Пневма́тика (от греч. πνεῦμα — дыхание, дуновение, дух ) — раздел физики , изучающий равновесие и движение газов , а также посвящённый машинам, механизмам и устройствам использующим разность давления газа (воздуха) для своей работы.

Технически пневматика близка к гидравлике . Пневматические машины и механизмы широко используются в промышленности и быту. 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.

История

Одним из первых устройств, использующих сжатый воздух , являются кузнечные мехи с ручным приводом, которые появились более чем за 3000 лет до нашей эры.

В I веке до нашей эры 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

В сравнении с гидравликой

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.

В сравнении с электрическими системами

Безопасность

• Повреждение электропривода в результате поломки создаёт возможность для искрообразования, что неприемлемо при работе во взрывоопасной или пожароопасной среде. Пневмопривод лишён этого недостатка.

Недостатки пневматики

В сравнении с гидравликой

• Высокая взрывоопасность сосудов, наполненных газом под высоким давлением. ^{[ источник не указан 1886 дней ]}

В сравнении с электрическими системами

• Низкая скорость передачи сигнала в газовой среде. ^{[ источник не указан 1886 дней ]}

См. также

• Воздушный насос
• Воздушные мышцы

Примечания

Литература

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