سیلندر پنوماتیک

طرز کار کلی

پس از فعال شدن دستگاه، هوای فشرده در یک انتهای پیستون وارد لوله شده و نیرویی را به پیستون وارد می کند. در نتیجه، پیستون جابجا می شود.

تراکم پذیری گازها

یکی از مسائل مهمی که مهندسان در کار با سیلندرهای پنوماتیکی با آن مواجه می شوند مربوط به مسئله ی تراکم پذیری یک گاز است. مطالعات زیادی بر روی تاثیر پذیری دقت سیلندر پنوماتیکی از بار وارد بر سیلندر در زمانی که سعی می کند گاز مورد استفاده را فشرده تر کند، صورت گرفته است. تحت یک بار عمودی، زمانی که سیلندر بار کامل را به خود اختصاص می دهد، دقت سیلندر بیشترین تأثیر را دارد. مطالعه‌ای در دانشگاه ملی چنگ کونگ در تایوان، به این نتیجه رسید که این دقت در حدود ± 30 نانو متر است که هنوز در محدوده رضایت‌بخشی قرار دارد، اما نشان می‌دهد که تراکم‌پذیری هوا روی سیستم تأثیر دارد.

مکانیسم های رد شدن ایمنی

سیستم های پنوماتیک اغلب در تنظیماتی یافت می شوند که حتی خرابی سیستم حتی به صورت نادر و مختصر، غیرقابل قبول است. در چنین شرایطی، قفل‌ها گاهی اوقات می‌توانند به عنوان یک مکانیسم ایمنی در صورت از دست دادن جریان هوا (یا کاهش فشار آن) عمل کنند و در نتیجه هرگونه آسیب ناشی از چنین شرایطی را جبران یا کاهش دهند. نشت هوا از ورودی یا خروجی فشار خروجی را کاهش می دهد.

اگرچه سیلندرهای پنوماتیکی از نظر ظاهر، اندازه و عملکرد متفاوت اند، اما به طور کلی در یکی از دسته بندی های خاصی قرار که در زیر نشان داده شده است، قرار می گیرند. با این حال، انواع دیگری از سیلندرهای پنوماتیک نیز موجود است که بسیاری از آنها برای انجام عملکردهای خاص و تخصصی طراحی شده اند.

سیلندرهای تک اثره

یک سیلندر تک اثره (SAC) دارای یک ورودی است که به هوای فشرده اجازه می دهد وارد شود و میله فقط در یک جهت حرکت کند. فشار بالای هوای فشرده باعث می شود که میله با ادامه ی پر شدن محفظه سیلندر کشیده شود. هنگامی که هوای فشرده از طریق همان پورت از سیلندر خارج می شود، میله به موقعیت اولیه خود باز می گردد.

سیلندرهای دو اثره

سیلندرهای دو اثره (DAC) از نیروی هوا برای حرکت در هر دو منظور کشیده شدن و جمع شدن استفاده می کنند. آنها دو درگاه برای ورود هوا دارند، یکی برای خروج و دیگری برای ورود. طول ضربه برای این طرح محدود نیست، با این حال، میله پیستون در برابر کمانش و خم شدن آسیب پذیرتر است. محاسبات اضافی نیز باید انجام شود.

فرمول محاسبه قدرت سیلندر پنوماتیک:

در حالت کلی برای محاسبه نیروی سیلندر پنوماتیک یک فرمول اساسی وجود دارد که به شرح زیر است:

F=PA

این فرمول در واقع نمایانگر یک قانون فیزیک به نام قانون پاسکال است که میگوید، گاز یا مایع فشرده به هر متر مربع از محیط محصور در آن نیروی مشخصی را وارد میکند.

F در این فرمول نمایانگر نیرو بر حسب نیوتون، P نمایانگر فشار گاز یا مایع داخل فضای محصور (محفظه) بر حسب پاسکال میباشد و A سطح مقطع موثر بر حسب متر مربع است، به عبارتی مساحتی از داخل فضای محصور است که میخواهیم بدانیم چقدر نیرو به آن بخش از فضای محصور، که میتواند پیستون سیلندر پنوماتیک باشد، نیرو وارد میشود.

سیلندر پنوماتیک چند کیلو گرم وزنه را میتواند بلند کند؟

در واقع در محاسبه نیروی جک یا سیلندر پنوماتیک ما نیرویی رو محاسبه میکنیم که هوای فشرده به سطح(مساحت) پیستون سیلندر پنوماتیک وارد میکند. پس باید ابتدا مساحت سطح مقطع موثر پیستون سیلندر پنوماتیک را با فرمول زیر محسابه کنیم:

A=Пr²

و سپس با قرار دادن مساحت دایره به دست آمده در فرمول بالا، قدرت جک پنوماتیک بر حسب N به دست می آید که با قرار دادن آن نیرو در فرمول زیر:

F=Mgh

میتوانیم محاسبه کنیم که سیلندر پنوماتیک چند کیلوگرم وزنه را در جهت عمودی میتواند حرکت دهد. در این فرمول F نیرو، M جرم وزنه، g شتاب گرانش زمین (عدد ثابت تقریبا برابر با 10) و h ارتفاعی است که وزنه در آن قرار دارد.

• دینامیک سیالات
• توان سیال
• هیدرولیک
• سیلندر هیدرولیک
• موتور پنوماتیک
• پنوماتیک
• موتور خطی لوله ای

2. منبع محاسبه قدرت سیلندر پنوماتیک : پنوکالا