تعرّف على مكونات الأنظمة النيوماتيكية

 كلمة نيوماتيك في الأصل هي كلمة إغريقية (pneuma)، وهي تعني هواء أو رياح، وعلم النيوماتيك هو علم يدرس ضغط وتدفُّق الهواء، يُعتبر علمًا حديثًا نسبيًّا، ولكنه مرّ بعدّة مراحل، فـ بين عام (1940 : 1950)، شهدت هذه الفترة تقدمًا كبيرًا في صناعة اللدائن البلاستيكية التي أدت إلى صناعة مواسير بلاستيكية رقيقة، ومتينة وبأحجام صغيرة، وإنتاج الصمامات الاتجاهية ذات الأحجام الصغيرة؛ مما جعل الشركات تستخدم الهواء المضغوط في التحكُّم، ولكن كانت تحتاج على عمالة ذات خبرة وكفاءة عالية جدًّا، وذلك بسبب كثرة الوصلات، فبالتالي كان يحتاج إلى دقة متناهية، ولذلك كان التحكُّم النيوماتيكي محدود في الصناعة لندرة الفنيين المدربين على ذلك آنذاك .

وفي منتصف عام 1960 م تقدّمت صناعة صمامات التحكم، واستخدمت الصمامات المنطقية في الدوائر الهوائية، وشهدت تقدمًا أيضًا في ظهور الوصلات السريعة التي تجعل عملية التوصيل تتم في لحظات، وظهور عناصر لكتم الصوت المزعج عند التخلص من الهواء الزائد من الصمامات، وذلك التقدم أدى إلى تسهيل التركيب وتقليل التكلفة عن الفترات السابقة. ومن بعد تلك الفترة انتشرت استخدامات الهواء المضغوط، حتى أنه وصل للحد أنه لا يمكن إنشاء مصنع حديث بدون الهواء المضغوط.

استخدامات الهواء المضغوط

بعد انتشار استخدام الهواء المضغوط سوف نجد أن العديد من الأدوات وأجهزة التحكُّم النيوماتيكية في العديد من الصناعات الغذائية والكيماوية وغيرها. وهو يُستخدم أيضًا في تشغيل آلات الورش وأعمال التعدين وإنشاء وإصلاح الطرق… إلخ. وذلك لعدة أسباب، أهمّها:-

1. عدم تواجد التيار الكهربائي في أماكن استخدام هذه الآلات .
2. متانة الآلات العاملة بالهواء المضغوط وسهولة صيانتها .
3. تصميم هذه الآلات للعمل في الظروف الصعبة حيث الأتربة، والماء.
4. يفضَّل استخدامها في الأماكن المعرّضة للانفجارات.
5. لا يخشى على هذه الآلات من الأحمال المفرطة.
   

   بعض من استخدامات الهواء المضغوط

  مميزات الهواء المضغوط

1. التوافر: فالهواء عنصر متواجد في أي مكان ويمكن استخدامه بأي كمية مطلوبة، وبدون مقابل.
2. قابل للتخزين: فيمكن تخزين الهواء من خلال خزانات.
3. قابل للنقل: فيمكن نقله عن طريق أنابيب لمسافات طويلة.
4. قابل للضغط: فالهواء قابل للضبط بشكل كبير، وذلك من خلال مكوّنات الدوائر النيوماتيكية.
5. مستقر: فهو لا يتأثر بتغيُّر درجات الحرارة، فبالتالي يمكن استخدامه تحت أي درجات حرارة، وتحت أي ظروف حرارية عالية.
6. سريع: يُعتبر الهواء المضغوط وسيط سريع جدًّا، ويسمح بسرعات عمل عالية (تصل الأسطوانات النيوماتيكية إلى 1-2 م/ثانية).
7. اقتصادي: فهي من العناصر سهلة التركيب، فبالتالي غير مكلفة.
8. طاقة نظيفة: الهواء المضغوط نظيف وتسرّبه لا يسبب التلوث.

الهواء المضغوط

مكوّنات الأنظمة النيوماتيكية

1 . ضواغط الهواء:

وهو مسؤول عن رفع ضغط الهواء، وذلك عن طريق سحب الهواء الجوي عن طريق الفلاتر، وهناك عدة أنواع من ضواغط الهواء، وتنقسم إلى نوعين:-

الضواغط الثابتة: وهو الكمبروسر الأكبر حجمًا، ويتم تصميمها لتضع في الشركات والمصانع، وبها محركات قوية وخزانات تخزين كبيرة، والتي تضمن تشغيل الكمبروسر لفترة طويلة المدى دون انقطاع.

الضواغط المحمولة: وهي أنواع من الكمبرسور ذات خزانات هوائية صغيرة الحجم، ولكن ليس من الصعب تحريك عجلات الكمبروسر والتعامل معها ونقلها إلى أي مكان بسهولة، ويعتبر هذا النوع أكثر الأنواع استخدامًا، ويوجد منها أشكال مختلفة الكمبروسر.

2 . صمامات التحكم:

الوظيفة الأساسية للصمامات داخل الدائرة الهوائية هي التحكم باتجاه الهواء وتوزيعه حسب نوع التطبيق المطلوب، ويختلف نوع الصمام المستخدم على حسب نوع التطبيق وطريقة تشغيله، فيوجد ما يشتغل بإشارة كهربائية، ومنها ما يعمل بواسطة الهواء، ومنها ما يعمل يدويًّا.

3 . أجهزة معالجة الهواء

وتتكون عادة من عدة أجهزة:-

• منظمات الضغط والجريان: وتستخدم في تحديد الضغط المطلوب وكمية السريان.
• المشاحم: وهي من العوامل المُساعِدة في إطالة عمر موانع التسرب وسهولة حركة البساتم والتطبيقات الهوائية الأخرى.
• مصافي أو مرشحات الهواء: وتقوم بتنقية الهواء من الشوائب والتجفيف من كمية الماء المطلوبة.
• المقاييس: هي دلالة دائمًا على الضغط في الدائرة، فبالتالي يصبح من السهل بعد معرفة الضغط ضبط الدائره علي ضغط معين ، ودائمًا ما يتم تركيب مقاييس الهواء على المنظمات للحفاظ على مستوى ثابت من الضغط.
• التطبيقات أو المشغلات: وهي النتيجة الأخيرة بعد كل هذه التوصيلات والدوائر.