آشنایی با جک پنوماتیک
جک های پنوماتیک در بین دستگاههای مکانیکی جزو آخرین اجزا به شمار میآیند. این جکها به نام سیلندر های پنوماتیکی نیز مینامند. شیوهی کار در آنها بر اساس مکانیزم پنوماتیک است. که از هوای فشردهشده برای ایجاد یک نیروی مکانیکی استفاده میشود. این تجهیزات پنوماتیکی دارای کاربردهای زیادی در صنایع گوناگون هستند. چرا که انرژی و حرکت مکانیکی تولیدی توسط جک های پنوماتیک موجب حرکتهای چرخشی و خطی خواهند شد. این ابزار در واقع عملگرهایی هستند که با سیستم پنوماتیک کار میکنند. شباهتهایی بین این جکها و جک های هیدرولیک نیز وجود دارد. در ادامه به معرفی انواع سیلندرهای پنوماتیک و اطلاعات پیرامون آنها میپردازیم.
حتما بخوانید:
جک یا سیلندر پنوماتیک چیست؟
این جک ها که سیلندر های هوا نیز به آنها گفته میشود. ابزار هایی هستند که نیروی حاصل از هوای فشرده شده را به انرژی مکانیکی مبدل میکنند. انرژی مکانیکی حاصل از این طریق نیز حرکتهایی که غالبا خطی و یا چرخشی هستند را ایجاد میکند. در سیستم های پنوماتیک، جک های پنوماتیک در نقش محرک به حساب میآیند. از این رو به این سیلندرها محرک خطی نیز گفته میشود.
حتما بخوانید:
یونیت یا پاور پک هیدرولیک چیست؟ کاربرد آن
عملکرد سیلندرهای پنوماتیک چگونه است؟
مبنای عمل در این تجهیزات بادی استفاده کردن از نیروی هوای فشرده شده است. در واقع هوا در حالت فشرده برای آنکه بتواند کارایی و نیروی خود را بروز دهد به ابزاری مناسب نیاز دارد. هوا به صورت فشرده شده از طرق پورت های تعبیه شده در جک های پنوماتیک در بخش پشتی سیلندر تجمع یافته و سپس این هوای فشرده که فشار بالایی نیز دارد. صفحهای که به شفت سیلندر وصل است به حرکت وا میدارد. با شروع حرکت این صفحه جک نیز قادر است تا عملکرد و کارایی خود را نشان دهد. در اغلب اوقات از سیلندرهای پنوماتیک برای انجام جا به جایی های خطی بهره گرفته میشود.
سیلندرهای پنوماتیک از چه بخشهایی تشکیل شدهاند؟
سیلندرهای بادی مورد استفاده در انواع صنایع گوناگون از بخشهای زیر تشکیل شدهاند:
بدنه (پوسته):
این قسمت همچون یک استوانهی تو خالی بوده و سطح درونی آن هم صیقل داده شده است. پوسته در سیلندرهای پنوماتیک از جنس آلومینیوم و فولاد و استیل ساخته و تهیه میشود.
پیستون:
این بخش داخل بدنه قرار میگیرد و هم جنس با پوسته است.
پکینگ:
بر روی پیستون قرار میگیرد و به عنوان آب بند مورد استفاده قرار میگیرد.
شفت یا میله:
این میله متشکل از فولاد و کربن سخت و استیل است که روکشی از جنس کروم بر روی آن قرار میدهند.
کفشک:
روی این کفشکها پروت های ورودی و خروجی جک های پنوماتیک تعبیه میشود. جنس مورد استفاده در آنها نیز استیل یا فولاد خواهد بود.
ضربهگیر:
ضربهگیر که به آن ترمز نیز گفته میشود در قسمت ابتدایی و انتهایی جک تعبیه شده و مانع از ضربه زدن جک میشوند.
این اجزای تشکیل دهنده بسته به نوع استفاده و کاربردی که دارند از قطر و اندازههای مختلفی برخوردار هستند. فشار وارد به جک های پنوماتیک در اغلب اوقات پایین بوده و بیشترین میزان این فشار چیزی در حدود 300 بار میباشد.
حتما بخوانید: انواع محرک های صنعتی (هیدرولیک، پنوماتیک و الکتریکی)
مفاهیم مهم در رابطه با سیلندر های پنوماتیک
کورس پیستون:
فاصله بین اولین نقطهی حرکت شفت در سیلندر و یا میل پیستون تا نقطهی انتهایی حرکت را در اصطلاح کورس پیستون میگویند. این فاصله بر اساس میلیمتر اندازهگیری میشود. ( مقادیر بین 1 تا 2000 میلیمتر در انواع سیلندر های بادی هستند.)
