سیلندر پنوماتیک – جک پنوماتیک

مقدمه مقاله جک پنوماتیک – سیلندر پنوماتیک

در این مفاله از بخش دانشنامه شرکت ایفاکو شما را با موضوع سیلندر پنوماتیک-جک پنوماتیک آشنا کنیم و در ارتباط با موضوعات مهم درباره این بحث شامل چیستی آن، مفاهیم پایه درباره جک پنوماتیک و اجزای آن صحبت کنیم. برای داشتن درک کلی در این ارتباط و به مرور آشنایی بیشتر با این موضوع با ما در این مقاله همراه باشید.

جک پنومانیک – سیلندر پنوماتیک چیست؟

سیلندر پنوماتیک ، با نام انگلیسی Pneumatic actuator ، همان فعال کننده پنوماتیک (محرک هوای فشرده) می باشد. همان طور که از نام این ابزار مشخص است این عملگر برای عملکرد فیزیکی از نیروی هوای فشرده استفاده میکند. سیلندرهای پنوماتیکی نیز با مکانیزمی مشابه جک های هیدرولیکی کار می کنند. بدین معنی که جابجایی اشیا و یا حرکت های رفت و برگشتی و انتقالی، توسط نیرویی که بر یک دیسک در یک فضای استوانه ای وارد می شود انجام می گیرد. واژه پنوماتیک (Pneumatic : پنوماتیک به زبان یونانی و نیوماتیک به زبان انگلیسی) اشاره به هوای فشرده دارد. منبعی سیال و در دسترس، با کارکرد ساده و بدون آلایندگی. همه این مزایا باعث میشود که در صنایع مختلف از این نوع ابزار استفاده فراوانی بشود. شرکت فستو آلمان یکی از بزرگترین و شناخته شده ترین شرکتهای تولید این ابزارهای صنعتی در جهان میباشد.

جک پنوماتیک با در نظر گرفتن دو مولفه اصلی می تواند تقسیم بندی شود:

• نسبت به بار کاری که باید تحمل و یا جابجا کنند.
• میزان کورس جابجایی سیلندر.

تقسیم بندی انواع سیلندر پنوماتیک

• سیلندر های DNC میل مخفی یا پروفیلی.
• سیلندر های چهار میل مهار.
• سیلندر های قلمی یا گرد.
• سیلندر های کامپکت یا فشرده.
• سیلندر های با شفت چهار گوش.
• سیلندر های بدون شفت یا رادلس.

نحوه کارکرد سیلندر پنوماتیک ( جک پنوماتیک )

به صورت ساده می توان گفت یک جک پنوماتیک (سیلندر پنوماتیک) شامل یک محفظه برای نگهداری هوای فشرده و یک ورودی برای خارج شدن هوای فشرده می باشد. اجزای داخل این ابزار نیز به صورت زیر است:

• شفت
• پیستونی که در سیلندر حرکت خطی انجام میدهد.
• قطعات و بخش های آب بندی و درزگیری برای هوای فشرده.

نحوه کار نیز ساده است. هنگامی که شیر راه دهنده، هوای فشرده را به داخل محفظه سیلندر وارد می کند طبیعتن این هوای فشرده سعی در خارج شدن از محفظه را دارد. اما چون درزها و دیواره ی سیلندر کاملن مهر موم و درزگیری شده، در نتیجه به سطح پیستون نیرو وارد می شود. این امر باعث می شود تا شفتی که پیستون در انتهای آن متصل می باشد به بیرون هدایت و رانده شود.

جک یا سیلندر های تک کاره (یک طرفه) (Single-acting Cylinder):

جک پنوماتیک تک کاره تنها از یک سمت کورس حرکتی خود می توانند کار کند. عملکرد آنها بدین صورت است که هوای فشرده از یک طرف وارد می شود و پیستون را به حرکت درمی آورد. فنر بازگرداننده که در نقطه مقابل قرار دارد تا هنگامی که فشار هوا قطع شده و تخلیه گردد پیستون و میله آن را به شکل و حالت ابتدایی آنها برمی گرداند. کاربرد این نوع جک پنوماتیک اغلب برای فشرده سازی و پرس کردن قطعات، پرتاب کردن قطعات (مانند جداسازی قطعه از قالب در هنگام ساخت)، ساختن گیره های پنوماتیکی و … می باشد. البته در برخی مدل ها، فنری در سیلندر قرار ندارد و نیروی برگشت توسط نیروی خارجی (وزن قطعات و یا …) تامین می گردد.

