1. Газдарды техникада қолдану жайлы жалпы мәліметтер

2. Пневмтикалық жетектің ерекшеліктері, артықшылықтары мен кемшіліктері

3. Ауа ағыны

4. Сығылған ауаны дайындау

5. Атқарушы пневматикалық құрылғылар

1. Газдарды техникада қолдану жайлы жалпы мәліметтер

Газ тәрізді затты қолданатын кез келген объектті газды жүйелерге жатқызуға болады. Көптеген газдардың қоспасынан тұратын ауа қолжетімді болғандықтан, оны әртүрлі процесстерді орындау үшін кең қолдану таңғаларлық емес. Грек тілінен аударғанда pneumatikos – ауа, әуелі дегенді білдіретіндіктен, пневматикалық жүйелер атауының этимологиялық шығу тегін түсіндіреді. Техникалық әдебиетте пневматика деген қысқа термин жиірек пайдаланылады.

Пневматикалық құрылғыларды көне заманда қолдана бастаған, алайда газдарға потенциалдық және кинетикалық энергияның қажет қорын беруге қабілетті болған кезде пневматикалық энергияның сенімді көздері – айдағыштар түзілгенде ғана кең тарала бастады.

Машиналар мен механизмдерді әрекетке келтіруге арналған құрылғылар жиынтығынан тұратын пневматикалық жетек адамның тірішілік әрекетінде және техникада ауаны қолдану (жалпы жағдайда газ) жалғыз бағыт болып табылмайды. Бұны дәлелдеу үшін тағайындалуы бойынша да, газ тәрізді затты қолдану тәсілі бойынша да өзгешеленетін пневматикалық жүйелердің негізгі түрелерін қарастырайық.

Газдың болу-болмауы бойынша және газ қозғалысының себебіне байланысты барлық жүйелерді үш топқа бөлуге болады.

Бірінші топқа газдың табиғи конвекциясы (циркуляциясы) бар жүйелерді жатқызуға болады. Мұндай жүйелерде қозғалыс пен оның бағыты температура градиенттеріне және табиғи сипатының тығыздығына байланысты. Мысалы: планетаның атмосфералық қабығы, вентиляционды жүйелер т.с.с.

Екінші топқа температура, камера көлемі, газда үрлеу мен сорудың өзгеруі нәтижесінде газ күйінің өзгеруі мүмкін болатын атмосферамен өзара қатынаспайтын тұйықталған камералары бар жүйелерді жатқызамыз. Оларға әртүрлі жинақтайтын (аккумулирующие) сыйымды ыдыстар (пневмобаллондар), пневматикалық тежегіш құрылғылар (пневмобуферлер), әртүрлі икемді (эластичные) үрлемелі құрылғылар, ұшқыш аппараттардың отын бактарының пневмогидравликалық жүйелері және т.б. Тұйықталлған камерада вакуумды қолданатын құрылғылардың үлгісі ретінде пневмоқармаулар (пневмозахваты, пневмоприсоски) бола алады. Олар автоматтандырылған және роботтандырылған өндіріс жағдайында даналы парақты бұйымдардың (қағаз, металл, пластмасса және т.с.с.) орнын ауыстыруына тиімді.

Үшінші топқа әртүрлі жұмыстарды орындауда алдын ала сығылған газды қолданатын жүйелерді жатқызу қажет. Бұндай жүйелерде газ магистральдар бойымен салыстырмалы үлкен жылдамдықпен қозғалады және едәуір энергия қорын иеленеді. Олар циркуляционды (тұйықталған) және циркуляционды емес болады. Циркуляционды жүйелерде жұмыс атқарған газ қайта қолданылу үшін айдағышқа магистральдар бойымен қайтып келеді (гидрожетектедегідей). Жүйелерді қолдану өте өзгеше, мысалы, қоршаған кеңістікке газдың шығындалуына немесе ауаның тотықтандыратын қасиетіне байланысты оны қолдануға жол берілмейді. Осындай жүйелердің үлгілерін энерготасығыш ретінде агрессивті, улы газдар мен ұшпа сұйықтықтар (аммиак, пропан, күкіртсутек, гелий, фреондар және т.б.) қолданылатын криогенді техникада табуға болады.

Циркуляционды емес жүйелерде газ тұтынушымен химиялық реагент немесе пневматикалық энергияның көзі ретінде қолданылуы мүмкін. Соңғы жағдайда энерготасығыш ретінде ауа қызмет етеді. Сығылған ауаны қолданудың үш негізгі бағытын бөледі.

Бірінші бағытқа үрлеу, кептіру, себу, салқындату, вентиляция, тазалау және т.б. операцияларды ауа атқаратын технологиялық процесстер жатады. Құбырлар бойымен пневмотранспорттау (пневмотасымалдау) жүйелері әсіресе жеңіл, тамақ, кен қазушы салаларының өнеркәсібінде кең өріс алды. Даналы және кесек материалдар арнайы ыдыстарда (капсулаларда) тасымалданады.

Екінші бағыт – технологиялық процесстерді автоматты басқару үшін (пневмоавтоматика) пневматикалық басқару жүйелерінде (ПБЖ) сығылған ауаны қолдану. Бұл бағыт 60-шы жылдардан бастап өнеркәсіптік пневмоавтоматика (УСЭППА) элементтерінің әмбебап жүйесінің түзілуіне байланысты қарқынды дами бастады. Кең номенклатура УСЭППА (пневматикалық тетік немесе датчик, түрлендіргіш, реле, логикалық элементтер, күшейткіштер, ағынды құрылғылар, командоаппараттар және т.б.) оның негізінде өзінің параметрлері бойынша электротехникалық жүйелерге жақын релелік, аналогтық, аналогтық-релелік сызбаларды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Жоғары сенімділіктің арқасында олар түрлі машиналарды, ірі сериялы өндірісте роботтарды, қозғалысты басқару жүйелерінде мобильдік объекттерді циклдік бағдарламалық басқару үшін кең пайдаланылады.

Пневмоэнергияны қолданудың үшінші бағыты қуаты бойынша едәуір масштабты, ғылыми тұрғыдан қарағанда машиналардың жалпы механикасының бір тарауы болып табылатын пневматикалық жетек болып табылады. Пневматикалық жүйелер теориясының бастауында И.И. Артоболевский тұрды. Ол Ленинградтағы машинотану Институтының басшысы болды. Сол кезде 40-60 жылдары оның басшылығының астында пневможүйелер теориясы мен пневможүйелерді жобалау бойынша жинақталған мәліметтер жалпыланып жүйеленді. Пневможүйелер теориясы бойынша бірінші жұмыс 1933 жылы жарияланған А.П. Германның «Тау-кен ісінде сығылған ауаны қолдану» мақаласы болды. Бұл мақалада алғаш рет пневмоқұрылғының жұмыс мүшесінің қозғалысы ауа параметрлері жағдайының термодинамикалық теңдігімен бірге есептелді.

Пневможетектер теориясы мен практикасына Б.Н. Бежанов, К.С. Борисенко, И.А. Бухарин, А.И. Вощинин, Е.В. Герц, Г.В. Крейнии, А.И. Кудрявцев, В.А. Марутов, В.И. Мостков, Ю.А. Цейтлин ғалымдары маңызды үлес қосты.