto systémy v nových instalacích z velké části nahrazeny elektronickými řídicími systémy z důvodu menší velikosti, nižších nákladů, vyšší přesnosti a výkonnějších funkcí digitálního ovládání. Pneumatická zařízení se stále používají tam, kde převládají náklady na upgrade nebo bezpečnostní faktory.^[1]

Viz také

• Stlačený vzduch
• Praskání ozónu - může ovlivnit pneumatická těsnění
• Pneudraulika
• Historie pneumatické síly

Poznámky

Reference

• Brian S. Elliott, Provozní příručka pro stlačený vzduch, McGraw Hill Book Company, 2006, ISBN  0-07-147526-5.
• Heeresh Mistry, Základy pneumatického inženýrství, Vytvořit vesmírnou elektronickou publikaci, 2013, ISBN  1-49-372758-3.

externí odkazy

• Čtyři způsoby, jak zvýšit pneumatickou účinnost