Pnömatik
Pnömatik, gaz basıncını mekanik harekete çevirme odaklı endüstriyel bir bilim dalıdır. Pratik olarak vakum ve pozitif hava basıncı ile çalışan sistemler ve kullanılan devre elemanları pnömatiğin kapsamı içerisinde değerlendirilir. Atmosfer içerisinde solunan havanın başka bir yere doldurulması sonucu elde edilen sıkıştırılmış hava itme gücüne sahiptir. Bu güç sayesinde mekanik hareketlilik elde edilmektedir.
Pnömatik aygıtlar için gerekli hava, basınçlı bir kompresörden sağlanır. Kompresör havayı sıkıştırarak sağlam, çelik bir tankta depolar.
Sabit ve hareketli uygulamaların çok büyük bir bölümünde basınçla sıkıştırılmış hava kullanılır. Bunun en büyük iki sebebi kaynak temininin devamlılığı ve ortaya herhangi bir zararlı atığın çıkmıyor olmasıdır.
Bazı küçük, bağımsız ortamlarda çalışan sistemler, solunum sorunlarına yol açabilecek gazlarla çalışabilirler. Bunlardan en yaygın kullanılanları nitrojen ve karbondioksit gazlarıdır. Saf oksijen ortamda solunum açısından sıkıntı yaratmamakla birlikte çok yanıcı olduğundan pnömatik uygulamalarda kullanılmaz.
Pnömatik nerelerde kullanılır?
Pnömatik, itme gücünün lazım olduğu her yerde kullanılabilir. Robotik uygulama ve otomasyon sistemleri pnömatik sistemlerin kullanıldığı başlıca sektörlerden biridir. Günlük hayattan örnek verecek olursak, otobüs gibi araçların kapılarında, temizlik veya boyama işlemlerinde, dolum ambalajlama makinelerinde, montaj hatlarında, gıda sektöründe, iş makinelerinde, motorlu araçlarda ve tekstil sektörü gibi neredeyse hemen hemen her alanda bu sistemler kullanılmaktadır. Özellikle günümüzde gelişme aşamasında olan robotik uygulamalarda ismi sıkça geçmektedir. İnsan formunda olan robotların hareketlerini gerçekleştirmeleri için bu sistem kullanılmaktadır.
Pnömatik sistemlerin avantajları nelerdir?
Öncelikle pnomatik sistem içerisinde gaz maddesi olarak dolaşanın hava olması, alev alma veya patlama risklerini en aza indirmektedir. Sistem genel olarak ekonomiktir ve yapımı oldukça basit bir şekilde tamamlanabilir. Montajı kolay ve basit bir şekilde tamamlanır ve duruma bağlı olarak yeniden demonte edilip nakil edilebilir. Bir diğer avantajı uzun ömürlü olmasıdır. Çok yüksek bir basınç kullanılmadığında bağlantı bölümündeki elemanlar uzun süre kullanılabilmektedir. Sistemin geri dönüş için ayrı bir hatta ihtiyacı yoktur. İçerisinde hava kullanıldığı için işlem sonucunda hava tekrar atmosfere karışabilmektedir. Diğer sistemler ile kıyaslandığında çalışma hızı bakımından büyük tasarruf ve avantaj sağlamaktadır. Pnömatik sistem içerisinde ortaya çıkmış olan gücün şiddeti istenildiği gibi ayarlanabilir. Sistem içerisinde dolaşan madde hava olduğundan akışkan ihtiyacı duyulmamaktadır.
Pnömatik sistem için yapılan yatırım ile büyük miktarlarda enerji depolaması gerçekleştirilebilir. İstenildiği zaman bu depolanan enerji kullanılabilir. Yine tercihe bağlı durumlarda elde edilen enerji başka bir bölgeye nakil edilebilir veya taşınabilir. Pnömatik sistemler son olarak yüksek basınç riski ve elektrik kaçağı gibi riskleri barındırmazlar. Pnömatik hareket ve kontrol sistemlerinin hidrolik ve elektrikli sistemlere nazaran bazı üstünlükleri vardır. Hidrolik sistemlere göre daha düşük basınçlarda çalışırlar, bu sebeple pnömatik donanımlar daha ucuzdur. Yüksek çalışma hızları yakalayabilirler.
Pnömatik sistem elemanları nelerdir?
