التحكم النيوماتيكى

[IMG="http://i40.tinypic.com/14ucod3.jpg"] المهندس كوم[/IMG]


التحكم النيوماتيكى
اقدم لكم شرح دوائر التحكم النيوماتيكى

ملخص للمواضيع التى سنتحدث عنها إن شاء الله





وسوف نسرد للتحكم الالكترو نيوماتيكى موضوع منفصل ثم عندما نجد الاخوة مستواهم قد ارتفع ندخل موضوع الplc ومن ثم نبدأ فى دراسة المكن الأكثر تعقيدا وهذا هو الهدف من هذه المواضيع كلها .

بسم الله الرحمن الرحيم

مقدمة :

إن كلمة نيوماتك مستقة من الكلمة الإغريقية pneuma والتى تعنى (هواء -رياح -تنفس) , وهى تعرف بأنها علم هندسى يهتم بالهواء المضغوط وتدفقه.

واستخدام الهواء المضغوط ليس بالجديد , ولكن الجديد هو استخدام الهواء المضغوط فى التحكم .

ففى الفترة ما بين (1950 : 1940 ) ميلادية , ونتيجة للتقدم الكبير فى صناعة اللدائن الصناعية أنتجت مواسير بلاستيك رقيقة ومتينة , وبأحجام صغيرة , بالإضافة إلى إنتاج الصمامات التجاهية ذات الحجم الأحجام الصغيرة مما حث الشركات على استخدام الهواء المضغوط فى التحكم . ولكن فى هذه الفترة كانت دوائر التحكم النيوماتيكية تحتاج لمجهود شاق عند التنفيذ , حيث كان كل عنصر من عناصر الدوائر يثبت منفردا . وإذا لم ينفذ نظام التحكم بدقة متناهية أصبح كابوسا معتما بالنسبة للفنيين نتيجة للوصلات الكثيرة والمحيرة . لذا كان التحكم الهوائى ( النيوماتيكى ) محدود فى الصناعة لندرة الفنيين المدربين على ذلك انذاك .

وفى منتصف عام 1960 ميلادية تقدمت صناعة صمامات التحكم واستخدمت الصمامات المنطقية فى الدوائر الهوائية . وكانت هذه الصمامات بالمواصفات الفنية التالية :







ويضاف على ذلك ظهور الوصلات السريعة التى تجعل عملية التوصيل تتم فى لحظات , وكذلك ظهور بعض العناصر لكتم الصوت المذعج عند خروج الهواء الفائض فى الصمامات . الأمر الذى أدى إلى تسهيل التركيب وتقليل تكلفة الدوائر الهوائية عن ذى قبل . وحينئذ يمكن القول بأن استخدامات الهواء المضغوط فى تزايد مستمر . فبالإضافة إلى انتشار الهواء فى جميع ميادين التحكم فى الصناعة , فهو يستخدم فى تشغيل الات الورش, واعمال التعدين, وإنشاء وإصلاح الطرق ....إلخ , وذلك لعدة أسباب أهمها :








يتبع إن شاء الله
نقلا عن كتاب التحكم النيوماتيكى وتطبيقاتة للمهندس احمد عبد المتعال

والسؤال الان لماذا ندرس هذا العلم ونحن كهربائيين؟

فالحقيقة هى ان كل فكرة كهربائية لها فكرة مناظرة ميكانيكية وعندما نتعرض للتحكم الالكترونيوماتيكى سوف نجد اننا قطعنا شوط كبير جدا عندما ندرس التحكم النيوماتيكى كما ان هناك دوائر مختلطة بين النظامين.


مميزات وعيوب التحكم بالهواء المضغوط :

اولا : المميزات :









ثانيا: العيوب :






مصطلحات فنية 2-جميع فتحات التوصيل توجد أسفل الصمام . 3- استخدات أرقام معبرة عن الوظيفة لترقيم مداخل ومخارج الصمامات . 4- تعمل هذه الصمامات فى مدى كبير للضغط. 5- يصل عمر التشغيل لهذه الصمامات إلى 100-5 مليون دورة تشغيل . 2- سهولة حمل هذه الالات . 3-متانة الالات العالملة بالهواء المضغوط وسهولة صيانتها . 4- تصميم هذه الالات للعمل فى الظروف الصعبة حيث الأتربة والماء ........إلخ . 5- لا يتعرض العاملون بهذه الالات لصدمة كهربية كما هو الحال فى الالات العاملة بالتيار الكهربى . 6-لا يخشى على هذه الالات من الأحمال المفرطة . 2- يمكن نقل الهواء المضغوط خلال الخطوط لمسافات بعيدة . 3- لانحتاج للتخلص من بقايا الهواء المضغوط , حيث يمكن تسربها للجو بعد الانتهاء من العمل به . 4- الهواء غير حاس للتغير فى درجة الحرارة , ولذلك يمكن استخدامه فى التحكم عند أى ظروف مناخية . 5- يفضل استخدامه فى الاماكن المعرضة للأنفجارات والتى تحتوى على غازات متطايرة قابلة للأشتعال عن التحكم بالكهرباء لعدم احتمال حدوث أى شرر . 6- الالات التى تعمل بالهواء المضغوط لا يخشى عليها من الأحمال المفرطة بعكس الالات التى تعمل بالتيار الكهربى . 7- الهواء المضغوط نظيف , ولذلك يمكن استخدام الهواء المضغوط فى الصناعات التى تحتاج إلى نظافة خاصة مثل الصناعات الغذائية , وصناعة الغزل والنسيج .....إلخ . 2- يلزم استخدام أحجام كبيرة للأسطونات للحصول على قوى كبيرة , وذلك لأنه يفضل عدم زيادة ضغط الهواء المضغوط عن 7 بار لتقليل التكلفة. 3- نظرا لقابلية الهواء للانضغاط لا يمكن الوصول لسرعات ثابتة لعنصر الفعل ( أسطوانات ومحركات هوائية) عند تغير الأحمال . 1- اعداد الهواء المضغوط 2- عناصر التحكم النيوماتيكى 3-الدوائر الاساسية 4- تطبيقات على التحكم النيوماتيكى 5- التحكم النيوماتيكى المتقدم 1- إعداد الهواء المضغوط بصورة جافة 1- صغيرة الحجم . 1- عدم تواجد التيار الكهربى فى أماكن استخدام هذه الالات . 1- الهواء بلا مقابل ويمكن الحصول عليه فى أى مكان وبأى كمية مطلوبة. 1- ارتفاع تكلفة إنشاء وتشغيل وصيانة وحدات توليد وتجفيف الهواء المضغوط . 1- الضغط pressure

