Pnevmatika kot strojniška veda
Pnevmatika in hidravlika sta dve najosnovnejši vedi v tehniki. Pnevmatika za svoje primarno delovanje izkorišča lastnosti zraka oz. plinov, med tem ko hidravlika izkorišča lastnosti vode oz. tekočin. Pnevmatika je tako veda tehnični stroki, kjer se glavna funkcija zagotavlja s pomočjo komprimiranega plina.
Teoretično ozadje delovanja pnevmatike
Zrak oz. plin lahko kot delavni medij uporabljamo zaradi lastnosti stisljivosti. Stisnjen (oz. komprimiran) plin tako teži k ekspanziji oz. enostavneje k razširitvi, kar omogoči doseganje hitrosti iz sile. Pomembno je da se zavedamo spremembe volumna plina v primeru segrevanja ali ohlajanja plina. Z vsako stopinjo segrevanja se na primer volumen zraka poveča za 0,3663% od volumna, ki ga dosega pri 0°C.
Komprimiranega zraka ne moramo dobiti direktno iz ozračja, saj je atmosferski tlak prenizek, ampak potrebujemo posebne naprave za shranjevanja in stisljivost, tako imenovane kompresorje. Poznamo dva glavna principa preko katerega lahko pridobivamo komprimiran zrak:
- Pridobivanje zraka z zmanjševanjem volumna (tlačne posode).
- Pridobivanje zraka s pospeševanjem pretoka (zmanjšanje preseka cevi, kjer potuje zrak).
Prednost uporabe pnevmatike pred hidravliko
Značilnost pnevmatike in glavna prednost pnevmatskih cilindrov v primerjavi s hidravličnimi je minimalno potrebno vzdrževanje in daljša življenjska doba. V primerjavi s hidravliko je pnevmatika veliko bolj čista, saj ni pretakanja tekočin. To pripomore k uporabi pnevmatskih sistemov v občutljivih panogah, kot so farmacija, medicina in živilska industrija.
Pnevmatski cilindri
Pnevmatske cilindre oz. pnevmatske valje delimo na enosmerne oz. enostranske in dvosmerne oz. dvostranske delavne cilindre. Enosmerni se uporabljajo pri aplikacijah, kjer potrebujemo manjšo silo, saj dosegamo manjše hitrosti in krajše gibe. Povratni gib se pri enosmernih cilindrih zagotavlja z vzmetjo ali pa z lastno težo bata in batnice. Pri dvostranskih cilindrih se giba v obe strani (tako delavni kot povratni) zagotavljata s pomočjo komprimiranega zraka.