Stlačeni zrak

Bušenje velikih rupa s pneumatskim (mehaničkim) čekićem.

Pneumatski moment ključ za stezanje vijaka.

Skica dobivanja i razvoda stlačenog zraka.

Stlačeni zrak ili komprimirani zrak je atmosferski zrak stlačen na viši tlak od atmosferskog tlaka koji se upotrebljava kao sredstvo (medij) za prijenos energije. Uobičajena svojstva stlačenog zraka u pneumatskim sustavima su slijedeća:

Tlak stlačenog zraka za napajanje od 1 do 15 bara (uobičajeno 7 bar);
Pogonske temperature zraka od -10 do 60 ºC (maksimalno do 200 ºC);
Optimalna brzina strujanja zraka 40 m/s;
Gibanje elemenata: pravocrtno (aktuator) i rotacijsko (pneumatski motor);
Brzina cilindara od 1 do 2 m/s (maksimalno oko 10 m/s);
Maksimalna ostvariva sila oko 40 kN;
Maksimalna snaga oko 30 kW;
U pneumatskim sustavima se kod temperatura stlačenog zraka manjim od -10 ºC pojavljuju problemi sa zaleđivanjem, dok se kod temperatura većih od 60 ºC pojavljuje problem brtvljenja. ^[1]

Priprema zraka

Dijelovi za pripremu zraka obavljaju pripremu (kondicioniranje) zraka, što uključuje čišćenje, podmazivanje i regulaciju tlaka (filtar, mazalica, regulator tlaka). Prije ulaska u pneumatske uređaje, stlačeni zrak je potrebno pripremiti, tj. izvršiti: pročišćavanje zraka, zauljivanje zraka i regulaciju tlaka zraka. Jedinica za pripremu zraka sastoji se od filtra, regulatora tlaka i mazalice (zauljivač, uljilo). Filtar i regulator tlaka često se isporučuju kao jedinstveni pneumatski dio.

Filtar zraka

Prije ulaska u pneumatske uređaje potrebno je eliminirati nečistoće (vodu kao kapljevinu i paru, kompresorsko ulje, prašinu, produkte korozije). Kompresorsko ulje izloženo je relativno visokim temperaturama u kompresoru (oksidacija) i nije pogodno za podmazivanje pneumatskih uređaja.

Regulator tlaka

Regulator tlaka osigurava stabilan željeni (podešeni) radni tlak. S jedne strane, on neutralizira oscilacije tlaka zbog promjenljive potrošnje zraka (poremećaj na izlaznoj strani regulatora). S druge strane, u njemu se tlak iz glavnog voda (obično 8 -10 bar) smanji na potrebnu vrijednost radnog tlaka (obično 5 - 6 bar).

Mazalica

Mazalica (zauljivač) treba ulje raspršiti u finu maglu u struji zraka. Za ubrizgavanje ulja koristi se princip ejektora. Za postizanje fine magle (sitne kapi) potrebna je posebna konstrukcija.

Fizikalne osnove pneumatskog sustava

Objašnjenje predtlaka, podtlaka i vakuuma.

Apsolutni i manometarski tlak

Apsolutni tlak p je normalno naprezanje kojem su podvrgnuta plinovita i kapljevita tijela (fluidi) uslijed mehaničkog djelovanja čestica tih tijela (sudaranje molekula). Ovom naprezanju podvrgnute su i sve čvrste površine uronjene u fluid. ^[2]

Atmosferski tlak ili barometarski tlak pa je apsolutni tlak okolnog atmosferskog zraka koji zavisi od geodetske visine i meteoroloških uvjeta.

Manometarski tlak p_M dobije se tako da se od vrijednosti apsolutnog tlaka p u nekom fluidu računski oduzme vrijednost atmosferskog tlaka p_a, pa vrijedi:

[math]\displaystyle{ p_M = p - p_a }[/math]

ili očitavanjem odgovarajućeg manometra. Manometar je instrument za mjerenje tlaka koji u suštini mjeri razliku tlaka između dva fluida: u ovom slučaju između mjerenog fluida i okolnog atmosferskog zraka).

U slučaju p > p_a dobiva se pozitivna vrijednost manometarskog tlaka (p_M > 0) koji se tada naziva pretlak. Ako je p < p_a, manometarski tlak poprima negativnu vrijednost (p_M < 0) i tada se naziva podtlak. Apsolutna vrijednost podtlaka naziva se vakuum p_V (p_V = - p_M > 0) i često se izražava u postocima atmosferskog tlaka (p_V% = -p_M / p_a •100%).

Treba naročito naglasiti da je u pneumatici i hidraulici uobičajeno koristiti naziv tlak i oznaku p za pretlak. Zato je pri računanju s tlakom uvijek potreban izvjestan oprez. U termodinamičkim relacijama pojavljuje se gotovo isključivo apsolutni tlak. Kod određivanja sile tlaka na površinu mjerodavna je razlika tlaka na obje strane te površine. Zato se može koristiti pretlak, a to je i pogodnije ako na jednoj strani površine djeluje atmosferski tlak. U Bernoullijevoj jednadžbi tlak se pojavljuje na obje strane jednadžbe, pa jednadžba u istom obliku vrijedi kako za apsolutni tlak, tako i za pretlak.

Izvori

↑ Radoslav Korbar: "Pneumatika i hidraulika", [1], Veleučilište u Karlovcu, www.vuka.hr, 2007.
↑ [2] "Statika fluida", Kemijsko – tehnološki fakultet Sveučilišta u Splitu, prof. Ivica Sorić, marjan.fesb.hr, 2011.

[1] Radoslav Korbar: "Pneumatika i hidraulika", [1], Veleučilište u Karlovcu, www.vuka.hr, 2007.

[2] [2] "Statika fluida", Kemijsko – tehnološki fakultet Sveučilišta u Splitu, prof. Ivica Sorić, marjan.fesb.hr, 2011.

[1]

[2]