Neredeyse 4.000 yaşında olan pnömatik cihazlar bulundu. 2.000 yıldan daha uzun bir süre önce, Han Çinlileri bir körüğü çalıştırmak için oldukça karmaşık bir hidrolik sistem kullanıyorlardı. Giriş ve çıkış valfleri ile çift etkili bir piston bu sistemin bir parçasıydı; bunlar herhangi bir hava basıncı sisteminin temelleridir. Daha sonra, vakum pompalarını ve ardından elektriği içerecek şekilde pnömatik devrelerin temelleri geliştirildi.

20. yüzyıldaki diğer gelişmeler, bir pnömatik devrenin bileşenlerini solenoidler gibi öğeleri içerecek şekilde geliştirdi. Bağlantı noktalarının ve valflerin sayısı değişebilir ve temel pnömatik bileşenler, farklı görevleri yerine getirmek için farklı şekillerde birleştirilebilir. Sonuç olarak, temel pnömatik devreler, makine otomasyonundaki çoğu sürece uyacak şekilde yapılandırılabilir.

Pnömatik devre tasarlama

Bir pnömatik devre tasarlamak, pnömatik silindiri veya aktüatörü hava hazırlama cihazları, akış kontrolleri, hortumlar ve tüpler gibi bir dizi destekleyici bileşenle birleştirmek anlamına gelir. Aktüatör, basınçlı havayı mekanik harekete dönüştürür ve genellikle bir silindir ve bir pistonla birlikte gelir.

• Kompresör
• FRL
• Vanalar
• Silindirler

Hava Hazırlama

Kompresör

Bir pnömatik devrede ihtiyacınız olan ilk şey bir hava kompresörüdür. Tüm pnömatik cihazların optimum şekilde çalışması için tutarlı hava basıncına ve akışına ihtiyacı vardır, bu nedenle herhangi bir iyi pnömatik tasarım, hava basıncının sağlanmasıyla başlar. Kompresör ortam havasını alır, daha yüksek bir basınçta olacak şekilde sıkıştırır ve daha sonra depolama tankından sistemin çalışan parçalarına iletir.

FRL

Bu hava beslemesinin, basınçlı havayı diğer pnömatik devrelere beslemeden önce hazırlanması gerekir. Ortam havası, filtrelenmesi gereken kir ve toz gibi her türlü kirleticiyi içerir ve sıkıştırıldığında nem eklenir. Bu elemanlar çıkarıldıktan sonra, hava basıncı ve akışı doğru seviyelere ayarlanır. Gerekirse, aşağı akış ekipmanını korumak için yağlanacaktır. Sıkıştırılmış havayı filtreleme, düzenleme ve yağlama elemanları genellikle tek bir FRL ünitesinde birleştirilir.

Hava akışı

Vanalar

Bir pnömatik cihazı verimli bir şekilde çalıştırmak için kontrollü bir hava akışına ihtiyacınız vardır, bu nedenle bir pnömatik devre, havayı belirli bir oranda veya yönde sağlayan ve çıkaran bir dizi bağlantı noktası ve valf içerir. Hava beslemesini açmak veya kapatmak için basit valfler açılır veya kapatılır. Yön valfleri, havanın hangi yönde aktığını kontrol eder ve aktüatörün ters yönde hareket etmesini sağlamak için hava beslemesini tersine çevirebilir. Bir pnömatik devredeki diğer valf türleri, bir manuel kapatma emniyet valfi, bir çek valf ve bir yumuşak başlatma veya boşaltma valfi içerebilir.

Hava kaynağına bağlı devredeki ilk öğe genellikle bir pnömatik izolasyon/kilitleme valfi veya manuel kapatma tahliye valfidir. FRL ünitesinin yukarı akışına monte edilen bu, ünitenin makinede bakımını sağlar. Diğer tasarımlar, valften geçen hava akışının zaten temiz ve kuru olması için FRL ünitesinin aşağı akışına monte edildiğini gösterir. Ancak bu, filtre bakımını zorlaştırır ve servis için hava boşaltıldığında diğer ekipman üzerinde zincirleme bir etkiye sahip olabilir.

İyi bir pnömatik devre tasarımı, silindirdeki aşırı hareketi kısıtlamak için iğne veya bilyeli valfler gibi bir tür akış kontrol valfi de içerecektir. Uygun akış kontrolüne sahip uygun boyutta bir silindir havayı daha verimli kullanır ve sonuç olarak daha hızlı hareket eder ve daha kararlıdır. Silindirin içine yerleştirilmiş yastıklama, seyahatin sonunda etkisini de sınırlar. Bir pnömatik devre tasarımındaki bu bileşenlerin her ikisi de, silindiri gürültülü çarpmalardan ve olası darbe hasarlarından korumaya yardımcı olabilir.

Basit silindir devreleri

Silindirler veya aktüatörler

Pnxeumatic silindirler tek etkili veya çift etkili olabilir. Daha basit, tek etkili silindirde, piston kolu uzatması basınçlı hava ile ve geri çekme ise açık bir sarmal yay vasıtasıyla etkinleştirilir. Çift etkili silindirlerin iki ağzı vardır, böylece piston kolu basınçlı hava vasıtasıyla hem uzatılabilir hem de geri çekilebilir. Hava hazırlama ünitesinden sonra monte edilen ve PLC tarafından kontrol edilen 4 yollu solenoid valf kullanılarak da yapılabilir. Genellikle, hava akışını kontrol eden bir yay dönüşlü valfi hareket ettirmek için minimum hava basıncı kullanan bir pilot valf tarafından çalıştırılır.

Bileşenler ve konfigürasyonlar

Pnömatik sistemlerin tasarımı açıkça çok esnektir, ancak bu temel pnömatik devreler, birçok yararlı otomasyon işlevini gerçekleştirmek için en yaygın bileşenleri birleştirir. Silindirler, akış kontrolleri, FRL’ler, valfler, düğmeler ve diğer herhangi bir sayıda bileşen çeşitli konfigürasyonlarda eklenebilir, böylece neredeyse her tür pnömatik sistem kapsanır.