Kompresörler
Havayı (gazı) dış basınca göre daha yüksek basınçlı duruma getiren mekanik elemandır. Pistonlu, Dönel hücreli (paletli), Diyaframlı gibi 3 ana çeşidi vardır. Pnömatik sistemlerin akış üretecidir. Bu açıdan bataryalara, pillere benzerler. Kompresöre giren hava dış ortamdaki gibi nemli aynı basınca sahip ve tabi aynı kirlilikte bir havadır. Kompresörde basınçlandırılır. Çıkışında hava şartlandırıcılarla temiz homojen nemsiz bir hale getirilir.
Pistonlar
Pistonlar pnömatik sistemlerin hareket mekanizmalarıdır. Gazın pistonun içindeki hazneye dolmasıyla piston kapanır ya da açılır. Böylece doğrusal olarak her iki yönde de hareket elde edilebilir. En sık kullanılan piston tipleri tek girişli yay dönüşlü ve hava giriş deliklerinden biri başta biri sonda olan 2 delikli pistondur. Tek girişli yay geri dönüşlü pistona hava verdiğimiz zaman piston dışarı hareket eder. Hava akışını kestiğimiz ve içteki havanın tahliyesini sağladığımız zaman da yay pistonu geri çeker. Diğer 2 delikli piston türündeyse bir deliğe basınçlı gazı verdiğimizde piston ileri gider diğer deliğe basınçlı gaz verdiğimizde piston diğer tarafa gider bu şekilde çift yön tahrikli bir kumanda pistonumuz olur.
Valfler
Valfler pnömatik gazın geçip geçmemesine izin veren anahtardır. Valfleri elektronikteki röle yada transistörlere benzetebiliriz. Sayısız valf türü vardır. Mobil robotlarda ve otomasyon sistemlerinde özellikle elektrikli valfler (elektrovalfler) kullanılır.
Elektrovalfler
Elektrovalfler endüstriyel sistemlerde en çok kullanılan valf tipidir. Kumandaları elektrikle yönetilir. içteki mekanizmanın konum değiştirmesini sağlayan bir röleli valf olarak düşünebiliriz. Elektrik yokken valften normal durumuna bağlı olarak gaz bir delikten girer diğer delikten çıkar. Valf akışı sağlıyordur. Elektrik verdiğimiz zaman valf içindeki bobin mıknatıslanır valf kontaklarını kapatır ya da konum değiştirtir. Böylece gaz akışı kesilir ve çıkış deliğiyle, egzoz (tahliye) deliğinin de açılmasıyla piston ya da sistem içindeki gazlar da tahliye edilebilir.
Gaz Tankları
Bu tür tanklar sıkıştırılmış gazı çok yüksek basınçlarda korurlar. Gaz tanklarına deodorant şişelerini ya da dalgıç tüplerini örnek verebiliriz. Sol fotoğrafta görülen 12 grlık CO2 gazı saklayan bir minitanktır. Havalı tabancalarda kullanılır. Ve tabi asıl olarak mobil robotta pnömatik bir sistem kullanacağımız zamn bu tür küçük hava tanklarından yararlanırız. Kullandığımız tankı büyüttükçe güçte de artma olur. Daha büyük tüp daha çok gaz debisi. Bu nedenle de savaş robotlarında kullanılabilecek gaz tankları belli basınç ve ebat kriterleriyle sınırlandırılmıştır.
Regülatörler & Şartlandırıcılar
Regülatörler girişlerine gelen gazın basıncını istenilen derecede sabitler. Örneğin 6 barlık bir çıkış basıncı elde etmek istiyorsak girişe 8-9 bar veririz. Üstteki ayar vidasından 6 barı ayarlarız. Şartlandırıcılar ise hava kurutucu, regülatör ve gaz yağlayıcı elemanlarını içeren tümleşik elemanlardır.
Sayaçlar
Sayaçlar girişlerine gelen gaz darbesi sayısını sayaçlarında gösteren ve belli bir değere gelince çıkış veren mekanik elemanlardır. Bir pistonun belli bir sayıda darbe üretip durdurulması için kullanılabilir. Sistemi otomatikleştirmeleri nedeniyle endüstride sıkça kullanılırlar. İstediğimiz sayım değerini sayaç valfi üstündeki düğmelerden ayarlayabiliriz.
Bağlantı Elemanları: Fittingler
Temel bağlantı elemanlarıdır. 2 farklı çapta boyutlu boruyu birbirine bağlamak ya da bir borudan 2 ayrı boru çıkışı almak için kullanılabilir. Değişik basınç değerlerine göre kullanılan bir çok fitting vardır. Fittingler maksimum basınç değerlerine kadar gaz sızdırmazlar. Bir sistemde arıza olduğunda ilk boruların fittinglere doğru oturup oturmadığına bir temassızlık durumuna bakmanızı öneririm.