جک یا سیلندر های دو کاره (دوطرفه) (Double-acting Cylinder):

بر خلاف جک های تک کاره، سیلندر پنوماتیک دو کاره می تواند از هر دو سمت کورس حرکتی خود کار کند. بدین معنی که هم در حالت رفت و هم در حالت برگشت پیستون و شفت قادرند کار کنند. در این مدل از سیلندرها فنر بازگرداننده ای در کار نیست و هر دو حرکت رفت و برگشت توسط هوای فشرده انجام می گیرد. قابل ذکر است که بعضی مواقع جک های دوکاره می توانند دارای شفت دوطرفه یا میله پیستون دوطرفه باشند. این موضوع باعث می شود از دو سمت میله پیستون یا سیلندر، شفت بیرون بیاید و از هر دو طرف بتواند کار کند.

اما نکته ای در مقایسه سیلندرهایی با میل پیستون یک طرفه و دو طرفه وجود دارد. در سیلندرهای با میل پیستون دو طرفه نیروی هر دو طرف با هم برابر است زیرا سطح دو طرف پیستون یکسان می باشد. اما در سیلندرهای دو طرفه با یک میل پیستون نیروی کار رفت و برگشت متفاوت خواهد بود. دلیل این امر این است که میل پیستونی که به پیستون متصل است قسمتی از سطح تحت فشار قرار گیرنده نیروی هوای فشرده را از بین میبرد.

سیلندرهای چند حالته:

از اتصال دو یا چند سیلندر به یکدیگر سیلندرهای چند حالته یا چند موضعی ساخته میشود. در نتیجه این امکان وجود دارد که بیشتر از دو موضع انتهایی ایجاد کرد.

سیلندرهای تاندم (تندم) :

هنگامی که دو یا چند سیلندر در یک بلوک یا واحد جای بگیرند این نوع از سیلندر ساخته می شود. مزیت آن ها این است که در عین حالی که قطر نصب ثابت می ماند نیروی سیلندر بیشتر خواهد شد.

سیلندرهای با شفت چرخشی (دورانی):

همانطور که از نام این ابزار مشخص است برخلاف جک های معمولی میل پیستون یا شفت به جای حرکت رفت و برگشتی حرکت چرخشی و دورانی دارد. این حرکت دورانی می تواند محدود یا نامحدود باشد. بدین معنی که شفت به صورت دایم در حال چرخش است که به آن موتور پنوماتیکی نیز گفته می شود.

چند مفهوم پایه درباره جک پنوماتیک

کورس پیستون:

به فاصله ی بین اولین نقطه حرکت شفت سیلندر یا میل پیستون تا نقطه ی پایانی حرکت “کورس” گفته می شود. مقیاس آن بر حسب میلی متر بوده و میتواند از 1 تا 2000 میلی متر (و یا بیشتر بر اساس نوع سیلندر) باشد.

قطر میل پیستون:

در حالتی که طول کورس پیستون زیاد باشد برای اینکه میل پیستون دچار خمش و آسیب نشود نیاز است که میزان حداکثر تحمل بار میل پیستون یا شفت سیلندر دقیقن محاسبه گردد. هر قطری از سیلندرهای پنوماتیکی، دارای قطر شفت استاندارد می باشد که در جدول های استاندارد، این اعداد موجود هستند.

ضربه گیری در نقاط انتهایی:

در هنگام کار کردن یک جک پنوماتیک باید سرعت پیستون قبل از پایان کورس کاهش یابد. این کار باعث می شود تا از تصادم و ضربه خوردن قطعات جلوگیری شود. در صورتی که این کار به درستی انجام نشود نه تنها خود جک پنوماتیک دچار صدمه و آسیب خواهد شد بلکه ممکن است یک ماشین پنوماتیکی نیز بر اثر ضربه های وارد آمده دچار آسیب و صدمه گردد. بنابراین برای اینکه این صدمات برای سیلندر و ماشین بوجود نیاید سیلندرهای پنوماتیک استاندارد در دو سمت سرپوش سیلندر به سیستم ضربه گیر مجهز می شوند.