طراحی سیستم پنوماتیک و اجزای آن

طراحی سیستم پنوماتیک از ورود هوا به کمپرسور شروع می شود و در ادامه به بحث فیلتر کردن هوا، خشک کردن آن و...

طراحی سیستم پنوماتیک و اجزای آن

در این مقاله به بررسی طراحی سیستم پنوماتیک خواهیم پرداخت

مسیر هوای فشرده از محل تولید آن تا محل مصرف

در سیستم های پنوماتیک هوای فشرده برای انجام کارهای مکانیکی و کنترلی استفاده می شود. برای این منظور به تجهیزات مختلفی برای تولید ، هدایت و کنترل هوای فشرده نیاز داریم. نمودار زیر مسیر هوای محیط را از کمپرسور تا محل مصرف هوای فشرده نشان می دهد.

 

چرخه_تولید_هوای_فشرده

 

در طراحی سیستم پنوماتیک معمولا اجزای مختلف بسته به وظیفه ای که بر عهده دارند از نظر مکانی توزیع می شوند و جدا از هم قرار می گیرند. اگرچه این اجزا از نظر مکانی به صورت جدا از هم قرار می گیرند ولی به صورت سیستماتیک به هم متصل بوده و با هم دیگر تعامل دارند.

تولید و انتقال هوای فشرده

در ادامه نگاه کوتاهی به برخی از اجزای سیستم های پنوماتیک خواهیم داشت.

فیلتر هوا
فیلتر هوا در ورودی کمپرسور قرار گرفته است. این فیلتر از ورود ذرات آلودگی با اندازه بزرگ به سیستم هوا جلوگیری می کند. به کمک این تصفیه سازی، از ورود بخش عمده ای از ذرات ناخواسته به سیستم جلوگیری می شود.

کمپرسور
وظیفه کمپرسور فشرده سازی هوای تا فشار و حجم مورد نیاز است. کپرسور انرژی مصرفی موتورش را به صورت انرژی ذخیره شده در هوای فشرده ذخیره می کند که متاسفانه تلفات این تبدیل انرژی بسیار بالاست. رایج ترین نوع کمپرسور ها، کمپرسورهای اسکرو هستند. کپرسورهای پیستونی هم مورد استفاده هستند.

 

 

خشک کن هوا و پیش فیلتر
وقتی هوا فشرده می شود دیگر نمی تواند رطوبتی در خود نگه دارد. بنابراین با فشرده کردن هوا کمی آب به وجود خواهد آمد. از آنجایی که این آب حاصل از میعانات به بقیه سیستم آسیب می رساند باید از فرایند حذف شود. خشک کن های تبریدی می توانند این کار را انجام دهند. خشک کن های جذبی هم هستند که آب را با مواد خاصی جذب می کنند.
همچنین هوای فشرده معمولا با روغن کمپرسور یا ذراتی که در فیلتر ورودی جذب نشده اند هم آلوده می شود که موجب بروز اشکالاتی در سیستم پنوماتیک می شود مثل مشکلاتی که در شیرها ایجاد می شود. اغلب اوقات این ذرات را توسط یک فیلتر مرکزی از هوای فشرده جداسازی می کنند.

 

مقاله " آماده سازی هوای فشرده در سیستم های پنوماتیک " را مطالعه کنید.

 

مخزن ها
از مخزن ها برای ذخیره موقت هوای فشرده استفاده می شود. ذخیره سازی هوا، تامین تقاضای هوای فشرده را تضمین می کند. اغلب مخزن ها یک شیر تخلیه میعانات دارند که به صورت دستی یا اتوماتیک عمل میکند.

شبکه ی هوای فشرده
وظیفه ی این شبکه توزیع هوای فشرده از کمپرسور به تمام مصرف کننده ها می باشد. اندازه لوله ها در شبکه هوای فشرده مهم است چرا که تاثیر قابل توجهی در امنیت عملیاتی سیستم دارد.

در حالت کلی:

  • هر چه لوله ها طولانی تر باشند تلفات فشار هوا به دلیل اصطحکاک بیشتر است
  • هرچه تعداد مصرف کنندگان متصل به لوله بیشتر باشد، لوله ها باید بزرگتر باشند

کیفیت هوای فشرده
امنیت عملیاتی یک سیستم مبتنی بر هوا مستقیما به کیفیت هوای فشرده بستگی دارد. در حالت کلی هوای تمیزتر به علت کاهش خطرات ناشی از انسداد و سایش، امنیت عملیاتی سیستم را افزایش می دهد. کیفیت هوا طبق ISO 8573-1:2010 استاندارد سازی شده است.

 

کلاس های مختلف آلایند ها و خلوص- استاندارد ISO 8573-1
ذرات ، روغن و آب مهمترین آلاینده ها در هوای فشرده هستند. برای هر یک از این سه، کلاس خلوص در استاندارد وجود دارد.

