سیستم پنوماتیکی

استفاده از سیستم های پنوماتیکی و هیدرولیک در دستگاه بچینگ پلانت

سیستم های پنوماتیکی و هیدرولیکی از اجزای جدانشدنی ماشین آلاتی مانند دستگاه بچینگ ، کارخانه آسفالت و … می باشند علی الخصوص سیستم پنوماتیکی که سرعت و گسترش و ارتقای آن ساده تر و ارزان تر می باشد که در ادامه به مزایای آن نسبت به سیستم هیدرولیک اشاره می کنیم ولی گاها باتوجه به نیاز به داشتن یک نیروی بیششتر و سرعت کنترل شده تر ملزم به استفاده از سیستم های هیدرولیکی می شویم .

pneumatic-hydrolic-1

موارد استفاده از سیستم های سیال تحت فشار یا همان پنوماتیکی و هیدرولیکی در دستگاه بچینگ

معمولا باتوجه به وسیع بودن و فاصله داشتن قطعات متحرک در یک دستگاه بچینگ و همچنین پایین بودن نیروی محرکه مورد نیاز در این قسمت ها ( البته در صورت طراحی صحیح ) و نیاز به داشتن سرعت بالا در هنگام کار ( باتوجه به اینکه سرعت کارکرد یک دستگاه بچینگ یکی از مولفه های بسیار مهم می باشد ) از سیستم پنوماتیکی بیشتر استفاده می شود مانند دریچه های بارگیری مصالح و تخلیه باسکول های آب ، سیمان ، روان کننده ، دریچه تخلیه میکسر و … .

pneumatic-hydrolic-3

ولی گاها باتوجه به نوع طراحی و مدل دستگاه نیاز به نیروی بیشتر با سرعت کنترل شده تری برای بعضی از قسمت ها داریم مانند دریچه تخلیه میکسر که که گاها در بعضی از دستگاه ها از آن استفاده می شود که البته برای کاهش هزینه ها و پارامتر های دیگر با اعمال تغییراتی می توان سیستم پنوماتیکی را جایگزین نمود .

pneumatic-hydrolic-2

چرا در طراحی دستگاه بچینگ سیستم پنوماتیکی را ترجیح می دهیم ؟

hydraulic

۱- با توجه به اینکه قیمت قطعات مورد استفاده در این سیستم به مراتب ارزانتر از سیستم های هیدرولیکی می باشند ( زیرا در سیستم های هیدرولیک با توجه به بالا بودن فشار روغن و یا سیال باید تجهیزات و مسیر انتقال سیال از استحکام بیشتری برخوردار باشد )

۲- در یک دستگاه بچینگ باتوجه به وسعت زیاد انتقال سیال به مخزن کار دشواری می باشد که باتوجه به اینکه در سیستم پنوماتیکی سیال مورد نیاز هوا می باشد و در همه جا به وفور یافت می شود و اینکه می توان بدون ایجاد هیچ مشکلی آن را در محل استفاده تخلیه نمود سیستم پنوماتیکی مناسب تر می نماید که این امر در سیستم های هیدرولیکی با توجه به اینکه سیال مورد استفاده باید به مخزن سیال بازگردد میسر نیست .

numatics-products

۳- در یک سیستم با توجه به اینکه گاها نیاز به توسعه و گسترش وجود دارد و همچنین ممکن است نیاز به افزایش نیرو مد نظر باشد به راحتی می توان این کار را با هزینه پایین تری انجام داد مثلا از انشعابات بیشتری استفاده نمود و یا کمپرسور بزرگ تری جایگزین دستگاه کمپرسور فعلی نمود و یا حتی می توان یک کمپرسور باد دیگری به مدار اضافه نمود و آن را در کنار کمپرسور فعلی قرار داد و یا در دورترین نقطه از محل کمپرسور فعلی جایگذاری نمود ( که این حالت بیشتر پیشنهاد می شود زیرا در دورترین نقطه ممکن است شاهد افت فشار باد باشیم که باعث پایین آمدن راندمان سیستم می شود البته در حالت ایده آل و سکون طبق قانون پاسکال فشار سیال در یک سیستم بسته باید در تمام جهات و در همه نقاط خط انتقال ثابت باشد ولی در عمل ممکن است که نشتی هایی در مسیر انتقال داشته باشیم .

۴- کار با سیستم پنوماتیکی وتعمیر و نگهداری از سیستم پنوماتیکی مستلزم فراگیری دانش و تخصص خاصی  نمی باشد و به سادگی با یک آشنایی ساده با قطعات بکار رفته یک فرد سرویس کار و یا اپراتور دستگاه می تواند مشکلات و عیوب احتمالی را به سادگی برطرف نماید .

pneumatic-hydrolic-1

۵- ایمنی بالاتر در خصوص اشتعال در مقایسه با سیال های مورد استفاده در سیستم های پنوماتیکی در کنار ثبات در نوسانات سیستم پنوماتیکی در تغییرات شرایط محیطی مانند درجه حرارت و تمیز بودن هوای پس از استفاده شدن در سیستم از برتری های دیگر سیستم پنوماتیکی می باشد .

