Title: Pneumatiikan perusteet
Course: SÄPT18-04.6 Hydrauliikka- ja pneumatiikka-asennukset, eGradia > Section: PNEUMATIIKKA

Tästä teoriaosuudesta saat perustietoa pneumatiikasta

Pneumatiikka

Pneumatiikka on paineilman käyttöä teknisiin tarkoituksiin. Ilmaohjatuilla komponenteilla voidaan toteuttaa suuriakin nopeita liikkeitä tuvallisesti, koska käytettävä paine on pieni (n. 6-8 bar). Etuna pneumaattisessa järjestelmässä on pienet painehäviöt pitkilläkin siirtoetäisyyksillä, eikä poistoilmalle tarvitse rakentaa putkistoa.

Kappaleenkäsittelyautomaatiossa käytetään pneumaattisia laitteita laajasti. Paineilmaa on helppo varastoida säiliöön, josta sitä otetaan tarvittaessa käyttöön. Komponentit ovat kevyitä ja yleensä materiaalina käytetään alumiinia. Pneumatiikassa käytetään hyväksi paineilman ominaisuuksia, koska ilma puristuu kokoon.

Miten paineilma synnytetään?

Tavoitteena kelvollinen paineilma eli kuiva ilma, jonka paine on 6 - 8 bar.

Paineilman synnyttäminen:

- Ulkoilma suodatetaan ennen kompressoria
- Kompressori puristaa ilmaa kokoon ja kehittää näin paineen
- Paine nousee ja ilma kuumenee
- Kuuma ilma jäähdytetään
- Ilmassa oleva vesi tiivistyy ja se poistetaan jälkijäähdyttimessä
- Jäähdyttimen perässä on usein paineilmasäiliö
- Paineilmasäiliöön liitetyt paineanturit ohjaavat esim. mäntäkompressorin käyntiä
- Maksimipaine pysäyttää kompressorin
- Säiliön paineen lasku minimitasolle käynnistää kompressorin uudelleen, jossa tärkeä varoventtiili suojaa järjestelmää ylisuurilta paineilta
- Veden pääsy toimilaitteisiin estetään myös verkoston rakenteilla, kuten laskevalla linjalla ja ulosottoihin asennetaan joutsenkaulat
- Paineilmaverkostoon voi kertyä vettä tai sinne voi päästä paineilmalla käyviä laitteita viottavia epäpuhtauksia
- Niiden pääsy paineilmalaitteiseen estetään paineilman ulosottopisteen huoltolaitteella.
- Huoltolaitteessa on vedenerotin, paineensäädin ja mahdollisesti myös sumuvoitelulaite
- Huoltolaite on yksittäistä konetta tai laitetta ajatellen paineilmajärjestelmän tärkein osa
- Huoltolaitteen kunto ja suodatuskyky ratkaisevat viime kädessä toimilaitteiden saaman paineilman laadun
- Ilma johdetaan paineilmaverkostoon
- Runkoverkosto on tehty tavallisesti teräsputkesta hitsaamalla
- Putkiin laitetaan sulkuventtiilejä, joilla osa verkostosta voidaan sulkea esim. huolto- ja korjaustöiden ajaksi.

Pneumatiikan peruskäsitteet

Pneumatiikan ja hydrauliikan erona on kokoonpuristuvuus. Ilma puristuu kokoon.

Paine

Neste on käytännössä kokoonpuristumatonta. Sen myötä pneumatiikkalaitteiden toiminta on joustavampaa mutta epätarkempaa, kuin nestetoimisten laitteiden. Kun ilman tilavuutta piennennetään paine suljetussa tilassa kasvaa. Paineen yksikkönä käytetään Pa = pascalia (1 Pa = 1 N/m^2).

Ilman ominaisuuksia

Ilma on kaasun seos. Pääosana on typpi, jota on noin 78 tilavuusprosenttia. Happea taas 21 tilavuusprosenttia. Lisäksi ilma sisältää argonia , hiilidioksidia, heliumia ja muita kaasuja. Ilmanpaine normaalitilassa on 1 bar = 0,1 MPa. Kun ilmaa puristetaan kokoon, sen paine ja lämpötila kasvaa. Samalla ilman tiheys kasvaa.