مقدمة فى علم النيوماتيك

مقدمةفي علم النيوماتيك

إن كلمة نيوماتيك
نيوماتيك مشتقة من الكلمة الإغريقية ( pneumatic ) والتي تعني ( هواء ،
رياح ، تنفس ) ، وهي تعرف بأنها علم هندسي يهتم بدراسة الهواء المضغوط
وتدفقه .
واستخدام الهواء المضغوط ليس
بالجديد ، ولكن الجديد هو استخدام الهواء المضغوط في التحكم ، ففي الفترة مابين (1940-1950م
) ونتيجة للتقدم الكبير في صناعة اللدائن الصناعية أنتجت مواسير بلاستيكية رقيقة
ومتينة وبأحجام صغيرة ، وبالإضافة إلى إنتاج الصمامات الاتجاهية ذات الإحجام
الصغيرة ، مما
حث الشركات على استخدام الهواء المضغوط في التحكم ، ولكن في هذه
الفترة كانت دوائر التحكم
النيوماتيكي تحتاج لمجهود شاق عند التنفيذ ، حيث كان كل عنصر من عناصر الدائرة يثبت منفرداً .
وإذا لم ينفذ نظام التحكم بدقة متناهية أصبح كابوساً معتماً بالنسبة للفنيين نتيجة للوصلات الكثيرة والمحيرة ، لذلك كان التحكم النيوماتيكي
محدود في الصناعة لندرة الفنيين المدربين على ذلك آنذاك .
وفي منتصف عام 1960م تقدمت
صناعة صمامات التحكم واستخدمت الصمامات المنطقية في الدوائر الهوائية 0
وكانت الصمامات بالمواصفات التالية
:-
1. صغيرة الحجم . 2. جميع فتحات التوصيل توجد أسفل
الصمام .
3. استخدمت أرقام معبره عن الوظيفة لترقم مداخل ومخارج
الصمامات .
4. تعمل هذه الصمامات في مدى كبير للضغط .
5. يقلل من عمر التشغيل لهذه الصمامات إلى ( 5 – 100) مليون
دورة تشغيل .
ويضاف على ذلك ظهور الوصلات
السريعة التي تجعل عملية التوصيل تتم في لحظات ،
وكذلك ظهور بعض العناصر لكتم الصوت المزعج عند خروج الهواء الفائض من
الصمامات . الأمر الذي أدى إلى
تسهيل التركيب وتقليل تكلفة الدوائر الهوائية عن ذي قبل . وحينئذٍ يمكن القول بأن استخدامات
الهواء المضغوط في تزايد مستمر ولايمكن اليوم تصور مصانع حديثة بدون الهواء
المضغوط حيث نجد العديد من الأدوات وأجهزة التحكم النيوماتيكية في العديد
من الصناعات الغذائية والكيماوية وغيرها . وهو يستخدم أيضاً قي تشغيل
آلات الورش وأعمال التعدين وإنشاء وإصلاح الطرق .... الخ ،
وذلك لعدة أسباب أهمها :-
1. عدم تواجد التيار الكهربائي في
أماكن استخدام هذه الآلات . 2. سهولة حمل هذه الآلات .
3. متانة الآلات العاملة بالهواء المضغوط وسهولة صيانتها .
4. تصميم هذه الآلات للعمل في الظروف الصعبة حيث الأتربة ،
والماء .
5. لا يتعرض العاملون بهذه الآلات لصدمة كهر بائية كما هو
الحال في الآلات العاملة بالتيار الكهربائي
6. لا يخشى على هذه الآلات من الأحمال المفرطة.
مميزات الهواء المضغوط
( Characteristics of Compressedai ):
1. الوجود الغزير ( Abundant Supply ) : متوفر في أي مكان وبكميات غير محدوده وبدون
مقابل .
2. قابلية الخزن ( Stor able ) : بما إن الهواء يمكن خزنه بواسطة خزانات لذلك
ليس ضرورياً أن يبقى الكمبريسور شغال بشكل متواصل .
3- قابلية النقل (
Trans porta ble ) : يمكن نقله
بسهولة بواسطة خطوط أنابيب هوائية ولمسافات طويلة .
4. مستقر ( stable ) : لا يتغير الهواء بتغيرات درجات الحرارة وهذا
يضمن أو مضمون
حتى تحت ظروف حرارية حرجه ، كما إنه آمن عند زيادة الحمل
Over Load Safe .
5. غير متطاير Non-Volatile : لأن الهواء المضغوط لا ينفجر أو يحترق لذلك لا
توجد ضرورة لتجهيزات حماية ضد الأنفجارات أو
الحرائق .
6. نظيف ( Clean ) : الهواء المضغوط نظيف وتسربه لا يسبب التلوث .
7. اقتصادي ( Economical ) : إن عناصر التشغيل سهلة التركيب وهي بالتالي
غير مكلفة .
8. سريع ( Quick ) : يعتبر الهواء المضغوط وسيط سريع جداً ويسمح
للوعاء عمل
عالية ( تصل الاسطوانات النيوماتيكية إلى 1-2م/ثانية ) .
9. قابل للضغط ( Adjustable ) : تكون السرعات والقوى قابلة للضغط بشكل كبير
وذلك من خلال مكونات الدوائر النيوماتيكية .
عيوب التحكم بالهواء المضغوط
:-
1. التجهيز ( Preparation ) : يتطلب تجهيز الهواء المضغوط عناية كبيرة فالغبار والرطوبة تسبب تآكل وتلف الأجزاء النيوماتيكية .
2. قابلية الإنضغاط ( Compressible ) : ليس دائماً يمكن الحصول على السرعات الثابتة
والمنتظمة للكابس بواسطة الهواء
المضغوط .