الضغط = القوة /المساحة
وهناك ثلاث أنواع من الضغوط :


2- الضغط المقاس Gauge pressure












KO= 273 + CO
FO= 1.8 CO+32

2- درجة الحرارة المطلقة Absolute temperature



3- قانون بويل للغازات
يتناسب الضغط لأى كتلة من الغاز تناسبا عكسيا مع الحجم عند ثبات درجة الحرارة ويمكن وضع هذا القانون فى الصورة الاتية :
PV= const




يتناسب حجم أى كتلة من الغاز تناسبا طرديا مع درجة الحرارة عند ثبات الضغط , ويمكن وضع هذا القانون فى الصورة التالية :
V/T = CONST











الرطوبة النسبية= الرطوبة المطلقة عند ظروف معينة من الضغط ودرجة الحرارة
---------------------------------------------------------------
وزن بخار الماء الازم لتشبع متر مكعب من الهواء عند نفس الظروف

وعادة تعطى الرطوبة النسبية كنسبة مئوية يضرب ناتج العلاقة السابقة فى العدد 100 .









وتستخدم الوحدات التالية لقياس التدفق , وهى المتر المكعب لكل ثانية (m3/sec), أو وحدة اللتر لكل ثانية L/sec , أو وحدة القدم المكعب لكل دقيقة CFM(Ft3/min)


يعرف الضغط بأنه القوة المؤثرة على وحدة المساحة أى أن 1- الضغط الجوى atmospheric pressure وهو ضغط الهواء على سطح البحر ويساوى بالنظام العالمى 1.02 bar (kg/cm2) وبالنظام الإنجليزى 14.5 psi (ib/inch2) وهو ضغط أى حيز من الهواء منسوبا للضغط الجوى . 1- درجة الحرارة المحيطة ambient temperature وهى درجة حرارة الوسط المحيط التى تعمل فية الالات المختلفة , وتقاس بالدرجة المئوية CO , أو الكلفن KO أو الفهرنهايت FO والعلاقة بينهم كالتالى : حيث أن الT هو درجة الحرارة 1- الهواء المشبع saturated air 5- الهواء الجاف :dry air 3- الضغط المطلق absolute pressure وهو ضغط أى حيز من الهواء منسوبا إلى ضغط الفراغ . أى الحيز المفرغ من الهواء وهذا الضغط يساوى 0 bar وعادة فإن أجهزة قياس الضغط المستخدمة تقيس الضغط كضغط مقاس , أى منسوبا للضغط الجوى . 2- درجة الحرارة temperature هناك عدة تعبيرات معروفة لدرجة الحرارة وهى : وهى درجة حرارة الاأشياء المختلفة منسوبة للصفر المطلق والذى يساوى 0k او -273 C حيث ان V هو حجم الغاز , P هو الضغط . 4- قانون شارلز للغازات : 5- الرطوبة Humidity الرطوبة لفظ يطلق على بخار الماء الموجود فى الهواء , وهناك عدة تعبيرات تتعلق بالرطوبة وهى : وهو الهواء الغير قادر على حمل وزن إضافى من بخار الماء عند نفس الظروف من الضغط ودرجة الحرارة , علما بأن وزن بخار الماء اللزم لتشبع الهواء يزداد كلما ازدادت درجة حرارته والعكس بالعكس . 2- الرطوبة المطلقة Absolute Humidity وهى وزن بخار الماء بالجرام الموجود فى المتر المكعب من الهواء عند درجة حرارة معينة . 3- الرطوبة النسبية Relative Humidity وهى النسبة بين الرطوبة المطلقة للهواء الجوى عند درجة حرارة معينة وضغط معين ووزن بخار الماء الازم لتشبع المتر مكعب من الهواء الجوى عند نفس الظروف . 4- التكاثف condensation يتكاثف بخار الماء الموجود فى الهواء كلما انخفضت درجة حرارته . وهو الهواء الخالى من الرطوبة تماما , ويقال فى هذه الحالة أن هذا الهواء له رطوبة مطلقة تساوى صفرا , وكذلك رطوبة نسبية تساوى صفرا . 6- معدل التدفق الحجمى : volumetric flow rate يعرف تدفق الغاز ات بأنه حجم الغاز المار فى وحدة الزمن داخل حيز معين .

المصدر: منتدى المهندس كوم كلية الهندسة