Pnömatik, gaz basıncını mekanik harekete çevirme odaklı endüstriyel bir bilim dalıdır. Pratik olarak vakum ve pozitif hava basıncı ile çalışan sistemler ve kullanılan devre elemanları pnömatiğin kapsamı içerisinde değerlendirilir. Atmosfer içerisinde solunan havanın başka bir yere doldurulması sonucu elde edilen sıkıştırılmış hava itme gücüne sahiptir. Bu güç sayesinde mekanik hareketlilik elde edilmektedir.
Pnömatik aygıtlar için gerekli hava, basınçlı bir kompresörden sağlanır. Kompresör havayı sıkıştırarak sağlam, çelik bir tankta depolar.
Sabit ve hareketli uygulamaların çok büyük bir bölümünde basınçla sıkıştırılmış hava kullanılır. Bunun en büyük iki sebebi kaynak temininin devamlılığı ve ortaya herhangi bir zararlı atığın çıkmıyor olmasıdır.
Bazı küçük, bağımsız ortamlarda çalışan sistemler, solunum sorunlarına yol açabilecek gazlarla çalışabilirler. Bunlardan en yaygın kullanılanları nitrojen ve karbondioksit gazlarıdır. Saf oksijen ortamda solunum açısından sıkıntı yaratmamakla birlikte çok yanıcı olduğundan pnömatik uygulamalarda kullanılmaz.
Pnömatik nerelerde kullanılır?
Pnömatik, itme gücünün lazım olduğu her yerde kullanılabilir. Robotik uygulama ve otomasyon sistemleri pnömatik sistemlerin kullanıldığı başlıca sektörlerden biridir. Günlük hayattan örnek verecek olursak, otobüs gibi araçların kapılarında, temizlik veya boyama işlemlerinde, dolum ambalajlama makinelerinde, montaj hatlarında, gıda sektöründe, iş makinelerinde, motorlu araçlarda ve tekstil sektörü gibi neredeyse hemen hemen her alanda bu sistemler kullanılmaktadır. Özellikle günümüzde gelişme aşamasında olan robotik uygulamalarda ismi sıkça geçmektedir. İnsan formunda olan robotların hareketlerini gerçekleştirmeleri için bu sistem kullanılmaktadır.
Pnömatik sistemlerin avantajları nelerdir?
Öncelikle pnomatik sistem içerisinde gaz maddesi olarak dolaşanın hava olması, alev alma veya patlama risklerini en aza indirmektedir. Sistem genel olarak ekonomiktir ve yapımı oldukça basit bir şekilde tamamlanabilir. Montajı kolay ve basit bir şekilde tamamlanır ve duruma bağlı olarak yeniden demonte edilip nakil edilebilir. Bir diğer avantajı uzun ömürlü olmasıdır. Çok yüksek bir basınç kullanılmadığında bağlantı bölümündeki elemanlar uzun süre kullanılabilmektedir. Sistemin geri dönüş için ayrı bir hatta ihtiyacı yoktur. İçerisinde hava kullanıldığı için işlem sonucunda hava tekrar atmosfere karışabilmektedir. Diğer sistemler ile kıyaslandığında çalışma hızı bakımından büyük tasarruf ve avantaj sağlamaktadır. Pnömatik sistem içerisinde ortaya çıkmış olan gücün şiddeti istenildiği gibi ayarlanabilir. Sistem içerisinde dolaşan madde hava olduğundan akışkan ihtiyacı duyulmamaktadır.
Pnömatik sistem için yapılan yatırım ile büyük miktarlarda enerji depolaması gerçekleştirilebilir. İstenildiği zaman bu depolanan enerji kullanılabilir. Yine tercihe bağlı durumlarda elde edilen enerji başka bir bölgeye nakil edilebilir veya taşınabilir. Pnömatik sistemler son olarak yüksek basınç riski ve elektrik kaçağı gibi riskleri barındırmazlar. Pnömatik hareket ve kontrol sistemlerinin hidrolik ve elektrikli sistemlere nazaran bazı üstünlükleri vardır. Hidrolik sistemlere göre daha düşük basınçlarda çalışırlar, bu sebeple pnömatik donanımlar daha ucuzdur. Yüksek çalışma hızları yakalayabilirler.
Pnömatik sistem elemanları nelerdir?