قطر میل پیستون:
هنگامی که طول کورس پیستون زیاد است به منظور جلوگیری از آسیب و خم شدن میله پیستون باید بیشترین توان میل پیستون و یا شفت محاسبه شود. این مقادیر در جدول های استاندارد موجود است.
ضربه گیری در نقطه های انتهایی:
سرعت پیستون در جک های پنوماتیک باید قبل از پایان کورس کاهش یابد. چنانچه این کاهش سرعت به درستی انجام نشود موجب خواهد شد که جک دچار آسیب دیدگی گردد. به همین دلیل باید از یک ضربهگیر در دو طرف سرپوش های سیلندر استفاده نمود.
حتما بخوانید: محرک پنوماتیک چیست؟
کاربرد های سیلندرهای پنوماتیکی چیست؟
این جک های بادی با واسطهی تراکم پذیری هوا از استحکام و نیز انعطاف پذیری بالایی برخوردارند. در مقابل نیروهای خارجی وارد بر آنها مقاومت بالایی نشان میدهند. همین موضوع منجر به قابل اعتماد بودن این ابزار میشود که در نتیجه کاربردهای فراوانی برای آنها به همراه دارد. این کاربردهای مربوط به جک های پنوماتیک عبارتند از:
1- باز و بستهنمودن پرو
2- در دستکاریهای رباتیک
3- در ابزار و وسایل مونتاژ
4- در هر نوع برنامه کاربردی که به حرکت بار احتیاج داشته باشد.
5- تجهیزات مربوط به انتقال و انحراف در لولهها و نیز برای دفع فشار
6- قفلهای ایمنی بر روی دربهای دسترسی
7- باز و بستهنمودن درب های کشویی در ماشین آلات مربوط به فرآیند
البته مدل و نوع این جکها در مورد استفاده از آنها تاثیر زیادی دارد. از مدلهای فشرده شده بیشتر برای محیط های کوچک بهره گرفته میشود. در کاربری هایی که نیاز به جابجا شدنهای کوتاه باشد. از سیلندر های پنوماتیک هدایت شوند نیز در نقل و انتقال بارهایی استفاده میشود که دقت بیشتری در آن ضرورت داشته باشد.
انواع مختلفی جک های پنوماتیک
این سیلندرهای بادی بر اساس شیوهکار و ساختار داخلی به دو گروه اصلی تقسیم میشوند:
1- سیلندرهای پنوماتیک از نوع خطی
2- سیلندرهای پنوماتیک از نوع چرخشی
خود این دو نوع نیز از جکها نیز گروهبندی های دیگری در درون خود دارند.
1- سیلندرهای خطی پنوماتیک:
این نوع از جکها بر اساس نیروی هوای فشردهشده در درون خود ایجاد حرکتهای خطی و رفت و برگشتی میکنند. این حرکتهای رفت و برگشتی خود به دو دستهی یک طرفه و دو طرفه تقسیم میشود.
1-1 سیلندر خطی یک طرفه:
این نوعد از سیلندر ها تنها قادر هستند تا از یک سمت و جهت کورس خود حرکت کنند. هوای فشرده از یک جهت وارد سیلندر شده و موجب به حرکت در آمدن پیستون میگردد. با خالی شدن هوای داخل پیستون فنری که در پشت پیستون تعبیه شدهاست موجب میگردد تا پیستون دوباره به حالت اولیهی خود باز گردد. از این نوع از جک های پنوماتیک در کاربریهایی همچون پرس کردن، ساخت و تهیهی گیرههای پنوماتیکی و جدا نمودن قطعات از قالبهای خود استفاده میکنند.
1-2 سیلندر خطی دو طرفه:
این نوع از سیلندرها همانطور که از نام آنها نیز میشود متوجه شد قادر به انجام حرکت در هر دو طرف کورس پیستون هستند. فرق این مدل با نوع قبلی در این است که از فنر به منظور باز گرداندن پیستون به حالت اولیهی خود استفاده نشده است. پیستون در این نوع توسط هوای فشرده شده که در سمت دیگر پیستون قرار دارد باز گردانده میشود. برخی از این مدل از جک های پنوماتیک از دو شفت در دو سمت پیستون ساخته شدهاند. به این طریق قادر به انجام کار مکانیکی در هر دو سمت هستند.
