فهرست مطالب
جهت آشنایی با فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک، بهتر است اول بدانیم جک پنوماتیک چیست؟ بسیاری از دستگاههای صنعتی و ماشین آلات تولیدی برای انجام کار تکرار شونده خود نیاز به یک حرکت خطی رفت و برگشتی دارند. یکی از سادهترین و به صرفهترین وسیلهها جهت انجام کار رفت و برگشتی، یک محرک پنوماتیک یا بادی است که همان جک پنوماتیک است. محرک قطعهای مکانیکی است که منبع قدرت استاتیک را به حرکت خروجی مفید تبدیل میکند؛ به علاوه میتوان از آن جهت انتقال نیرو نیز استفاده کرد. محرکها معمولاً دستگاههای مکانیکی هستند که انرژی را دریافت کرده و آن را به نوعی حرکت تبدیل میکنند. آن حرکت میتواند به شکل مسدود کردن، بستن یا بیرون کشیدن باشد.
محرکهای پنوماتیک، دستگاههای مکانیکی هستند که از نیروی هوای فشرده بر روی پیستون درون سیلندر استفاده میکنند تا نیرو را در یک خط رفت و برگشتی انتقال دهند. عامل اصلی در محرک پنوماتیک، بر خلاف سیستمهای هیدرولیکی، هوا است.
فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک
برای درک فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک باید بدانید که نیرویی که توسط یک جک پنوماتیک به وجود میآید، تابعی از قطر پیستون یا همان قطر جک، فشار هوا و مجموع مقاومتهای اصطکاکی میباشد. اصولاً نیروی تولیدی جکهای پنوماتیک از حاصل ضرب سطح مقطع سیلندر در فشار هوای فشرده داخلسیلندر یا سیستم پنوماتیک محاسبه میگردد. به طور کلی فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک (از طرف بدون شافت) به صورت زیر است:
F=P (πr^۲)
F = جک فشار میآورد.
P = فشار هوا بر حسب bar
r = شعاع سیلندر بر حسب سانتیمتر
π = عدد پی (۳.۱۴۱۵۹)
البته در تمامی موارد، به نسبت کیفیت جک درصدی از افت توان کم میشود. در صورتی که بخواهید نیروی اصطکاک را نیز در نظر بگیرید فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک به صورت کلی به شکل زیر در میآید:
F=A. P-R
F = قدرت یا توان جک پنوماتیک سطح مقطع پیستون
A = بر حسب سانتیمتر مربع
P = فشار هوای فشرده بر حسب کیلو پاسکال بر سانتی متر مربع
R = نیروی اصطکاک
فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک خطی یا دوطرفه
پرکاربردترین نحوه تولید جک پنوماتیک شامل پیستون و میلهای است که درون یک سیلندر بسته حرکت میکنند. این سبک محرک را میتوان بر اساس نحوه کارکرد به دو نوع جک یک طرفه و دو طرفه تقسیم کرد. جکهای پنوماتیک دو طرفه یا خطی شامل دو بالک هوا در دو طرف جک میشوند که به صورت تکراری هوای فشرده را دریافت میکند و پیستون به وسیله این هوای فشرده به جلو و عقب حرکت میکند. طبق تعاریف بالا، فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک خطی یا دوطرفه به شکل زیر است:
F= (D^۲. π) /۴ ×P-f
D = قطر پیستون یا جک بر حسب سانتیمتر
f = نیروی فنر بر حسب کیلوگرم
F = قدرت جک بر حسب کیلوگرم
P فشار هوا بر حسب bar است.
فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک غیرخطی یا یک طرفه
جکهای پنوماتیک غیرخطی یا یک طرفه از یک بالک هوا استفاده میکنند تا هوای فشرده شده وارد جک پنوماتیک شود و پیستون را به نقطه مورد نظر انتقال بدهد و جهت برگشت پیستون در هنگام خروج هوای فشرده به مکان اولیه یک فنر داخلی دارد. طبق این تعاریف و بر حسب فرمول پایهای بالا، فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک غیرخطی یا یک طرفه به شرح زیر است؛ قدرت جک در هنگام جلو رفتن از طریق فرمول زیر محاسبه میشود:
F= (D^۲. π) /۴ ×P
به این نکته دقت کنید که در کورس برگشت باید قطر شفت از سطح مقطع کم شود؛ بنابراین نیروی تولیدی در برگشت یا سیلندرهای شفت دار همیشه کمتر است. بنابراین قدرت جک در هنگام عقب رفتن یا برگشت، به صورت فرمول محاسبه زیر در میآید که در آن d قطر دسته پیستون بر حسب سانتیمتر است:
F= (〖(D〗^(2_(-d^2) )). π)/۴ ×P
اجزا و شیوهی کار جک پنوماتیک
جکهای پنوماتیک معمولاً از یک سیلندر پنوماتیک، جک، کمپرسور و یک واحد کنترل تشکیل شدهاند. جهت عملکرد بهتر هوای فشرده، مقداری از بخار آب داخل سیلندر حذف میشود و مقداری روغن مخصوص جهت روانکاری جک اضافه میگردد. بسته به نوع جک مورد استفاده، بار را میتوان منتقل کرده و یا بالا برد. جک پنوماتیک به علت سرعت عمل آن، در دستگاههای محرک دستی عملکرد بهتری دارد و مقرون به صرفه است. جک پنوماتیک بادی به وسیله نیروی باد عمل کرده و به صورت خطی یا رفت و برگشتی حرکت میکند.
انواع جک پنوماتیکی یا بادی
جکهای پنوماتیک در دسته این جکهای خطی قرار میگیرند که خود به دو نوع زیر تقسیمبندی میشوند:
۱- جک پنوماتیک یک طرفه یا یک کاره: همان گونه که از نام این نوع جکها بر میآید، قادر به انجام کورس حرکتی به صورت یک طرف هستند؛ بدین ترتیب که هوای فشرده از یک جهت وارد شده و همراه با ورود خود پیستون را حرکت میدهد و با قطع فشار هوای ورودی به سیلندر و تخلیه هوای داخل آن، پیستون و میله پیستون به کمک فنر بازگرداننده به نقطه ابتدایی برگشت داده میشوند. کاربرد این نوع جکها در صنعت در موارد فشردهسازی یا پرسکاری قطعات، جدا کردن قطعات از قالب و یا ساخت گیرههای پنوماتیکی است.
۲- جکهای پنوماتیک دو طرفه یا دو کاره: کاربرد جک دو طرفه در جکهای خطی است که نیروی کم یا متوسطی نیاز دارند. برای مثال در صنایع برشکاری، پرشکاری، سوراخکاری و پایین آوردن قطعات از جک پنوماتیک دو طرفه استفاده میشود.
نظر به این که جکهای دو طرفه دارای دو کانال ورودی و خروجی هستند، در هر دو طرف رفت و برگشت از جک استفاده میشود. این نوع جک ساختار بسیار سادهای دارد و با ترکیب دو عدد از آنها، میتوان شفت را در چند نقطه موضعی متوقف کرد. پنوصنعت با اغوشی باز پذیرای نظرات و سؤالات شما درباره مقاله فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک است؛ برای ما کامنت بگذارید.
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
ارتباط با پنوصنعت
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
بهروز رسانی در تاریخ ۱۷ آذر ۱۴۰۰