Kompresörler
Havayı (gazı) dış basınca göre daha yüksek basınçlı duruma getiren mekanik elemandır. Pistonlu, Dönel hücreli (paletli), Diyaframlı gibi 3 ana çeşidi vardır. Pnömatik sistemlerin akış üretecidir. Bu açıdan bataryalara, pillere benzerler. Kompresöre giren hava dış ortamdaki gibi nemli aynı basınca sahip ve tabi aynı kirlilikte bir havadır. Kompresörde basınçlandırılır. Çıkışında hava şartlandırıcılarla temiz homojen nemsiz bir hale getirilir.
Pistonlar
Pistonlar pnömatik sistemlerin hareket mekanizmalarıdır. Gazın pistonun içindeki hazneye dolmasıyla piston kapanır ya da açılır. Böylece doğrusal olarak her iki yönde de hareket elde edilebilir. En sık kullanılan piston tipleri tek girişli yay dönüşlü ve hava giriş deliklerinden biri başta biri sonda olan 2 delikli pistondur. Tek girişli yay geri dönüşlü pistona hava verdiğimiz zaman piston dışarı hareket eder. Hava akışını kestiğimiz ve içteki havanın tahliyesini sağladığımız zaman da yay pistonu geri çeker. Diğer 2 delikli piston türündeyse bir deliğe basınçlı gazı verdiğimizde piston ileri gider diğer deliğe basınçlı gaz verdiğimizde piston diğer tarafa gider bu şekilde çift yön tahrikli bir kumanda pistonumuz olur.
Valfler
Valfler pnömatik gazın geçip geçmemesine izin veren anahtardır. Valfleri elektronikteki röle yada transistörlere benzetebiliriz. Sayısız valf türü vardır. Mobil robotlarda ve otomasyon sistemlerinde özellikle elektrikli valfler (elektrovalfler) kullanılır.
Elektrovalfler
Elektrovalfler endüstriyel sistemlerde en çok kullanılan valf tipidir. Kumandaları elektrikle yönetilir. içteki mekanizmanın konum değiştirmesini sağlayan bir röleli valf olarak düşünebiliriz. Elektrik yokken valften normal durumuna bağlı olarak gaz bir delikten girer diğer delikten çıkar. Valf akışı sağlıyordur. Elektrik verdiğimiz zaman valf içindeki bobin mıknatıslanır valf kontaklarını kapatır ya da konum değiştirtir. Böylece gaz akışı kesilir ve çıkış deliğiyle, egzoz (tahliye) deliğinin de açılmasıyla piston ya da sistem içindeki gazlar da tahliye edilebilir.
Gaz Tankları
Bu tür tanklar sıkıştırılmış gazı çok yüksek basınçlarda korurlar. Gaz tanklarına deodorant şişelerini ya da dalgıç tüplerini örnek verebiliriz. Sol fotoğrafta görülen 12 grlık CO2 gazı saklayan bir minitanktır. Havalı tabancalarda kullanılır. Ve tabi asıl olarak mobil robotta pnömatik bir sistem kullanacağımız zamn bu tür küçük hava tanklarından yararlanırız. Kullandığımız tankı büyüttükçe güçte de artma olur. Daha büyük tüp daha çok gaz debisi. Bu nedenle de savaş robotlarında kullanılabilecek gaz tankları belli basınç ve ebat kriterleriyle sınırlandırılmıştır.
Regülatörler & Şartlandırıcılar
Regülatörler girişlerine gelen gazın basıncını istenilen derecede sabitler. Örneğin 6 barlık bir çıkış basıncı elde etmek istiyorsak girişe 8-9 bar veririz. Üstteki ayar vidasından 6 barı ayarlarız. Şartlandırıcılar ise hava kurutucu, regülatör ve gaz yağlayıcı elemanlarını içeren tümleşik elemanlardır.
Sayaçlar
Sayaçlar girişlerine gelen gaz darbesi sayısını sayaçlarında gösteren ve belli bir değere gelince çıkış veren mekanik elemanlardır. Bir pistonun belli bir sayıda darbe üretip durdurulması için kullanılabilir. Sistemi otomatikleştirmeleri nedeniyle endüstride sıkça kullanılırlar. İstediğimiz sayım değerini sayaç valfi üstündeki düğmelerden ayarlayabiliriz.
Bağlantı Elemanları: Fittingler
Temel bağlantı elemanlarıdır. 2 farklı çapta boyutlu boruyu birbirine bağlamak ya da bir borudan 2 ayrı boru çıkışı almak için kullanılabilir. Değişik basınç değerlerine göre kullanılan bir çok fitting vardır. Fittingler maksimum basınç değerlerine kadar gaz sızdırmazlar. Bir sistemde arıza olduğunda ilk boruların fittinglere doğru oturup oturmadığına bir temassızlık durumuna bakmanızı öneririm.
