• p
  • p
  • p
  • p
  • p
  • p

pneumatika

Pneumatika (prema grč. /pneumatikos/, "zračno") znanstvena je i tehnička disciplina koja proučava korištenje stlačenih plinova za obavljanje rada. Za razliku od hidraulike koja koristi nestlačive kapljevine kao što su voda i ulje, pneumatika koristi zrak koji nema stalan obujam. U većini industrijskih primjena pneumatike radni tlak iznosi od 5 do 7 bara, dok su u hidraulici uobičajeni tlakovi od 70 do 350 bara, a iznimno i preko 700 bara.

prednosti pneumatike

  • Radni medij je lagan, pa ne opterećuje dovodne cijevi;
  • Nema potrebe za povratnom cijevi jer se iskorišteni zrak može ispuštati u okolinu;
  • Zrak je elastičan, pa ne postoji opasnost od hidrauličnih udara koji bi mogli oštetiti cijevi ili opremu;
  • Stlačeni zrak ima potencijalnu energiju koja se može koristiti i kada kompresor nije u pogonu;
  • Stlačeni zrak je gotovo neosjetljiv na promjene temperature i ekstremne uvjete;
  • Neosjetljiv je na radijaciju, magnetska i električna polja;
  • Sigurnost jer nije eksplozivan niti zapaljiv;
  • Prilikom ispuštanja ne zagađuje okoliš;
  • Neosjetljivost elemenata na vibracije.

svojstva pneumatskih sustava

  • Tlak zraka za napajanje 1-15 bar(uobičajeno 7 bar)
  • Pogonske temperature zraka od -10 do 60 ?C (maksimalno do 200 ?C)
  • Optimalna brzina strujanja zraka 40 m/s
  • Gibanje elemenata: pravocrtno i rotacijsko
  • Brzina cilindara 1-2 m/s (maksimalno oko 10 m/s)
  • Maksimalna ostvariva sila oko 40 kN
  • U pneumatskim sustavima se kod temperatura stlačenog zraka manjim od -10 ?C pojavljuju problemi sa zaleđivanjem, dok se kod temperatura većih od 60 ?C pojavljuje problem brtvljenja

dijelovi pneumatskog sustava mogu se prema njihovoj funkciji u sustavu podijeliti na:

  • dobivanje i razvod zraka
  • priprema zraka
  • izvršni pneumatski uređaji
  • upravljački dijelovi
  • upravljačko-signalni dijelovi
  • pomoćni dijelovi

dobivanje i razvod zraka

Dijelovi za proizvodnju i razvod zraka imaju zadatak potrošačima osigurati potrebne količine stlačenog zraka odgovarajućih parametara (kompresor, spremnik, cjevovodne mreže za razvod). Grupa za pripremu zraka sadrži filtar zraka, regulacijski ventil i eventualno mazalicu. Glavni vod postavlja se s padom od 1 - 2% u smjeru strujanja zraka, kako bi se osiguralo otjecanje kondenzirane vode. Glavni vod treba osigurati ujednačeni tlak bez obzira na potrošnju zraka.

kompresor zraka

Kompresor stlačenog zraka služi za pretvorbu mehaničke energije u energiju stlačenog zraka, dok se u pneumatskim motorima obavlja pretvorba energije u suprotnom smjeru. Kompresori zraka i pneumatski motori bitno se ne razlikuju, a konstrukcijski se razlikuju samo u detaljima. Ako se npr. punjenje i pražnjenje cilindra klipnog motora ili kompresora vrši preko usisnih i ispušnih ventila, motor mora imati mehanizam za prisilno otvaranje/zatvaranje ventila (koljenčasto ili bregasto vratilo), dok je kod kompresora moguće samoradno pokretanje ventila (pomoću samog tlaka zraka u cilindru). Često isti stroj može raditi kao kompresor ili motor, zavisno od ugradnje, odnosno povezivanja u sustav.

sušenje i hlađenje zraka

U pneumatskim upravljačkim i izvršnim elementima ne smije se dopustiti kondenzacija vlage iz zraka. Zato se suvišna vlaga mora izdvojiti, a to se vrši na izlazu kompresora zraka. Postupci sušenja su: kemijski ili apsorpcijski, fizikalni ili adsorpcijski, te toplinski ili postupak pothlađivanja.

tlačna posuda ili spremnik

Svrha tlačne posude ili spremnika je: smirivanje tlačnih udara klipnog kompresora (ujednačavanje tlaka), kvalitetnija usklađivanje rada kompresora i potrošnje, preuzimanje vršne potrošnje, te izdvajanje vode i kompresorskog ulja iz stlačenog zraka. Na primjer u prehrambenoj industriji zahtijeva se čisti zrak (suhoradni kompresor zraka, kao što je membranski ili krilni s teflonskim lamelama).

razvodna mreža

Optimalna brzina zraka u vodovima je od 10 do 40 m/s; brzine veće od ovih uzrokuju prevelike gubitke. Promjer cjevovoda odabire se tako da gubici tlaka ne prelaze dopuštenu vrijednost (obično se uzima 5% od radnog tlaka ili 0,1 bar). Kako bi se izbjegao prodor kondenzata prema potrošačima, vodovi se postavljaju koso s padom od 1-2%, izlazi prema potrošačima izvode se na gornjoj strani cijevi, na krajevima vodova, uvijek se na najnižem mjestu stavlja posuda za odvajanje kondenzata, vodove treba toplinski izolirati pri prolasku kroz jače zagrijane prostore. Vodovi moraju biti postavljeni pristupačno, radi održavanja. Glavni vodovi izrađuju se od metalnih cijevi (čelik, bakar), a u sve većoj mjeri i od plastičnih materijala. Razvodni vodovi na strojevima se u pravilu izrađuju iz plastike.

odvajač kondenzata

Odvajač kondenzata postavlja se na najnižim mjestima u cjevovodnoj mreži i ispred uzlaznih dionica. Nakupljeni kondenzat potrebno je redovito ispuštati prije nego se čašica za kondenzat napuni preko označene granice. Često se koriste automatski odvajači kondenzata. U filtrima koji se ugrađuju ispred izvršnih pneumatskih elemenata izdvaja se uz ostalu nečistoću i kondenzat. Uređaj za automatsko odvajanje kondenzata često se ugrađuje i na dno čašice filtra.

priprema zraka

Dijelovi za pripremu zraka obavljaju pripremu (kondicioniranje) zraka, što uključuje čišćenje, podmazivanje i regulaciju tlaka (filtar, mazalica, regulator tlaka). Prije ulaska u pneumatske uređaje, stlačeni zrak je potrebno pripremiti, tj. izvršiti: pročišćavanje zraka, zauljivanje zraka i regulaciju tlaka zraka. Jedinica za pripremu zraka sastoji se od filtra, regulatora tlaka i mazalice (zauljivač). Filtar i regulator tlaka često se isporučuju kao jedinstveni pneumatski dio.