انواع جک پنوماتیک یکی از ابزارهای مهم در صنعت و سایر حوزه‌ها است که برای انتقال و جابجایی بارها و اجسام سنگین می‌توان استفاده کرد. این ابزار توسط هوایت عمل میکند و مز‌هایی مانند سهولت استفاده، دقت بالا و قابلیت تنظیم بر اساس نیازهای کاربر را به ارمغان می‌آورد. در این مقاله به بررسی انواع جک‌های پنوماتیک و کاربردهای آنها می‌پردازیم.
1. جک خطی پنوماتیک:
جک خطی پنوماتیک یکی از متداول‌ترین انواع جک‌های پنوماتیک است. در این نوع جک، هوا فشرده توسط یک کمپرسور به سیلندر ارسال می شود و باعث جابجایی باری می شود. این جک‌ها معمولاً در خطوط تولید، رباتیک و صنایع خودروسازی استفاده می‌شوند.
2. جک گیربکسی پنوماتیک:
جک گیربکسی پنوماتیک یک نوع جک پنوماتیک است با استفاده از گیربکس‌های مکانیکی، قدرت و سرعت بیشتری در انتقال بار که میکند. این نوع جک در برخی از برنامه‌های صنعتی و رباتیک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
3. جک پنوماتیک دوگانه عمل:
جک پنوماتیک دوگانه عمل دارای دو سیلندر است که هر یک کار متفاوت را انجام می‌دهند. یک سیلندر برای جابجایی بار به صورت خطی و دومین سیلندر برای بازگشت به حالت اولیه استفاده میشود. این جک‌ها در برخی از برنامه‌های صنعتی و خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. جک پنوماتیک چرخشی:
این نوع جک پنوماتیک برای چرخش بار یا اجسام سنگین به کار می‌رود. با استفاده از هوای فشرده، بار به آرامی چرخش می‌یابد. این جک‌ها در برخی از برنامه‌های ماشین‌های صنعتی و خطوط تولید می‌شوند.
5. نرم افزار جک پنوماتیک:
نرم افزار جک پنوماتیک یک نوع جک خطی است که قابلیت تنظیم نرمی و سرعت در جابجایی بار را فراهم می کند. این جک‌ها در برخی از برنامه‌های صنعتی و رباتیک که نیاز به جابجایی دقیق و حساس دارند، می‌شوند.
مزیت اصلی استفاده از جک های پنوماتیکی در صنعت
جک پنوماتیک منبعی در تهیه با کارکرد ساده می باشد.یکی از مهم ترین مزیت های آن پاک و بدون آلودگی آن ها به دلیل کارکرد با هوای فشرده است.به همین دلیل از نوع جک ها در صنایع غذایی و صنایع تولید دارو و… استفاده می شود.
دید کلی از سیستم پنوماتیک
سیستم سیستم پنوماتیک به گونه ای است که عملیات نیرو را به وسیله هوای فشرده انجام می دهد. تامین هوای مورد نیاز در این سیستم توسط کمپرسورها انجام می شود. کمپرسور هوا را فشار می دهد تا به فشار هوای دلخواه برسد سپس هوای فشرده را در یک مخزن ذخیره می کند.بعد از فشرده شدن توسط کمپرسور دمای هوا بالا می رود به همین دلیل می توان به اجزای سیستم آسیب می رساند به همین دلیل هوای فشرده می شود. از هدایت به سیستم باید خنک شود که از آسیب رساندن به قطعات جلوگیری شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده در عملیات خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پرفشار استفاده شود. و کارایی هایی که در طول ها و قطرهای مختلف دارند و برای فشارهای متفاوت طراحی و تولید می شوند به طور معمول از پنوماتیک در فشارهای پایین استفاده می شوند و فشاری که برای این سیلندرها در نظر گرفته می شود 300 بار می شود.
انواع جک پنوماتیک آخرین مرحله از یک مدار پنوماتیکی هستند تا به وسیله آن عملکرد فیزیکی ایجاد شود که در واقع همان عملگر های خطی یا چرخشی می باشند.
