عملگر پنوماتیکی
امروزه عملگر پنوماتیکی به عنوان یکی از اصلی‌ترین اجزاء در صنایع مختلف شناخته شده است که موجب راحتی و افزایش راندمان و کیفیت خروجی کار می‌شود. در این مقاله قصد داریم تا اطلاعات کاربردی در اختیارتان قرار دهیم که به خوبی با نحوه کارکرد، مزیت‌ها، انواع مختلف و سیر تکامل این عملگرها آشنا شوید.
عملگر پنوماتیکی و اجزاء تشکیل دهنده آن
در صنعت، عملگرهای پنوماتیکی با نام‌های مختلفی مثل سیلندر پنوماتیک، سیلندرهای هوا و محرک‌های هوا شناخته می‌شوند. از این عملگرها به عنوان وسیله‌ای برای تبدیل هوای فشرده به حرکت مکانیکی استفاده می‌شود و از سه قسمت پیستون، سیلندر و سوپاپ (پورت) تشکیل شده‌اند. با توجه به اینکه عملگر پنوماتیک از محرک خطی یا چرخشی استفاده می‌کند، به دلیل انجام فرایندهایی خاص روی آن انرژی را به حرکات مکانیکی، چرخشی یا خطی تبدیل می‌کند. بهتر است بدانید که محرک‌های خطی برای دمای بالا و بخار طراحی شده‌اند و در صنایعی به کار گرفته می‌شوند که فعالیت‌های این چنینی داشته باشند. محرک‌های چرخشی جهت نصب روی دریچه‌های یک چهارم چرخشی به کار گرفته می‌شوند.
انواع عملگرهای پنوماتیک
به طور کلی، این عملگرها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- عملگرهای چرخشی (دورانی): حرکت چرخشی این عملگرها به صورت محدود یا چرخش 360 درجه است.
- عملگر خطی: حرکت این عملگرها به صورت طولی است و می‌توان آن‌ها را به دو نوع یک طرفه و دو طرفه تقسیم بندی کرد.
عملگرهای پنوماتیکی چگونه کار می‌کنند؟
عملگر پنوماتیکی برای تولید انرژی مکانیکی به نوعی گاز تحت فشار نیاز دارد. این گاز ابتدا وارد محفظه‌ای می‌شود که فشار داخل این محفظه دو تفاوت با اتمسفر خارج از محفظه دارد. اولین تفاوت خلاف جهت بودن فشار اتمسفر داخل و خارج از این محفظه است. دومین تفاوت بیشتر بودن این فشار از فشار اتمسفر بیرون است. تفاوت‌های گفته شده موجب ایجاد حرکت در چرخ‌دنده‌ها یا پیستون‌ها می‌شود که نوع حرکت آن‌ها می‌تواند مستقیم یا دایره‌ای باشد.
کاربرد عملگر پنوماتیکی در صنایع مختلف
عملگر پنوماتیکی در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شود که در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- کمپرسورهای هوا
- ماشین‌آلات بسته‌بندی و تولید
- موتورهای خودرو
- هواپیما
- راه‌آهن
مزایای استفاده از عملگرهای پنوماتیکی
اصلی‌ترین مزیت عملگر پنوماتیکی نسبت به عملگرهای دیگر مانند الکتریکی، ایمنی و قابل اطمینان بودن دستگاه است. این عملگر به دلیل عدم نیاز به برق و ایمنی در برابر احتراق در مواردی استفاده می‌شود که امکان استفاده از برق وجود نداشته باشد یا ممکن است احتراق و آتش‌سوزی به وجود بیاید. دلیل اصلی عدم نیاز به احتراق و برق این است که این عملگر هوای فشرده را ذخیره کرده و برای فعالیت مجدد از آن استفاده می‌کند. مزیت دیگر این عملگر تعمیر و نگهداری کمتر و دوام بالای آن است که می‌تواند هزینه یک فعالیت صنعتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
مسیر تکامل عملگرهای پنوماتیکی
این عملگر مانند سایر اختراعات بشر نواقص فراوانی داشت که از اصلی‌ترین آن‌ها می‌توان به عمر کوتاه سیلندرها به دلیل ضربات وارده از سمت سیلندر به انتهای پیستون اشاره کرد. با پیشرفت تکنولوژی، مهندسان موفق به برطرف کردن این نقص بزرگ شدند. برای برطرف کردن این نقص، یک ضربه‌گیر در مسیر حرکت پیستون قرار گرفت که وظیفه آن مهار پیستون قبل از برخورد به انتهای سیلندر بود.
کلام آخر
یکی از مهم‌ترین اجزایی که در بسیاری از صنایع از آن استفاده می‌شود، عملگر پنوماتیکی است. آشنایی با نحوه کارکرد این قطعه و انواع آن موجب انتخاب مناسب‌ترین نوع براساس صنعت مد نظر خواهد شد. اهمیت انتخاب مناسب‌ترین نوع عملگر زمانی افزایش می‌یابد که بدانید نتیجه آن باعث افزایش راندمان و بالا رفتن کیفیت محصول خروجی است.