اجزای رایج مورد استفاده در یک سیستم پنوماتیکی دستگاه بچینگ :

با توجه به متنوع بودن قسمت های یک دستگاه بچینگ و طراحی های مختلف در یک سیستم پنوماتیکی شاهد اجزای مختلفی می باشیم که البته بعضی از آن ها در همه سیستم ها مشترک می باشند ( مانند کمپرسور باد )

numatics-products

۱- کمپرسور باد : 

کپرسور باد وظیفه تامین باد کمپرس شده برای یک سیستم پنومایکی و ذخیره نمودن آن را دارد ( البته در یک دستگاه بچینگ می توان در محل های مختلف از تانک های ذخیره باد استفاده نمود که باعث بالا رفتن راندمان سیستم می گردد ) جهت انتخاب حجم و توان کمپرسور در یک سیستم پنوماتیکی  دستگاه بچینگ و یا به صورت کلی همه سیستم های پنوماتیکی عواملی مانند گستردگی و تعداد انشعابات و مصرف کننده ها و تعداد ساعاتی که از سیستم استفاده می نماییم موثر می باشند .

air-compressor

۲- شیلنگ باد و یا لوله فلزی :

جهت انتقال فشار هوای کمپرس شده از شیلنگ های استخوانی استفاده می شود که قیمت پایین تری نسبت به سایر گزینه ها دارد و هم منعطف می باشد و به سادگی و با ابزار آلات ساده ای می توان عملیات نصب ، تعمیر و یا تعویض را بر روی آن اجرا نمود ولی گاها در یک سیستم می توان از شیلنگ های گازی که همانند شیلنگ استخوانی منعطف و کار با آن ها هم نسبتا ساده می باشد جهت بالا بردن عمر سیستم استفاده می شود و همچنین از لوله های فلزی در بخشی از سیتم مانند خطوط اصلی نیز استفاده می شود که در این حالت هم عمر سیستم و هم ضریب اطمینان بالاتر می رود ولی هزینه بیشتری را به سازنده تحمیل نموده و ملزم به استفاده از یک سری اتصالات فلزی هستیم .

air-conveyor

معمولا در یک سیستم دستگاه بچینگ با توجه به گستردگی دستگاه و میزان انشعاباب از فشار باد ۶ تا ۱۰ استفاده می شود و لی به صورت کلی برای محاسبه سایز شیلنگ و یا لوله انتقال باد پارامترهایی مانند طول مسیر و انشعابات و میزان ساعاتی که از سیستم استفاده می نماییم موثر می باشد .

air-conveyor-3

۳- جک ، گیربکس و موتور پنوماتیکی :

با توجه به تنوع موجود در یک دستگاه بچینگ با انواع مختلفی از قطعات پنوماتیکی متحرک با حرکت دورانی و خطی ( رفت و برگشتی ) سرو کار داریم که برای تامین نیروی خطی از جک های پستونی استفاده می شود که روش عملکرد آن ها به این صورت می باشد که باد از یک سمت وارد سیلند می شود و باعث به حرکت در آمدن پیستون می گردد و برای بازگشت به مو قعیت قبلی باد وارد سمت دیگر همان سیلند شده و نیروی مورد نیاز برای این عمل را تامین می نماید ( در جک های یک کاره عمل برگشت به نقطه شروع با استفاده از یک فنر و یا نیروی ثقلی انجام می شود که این جک ها کاربرد چندانی در سیستم پنوماتیکی دستگاه بچینگ ندارند ) معمولا در جهت باز نمودن دریچه های مصالح و تخلیه میکسر از این نوع جک استفاده می شود . برای تامین نیروی دورانی از جک هایی استفاده می شود که دارای یک موتور پنوماتیکی بوده که فشار باد را به حرکت دورانی تبدیل نموده که معمولا از آن در تخلیه باسکول های دستگاه بچینگ پلانت استفاده می شود . البته گاها در یک سیستم با استفاده از قطعات مکانیکی و استفاده از جک های پیستونی حرکن دورانی تامین می گردد که مزیت این کار پایین بودن هزینه نهایی بود باتوجه به گران بودن موتورهای پنوماتیکی در مقایسه با جک های پیستونی که البته راندمان در این حالت کاهش یافته و استهلاک بیشتری را شاهد هستیم .

jack

butterfly-valve

۴- شیر برقی :

