جک پنوماتیک قلمی (miniature pneumatic cylinder)، یکی از انواع سیلندرهای قلمی است که در ابعاد مینیاتوری تولید شده است. از این جک برای تأمین نیروی متوسط در کاربردهای صنعتی، استفاده میشود. طراحی جک پنوماتیک قلمی، بسیار ظریف است و معمولاً بر اساس استاندارد ISO 6432 تولید میشود.
در حال حاضر، جکهای پنوماتیک ساخت کشورهای چین، آمریکا، آلمان و … در بازار وجود دارد که شما میتوانید بسته به مقدار نیرویی که نیاز دارید، آنها را انتخاب کرده و خرید کنید.
معرفی جک پنوماتیک قلمی (مینیاتوری)
جک پنوماتیک قلمی (مینیاتوری)، یکی از ابزارهای ایجاد نیرو برای جابهجایی با کمک فشار هوا است. در این جکها معمولاً از فشار هوای تقریباً 6 بار برای ایجاد نیرو (برحسب کیلوگرم) کمک گرفته میشود. انواع گوناگون جک پنوماتیک قلمی، بر حسب طول شفت و طول کورس در بازار وجود دارد.
در برخی از مدلهای این نوع جکها، از ضربهگیرهای خودکار استفاده شده است. این جکها همچنین بر اساس نوع ساختار به دو نوع کلی یک طرفه (Single Acting) و دو طرفه (Double Acting) دستهبندی میشوند. در مدل یکطرفه، سیلندر از یک انتها، توسط کمپرسور هوا، تحتفشار قرار گرفته و شفت جابهجا میشود؛ پس از آن، برای برگشت از یک فنر استفاده میشود.
در مدلهای دو طرفه، از هر دو طرف، فشار هوا ایجاد شده و شفت حرکت رفت و برگشتی دارد. جنس بدنه جکهای پنوماتیک قلمی، معمولاً از استیل یا آلومینیوم هستند و در سایزهای ۱۶ تا ۴۰ میلیمتر و بازه کورس ۱۰ تا ۳۰۰ میلیمتر و فشار ۱ تا ۱۰ بار، تولید شدهاند.
اجزای سازنده
یک جک پنوماتیک قلمی (miniature pneumatic cylinder) دارای اجزای اصلی زیر است:
- سیلندر (Cylinder)
- پیستون (Piston)
- شفت (Shaft)
- پورتهای ورود و خروج هوا (Ports)
- آببندی (Sealing)
- میلههای نگهدارنده دو سر جک (Connecting Rods)
نحوه عملکرد
هوای پرفشار که توسط کمپرسور ایجاد شده است از طریق درگاه ورودی وارد محفظه سیلندر شده و توسط میله شفت به پیستون نیرو وارد میکند. این نیرو باعث جابهجایی پیستون میشود و سپس از طریق پیستون به قطعه بعدی در سیستم انتقال پیدا میکند.
برای برگشت پیستون به حالت اولیه، در مدلهای یک طرفه از یک فنر و در مدلهای دو طرفه از نیروی هوای پرفشار در طرف دیگر جک کمک گرفته میشود. از حرکت رفتوبرگشت پیستون در جک پنوماتیک قلمی، برای کاربردهای متنوعی در صنعت استفاده میشود. معمولاً این جکها را بهصورت مفصلی یا مستقیم در سیستم نصب میکنند.
کاربرد جک پنوماتیک قلمی
جک پنوماتیک قلمی دارای ابعاد نسبتاً کوچک، سرعت زیاد و قدرت کم است. باتوجهبه این ویژگیها از آن در موارد زیر استفاده میشود:
- قفلهای ایمنی
- پرسهای پنوماتیک
- تجهیزات مونتاژ
- دستگاه ریسندگی و بافندگی
- دستگاههای انتقال سیال
- تجهیزات کارخانههای مواد غذایی
- مزیتهای منحصربهفرد
جکهای پنوماتیک قلمی، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند، همچنین از آنها میتوان در کاربردهای با دمای بالا استفاده کرد. سرعت سیلندرهای پنوماتیک، نسبت به سیلندرهای هیدرولیک بسیار بیشتر است. علت این ویژگی، استفاده از سیالات تراکمپذیر در سیلندرهای پنوماتیک است. از آنجا که ابعاد سیلندرهای پنوماتیک مینیاتوری نسبتاً کوچک است؛ وزن کمی دارند.
