Пневматика и ее происхождение

Пневматика (от греческого πνεῦμα pneuma «ветер, дыхание») — отрасль техники, использующая газ или сжатый воздух.Пневматические системы, используемые в промышленности, обычно питаются сжатым воздухом или сжатым инертным газом. Расположенный в центре электрический компрессор приводит в действие цилиндры, пневматические двигатели, пневматические приводы и другое пневматическое оборудование. Пневматические системы, управляемые ручными или автоматическими электромагнитными клапанами, выбирают, когда они обеспечивают более дешевая, более гибкая или безопасная альтернатива электродвигателям и гидравлическим приводам.Пневматика также находит применение в стоматологии, строительстве, горнодобывающей промышленности и других областях.

Газы, используемые в пневматических системах

Пневматические системы в стационарных установках, таких как фабрики, используют сжатый воздух, потому что устойчивая подача может быть достигнута за счет сжатия атмосферы. Воздух обычно осушается, и в компрессор добавляется небольшое количество масла для предотвращения коррозии и смазки механических частей.Пользователям установленной на заводе пневматической энергии не нужно беспокоиться о токсичных утечках, поскольку газ обычно представляет собой просто воздух. Любой сжатый газ, кроме воздуха, представляет опасность удушья, включая азот, который на 78 процентов состоит из воздуха.Сжатый кислород (около 21% воздуха) не удушает, но не используется в пневматическом оборудовании, поскольку он пожароопасен, дороже и не имеет преимуществ по производительности по сравнению с воздухом. В небольших или автономных системах могут использоваться другие сжатые газы. которые представляют опасность удушья, такие как азот, который часто называют OFN (бескислородный азот), когда он поставляется в баллонах.

Портативные пневматические инструменты и небольшие транспортные средства, такие как «Робот против машины» и другие приложения для любителей, часто работают на сжатом углекислом газе, потому что контейнеры, предназначенные для его хранения, такие как банки из-под газировки и огнетушители, легко доступны, а жидкости и газы разделены. между ними. Фазовый переход между ними позволяет получить больший объем сжатого газа, чем требуется для сжатого воздуха из более легкого контейнера. Углекислый газ является удушающим агентом и может представлять опасность замерзания, если его не удалить должным образом.

Источник

Истоки аэродинамики можно проследить до первого века нашей эры, когда древнегреческий математик Герой Александрийский писал, что его изобретения приводились в движение паром или ветром.Немецкий физик Отто фон Герике (1602-1686) развил эту идею дальше. Он изобрел вакуумный насос, устройство, отсасывающее воздух или газ из прикрепленных к нему сосудов. Он продемонстрировал, что вакуумный насос использует давление воздуха для разделения пар медных полушарий. Мир аэродинамики сильно изменился за эти годы.Он вырос из небольшого портативного устройства в большую машину с множеством частей, выполняющих различные функции.

Сравнение с гидравлическими системами

И пневматика, и гидравлика являются приложениями силы жидкости.Пневматика использует легко сжимаемый газ, такой как воздух или подходящий чистый газ, в то время как гидравлика использует относительно несжимаемую жидкую среду, такую ​​как масло. В большинстве промышленных пневматических приложений используется давление примерно от 80 до 100 фунтов на квадратный дюйм (от 550 до 690 кПа).В гидравлических устройствах обычно используется давление от 1000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм (от 6,9 до 34,5 МПа), но в особых случаях давление может превышать 10 000 фунтов на квадратный дюйм (69 МПа).