برای فرمان دادن به جک و موتورهای پنوماتیکی و به صورت کلی قطعات پنوماتیکی در یک دستگاه بچینگ از شیر برقی هایی با بوبین مغناطیسی در شکل های مخلف استفاده می شود که باتوجه به سیستم کنترلی مورد استفاده ما ، شیر برقی با بوبین۲۲۰V AC و ۲۴V DC در بازار موجود می باشد که ساختمان آن ها کاملا مشابه می باشد ( در صورت معیوب شدن شیر برقی از ناحیه بوبین این قسمت به راحتی جدا شده و قابل تعویض می باشد ) بر روی این شیر برقی معمولا دو خروجی هوا که بر روی آن ها اگزوز نصب می گردد مشاهده می شود که جهت خارج نمودن هوا ، یکی در حالت رفت و دیگری در حالت برگشت تعبیه گردیده اند و یک ورودی که یک سرشیلنگی به آن متصل می شود که باید آن را توسط یک شیلنگ به خط اصلی لوله باد متصل نمود و دو خروجی در سمت دیگر که درحالتی که شیر برقی برای استفاده در جک های خطی طراحی شده باشد دو عدد سرشیلنگی به آن ها متصل شده و هریک از آن ها را به یک سمت سیلندر جک متصل نموده و اگر شیر برقی جهت استفاده در موتورهای پنوماتیکی طراحی شده باشد نیازی به اتصال سرشیلنگی نیست و خروجی های شیر برقی را بر روی مرودی موتور قرارداده و توسط پیچ شیر برقی را به بدنه موتور ثابت می نماییم .

valve-2

معمولا این شیر برقی ها با یک و یا دو بوبین ساخته می شوند که در حالتی که یک بوبین بر روی شیر برقی موجود است با تحریک بوبین شیربرقی جک و یا موتور تغییر وضعیت می دهد و پس از حذف سیگنال تحریک بوبین ، شیرقی جک و یا موتور را به حالت اولیه باز می گرداند ولی در شیر برقی هایی که از دوبین در ساختمان آن ها استفاده شده است با تحریک بوبین اول جک و یا موتور تغییر وضعیت می دهد ولی پس از حذف سیگنال ورودی به بوبین شیر برقی جک و یا موتور را به حالت اولیه باز نمی گرداند که این کار باید با تحریک بوبین دوم انجام شود . که معمولا از نمونه دو بوبینه در دریچه های تخلیه میکسر دستگاه بچینگ استفاده می گردد .

valve

۵- اتصالات : 

برای نصب و یا گسترش یک سیستم پنوماتیکی و از اجزای خاصی برای انشعاب و متصل نمودن قسمت ها به هم استفاده می شود که در زیر بصورت فهرست وار به برخی از آن ها اشاره می نماییم .

joints

– سرشیلنگی : برای اتصال برقرار کردن بین ورودی و خروجی های شیر برقی و جک های و قسمت های متحرک و … استفاده می شود .

joints-2

joints-5

– سه راهی باد : برای انشعاب گرفتن از خط لوله باد مورد استفاده می گردد .

joints-3

– دوراهی باد : برای متصل نمودن دو خط لوله باد استفاده می شود که گاها می تواند هر سمت این دوراهی از یک سایز متفاوت باشد که برای متصل نمودن خطوط با سایز های متفاوت استفاده می شود .

joints-6

– اگزوز : بر روی خروجی های هوای استفاده شده در شیر برقی قرار می گیرد .

exhast

– شیر تخلیه سریع : که زمانیکه بخواهیم یک جک و یا یک موتور پنوماتیکی عملیات باز و یا بسته شدن را با سرعت بیشتری انجام دهد استفاده می نماییم .

valve-3

۶- واحد مراقبت باد :

واحد مراقبت باد یکی از اجزای بسیار مهم سیستم پنوماتیکی می باشد که با حذف آن از مدار استهلاک سیستم به شدت افزایش پیدا می کند . محل نصب واحد مراقبت باد بر روی خط باد خروجی از کمپروسر و قبل از ورود باد به سیستم می باشد که وظیفه آن جذب رطوبت موجود در هوای کمپرس شده می باشد که آن را داخل یک ظرف که در قسمت پایین آن است می ریزد و باید توسط سرویس کار دستگاه تخلیه گردد که در صورت ورود رطوبت به سیستم باعث زنگ زدگی قسمت های متحرک و در نتیجه کاهش عمر آن ها می گردد و همچنین یک مخزن برای روغن می باشد که به همراه باد آن را وارد سیستم نموده و باعث روانکاری قسمت های متحرک می شود و بر روی آن یک مانومتر جهت مشاده فشار باد موجود می باشد .

protection