جک پنوماتیک چیست و پدیده هیدرولیک پنوماتیک تهران

جک پنوماتیک چیست و پدیده هیدرولیک پنوماتیک تهران

جک پنوماتیک چیست؟

جک پنوماتیک یا سیلندر پنوماتیک (Pneumatic Cylinder)، پرکاربردترین تجهیزات مکانیکی در سیستم های پنوماتیک است که نیروی هوای فشرده را به حرکت خطی (Linear) یا چرخشی (Rotary) تبدیل می‌کند ، گاهی جک های پنوماتیک نقش سیلندرهای هوای فشرده (Compressed air cylinder) را در سیستم دارند .

سیلندر های پنوماتیک به سبب پوشش دهی طیف وسیعی از کاربردها ، قابلیت عملکرد مطلوب در شرایط سخت محیطی ، نصب ،راه‌اندازی آسان و تنوع فراوان در سایز و ابعاد بسیار مورد توجه مهندسان قرار گرفته اند.واضح است که سیلندرهای بادی به سبب بهره گیری از پنوماتیک و خاصیت تراکم‌پذیری هوا، محکم و انعطاف‌پذیر هستند.

اجزای تشکیل دهنده جک پنوماتیک

جک های پنوماتیک از سیلندر، پیستون و فنر تشکیل می شوند، پیستون داخل سیلندر قرار می گیرد و با ورود هوای فشرده و حرکت پیستون ، میله ی متصل به پیستون هم حرکت می نماید .

بدنه (Body): بدنه و شالوده ی اصلی سیلندر، که پیستون  و شفت درون آن قرار می گیرند. معمولاً استوانه ای طراحی می شوند و جنسی از  آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ یا پلاستیک دارند.

درگاه ، پورت  ابتدا و انتهای میله (Cap-end port): پورت ها انتهای میله سیلندر پنوماتیکی جهت ورود و خروج هوای فشرده تعبیه می شوند.

سیل کیت های آب بند (Static seal):آب بندی محکم بین میله و پیستون از خروج هوا به طرف دیگر محفظه جلوگیری می کند.

پیستون (Piston):  قطعه ای که میل پیستون به آن متصل می شود و داخل بدنه حرکت می کند.

میله پیستون ، شفت (Piston rod): شفت به پیستون متصل می شود و توسط آن حرکت می کند. مسافت و طولی که پیستون و به تبع آن میله طی می کند به عنوان طول کورس شناخته می شود.

جک پنوماتیک چگونه کار می کند؟

طرز عملکرد جک پنوماتیک

جک پنوماتیک فشار قوی

انواع جک پنوماتیک

در یک سیلندر بادی، از هوای فشرده برای اعمال نیرو بر روی پیستون و حرکت آن در یک جهت خاصی می‌گردد. این حرکت پیستون از طریق میله پیستون به قطعات هدف منتقل می‌شود.

سیلندر پنوماتیک به عنوان یک محرک یا اکچویتور معمولاً برای فشارهای کاری حداکثر 12 بار و درجه حرارت محیطی ۱۰ تا ۷۰ درجه سانتی گراد ایده آل هستند.

البته یک سری از کمپانی ها مثل کمپانی HAFNER و NORGREN جک های پنوماتیکی را ارائه می نمایند که فشارهای پنوماتیک ۳۵ بار و درجه حرارت های بسیار بالا و پایین را یه راحتی و بهترین وجه ممکن ساپورت می نمایند .

جک پنوماتیک یک طرفه (Single-acting)

یک سیلندر پنوماتیک یک جهت از نیروی هوای فشرده برای حرکت پیستون تنها در یک جهت استفاده می‌کند.اغلب یک فنر مکانیکی کار برگرداندن پیستون به موقعیت اصلی خود را انجام می دهد.برای کنترل جهت حرکت باید از شیر برقی های ۳/۲ استفاده نمود

مزایای جک پنوماتیک یک طرفه :

چرا جک پنوماتیک یک طرفه را انتخاب کنیم 

گاهی لازم است سیلندر بادی در هنگام قطع برق یا فقدان هوای فشرده موقعیتی تعریف شده داشته باشد .

