ระบบนิวเมติก – อุปกรณ์พื้นฐานนั้นมีอะไรบ้าง

ระบบนิวเมติก – อุปกรณ์พื้นฐานนั้นมีอะไรบ้าง

เมื่อเทคโนโลยีเปลี่ยนแปลงไปทำให้ผู้คนสนใจในรายละเอียดเล็กๆน้อยๆน้อยลง บางคนต้องการแค่รู้แค่บางสิ่ง บางคนต้องการที่จะรู้ในทุกแง่มุมในส่วนที่ต้องเองสนใจ เกือบจะทุกเรื่องราว ซึ่งนั่นก็ถือว่าเป็นเสมือนดาบสองคมของเทคโนโลยีเลยก็ว่าได้ที่ทำให้คนในปัจจุบันชอบที่จะคิด ทำ หรือเรียนรู้ในเรื่องใดๆแบบฉาบฉวยเท่านั้น ไม่เว้นแม้แต่เรื่องที่จะเล่าใจฟังกันในวันนี้ค่ะนั่นก็คือ “ระบบนิวเมติก คืออะไร มีอุปกรณ์อะไรบ้าง?

ระบบนิวเมติก คืออะไร

– อุปกรณ์พื้นฐานต่างๆในระบบนิวเมติก –

อุปกรณ์พื้นฐาน ระบบนิวเมติก สำคัญนะ

มีคนบางกลุ่มที่คลุกคลีอยู่กับอุตสาหกรรมที่ได้นำระบบนิวเมติกมาใช้งานย่อมรู้ดีว่า ระบบนิวเมติก คืออะไร มีอุปกรณ์แบบใดบ้าง และอุปกรณ์แต่ละตัวทำงานอย่างไร โดยคนกลุ่มนี้ส่วนใหญ่จะมีการศึกษาข้อมูลของระบบนิวเมติกมาแล้วเป็นอย่างดีเช่น วิศวะกร ผู้ออกแบบ หรือแม้กระทั่งช่างผู้ชำนาญงานด้านนิวเมติกโดยเฉพาะ แต่ถึงกระนั้นก็ไม่ได้หมายความว่าคนเหล่านี้จะรอบรู้ในทุกเรื่องของ ระบบนิวเมติก เพราะจริงๆแล้วระบบนิวเมติกค่อนข้างที่จะซับซ้อนอยู่เล็กน้อย จะต้องมีการศึกษาในส่วนต่างๆให้ละเอียด ซึ่งในปัจจุบันเราจะพบว่าถึงแม้ว่าเป็นผู้เชี่ยวชาญหรือทำงานเกี่ยวกับระบบนิวเมติกเป็นประจำ แต่ยังมีหลายคนที่ไม่เข้าใจพื้นฐาน การทำงานของระบบนิวเมติก โดยแท้จริง

พื้นฐานของเทคโนโลยีนิวเมติกเป็นหลักการของการใช้แรงดันก๊าซที่ส่งพลังงานระหว่างที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ซึ่งแก๊สในระบบนิวเมติกนั้นจะทำงานเหมือนกับสปริง เนื่องจากแรงดันดังกล่าวจะทำให้เกิดการบีบอัด และแก๊สที่นิยมมากที่สุดในระบบนิวแมติกนั้นก็จะเรียกว่าแก๊สไนโตรเจน ซึ่งไนโตรเจนนี้จะเป็น ไนโตรเจนบริสุทธิ์ สามารถที่จะนำไปใช้ในสถานที่ที่มีความเสี่ยงอันตรายจากการเผาไหม้ได้

ระบบนิวเมติกโดยพื้นฐานนั้นจะมีอยู่ด้วยกันหลายส่วน ส่วนหลักที่มีความสำคัญเป็นอันดับแรกๆก็คือระบบอัดแรงดันอากาศ(Compressor) ซึ่งระบบอัดแรงดันอากาศนี้จะทำหน้าที่บีบอัดอากาศ และส่งต่อไปยังถังเก็บอากาศซึ่งอาจจะผ่านวาล์วควบคุมความดัน(Pressure Control Valves)อีกครั้งหนึ่ง โดยวาล์วปรับแรงดันจะช่วยรักษาระดับแรงดันอากาศสูงที่ได้จากการบีบอัดให้มีความคงที่ และเหมาะสมในการใช้งานในระบบนิวเมติก อีกทั้งยังช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับระบบนิวเมติกของเราไม่ให้อุปกรณ์อื่นๆที่เกี่ยวข้องได้รับความเสียหายอีกด้วย

