Пневматика

Пневма́тика (от греч. πνεῦμα — дыхание, дуновение, дух) — раздел физики[1], изучающий равновесие и движение газов, а также посвящённый машинам, механизмам и устройствам использующим разность давления газа (воздуха) для своей работы.

Работа пневмопривода.

Технически пневматика близка к гидравлике. Пневматические машины и механизмы широко используются в промышленности и быту. Подобно сети электроснабжения, на предприятиях устанавливают централизованную систему распределения сжатого воздуха или другого газа. Обычно пневматические устройства используют поршни и клапаны для управления потоками газа (воздуха), но есть целая ветвь устройств, использующих особенности течения струй газа (пневмоника) и жидкости в каналах определенной формы. Такие струйные устройства вообще не имеют подвижных деталей, отличаются дешевизной изготовления и высокой стойкостью к температуре и радиации (см. пневматический компьютер).

История

Одним из первых устройств, использующих сжатый воздух, являются кузнечные мехи с ручным приводом, которые появились более чем за 3000[2] лет до нашей эры.

В I веке до нашей эры греческий математик и механик Герон Александрийский в трактате «Пневматика» описал механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом. Живший в Александрии примерно в одно время с Героном древнегреческий изобретатель и математик Ктезибий изобрёл поршневой насос и музыкальную машину (прообраз современного орга́на).

В 1760 году в Англии был разработан поршневой компрессор («цилиндрические мехи»), обеспечивающий давление сжатого воздуха в 0,2 МПа.

Преимущества пневматики

В сравнении с гидравликой

Экологическая чистота

  • Результатом любой утечки из пневматической системы, использующей воздух, будет тот же атмосферный воздух.

Доступность

  • Атмосферный воздух всегда доступен на Земле

Надёжность

  • Пневматические системы обычно имеют долгие сроки службы и требуют меньшего обслуживания, чем гидравлика.

Хранение

  • Сжатый газ можно долго хранить в баллонах, позволяя использовать пневматику без электроэнергии.

Безопасность

  • Меньшая пожароопасность по сравнению с гидравликой на масле.
  • Пневматические машины из-за лучшей сжимаемости воздуха лучше защищены от перегрузок, чем гидравлика.

Технологичность

  • Пневматический механизм не требует дополнительного отвода. Отработанный воздух можно выпустить в атмосферу. Компрессор тоже может брать воздух непосредственно из атмосферы.
  • Пневматические машины легко разработать на базе обычных цилиндров и поршней.
  • Пневматические машины легко изготовить, поскольку пневматика обычно не требует деталей высокой точности.

Удельные показатели

  • Пневматическая система легче, чем гидравлика, при таких же давлениях.
  • Удельная мощность, передаваемая по одинаковым трубам, у пневматики выше, чем у гидросистем, а потери меньше.
  • У пневмоприводов выше скорость, чем у гидравлических.

В сравнении с электрическими системами

Безопасность

  • Повреждение электропривода в результате поломки создаёт возможность для искрообразования, что неприемлемо при работе во взрывоопасной или пожароопасной среде. Пневмопривод лишён этого недостатка.

Недостатки пневматики

В сравнении с гидравликой
  • Высокая взрывоопасность сосудов, наполненных газом под высоким давлением.

В сравнении с электрическими системами
  • Низкая скорость передачи сигнала в газовой среде.

См. также

Примечания
  1. Пневматика // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.
  2. Левин В. И. Профессии сжатого воздуха и вакуума. — М.: Машиностроение, 1989. — 256 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-217-00601-3.

Литература
  • Левин В. И. Профессии сжатого воздуха и вакуума. — М.: Машиностроение, 1989. — 256 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-217-00601-3.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.