این جک ها در مدل های مختلف و بنا به نیاز مصرف کننده در بازار موجود میباشد که در زیر به معروف ترین و پر مصرف ترین آنها اشاره میکنیم:
جک پنوماتیک چهار میل
جک پروفیلی پنوماتیک (سری DNC)
جک قلمی پنوماتیک
جک کامپکت پنوماتیک
جک رادلس پنوماتیک (جک بدون شفت پنوماتیک)
انواع جک پنوماتیک چگونه کار میکنند؟
برای خرید جک پنوماتیک و آشنایی با انواع آن باید ابتدا به نحوه کارکرد آنها اشاره کوتاهی بکنیم.
تمامی سیلندر های پنوماتیک که در بالا نام برده شد با استفاده از هوای فشرده که منبع آن کمپرسور می باشد حرکت می کنند. بدین صورت که هوای فشرده با فشار بالا (نرمال 7 بار) به وسیله ی شیر برقی پنوماتیک یا شیر دستی پنوماتیک به داخل جک های بادی منتقل می شوند و پشت پیستون جک متراکم می شوند. این تراکم به سطح مقطع سیلندر پنوماتیک فشار وارد کرده و جک باز یا بسته می شود.
اجزای اصلی:
پیستون: اصلی ترین قطعه از اجزای جک پنوماتیک می باشد که دور آن پکینگ و اورینگ ها قرار می گیرند. معمولاً از آلیاژ چدن یا آلومینیوم ساخته می شوند و هوای فشرده شده کمپرسور پشت یا جلوی این قطعه قرار می گیرد و باعث حرکت جک می شود.
سیلندر: بعد از پیستون، سیلندر از اصلی ترین قطعات جک به حساب می آید که از جنس آلومینیوم ساخته می شود. پیستون و میله پیستون داخل آن قرار می گیرند و در تمامی حرکات داخل سیلندر انجام می شود. مهمترین خرابی انواع جک پنوماتیک مربوط به سیلندر می باشد چرا که حتی یک خراش کوچک داخل سیلندر باعث نشتی باد به بیرون می شود.
میله پیستون: بر روی خود پیستون سوار است و معمولاً از جنس کروم ضد آلیاژ و ساخته می شود. قسمت بالای آن اکثرا رزوه می شود که می شود جک را با مهره به دستگاه متصل نمود.
اجزای فرعی:
پکینگ ها : در جک پنوماتیک چهار میل پکینگ ها وظیفه ی نگهداری باد و به نوعی آب بندی را دارند و در تمامی سیلندر های بادی پکینگ ها بر روی پیستون اصلی سوار می شوند و پیستون اصلی بر روی دیواره ی داخلی سیلندر می لغزد. اگر این پکینگ ها وجود نداشته باشند در واقع فلز بر روی فلز کشیده می شود و باعث خرابی جک می شوند
اورینگ ها: به کمک پکینگ ها می آیند و برای آب بندی هرچه بهتر این جک ها استفاده می شوند. معمولا اورینگ ها در قسمت های بالایی و پایینی و گلویی جک قرار دارند که اجازه نشتی باد را ندهد
کفشک ها: یکی دیگر از اجزای جک پنوماتیک که فقط در مدل چهار میل است، دو کفشک مربعی می باشد که یکی در انتها و دیگری در ابتدای جک قرار دارند. کفشک پایینی وظیفه ی نگهداری پیستون و پکینگ ها را دارد و کفشک بالایی وظیفه ی نگهداری از اورینگ های گلویی و میله پیستون را دارد. همچنین مسیر های ورودی و خروجی جک بادی نیز بر روی کفشک ها قرار دارد
پورت های ورودی و خروجی: در تمامی انواع جک پنوماتیک با حداقل 1 و حداکثر 3 پورت برای ورود و خروج باد فشرده وجود داشته باشد. در جک های یکطرفه 1 پورت و در جک های دو طرفه 2 یا 3 پورت وجود دارد.