بهترین برندهای جک پنوماتیک قلمی
برای خرید جک پنوماتیک قلمی، باید به نکات مهمی توجه کنید که یکی از آنها، برند سازنده است. در حال حاضر، برندهای زیر جزو محبوبترین برندهای سازنده جک پنوماتیک مینیاتوری هستند:
- فستو آلمان (FESTO)
- ایترک تایوان (AIRTAC)
- شاکو تایوان (Shako)
- بوش آلمان (Bosch)
- نورگرن آلمان (NORGREN)
- اس ام سی ژاپن (SMC)
قیمت و نحوه خرید جک پنوماتیک مینیاتوری
بهطورکلی برای انتخاب جک پنوماتیک قلمی، به دو پارامتر قطر پیستون و طول کورس نیاز دارید. طول کورس، بهراحتی مشخص میشود و برای آن کافی است به محل نصب دقت کنید و به دنبال قطر مناسب آن باشید. از قطر پیستون نیز برای محاسبه نیروی تولید شده توسط جک پنوماتیک استفاده میشود.
فرمول محاسبه نیرو در جک پنوماتیک قلمی (miniature pneumatic cylinder) عبارت است از:
F برابر است با نیروی تولید شده برحسب نیوتن (N)
P برابر است با فشار واردشده به پیستون () بر حسب بار (Bar)
A برابر است با سطح مقطع مؤثر () برحسب میلیمتر مربع (mm^2)
با در نظر گرفتن این پارامترها میتوانید به کاتالوگ رسمی جک پنوماتیک مینیاتوری مراجعه کرده و از جدول مشخصات آن، مدل مناسب خود را انتخاب کنید. در زیر جدول مشخصات جک پنوماتیک مینیاتوری برند AIRTAC برای نمونه آورده شده است:
همچنین شما میتوانید با استفاده از شناسایی کد اوردرینگ هرکدام از مدلها، انتخاب دقیقتری داشته باشید.
۶ عامل اصلی خرابی جک های پنوماتیک قلمی
جک پنوماتیک قلمی نیز همچون دیگر مدلهای سیلندر پنوماتیک، امکان خرابی و تحمیل هزینه تعمیر دارند. در ادامه به شش مورد از رایجترین خرابیهای جک پنوماتیک قلمی خواهیم پرداخت. بهتر است بدانید که جکهای پنوماتیک قلمی در صورت خرابی باید بلافاصله تعمیر یا تعویض شوند تا جلوی هزینههای خرابی کل سیستم گرفته شود.
1- نشتی هوا از سیلندر
یکی از مشکلات رایج جکهای پنوماتیک قلمی، نشتی هوا و خرابی واشرهای آببندی است. همچنین ممکن است نشتی هوا ناشی از وجود درز در بدنه سیلندر باشد. نشتی هوا در نهایت باعث کاهش فشار هوای داخل سیلندر و کاهش بازدهی میشود.
2- نفوذ رطوبت به محفظه سیلندر
بدترین مشکلی که میتواند برای یک جک پنوماتیک قلمی به وجود بیاید، نفوذ رطوبت به داخل محفظه سیلندر است. این مشکل بهسختی برطرف میشود. وجود رطوبت در سیلندر در بلندمدت باعث زنگزدگی و خرابی سیلندر میشود.
3- تحمیل فشار بیش از حد
اگر فشار هوایی که توسط کمپرسور تأمین میشود، بیش از اندازه زیاد باشد؛ محفظه سیلندر و پیستون دچار ترک شده و نشتی ایجاد میشود. سعی کنید همواره مقدار فشار را چک کنید و جلوی این کار را بگیرید.
4- تحمیل نیروی بیش از حد
نیروی بیش از حد توسط پیستون باعث خرابی و ترک پیستون شده و بدنه سیلندر را دچار خرابی میکند. برای جلوگیری از این کار، قطر سیلندر را بهدرستی انتخاب کنید و از جک در کاربردهای سنگین استفاده نکنید.
5- ورود گردوغبار
وجود گردوغبار در محیطهای کارگاهی امری طبیعی است. اما در بلندمدت اگر جک پنوماتیک نظافت نشود، ممکن است گردوغبار به سیلندر نفوذ کرده و بهتدریج آن را خراب کند. برای جلوگیری از این کار، هر روز جک پنوماتیک را تمیز کنید.
6- آسیب و ضربه فیزیکی به سیلندر
ضربات مکرر به سیلندر جک پنوماتیک، در نهایت باعث ترک و خرابی آن میشود. باید جلوی هرگونه ضربه به جک گرفته شود. در صورت آسیب فیزیکی به بدنه جک، امکان بهوجودآمدن صدای غیرعادی و ارتعاش وجود دارد.