3. متطلبات القوى ( Force Requirements ) :
يكون الهواء المضغوط اقتصادياً
إلى درجه معينة من القوى ، فعند
ضغط عمل 7bar وبالاعتماد على المسافة
والسرعة تكون القوة محددة بين 2000-3000نيوتن .
4. ضجيج التنفيس ( Exhaust Noise ) : يكون صوت تنفيس الأجزاء النيوماتيكية
عالي ، إلا إن هذه المشكلة قد تم الحد منها إلى درجة كبيرة
باستخدام مواد امتصاص الصوت ( كاتم الصوت Muffler ) .
5. التكاليف ( Costs ) : يعتبر الهواء المضغوط وسيط مكلف لنقل القدرة
إلا إن التكاليف
المرتفعة يتم تعويضها جزئياً عن
طريق استخدام أجزاء نيوماتيكية غير مكلفة ويكون الأداء مرتفع ( عدد الدورات
لفترة التشغيل
متطلبات الأمن والسلامة
( Safety Requirements ) :-
توجد عدد من المعايير
والضوابط الخاصة بمتطلبات الأمن والسلامة في النظم النيوماتيكيه ، لذلك ولكل العوامل التي تؤثر
على سلامة يجب الرجوع إلى الدليل العلمي من المجالات الهندسية المختلفة . وفيما
يتعلق بالنظم الهوائية
لأمن وسلامة العاملين يجب إتباع مايلي :
1.يمكن لأنابيب الهواء المضغوط والواقعة تحت الضغط أن تسبب
حوادث عند انفصالها ، لذلك يجب إغلاق الهواء
المضغوط مباشرة .
2. يجب أولا توصيل الأنابيب والتأكيد من صحة التوصيل قبل
فتح الهواء المضغوط .
3. يمكن للاسطوانات أن تتقدم أو تتراجع بمجرد فتح الهواء
المضغوط أبقى بعيداً عند بدأ التشغيل .
4. لا تشغل مفاتيح نهاية المشوار بيدك أثناء تحرٍ في الأعطال
. استخدم أية وسيلة أخرى .
5. يجب توصيل مفاتيح نهاية المشوار
بحيث تلامس طرف الكابس فقط وفي الاتجاه المحدد . لا توصلها في المنتصف ولا توصلها بحيث تعمل من الأمام .
6. لاتزيد ضغط الهواء أكثر من المسموح به ( 6bar )
7. أفصل مصدر الهواء المضغوط قبل فك الدائرة .
8. عند العمل مع أجهزة التثبيت (
الملازم ) يجب أن لا يؤدي فقدان الطاقة إلى فصل القطع المثبته بالملزمةالعناصر النيوماتيكية
:- ويندرج تحتها مايلي :
1 وحدات
إعداد الهواء المضغوط الجاف والنظيف والتي تشمل مايلي :-
أ - الضواغط الهوائية . ب- عناصر تجفيف الهواء المضغوط . ج- وحدات الخدمة .
2. عناصر نقل القدرة النيوماتيكية
وتشمل مايلي :-
أ- خطوط التوصيل . ب- أدوات التوصيل .
3. عناصر الفعل ( الحركة ) وتنقسم
إلى :-
أ- الاسطوانات الهوائية . ب- المحركات الهوائية .
ج- عناصر الرفع بالتفريع . د- المنفاخ الهوائي .
4.
عناصر التحكم النيوماتيكية وتنقسم إلى :-
أ- صمامات التحكم في التدفق للضغط . ب- صمامات التحكم في الضغط .
ج- الصمامات الارجعية وكواتم صوت العادم.
تحضيرالهواء المضغوط :-
يتم تحضير
الهواء المضغوط الجاف بحيث يتم التخلص من الرطوبة الموجودة في
الهواء وكذلك إزالة
ذرات الغبار والأوساخ التي يحملها
الهواء معه وتعتمد الرطوبة النسبية على درجة الحرارة وحالة الطقس ويتم التخلص من الرطوبة لحماية عناصر دائرة الهواء المضغوط
طرق إزالة الرطوبة:-
1-التجفيف بامتصاص الرطوبة 2-
التجفيف بتكثيف الرطوبة
3- التجفيف بتخفيض درجة الحرارة- التبريد-
التجفيف بامتصاص الرطوبة
:
يتم التخلص من الرطوبة الموجودة
في الهواء باستخدام مادة مجففة حيث يتم امتصاص الرطوبة الموجودة في الهواء عند مروره
خلال المادة المجففة وهذه المادة تستهلك لذا يجب استبدالها بين الحين والآخر
ميزاتها :- 1- سهولة التركيب 2-
لا يوجد تكلفة تشغيلية 3-
لا تحتاج للصيانة
التجفيف بتكثيف الرطوبة
عند مرور الهواء المضغوط
بالمادة المجففة وهي عبارة عن مادة حبيبية ( سيليكا جيل ) يتم تكثيف الرطوبة على أسطح
الحبيبات وعند وصول هذه الحبيبات لدرجة الإشباع يتم نفخها بالهواء الساخن الجاف
التجفيف بتخفيض درجة الحرارة-
التبريد-
يتم في هذه الطريقة تبريد
الهواء المضغوط حتى يتم تكثيف بخار الماء بحيث يمرر الهواء من خلال مبادل حراري للوصول إلى
درجة حرارة تقارب 17م

')" class="postlink" target="_blank" rel="nofollow"> مقدمة فى علم النيوماتيك 504513

')" class="postlink" target="_blank" rel="nofollow"> مقدمة فى علم النيوماتيك 427806

جزاكم الله خيرا وبارك فيكم وجعله فى ميزان حسناتك يا أستاذ حسين

أ / أشرف العدوى
المحترم
بعد التحية
وجعله فى ميزان حسناتك أيضا أنت وجيع المسلمين والمسلمات