جک ها با توجه به کاربردی که در سیستم های پنوماتیک خواهند داشت در انواع مختلفی وجود دارند که تعدادی از آنها عبارت است از:
- جک پنوماتیک چهارمیل
- جک پنوماتیک قلمی
- جک پنوماتیک کامپکت (فشرده)
- جک پنوماتیک رادلس (بدون شفت)
- جک پنوماتیک کتابی
1. جک پنوماتیک چهارمیل:
جک پنوماتیک چهارمیل یا همچنین به آن جک پنوماتیک چهار پایه نیز گفته میشود. این نوع جک پنوماتیک دارای چهار پایه است که بر روی سطح کار قرار می‌گیرند و با استفاده از هوا فشرده، بار را به طور متوازن بالا و پایین حرکت می‌دهند. جک پنوماتیک چهارمیل برای بالا بردن و تثبیت بارهای سنگین و یا برای استفاده در صنایع ساختمانی و خطوط تولید بزرگ مناسب است.
2. جک پنوماتیک قلمی:
جک پنوماتیک قلمی یا جک پنوماتیک سیلندری، شامل یک سیلندر پنوماتیک است که به صورت قلمی شکل طراحی شده است. این جک ها برای انتقال بارها به صورت خطی استفاده می‌شوند. از جک پنوماتیک قلمی در خطوط تولید، رباتیک، صنایع خودروسازی و دستگاه‌های هیدرولیک استفاده میشود.
3. جک پنوماتیک کامپکت (فشرده):
جک پنوماتیک کامپکت، نوعی جک پنوماتیک است که به دلیل طراحی فشرده خود، برای فضاهای محدود و محیط‌هایی که نیاز به جک کوچک و قابل حمل دارند، مناسب است. این جک‌ها از جنس سیلندر فشرده‌ای ساخته شده‌اند و در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، رباتیک و صنایع الکترونیکی استفاده می‌شوند.
4. جک پنوماتیک رادلس (بدون شفت):
جک پنوماتیک رادلس یا جک پنوماتیک بدون شفت، از ساختاری بدون شفت برخوردار است. در این نوع جک، فشار هوا در یک سیلندر پنوماتیک اعمال میشود و بار به صورت خطی جابجا میشود. این جک‌ها برای استفاده در صنایع خودروسازی، ماشین‌آلات صنعتی و دستگاه‌های تست و اندازه‌گیری مناسب هستند.
5. جک پنوماتیک کتابی:
جک پنوماتیک کتابی نوعی جک پنوماتیک است که برای استفاده در سیستم‌های درب و پنجره مورد استفاده قرار می‌گیرد. این جک‌ها از جنس سیلندر پنوماتیک ساخته شده‌اند و برای باز و بسته کردن درب‌ها و پنجره‌هاین جک‌ها در سیستم‌های پنوماتیک استفاده می‌شوند و هدف اصلی آنها انتقال و جابجایی بارها با استفاده از قدرت هوای فشرده است. هر کدام از این انواع جک پنوماتیک دارای طراحی و کاربردهای خاصی هستند که به طور مختصر توضیح داده شد. بسته به نیاز و محیط استفاده، انتخاب مناسبی از این انواع جک‌ها می‌تواند صورت گیرد.
سنسور جک پنوماتیک
سنسور جک پنوماتیک نوعی سنسور است که برای اندازه‌گیری و کنترل وضعیت و جابجایی جک پنوماتیک استفاده میشود. این سنسورها به منظور نظارت بر عملکرد جک‌های پنوماتیک و دقت در تعیین موقعیت، فشار، و حالت آنها استفاده می‌شوند.
سنسور جک پنوماتیک می‌تواند اطلاعاتی مانند زاویه، طول کورس (مسافت حرکت خطی)، فشار هوا داخل جک، وضعیت باز و بسته بودن جک، یا موارد مشابه را اندازه‌گیری کند.