گاهی میزان مصرف هوای فشرده و بهینه سازی آن حائز اهمیت است 

گاهی بهره گیری و فعال سازی آسان جک پنوماتیک از طریق شیر ۳/۲ یک مزیت برای مدار پنوماتیک است 

جک پنوماتیک دو طرفه (Double-acting)

سیلندر پنوماتیک دو جهت برای هر حرکت پیشروی و عقب نشینی به هوای فشرده نیاز دارد. برای کنترل جهت حرکت باید از شیر برقی های ۵/۲ استفاده نمود. مزیت این جک های بادی علاوه بر امکان ایجاد نیرو در دو جهت ، امکان کنترل کامل، طول کورس های طولانی و تامین نیروی خروجی ثابت در کل طول کورس می باشد.

ضعف سیلندرهای پنوماتیک دو جهت در سیستم های پنوماتیکی زمانی مشخص می شود که قرار است سیلندر هنگام خرابی یا فقدان هوای فشرده در یک موقعیت مشخص قرار بگیرد !!!

مزایای جک پنوماتیک دو طرفه

چرا جک پنوماتیک دو طرفه را انتخاب کنیم 

گاهی لازم است نیرو و حرکت در دو جهت در اختیار باشد.

گاهی ثابت بودن نیرو و حرکت در تمام طول کورس اهمیت ویژه دارد. (وابسته به بازه حرکتی شفت stroke )

گاهی لازم است بازه حرکتی وسیعی را در اختیار داشته باشیم .

انواع جک های پنوماتیک

سیلندر های بادی به لحاظ شکل ظاهری 

جک پنوماتیک 4 میل (Piston rod cylinder)

پرکاربردترین نوع جک است که از 4 میله جک را مهار می نماید. اغلب جنس آلومینیومی دارند.

جک پنوماتیک قلمی (Round cylinder) 

این جک های بادی مطابق استاندارد  ISO 6432 طراحی و ساخته می شوند خود نام آنها گویای همه چیز هست !! جنس این جک ها هم آلومینیوم می باشد و ایده آل برای جابجایی‌های سبک و ظریف می باشند.

جک پنوماتیک پروفیلی (Profile cylinder)

بر اساس استاندارد  ISO 15552 طراحی می شوند. شکل ظاهری مشابه 4 میل دارند با این تفاوت که میله ها درون بدنه تعبیه می شوند، نام میل مخفی هم به این سری اطلاق می شود.

جک پنوماتیک کامپکت (Compact cylinder)

بر اساس استاندارد ISO 21287 فشرده و سبک و مناسب برای کاربردهایی با محدودیت فضا مطلوب است.

سیلندر پنوماتیکی بدون میله، بدون شفت،رادلس  (Rodless Cylinder)

سیلندر پنوماتیک رادلس هم حرکت خطی ایجاد می نماید ولی بدون شفت  بار را در کنار پیستون حرکت می‌دهد.

مزیت اصلی این طراحی این است که می‌توان طول حرکت بیشتری را در فضای کمتری ایجاد نمود، بدون نگرانی از کمانش میله در بارهای سنگین . همچنین ایجاد نیروی یکسان در هر دو جهت .

با توجه به شیارهای نصب موجود در طرفین سیلندرهای بدون میله، می‌توان اجزای مدولار مانند ترمزها یا سنسورها را به‌طور مستقیم روی خود سیلندر نصب کرد. علاوه بر این، وجود نوار آب‌بندی داخلی و خارجی، خواص آب‌بندی مناسبی را تضمین می‌کند. این ویژگی‌ها سیکل عملکرد مطلوب طولانی بدون محدودیت را فراهم می‌آورد.

