Пневматика

Работа пневмопривода

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

Пневматические механизмы широко используются в промышленности. 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 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 н. э.
В I веке до н. э. 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

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.

Примечания

1. ↑ «ПНЕВМАТИКА» в словарях русского языка — Яндекс.Словари
2. ↑ Левин В. И. Профессии сжатого воздуха и вакуума. — М.: Машиностроение, 1989. — 256 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-217-00601-3

См. также

• Гидравлика
• Воздушные мышцы

Литература

• Левин В. И. Профессии сжатого воздуха и вакуума. — М.: Машиностроение, 1989. — 256 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-217-00601-3