این سنسورها معمولاً با استفاده از تکنولوژی‌های مختلفی مانند پتانسیومترها، انکودرها، سنسورهای فشار، سنسورهای مغناطیسی، یا سنسورهای اولتراسونیک عمل میکنند. اطلاعات اندازه‌گیری شده توسط سنسور به سیستم کنترل مرتبط منتقل میشود تا بتواند عملکرد جک پنوماتیک را کنترل و مانیتور کند.
استفاده از سنسورهای جک پنوماتیک به کاربران امکان کنترل دقیق تر و ایمن‌تر از جک‌های پنوماتیک را می‌دهد و در برنامه‌های صنعتی، اتوماسیون، رباتیک، و سیستم‌های اتوماتیک کاربرد دارد.
نصب و نگهداری از جک پنوماتیک
مواردی در ارتباط با نصب و نگهداری جک های پنوماتیک وجود دارد که به بررسی آن می پردازیم.
وزن سیلندر پنوماتیک
دقت در انتخاب سیلندر پنوماتیک به (وزنی که قرار است سیلندر متحمل شود) و در نظر گرفتن قطر دهانه متناسب با وزن آن.
تمیزی
تمیز بودن هوای فشرده مورد استفاده بسیار مهم است بنابراین هنگام اتصال به تمیز بودن محل ورودی هوا توجه کنید با وارد شدن گرد و خاک و آلودگی عمر جک بادی کاهش می یابد بنابراین اگر از سیلندر استفاده نمی شود حتما باید درپوش آن را بست.
استفاده از واحد مراقبت
پیش از سیلندر از واحد مراقبت استفاده می شود جک پنوماتیک می تواند نیروی قابل تحمل ویژه ای را حمل کند بنابراین باید از وارد شدن بارهای اضافی به شافت و بدنه پرهیز شود
تنظیم دما
دما در جک پنوماتیک اهمیت ویژه ای دارد در صورتی که از دماهای منفی استفاده شود باید اقداماتی در جهت جلوگیری از یخ زدگی انجام شود
تنظیم سرعت
اقداماتی که در این مرحله انجام می دهیم این است که شیر کنترل سرعت را فقط تا نصفه باز کنید و مرحله به مرحله رگلاتور را تنظیم کنید سپس ضربه گیر جک را وصل کنید برای سیلندر های حساس از فیلتر های مش بندی شده ریز استفاده کنید.
در انتخاب جک پنوماتیک کدام پارامترها اهمیت دارند؟
عوامل مهمی در انتخاب جک پنوماتیک موثر هستند. که از جمله آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مشخص کردن طول کورس
- مشخص کردن قطر پیستون جک
طول کورس جک پنوماتیک را چطور می توان محاسبه کرد؟
به فاصله بین نقطه ابتدایی حرکت تا آخرین نقطه قابل پیشروی توسط شفت سیلندر پنوماتیک,کورس جک پنوماتیک می گویند. معمولا بر روی سیلندر های بادی یک پلاک وجود دارد که مشخصات سیلندر بر روی آن نوشته شده است. آسان ترین راه برای به دست آوردن کورس مراجعه به آن پلاک می باشد.در ابتدای کد یک یا چند حرف انگلیسی وجود دارد که تعیین کننده ی نوع یا مدل سیلندر است.پس از آن یک عدد نوشته شده که مربوط به قطر سیلندر می باشد و بعد از ان “X یا “0 است. و رقم بعد از آن مربوط به کورس جک می شود.برای محاسبه کردن کورس جک پنوماتیک احتیاج به انجام محاسبات سنگین نیست تنها کافی است طول حالت باز سیلندر را از طول حالت بسته ان کم کنیم بدین ترتیب کورس جک به دست می آید.
روش محاسبه قطر سیلندر پنوماتیک
همانطور که گفته شد در ابتدای کد یک یا چند حرف انگلیسی وجود دارد که تعیین کننده ی نوع یا مدل سیلندر است.پس از آن یک عدد نوشته شده که مربوط به قطر سیلندر می باشد و بعد از ان “X یا “0 است. و رقم بعد از آن مربوط به کورس جک می شود. اگر پلاک در دسترس نبود و یا پاک شده بود بهترین کار مراجعه به کاتالوگ سیلندر پنوماتیک مورد نظر و مطابقت دادن آن با نمونه در دسترس می باشد.
