Mis on pneumaatiline silinder?

Pneumaatiline silinder on teatud tüüpi seade, mida kasutatakse survestatud gaasi energiast jõu genereerimiseks. Põhiline pneumaatiline silinder koosneb liigutatava kolviga silindrilisest kambrist ning sisse- ja väljalaskekanalitest. Suruõhku või muud gaasi pumbates silindri põhja, gaas paisub, surudes liigutatava kolvi ülespoole ja tekitades jõudu. Pneumaatilised silindrid, mida tuntakse ka õhusilindritena, omavad teatud juhtudel hüdraulika ees eeliseid ja neid kasutatakse väga erinevates rakendustes.

Silindri kasutamiseks tuleb esmalt survestada gaas, näiteks õhk. Seda saab teha pumba abil. Kuna õhk eksisteerib tavaliselt atmosfäärirõhul, kasutatakse pumpasid teatud õhuhulga surumiseks väiksemasse ruumi, mis põhjustab selle rõhu tõusu atmosfääritasemest kõrgemale. Surveõhk salvestab selle kokkusurumiseks kasutatud energia. Kui sellel lastakse paisuda, kipub see õhk rõhku langema tagasi algse atmosfäärirõhuni.

Sellel põhimõttel töötab pneumaatiline silinder. Õhk surutakse kokku ja suunatakse seejärel silindrilisse kambrisse liikuva kolvi all. Surveõhk avaldab kolvi põhja vastu jõudu, mille tulemusena liigub kolb läbi õõnsa silindri ülespoole. Varras ulatub kolvi põhjast üles läbi silindri ülaosa. Kui suruõhk paisub antud ruumi ja liigutab kolvi ülespoole, liigub ka see varras, mis annab võimaluse liigutada teisi mehaanilisi elemente.

Kolvi asendit pneumaatilises silindris juhib klapp, mis suunab suruõhu kas silindri üla- või alaossa. Kui silindri varda ots või ülemine osa on täidetud surveõhuga, liigub kolb allapoole ja kolvi all olev õhk väljub väljalasketoru kaudu. Alusse sisenev surveõhk liigutab kolvi üles ja kolvi kohal olev õhk väljub. See süsteem võimaldab jõu tekitamiseks silindrit korduvalt kasutada.

Pneumaatilistel süsteemidel on hüdraulika ees mitmeid eeliseid, mis kasutavad mehaanilise liikumise tekitamiseks vett või muud vedelikku. Pneumaatilisest silindrist väljatõmbeõhku saab ilma keskkonnaprobleemideta paisata ümbritsevasse õhku. Õhku on lihtne hankida ja survestada. Lisaks ei ole pneumaatiliste süsteemide puhul lekked probleemiks. Pneumaatika puuduste hulka kuulub vajadus kasutada selliseid süsteeme kõrge rõhu all, mis võib olla ohtlik, samuti vajadus hoida õhku puhas ja filtreeritud.

Mitmed tuttavad mehaanilised seadmed kasutavad pneumaatikat. Naelapüstolid, mida kasutatakse ehituses naelte löömiseks puitu või betooni, ammutavad jõudu ühest või mitmest pneumaatilisest silindrist. Teiste näidete hulka kuuluvad jalgrattapumbad ning bussides ja veoautodes kasutatavad õhkpidurid. Lisaks tarbijarakendustele kasutatakse pneumaatilisi silindreid laialdaselt ka tööstusasutustes, näiteks pakendamistehastes ja masinatöökodades.