Neden Pnömatik Kullanılır?
Pnömatik Üretim tesislerinde o kadar yaygın olarak kullanılmaktadır ki, genellikle elektrik, doğalgaz ve sudan sonra dördüncü hizmet olarak kabul edilmektedir. Ancak elektrikle karşılaştırıldığında, basınçlı hava daha pahalıdır, öyleyse neden fabrika otomasyon sistemlerini çalıştırmak için bu kadar yaygın olarak kullanılmaktadır?
Ana nedenler, pnömatikleri mekanik hareketin gerçekleştirilmesi için en popüler ve uygun maliyetli seçenek haline getiren daha düşük ön ödeme ve bakım maliyetleridir. Bazıları, özellikle de üstün enerji verimliliği nedeniyle elektrik hareketinin daha iyi olduğunu iddia eden elektrikli aktüatör satıcıları olsa da, pnömatiklerin basitliğini ve güvenilirliğini yenmek zor.
Doğrusal Güç İletim Seçenekleri
Doğrusal güç aktarımı tipik olarak sıvı (havayla pnömatik veya yağlı hidrolik) veya elektrik gücü ile yapılır. Elektrik güç sistemlerinde kayışlar, kasnaklar, zincirler, dişliler ve kavramalar gibi elektromekanik cihazlar, dönme hareketini motorlardan doğrusal kuvvete dönüştürür. Ana istisna, çok hafif yükleri taşımak için kullanılan nispeten pahalı bir özel teknoloji olan doğrusal motorlardır.
Doğrusal Güç İletim Karşılaştırması
Pnömatik sistemler, hidrolik ve elektrikli sistemlerden daha basittir, ön maliyet ve bakım açısından avantajlar sağlar. Akışkan güç sistemleri, basit pnömatik ve hidrolik silindirler ve aktüatörlerle doğrusal hareket üretir. Elektriği doğrusal güce dönüştürmek, motor dönüşünü dönüştürmek için genellikle bir veya daha fazla mekanik cihaz gerektirir.
Pnömatik ve hidrolik güç aktarım yöntemleri tipik olarak daha küçük bir alanda daha fazla güç üretir, bu nedenle küçük pnömatik silindirler, belirli işleme ve diğer uygulamalarda bir ürünü tutmak için gerekli olan yüksek sıkıştırma veya konumlandırma kuvvetini sağlamak için kullanılabilir.
Bu gücün kontrolü genellikle pnömatik ve hidrolik sistemlerde elektrik sistemlerinden daha kolaydır. Silindir yönünü, hızını ve kuvvetini kontrol etmek için genellikle basit bir valf, regülatör ve akış kontrolleri yeterlidir. Bir elektrikli aktüatör, daha karmaşık otomasyon sistemi programlamasının yanı sıra genellikle bir elektronik denetleyiciye, birden çok G / Ç noktasına, iletişim kablolarına ve muhtemelen kodlayıcı geri bildirimine ihtiyaç duyar.
Bir pnömatik aktüatör tipik olarak, sert bir durdurma, yastık veya şok kullanılarak ayarlanan çok tekrarlanabilir iki hareket sonu konumuna sahiptir. Elektrikli aktüatörler de çok tekrarlanabilir ve birden fazla durdurma pozisyonuyla kolayca tasarlanabilir. Elektronikteki yeni gelişmelerle, birden fazla durdurma pozisyonunun pnömatik kontrolü artık mümkündür. Darbe sonu veya çoklu durdurma pozisyonları olsun, hem pnömatik hem de elektrikli aktüatörler yüksek hızlarda istenen konuma ulaşabilir.
“Pnömatik donanımın tasarımı da çok daha basit ve satın alması ve kurması daha ucuz.”
Bir kompresörün çalıştırılması, elektriğe kıyasla ek maliyetlere sahip olabilir, ancak bir tesiste temiz kuru havanın bulunması yaygındır. Ve pnömatik bileşenler, contaları değiştirirken veya bu konuda tüm bir silindiri değiştirirken olduğu gibi genellikle en düşük bakım maliyetlerine sahiptir; bu, bir elektrikli aktüatörü değiştirmek bir yana, servisten çok daha ucuzdur.
Gürültü, akışkan güç cihazlarında daha az endişe verici hale geliyor. Tasarımlar yıllar içinde gelişti ve gürültüyü büyük ölçüde kademeli bir elektrikli aktüatörle yaklaşık aynı seviyeye düşürdü. Kompresörlerin tasarımlarında ve verimliliğindeki yeni gelişmeler ve bir üretim tesisinde temiz kuru havanın standart kullanımı ve dağıtımı, pnömatikleri endüstriyel otomatik makineler için iyi bir seçim haline getirmektedir.