مشخصات فنی جک های پنوماتیک را چگونه پیدا کنیم؟
مشخصات فنی سیلندر های پنوماتیک در صفحه محصول و در بخش توضیحات هر سیلندر در کاتالوگ آنها موجود است تا شما به اسانی بتوانید از ان استفاده کنید
برای تنظیم سرعت پیستون انواع جک پنوماتیک (سیلندر بادی) چه اقداماتی را باید انجام دهیم؟
جک پنوماتیک وسیله ای است که به منظور اعمال نیرو در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.این نیرو بوسیله هوای فشرده و توسط یک پیستون خاص اعمال میشود.سرعت حرکت پیستون و اعمال فشار در صنایع مختلف بسیار دارای اهمیت است.به عنوان مثال در در برخی از صنایع لازم است پیستون با سرعت بالاتری حرکت کرده و نیرو یک باره اعمال شود و در برخی دیگر از صنایع نیز برخلاف این مورد لازم است پیستون به آرامی حرکت کرده و نیروی مکانیکی تولید شده به آرامی به سیستم وارد شود. برای تنظیم سرعت مناسب در جک پنوماتیک اکثر مدل های آن دارای قابلیت تنظیم هستند.
برای تنظیم سرعت پیستون جک پنوماتیک باید مراحل زیر را طی کنیم:
ابتدا باید شیر کنترل را باز کرده و بعد از آن به آرامی میزان ورودی هوای رگلاتور را زیاد کنیم تا به مقدار مورد نظر برسد.
باید سرعت پیستون سیلندر پنوماتیک را با استفاده از شیر کنترل تنظیم کنیم.
باید ضربه گیرهای جک را در موقعیت جدید و مناسب قرار دهیم.به همین علت باید آنها را طوری تنظیم کنیم که پیستون در انتهای کورس جک به بدنه سیلندر پنوماتیک ضربه نزنید زیرا این ضربه ها در مدت کوتاهی می تواند موجب خرابی جک پنوماتیک شود.
چند اصطلاح از انواع جک پنوماتیک:
کورس پیستون:
فاصله بین نقطه حرکت اولیه تا آخرین نقطه ای را که میله پیستون یا شفت سیلندر طی می نماید کورس نام دارد و بر حسب میلی متر می باشد. طول کورس پیستون سیلندر های پنوماتیک بر حسب سفارش ساخت از ۱ تا ۲۰۰۰ میلی متر می باشد.
قطر میله پیستون:
در صورتی که طول کورس پیستون زیاد باشد باید حداکثر باری را که میله پیستون یا شفت سیلندر می تواند تحمل کند محاسبه کرد تا بار اضافی سبب خمش یا زانو زدن میله پیستون نشود.
ضربه گیری در مواضع انتهایی:
هنگامی که یک سیلندر پنوماتیک در حال کار است سرعت پیستون را باید قبل از پایان کورس به حدی کاهش داد تا از خرابی قطعات مختلف به هم جلوگیری شود.
در غیر اینصورت بر اثر برخورد قطعات داخلی سیلندر علاوه بر صدمه دیدن سیلندر قسمتهای مختلف یک ماشین پنوماتیکی نیز بر اثر ضربه حاصله دچار لقی و نهایتا صدمه می گردند.
لذا جهت جلوگیری از آسیب سیلندر و متعلقات آن داخل انواع جک پنوماتیک هر دو طرف سیلندر سیستم ضربه گیر قرار دارد.
به طور کلی…
جک‌های پنوماتیک به عنوان ابزاری برای انتقال بار و جابجایی اجسام سنگین در صنعت و سایر حوزه‌ها شناخته شده‌اند. انواع مختلفی از جک‌های پنوماتیک وجود دارند که هر کدام از ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. با درک صحیح از این انواع جک‌ها، می‌توان ابزار مناسبی را برای نیازهای خود انتخاب کرد و کارایی و کارآیی خود را افزایش داد.