Co je to pneumatický válec?
Pneumatický válec je typ zařízení používaného pro generování síly z energie stlačeného plynu. Základní pneumatický válec se skládá z válcové komory s pohyblivým pístem a sacími a výfukovými kanály. Když je stlačený vzduch nebo jiný plyn čerpán do dna válce, plyn se rozpíná, tlačí pohyblivý píst nahoru a vytváří sílu. Pneumatické válce, známé také jako vzduchové válce, mají v některých případech oproti hydraulice výhody a používají se v široké škále aplikací.
K provozu válce musí být nejprve stlačen plyn, jako je vzduch. To lze provést pomocí čerpadla. Protože vzduch obvykle existuje za atmosférického tlaku, používají se čerpadla k vytlačení určitého objemu vzduchu do menšího prostoru, což způsobí, že se jeho tlak zvýší nad atmosférickou úroveň. Stlačený vzduch ukládá energii spotřebovanou při jeho stlačování. Pokud se nechá expandovat, bude mít tento vzduch tendenci snižovat tlak zpět na původní atmosférický tlak.
Na tomto principu pracuje pneumatický válec. Vzduch je stlačen a poté veden do válcové komory pod pohyblivým pístem. Stlačený vzduch vyvíjí sílu proti základně pístu, což způsobuje, že se píst pohybuje nahoru dutým válcem. Tyč se táhne od základny pístu nahoru přes vrchol válce. Když stlačený vzduch expanduje do daného prostoru a pohybuje pístem nahoru, tato tyč se také pohybuje, což poskytuje způsob, jak posunout další mechanické prvky.
Poloha pístu v pneumatickém válci je řízena ventilem, který vede stlačený vzduch do horní nebo dolní části válce. Když je konec tyče nebo horní část válce naplněn stlačeným vzduchem, píst se pohybuje dolů a vzduch pod pístem je odváděn ven výfukovou trubkou. Vzduch pod tlakem vstupující do základny posune píst nahoru a vzduch nad pístem je odvzdušněn. Tento systém umožňuje opakovaně pracovat s válcem, aby se vytvořila síla.
Pneumatické systémy mají oproti hydraulice několik výhod, které k vytváření mechanického pohybu používají vodu nebo jinou tekutinu. Odpadní vzduch z pneumatického válce může být vypouštěn do okolního vzduchu bez ohledu na životní prostředí. Vzduch lze snadno získat a natlakovat. Kromě toho netěsnosti nejsou problémem s pneumatickými systémy. Nevýhody pneumatik zahrnují nutnost provozování takových systémů pod vysokým tlakem, což může být nebezpečné, stejně jako potřeba udržovat vzduch čistý a filtrovaný.
Několik známých mechanických zařízení používá pneumatiku. Nehty, používané ve stavebnictví pro hřebíky do dřeva nebo betonu, přitahují sílu z jednoho nebo více pneumatických válců. Další příklady zahrnují čerpadla kol a vzduchové brzdy používané v autobusech a nákladních vozech. Kromě spotřebitelských aplikací jsou pneumatické válce také široce používány v průmyslovém prostředí, jako jsou balírny a strojírny.