 

استاندارد_هوای_فشرده

 

کلاس های خلوص مطابق استاندارد ISO 8573-1 :

طبق تعریف، با کیفیت ترین هوای فشرده آن است که 100 درصد بدون روغن (کلاس 0) باشد. این کلاس خلوص در استفاده های پزشکی، صنایع غذایی و صنعت الکترونیکی مورد نیاز است.
هنگام طراحی یک سیستم هوای فشرده فاکتورهای محیطی را هم در نظر بگیرید. آلودگی هوا هنگام فشرده سازی غلیظ تر می شود. صنایعی که در نزدیکی محل مورد نظر ایجاد آلودگی می کنند تاثیر بسزایی در این مورد دارند. فاکتور های دیگر نظیر غلظت بالای اوزون می تواند روی سیستم شما تاثیر گذار باشد و به تجهیزات و مواد عایقی (آب بندی) شما آسیب بزند. پس هیچ وقت شرایط اقلیمی را نادیده نگیرید.

بنابراین به منظور تضمین عملکرد ایمن در یک سیستم پنوماتیک مهم است که:

  • بدانیم چه نوع هوایی وارد کمپرسور ما می شود
  • مطمئن شویم بعد از فشرده سازی، هوا خشک و تمیز باشد و روغن آن جدا شده باشد.
  • تاثیرات شرایط محیطی نظیر آلودگی و آب و هوا را در نظر بگیریم.
  • اجزایی که تحت بار زیاد کار می کنند به صورت منظم روانکاری شوند.

مهمترین عناصر پنوماتیک در سطح دستگاه:

اجزای_سیستم_پنوماتیک

عناصر جدا از هم با نشان ISO نشان داده می شوند که به خطوط متصل هستند. آنها چرخه هوای فشرده را نمایش می دهند. برای داشتن یک نمای بهتر، آماده سازی هوا را در پایین و فعال کننده ها را در بالای تصویر نشان داده ایم. ما می توانیم یک گروه منطقی از عناصر را تشکیل بدهیم که در تصویر بالا می توانید آن را ببینید.

آماده سازی هوا:

  • فیلتر
  • رگلاتور فشار
  • روان کننده
  • شیر فعال ساز
  • استارت نرم
  • ...

شیرهای کنترل:

  • شیر کنترل مستقیم
  • انواع دیگر شیر های کنترل
  • عناصر منطقی
  • ...

شیر های کنترل جریان، شیرهای چک:

  • شیرهای کنتر جریان، یک طرفه یا دوطرفه
  • تنظیم کننده جریان خروجی
  • شیر های بدون بازگشت (شیرهای چک)
  • لوازم کار
  • ...

فعال کننده ها، سیلندر ها:

  • سیلندرها
  • سیلندر بی سیم
  • محرک های چرخشی
  • ...

لوله ها و اتصالات:

  • برای توزیع هوای فشرده و اتصال اجزای مختلف به هم

 در ادامه چند نمونه از محصولات پنوماتیک شرکت فستو را مشاهده می کنید.

آماده_سازی_هوای_فشرده

تجهیزات آماده سازی هوای فشرده

 

اتصالات_پنوماتیک_فستو

اتصالات سیستم پنوماتیک

شلنگ های سیستم پنوماتیک

 

 شیر_پنوماتیک_فستو

شیرهای سیستم پنوماتیک

 

 

برای مشاهده خدمات موسسه موتور درایو در زمینه اجرای پروژه اتوماسیون صنعتی بر روی بنر زیر کلیک کنید.

 

 

پیشنهاد موتور درایو برای یادگیری پنوماتیک مطالعه مقالات زیر (به ترتیب) می باشد. ترتیبی که در زیر مشاهاده می کنید اصول پنوماتیک را از مبتدی ترین مسائل آن شروع کرده و تا سطح مطلوبی پیش می برد.

 

1. پنوماتیک چیست؟

2. مفاهیم اولیه و قوانین پنوماتیک

3. طراحی سیستم پنوماتیک و اجزای آن

4.شیرهای پنوماتیک

5. شیرهای کنترک جهت پنوماتیک

6. علائم استاندارد شیرهای کنترل جهت پنوماتیک

7. سیلندر های پنوماتیک - بخش اول

8. سیلندرهای پنوماتیک - بخش دوم

9. مبانی آماده سازی هوای فشرده

10. واحدهای آماده سازی هوای فشرده

11. شیرها و محرک های پنوماتیک با رابط نامور (NAMUR-interface)

12. استفاده از سیستم های پنوماتیک در محیط های خشن

 

 منبع:www.hafner-pneumatik.com

نظرات کاربران

نظر خود را ثبت نمایید

CAPTCHA code