تجهیزات پنوماتیک؛ راهنمای انتخاب و خرید برای کاربردهای صنعتی

در اغلب ماشین‌ آلات صنعتی، قسمتی از کارها که به حرکت، جا به‌ جایی یا تغییر مسیر نیاز دارند به وسیله هوای متراکم انجام می‌شود. خوبی سیستم پنوماتیک این است که می‌توان با گروهی ساده از قطعات، حرکت‌ های تکراری و قابل‌ کنترل ایجاد کرد. با این وجود ، کارکرد مناسب یک سیستم پنوماتیکی تنها به انتخاب یک جک یا شیر پنوماتیکی وابسته نیست. پاکی هوای فشرده، سایز قطعه ها ، فشار کاری، نحوه نصب و عدم تداخل قطعات مختلف با هم ، همگی روی نتیجه نهایی موثر هستند.

در زمان خرید تجهیزات پنوماتیک بهتر است به جای انتخاب قطعه بر حسب قیمت یا موجودی، اول نیاز دستگاه تعیین گردد. در یک خط تولید صنعتی، انتخاب اشتباه حتی در یک قطعه کوچک قادر است افت سرعت یا توقف‌ های ناخواسته ایجاد کند.

تجهیزات پنوماتیک دقیقاً شامل چه مواردی هستند؟

یک سیستم پنوماتیک مجموعه ای از قطعات هستند که انتقال و استفاده از هوای فشرده را میسر می سازند. جک یا سیلندر پنوماتیک وظیفه تبدیل انرژی هوا به حرکت مکانیکی را دارد. شیر های پنوماتیک مسیر هوا یک مدار پنوماتیک را  کنترل می‌کنند. در این میان واحد مراقبت، شرایط هوای ورودی به مدار بهتر و بهینه تر می سازد.

در کنار این قطعات، رگلاتور برای تنظیم فشار هوا ، فیلتر برای فیلتر کردن آلودگی و رطوبت، شیلنگ و اتصالات برای انتقال هوا استفاده می شود. گاها در بعضی مدار ها شیرهای کنترل جریان برای تنظیم سرعت حرکت استفاده می شوند. وقتی این قطعات به درستی مچ و هماهنگ شوند، سیستم کارکردی روان‌ تر خواهد داشت و تعمیر آن هم نیز آسان تر می‌شود.

جک پنوماتیک؛ اصلی ترین بخش اجرایی سیستم پنوماتیک

جک پنوماتیک را می‌توان قسمت اصلی اجرایی بیشتر سیستم‌ های هوای متراکم دانست. جایی که فشار هوا به حرکت خطی تبدیل می‌شود. این فرایند برای هل دادن یک قطعه ، جابه جایی یک محور یا اجرای یک عملیات تکرار شونده کارایی دارد.

انتخاب جک فقط با توجه به قطر انجام نمی‌شود. قطر پیستون روی نیروی قابل تولید اثر دارد، اما کورس، فشار کاری، سرعت مورد نیاز، نوع بار و فضای نصب نیز اهمیت دارند. مثلا اگر کورس را بیشتر از نیاز سیستم انتخاب کنید. هم اندازه مجموعه زیاد می شود و هم امکان دارد مصرف هوا بالا رود. از طرف دیگر، جکی که از لحاظ قطر کوچک باشد شاید در فشار فعلی نتواند نیروی لازم را ایجاد کند.

مدل جک نیز باید با کارایی آن همخوانی داشته باشد. نمونه های استاندارد، قلمی، کامپکت، چهار میل، پروفیلی، بدون شفت و دورانی هرکدام برای شرایط خاص خود طراحی و ساخته شده‌ اند.

شیر پنوماتیک و شیر برقی چه نقشی در سیستم پنوماتیک دارند؟

اگر جک پنوماتیک را قطعه اصلی حرکتی بدانیم ، آنگاه شیر پنوماتیک بخش کنترل مسیر هوا را دارد. این شیرها مشخص می کنند هوا از کدام مسیر وارد شوند و از کدام قسمت خارج شوند. در شیر های سه فرمانه حتی در شرایطی خاص حرکت جک را تغییر می کنند.

در مدار های ساده امکان دارد از شیرهای دستی یا مکانیکی استفاده بشود . اما در ماشین‌ آلات اتوماتیک، شیر برقی پنوماتیک انتخاب منطقی تری است. این شیر ها با گرفتن فرمان الکتریکی می‌توانند مسیر هوای متراکم را عوض کنند . همچنین قابلیت هماهنگی با سنسور ها، PLC و سایر قطعات کنترلی را ایجاد می کنند.

انتخاب تعداد پورت و وضعیت فرمان شیر باید بر حسب مدل مدار انجام گردد. شیرهای ۳/۲ بیشتر برای عملگر های یک‌ طرفه و برخی کارایی کنترلی استفاده می‌شوند. این در حالی است که شیر های ۵/۲ و ۵/۳ در مدار های مربوط به سیلندر های دو طرفه کاربرد بیشتری دارند. در مدل‌ های ۵/۳، نوع وضعیت میانی نیز باید با عملکرد مورد انتظار دستگاه تطابق داشته باشد.

