Charakterystyka napędów pneumatycznych
Pneumatyka jest integralną częścią techniki napędów płynowych (ang. Fluid Power Technology, niem. Fluidtechnik), która dotyczy przetwarzania energii i sygnałów sterujących za pośrednictwem sprężonego powietrza. Pneumatyka jest dziedziną nauki i techniki, zajmującą się prawami rządzącymi przepływem sprężonego powietrza, wynikającymi z mechaniki płynów i termodynamiki technicznej. W powszechnym rozumieniu pneumatyka jest techniką napędu i sterowania pneumatycznego oraz elektropneumatycznego z wykorzystaniem nadciśnienia i podciśnienia powietrza.
Czynnikiem roboczym i nośnikiem sygnałów sterujących w napędach pneumatycznych jest sprężone powietrze, którego źródłem są sprężarki. Powietrze jest powszechnie dostępne, bezpieczne, czyste ekologicznie, nie zanieczyszcza otoczenia, jest także łatwe do sprężania, magazynowania w zbiornikach i butlach, transportu do 1000 m, gwarantuje też niezawodną pracę urządzeń pneumatycznych w skrajnych temperaturach otoczenia. Powietrze wykorzystywane w napędach pneumatycznych musi być osuszane, filtrowane, a w niektórych przypadkach też smarowane. Ciśnienie z sieci sprężonego powietrza musi być zredukowane do poziomu wymaganego w napędach pneumatycznych. W przemysłowych napędach pneumatycznych wykorzystuje się sprężone powietrze pod ciśnieniem 0,4–0,7 MPa, górna granica ciśnienia wynika z opłacalności wytwarzania sprężonego powietrza. Po wykorzystaniu w układach pneumatycznych powietrze jest zwracane do atmosfery.
Powietrze jest ściśliwym czynnikiem roboczym, podlegającym prawom termodynamiki gazu doskonałego. Duża ściśliwość powietrza jest jego wadą, ponieważ utrudnia uzyskanie powolnych ruchów i płynnego sterowania siłowników pneumatycznych oraz wpływa na dokładność (synchronizację) powiązania ruchów poszczególnych zespołów maszyn i urządzeń. Siły i obciążenia zewnętrzne wpływają na prędkości elementów wykonawczych maszyn i urządzeń napędzanych siłownikami pneumatycznymi. Konstrukcja siłowników pneumatycznych określa ich przeznaczenie, zasadę działania, siłę, skok roboczy, ilość położeń, sposób sterowania.
Napędy pneumatyczne charakteryzują się budową zwartą, modułową i kompaktową, a także łatwością modyfikacji i unifikacji. Podstawowe zalety napędów pneumatycznych:
-
zabezpieczenie układu przed przeciążeniem, oporność na przeciążenia, możliwość pracy przy maksymalnych obciążeniach,
-
proste sterowanie napędów pneumatycznych z niewielkim udziałem automatyki