2- سیلندرهای پنوماتیکی چرخشی:
به این نوع از سیلندرهای بادی در صنعت روتاری هم گفته میشود. در این نوع از جکها حرکت چرخشی جایگزینی برای حرکت خطی و رفت و برگشتی میباشد. شفت که به پیستون متصل است در این نوع حرکت روتار دارد. این حرکت چرخشی میتواند محدود و یا نامحدود باشد. (منظور از نامحدود 360 درجه است.) جکهای بادی که به صورت نامحدود امکان چرخش داشته باشند را موتور پنوماتیکی نیز میگویند. بیشتر کاربرد این سیلندرهای بادی دو طرفه در سوراخ کاری و برش و فشردهسازی است. همچنین به منظور پایین آوردن قطعات نیز مورد استفاده دارند.
البته موارد مذکور به عنوان انواع جک های یک طرفه و دو طرفه پنوماتیک از انواع معروفتر و پرکاربرد این سیلندرها بودهاند. در حالیکه انواع دیگری از این نوع ابزار که مورد استفادهی کمتری دارند نیز وجود دارد. همانند نوع پوسته متحرک، قلمی، کامپکت، تاندوم، دورانی، بدون شفت، چهار میل و تلسکوپی که در صنعت کمتر کاربرد دارند.
نصب و نگهداری از جک های پنوماتیک
برای آن که سیلندرهای بادی عمر مفید طولانیتری داشته باشند باید به موارد زیر در هنگام نصب و در زمان نگهداری از آنها دقت نمود:
وزن سیلندر بادی:
وزنی که سیلندر باید تحمل کند باید در نظر گرفته شود. و قطر دهانهی آن با این میزان وزن تناسب درستی داشته باشد.
تنظیم دما:
فاکتور دما از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. اگر دمایی که جک در آن استفاده میشود منفی باشد پیش از استفاده باید از اقداماتی جهت پیشگیر از یخزدگی جک بهره گرفت.
تنظیم سرعت:
برای تنظیم کردن سرعت ابتدا شیر مربوط به کنترل سرعت تا تا نصف باز کرده و سپس بصورت مرحلهای رگلارتور را تنظیم مینمایید. در مرحله بعد ضربه گیر جک را نیز وصل کرده و همچنین برای سیلندرهای حساس فیلتر های مش بندی نیز استفاده شود.
تمیزی:
این که هوای فشرده شدهای که مورد استفاده قرار میگیرد تمیز باشد. در کارکرد و راندمان جک های پنوماتیک بسیار تاثیر گذار است. بنابراین در زمان اتصال به بخش ورودی دقت کنید تا گرد و خاک نداشته باشد. در زمانی که از سیلندر ها استفاده نمیشود. حتما از در پوش مخصوص برای آنها استفاده گردد.
کمک گرفتن از واحد مراقبت:
بیشتر از توان جک به ان فشاری وارد نکنید چرا که این موضوع می توان به ایجاد آسیبهای جدی در آن منجر گردد. قبل از استفاده کردن از جک حتما از واحد مراقبت استفاده شود.
حتما بخوانید:
تجهیزات و متعلقات پنوماتیک چیست؟
مزیت های استفاده از جک های پنوماتیک چیست؟
مزیت های استفاده از سیستم های پنوماتیکی از جمله سیلندر های پنوماتیک بسیار زیاد است. در خصوص این جک ها مزایا عبارتند از:
قابل اعتماد بودن و کارآمدی زیاد: دوام و اعتماد بالایی دارند و نگهداری کردن از آنها سادهتر است. به علاوه هوای فشردهشده میتواند به سهولت در لولهها منتقل شود.
سادگی و سهولت: اجزا و ساختار این سیستمها ساده هستند. و به همین دلیل برای کنترلهای خودکاری که کمتر پیچیدهاند مناسب میباشند.
ایمنی: از این سیلندرها در مکانهایی که امکان اشتعال و حتی انفجار وجود دارد نیز میتوان استفاده نمود.
مقرون به صرفه بودن: این تجهیزات ارزان قیمت بوده و هزینههای اولیهی پایینی دارد. به همین دلیل استفاده از آنها در انواع صنایع توجیه اقتصادی خوبی دارد.
کلام آخر
جک های پنوماتیک از ابزارهای پرکاربرد در بخش های مختلف از صنایع به حساب میآیند. این سیلندرها که بر اساس نیروی هوای فشرده شده کار میکنند. تجهیزات ارزان قیمت و مفیدی هستند. که میتوانند نیروی هوای فشردهشده را به حرکت های مکانیکی بدل کنند. تنوع مدل در آنها زیاد بوده و متناسب با هر نوع کاربری میتوان یک گزینه ی ایده آل از آن ها انتخاب نمود.
توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید و ساخت جک پنوماتیک فعالیتی ندارد.