پارامترهای مهم خرید جک پنوماتیک

هنگام انتخاب یک سیلندر پنوماتیک برای یک کاربرد خاص، چندین پارامتر مانند نوع عملکرد (سینگل یا دابل اکت)، نوع اتصال، استانداردها، برند، قیمت و … باید برای اطمینان از عملکرد و سازگاری بهینه در نظر گرفته شود.

نیرو و اندازه پورت ها

بدیهی است که یک سیلندر پنوماتیکی باید نیرو و حرکت کافی را ایجاد نماید. برای محاسبه نیروی مورد نیاز جهت حرکت یک جسم با جرم m و شتاب a، می‌توان از فرمول F=m×a استفاده کرد. 

بسیار مهم است که این محاسبات را برای هر دو حالت رفت و برگشت جک انجام دهید سپس سیلندری انتخاب کنید که نیروی کمی بیشتر از نیروی محاسبه شده ایجاد نماید.

انتخاب اندازه پورت نیز از جهت اطمینان از توانایی تامین نیروی کافی دارای اهمیت بالایی است .انتخاب سیلندر با اندازه بزرگ‌تر ممکن است به دلیل هزینه‌های بالاتر مقرون به صرفه نباشد گاهی هم محدودیت ابعاد و اندازه وجود دارد!!!

طول کورس

همانطور که با آن اشاره شد ، طول کورس مسافتی است که پیستون در حین حرکت خود تحت تأثیر هوای فشرده به‌صورت خطی طی می‌کند. 

واضح است که برای بلند کردن بار به ارتفاع 1 متر، ما نیاز به سیلندر بادی با طول کورس حداقل 1 متر داریم . تخمین دقیق طول کورس می‌تواند به کاهش هزینه‌های سیلندر منجر شود.

از سوی دیگر، طول کورس بیش از حد طولانی می‌تواند منجر به تنش و خمش در پیستون شود.

سرعت

سرعت یک سیلندر پنوماتیکی یعنی میزان طی کورس سیلندر در واحد زمان . و گاهی بر مبنای کاربرد های خاص توجه به سرعت سیلندر بادی مهم خواهد بود. البته که ابزار های مدیریت سرعت نظیر شیر کنترل سرعت یا فلو کنترل ولو ها می توانند قابلیت کنترل دقیق را در اختیار شما قرار دهند.

کمپانی ها و برندهای مطرح تولید کننده جک پنوماتیک

ما در اینجا پنج کمپانی مهم تولید جک پنوماتیک در جهان را معرفی می نماییم 

کمپانی آلمانی جک پنوماتیک فستو FESTO که امروز رهبر پنوماتیک جهان است . 

کمپانی آمریکایی پارکر هانیفین  PARKER HANNIFIN که ثابت کرده لایق امپراطوری عظیم حیطه ی هیدرولیک و پنوماتیک می باشد. 

کمپانی انگلیسی نورگرن NORGREN تلفیق تکنولوژی و ظرافت امروز شما آسکو  ASCO بیمبا BIMBA هریون  HERION و چند برند مطرح دیگر را در قالب نورگرن می بینید 

کمپانی آلمانی هافنر HAFNER تولیداتی مناسب عملکرد مطلوب در بدترین شرایط آب و هوایی 

کمپانی ژاپنی اس ام سی SMC سیلندر پنوماتیک فوق العاده عالی از هر حیث 

نماد جک پنوماتیک

به جهت تکمیل اطلاعات در این مقطع به بررسی و مطالعه نماد سیلندر پنوماتیک بپردازید

خالی از لطف نیست ما را مرهون محبت خود نموده و مقاله ی پنوماتیک چیست را هم مطالعه فرمایید و بسیار خوشحال می شویم اگر نظرات ارزشمند خود را نیز با ما به اشتراک بگذارید.  

جک پنوماتیک و نماد آن پدیده هیدرولیک پنوماتیک