واحد مراقبت پنوماتیک ؛ جایی که کیفیت هوا بهینه می‌شود

یکی از قسمت هایی که گاهی هنگام خرید تجهیزات پنوماتیک به چشم نمی آید واحد مراقبت است. واحد مراقبت مجموعه فیلتر، رگلاتور پنوماتیک و در برخی سیستم‌ها روغن‌ زن است. هوای خروجی کمپرسور همیشه به همان تمیزی که قطعات احتیاج دارند وارد مدار نمی‌ شود. وجود ذرات، آب و آلودگی می‌تواند کارکرد بعضی شیرها و سیلندرهای پنوماتیک را متوقف کند یا عمر آن‌ها را کم کند.

فیلتر پنوماتیک بخشی از ذرات و رطوبت موجود در هوای متراکم را جدا می کند. رگلاتور هم فشار را در محدوده مجاز مدار ثابت می کند. وقتی فشار بیش از نیاز سیستم باشد، بازده کاری بهتر نمی‌شود؛ بلعکس ، امکان دارد مصرف هوا و فرسودگی دستگاه زیاد شود.

در کارخانه های صنعتی، برگزیدن واحد مراقبت بایستی بر اساس دبی، فشار و کیفیت هوای مورد نیاز انجام شود، نه فقط سایز رزوه یا شکل قطعه.

چرا سایز و دبی سیستم پنوماتیک مهم است ؟

یکی از مرسوم ترین اشتباهات در زمان خرید قطعات پنوماتیک، اکتفا به تشابه رزوه دو قطعه با یکدیگر است. اینکه دو قطعه از لحاظ سایز اتصال به هم می خورند به این معنی نیست که از نظر دبی و عملکرد هم مناسب هم هستند.

در شیر ها، ظرفیت عبور هوا و افت فشار بسیار مهم است. اگر مسیر عبور بیشتر از حد معمول باشد، سرعت حرکت جک کم می شود. در نتیجه عملکرد دستگاه با فرضیاتی که در طراحی خود داشته‌ اید فاصله می‌گیرد. در اتصالات و شیلنگ‌ها نیز قطر داخلی باید متناسب با دبی مورد احتیاج باشد.

برای همین، در زمان انتخاب قطعه بهتر است مشخصات کامل تجهیز بررسی شود و فقط به عبارت‌ هایی مانند «سایز ۱/۴» یا «سایز ۳/۸» خلاصه نشود.

جنس قطعات و شرایط کاری را جدی بگیرید

شرایط محیط نصب روی انتخاب تجهیزات پنوماتیک ارتباط مستقیم دارد. قطعاتی که در محیط خشک و تمیز استفاده می‌شود، لزوماً برای فضای مرطوب، پر گرد و غبار یا دارای مواد خورنده (مثل اسید) مناسب نیست.

جنس بدنه، آب‌ بندی‌ها، استقامت در مقابل دما و نوع سیال از مواردی است که در بعضی صنایع اهمیت بالاتری پیدا می‌کنند. حتی در یک کارخانه، شرایط بخش مونتاژ می‌تواند با قسمت شست‌ و شو یا محیط نزدیک به کوره کاملاً مختلف باشد.

در کنار ویژگی های فنی، رعایت اصول نگهداری پر اهمیت است. گاهی یک قطعه از نظر مشخصات اولیه مناسب است اما به علت نصب غلط ، آلودگی هوا یا فشار خارج از محدوده، خیلی زود دچار مشکل می‌شود.

اشتباهات رایج هنگام خرید تجهیزات پنوماتیک

یکی از اشتباهات معمول ، خرید بر اساس قیمت کمتر و بدون بررسی مشخصات فنی قطعه است. قیمت مناسب زمانی ارزشمند است که قطعه بتواند نیاز یک دستگاه را برطرف کند. تعویض مکرر یک قطعه ارزان، می‌تواند در کل هزینه بالاتری نسبت به خرید یک مدل با کیفیت ایجاد کند.

اشتباه دیگر، انتخاب جک بدون محاسبه نیروی مورد نیاز است. وزن بار، جهت حرکت و فشار کاری باید در نظر گرفته شوند.

گاهی هم قطعه‌ ای از یک برند با قطعه برند دیگر بدون بررسی ابعاد، مدل اتصال و مشخصات عملکردی جایگزین می گردد . شباهت ظاهری برای مطمئن شدن از سازگاری کافی نیست.

همچنین باید هنگام سفارش، کد فنی و مشخصات دقیق ثبت گردد. در خرید های تکراری، این کار کمک می‌کند قطعات یکسان دوباره بدون خطا خریداری شوند.

واحد فنی و واحد خرید چه اطلاعاتی را باید قبل از سفارش آماده کنند؟

اگر قرار است برای خط تولید یک کارخانه تجهیزات جدید خریداری شود. جمع‌ آوری چند اطلاعات ساده قادر است جلوی حجم زیادی از اشتباهات را بگیرد. فشار هوای موجود، دبی مورد نیاز ، فضای نصب، مدل حرکت و شرایط محیطی از اطلاعات اصلی هستند.