Pnömatik İçin İyi Bir Uygulama
Pnömatik güç aktarım yöntemleri, endüstriyel makinelerde parçaları ve aletleri hareket ettirmenin en iyi yoludur. Bu pnömatik sistemler, kelepçeleme, kavrama, konumlandırma, kaldırma, presleme, kaydırma, sıralama ve istifleme gibi otomatik ekipmanlarda sayısız görev gerçekleştirir. Her biri daha hassas konumlandırma için kapalı döngü kontrolü içerebilen bazı uyarlanabilir kullanımlar arasında germe, presleme, etiketleme, kabartma, kıvırma ve kesme yer alır.
Yatay ve dikey hareket ve bir kavrayıcıya sahip denenmiş ve gerçek alma ve yerleştirme yöntemi, muhtemelen pnömatiklerin en yaygın kullanımlarından biridir. Kenetleme veya parça konumlandırma işlevleri de yaygın olarak pnömatik ile uygulanmaktadır. Aletlerin hareket etmesi, bir parçanın tutulması veya bir kuvvet veya gerilim uygulanması gerekiyorsa, pnömatik sistemler muhtemelen bir çözüm sağlayabilir.
Temel Pnömatik Donanım
Tüm pnömatik sistemler belirli temel bileşenlere sahip olacaktır. İlki bir kompresör ve ardından ürettiği temiz, kuru havayı dağıtmak için bir sistemdir.
Otomatik makinelerdeki yaygın pnömatik bileşenler şunları içerir:
- hava hazırlama sistemi (kapatma / kilitleme, filtre / regülatör kombinasyonu, yumuşak başlatma valfi)
- kontrol valfleri ve manifoldlar (manuel, hava pilotu, solenoidle çalıştırılan)
- hava silindirleri ve aktüatörler
- boru ve hortumlar
- itmeli bağlantı parçaları
- silindir pozisyon sensörleri
- ayrık basınç anahtarları
- özel bileşenler ve aksesuarlar
Çoğu tesiste bir fabrika hava beslemesi olduğundan, makine pnömatik sistemi, tesis havasının bağlı olduğu hava hazırlama ünitesi ile başlar. Hava hazırlama sistemi, manuel ve kilitlenebilir bir kapatma valfi, filtre, su tutucu ve basınç regülatörü içermelidir. Ayrıca bir acil durdurma, açık koruma veya benzer bir güvenlik olayı sırasında havayı çıkarmak için elektrikle çalışan yumuşak bir başlangıca sahip olmalıdır. Hava hazırlama sistemi ayrıca bir yağlayıcı içerebilir, ancak pnömatik döner aletler kullanılmadığı sürece genellikle gerekli değildir.
Hava hazırlama sistemi tipik olarak, hava beslemesini kapatıp açmak için manuel, hava pilotlu ve solenoidle çalışan kontrol valfleri içerebilen valfleri veya valf manifoldunu besler. Bu valfler, güç aktarımının gerçekleştiği çeşitli pnömatik silindirlere ve aktüatörlere kontrol havası besler.
Pnömatik silindir konum sensörleri ve basınç anahtarları, pnömatik sistemlerde ortak bir bileşendir. Ayrıca akış kontrolleri, hızlı egzoz valfleri, el valfleri, çek valfler, sıralı basınç regülatörleri, göstergeler ve göstergeler gibi çok çeşitli özel pnömatik bileşenler de bulunmaktadır.
Başlangıç
Pnömatik sistemlerde biraz tahmin yapmakta sorun yoktur, ancak uygulamayı anladığınızdan emin olun. Ne kadar güce ihtiyacınız var? Ne kadar hızlı hareket etmen gerekiyor?
Pnömatik güç aktarımı ile, hareket ettirilecek şeyin kütlesini hız ve ivme profili ile birlikte tanımlamak önemlidir. Parçaya veya takımlara iletilecek gerekli güç de belirtilmelidir. Bu bilgiler ve alınan montaj kararları ile silindirler, borular ve valfler belirlenebilir.
Elektrik sistemleri tarafından sunulan son derece hassas ve programlanabilir hareket konumlandırmasına veya hidroliğin sağladığı çok yüksek güç seviyelerine ihtiyacınız olmadığı sürece pnömatik, birçok uygulamada en iyi seçimdir. Ancak çoğu durumda pnömatik, basit, güvenilir ve uygun maliyetli bir çözüm sağlayabilir. Öyleyse, bir sonraki hareket uygulamanızda kendinize sorun, “Neden pnömatik değil?”