برای جک پنوماتیک باید قطر، کورس، نوع عملکرد مشخص باشد. برای شیر باید تعداد پورت، وضعیت‌ ها، نوع فرمان، سایز، فشار و در مدل‌ های برقی، ولتاژ بوبین مشخص شود.

برای فیلتراسیون پنوماتیک و رگلاتور پنوماتیک هم ظرفیت عبور هوا و محدوده فشار اهمیت دارد. در اتصالات پنوماتیک و شیلنگ‌ها بهتر است طول مسیر و قطر داخلی و همچنین خورنده بودن محتویات هم از قبل مشخص باشد.

همکاری میان واحد فنی و خرید در این مرحله بسیار اهمیت دارد. واحد فنی نیاز اصلی را تعیین می‌کند و واحد خرید باید مطمئن شود محصولی که خریداری می‌ شود کاملا با همان مشخصات منطبق می باشد.

متریال تجهیزات پنوماتیک چه اثری بر روی نگهداری آن دارد؟

وقتی اجزای یک مدار با مشخصات مناسب انتخاب شده باشند، فشار کمتری به مابقی بخش‌ ها اعمال می‌شود. همچنین نگهداری سیستم سهولت بیشتری خواهد داشت. در مقابل، یک انتخاب غلط امکان دارد اول خودش را نشان ندهد. بلکه بعد از گذشت مدتی به شکل نشتی، کند شدن حرکت، خرابی بوبین یا افت کارکرد جک پنوماتیک ظاهر شود.

برای همین ، در نگهداری تجهیزات پنوماتیک بهتر است فقط مشکل دار عوض نشود. بلکه علت خرابی هم بررسی گردد. اگر یک مدل شیر چند بار مکررا دچار ایراد می‌شود، شاید ایراد از کیفیت هوا، فشار نامناسب، سیم‌کشی یا شرایط نصب باشد.

شرکت تامین احتیاجات فنی آرمان با بیش از 20 سال سابقه ارزشمند در زمینه واردات و فروش قطعات پنوماتیک می تواند گزینه مناسبی برای تامین تجهیزات پنوماتیکی شما باشد . 

خرید تجهیزات پنوماتیک را از کجا شروع کنیم؟

بهترین نقطه شروع، خود قطعه می باشد، نه کاتالوگ فروشنده . ابتدا مشخص کنید چه چیز مورد نیاز است. بعد از آن می‌توان به دنبال برگزیدن جک، شیر، تجهیزات هوای فشرده و اتصالات پنوماتیک رفت.

اگر بنا بر تعویض قطعه است بایستی عکس، کد فنی و هر مشخصه دیگری مدل قبلی را نگه دارید.

برای بررسی مدل‌ها و تجهیزات مورد نیاز، می‌توانید اطلاعات فنی پروژه را در اختیار تأمین‌ کننده قرار دهید. در چنین شرایطی، قیمت فقط یکی از معیار ها است.  دسترسی راحت به قطعه جایگزین و امکان خرید مجدد نیز اهمیت بالایی برای صنایع پر مصرف دارند.

تفاوت نیاز یک کارگاه با خط تولید یک شرکت چیست ؟

نوع کارکرد روی انتخاب قطعه تاثیر گذار است. در یک کارگاه که دستگاه فقط چند ساعت در روز کار می‌کند، ممکن است شرایط بهره‌ برداری با یک خط تولید سه‌ شیفته یکسان نباشد. تعداد تکرار سیکل، دمای محیط و توقف‌ های مجاز بسیار مهم است.

بعضی از خط تولید های صنایع در قبال متوقف شدن خط تولید ضرر زیادی متحمل می شوند. این کارخانه ها بهتر است علاوه بر مشخصات فنی دستگاه، بحث موجود بودن قطعات در بازار نیز برایشان معیار باشد. گاهی برگزیدن مدلی که به‌ وفور در بازار پیدا می‌شود، از نظر تعمیرات و نگهداری منطقی است.

همین طرز تفکر باعث می‌شود خرید تجهیزات پنوماتیک از یک انتخاب مالی بهینه ، به یک تصمیم آینده نگرانه تبدیل شود .

جمع‌ بندی

انتخاب تجهیزات پنوماتیک زمانی نتیجه خوب می‌دهد که کل سیستم را یک مجموعه متصل به هم و کلی ببینیم. جک، شیر، فیلتر، رگلاتور، شیلنگ و اتصالات پنوماتیک باید با فشار، دبی، نوع حرکت و شرایط کاری دستگاه همخوانی داشته باشند. توجه به این موارد از بسیاری مشکلات که بعد از پیاده سازی خودشان را نشان می‌دهند جلوگیری می‌کند.

برای قسمت فنی و خرید، ثبت مشخصات هر قطعه، بررسی شرایط واقعی کار و انتخاب بر حسب نیاز دستگاه، پروسه خرید را امن تر می‌کند. در چنین فرایندی هزینه تعمیرات و نگهداری قابل‌ کنترل‌ تر می‌شود . همچنین احتمال توقف‌ های ناشی از انتخاب نادرست کمتر خواهد شد.