นอกจากนี้วาล์วควบคุมทิศทางหรือวาล์วควบคุมแรงดันเหล่านี้ ยังใช้ควบคุมการไหลของของเหลวที่ใช้ในวงจรต่างๆ ซึ่งของเหลวต่างๆที่ไหลผ่านวาล์วก็จะส่งต่อมาให้กับ กระบอกสูบ หรือ กระบอกลม นิวเมติก Air Cylinder ซึ่งกระบอกสูบหรือกระบอกลมนิวเมติกก็จะทำหน้าที่แปลงของเหลวต่างๆให้กลายเป็นพลังงานเชิงกลแบบเชิงเส้น ไม่เพียงแค่นั้น วาล์วที่ใช้ในระบบนิวเมติกยังมีวาล์วสำหรับควบคุมความดันอากาศที่จ่ายให้กับชุดกรองลม(Air Service Unit)ของระบบอีกด้วย ซึ่งชุดกรองลมก็จะทำหน้าที่ควบคุมคุณภาพของลมอัดให้ได้มาตรฐาน ไม่มีสิ่งปนเปื้อนเจือปน เช่นฝุ่นละอองหรือความชื้นต่างๆ และบ่อยครั้งที่เราเห็นว่าในบางระบบนิวเมติกจะมีชุดกรองลมที่ติดตั้งหรือมาพร้อมกับการเพิ่มสารหล่อลื่น เพื่อยืดอายุการใช้งานให้กับอุปกรณ์อื่นๆในระบบนิวเมติกของเราอีกด้วย

ในระบบนิวเมติกส์ส่วนใหญ่จะนิยมใช้ ชุดกรองลม, กระบอกลมนิวเมติก และโซลินอยด์วาล์ว มาประยุกต์ทำงานร่วมกัน เนื่องจากว่าทั้ง 3 อุปกรณ์นี้จะช่วยให้ระบบนิวเมติกส์ของเราสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นนั่นเอง

ยกตัวอย่างของระบบนิวเมติกแบบง่ายๆ ให้ฟังกันค่ะ

โรงตีเหล็ก ในสมัยก่อน

– โรงตีเหล็กในสมัยก่อน –

ในหัวข้อนี้จะยกตัวอย่างระบบนิวเมติกง่ายให้ผู้อ่านเข้าใจคร่าวๆว่า ระบบนิวเมติก ทำงานอย่างไรคือ การควบคุมอากาศในโรงตีเหล็ก สมมุติว่ามีช่างตีเหล็กที่ทำงานเกี่ยวกับโลหะอยู่ในโรงตีเหล็ก ซึ่งภายในโรงตีเหล็กนี้จะต้องเป็นห้องที่มีการควบคุมการไหลเข้า/ออกของอากาศได้เป็นอย่างดี โดยภายในห้องจะต้องมีช่องลมซึ่งทำหน้าที่ดังกล่าวคือควบคุมการไหลของอากาศ ไม่ให้ไหลเข้าหรือออกจากห้องน้อยเกินไป เช่นกันช่องลมก็เปรียบเสมือนกับวาล์วควบคุมการไหลของอากาศใน ระบบนิวเมติก เมื่อภายในห้องตีเหล็กได้ออกแบบช่องลมให้สามารถควบคุมอากาศจากภายนอกและภายในได้ แล้วก็จะสามารถกำหนดเสียงรบกวนขณะทำงานที่อาจจะถูกส่งออกไปด้านนอกได้ ซึ่งนี่เป็นตัวอย่างการทำงานของระบบนิวเมติกแบบง่ายๆเท่านั้น แต่ที่จริงแล้วระบบนิวเมติกนั้นจะสามารถทำงานหรือนำไปใช้งานได้หลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ติดตั้ง ของระบบโดยรวมด้วย

คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ

– ตัวอย่างคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ –

สุดท้ายจะเป็นในเรื่องของ ชุดอัดแรงดันอากาศแบบนิวเมติก หรือเรียกอย่างเป็นทางการอีกชื่อหนึ่งว่า Pneumatic Compressor ซึ่งชุดอัดแรงดันอากาศนี้ทั่วไปจะเป็น คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ โดยคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ นี้จะนิยมใช้กับงานเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ การทำงานของ คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ จะถูกแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนคือ ขั้นตอนแรกอากาศจะถูกอัดเข้าไปในลูกสูบ จากนั้นลูกสูบก็จะทำการอัดแรงดันที่จ่ายเข้ามาให้มีแรงดันสูงขึ้น ก่อนที่จะส่งไปเก็บไว้ที่ถังเก็บลมในขั้นตอนต่อไป บางครั้งเราจะเห็นคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบที่มีใบพัดหมุนได้ ซึ่งใบพัดนี้จะช่วยการทำงานในการดึงอากาศเข้าและยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการอัดอากาศของคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบอีกด้วย ปัจจุบันเราจะพบว่ามีการใช้ คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ ที่มีใบพัดติดมาด้วยมาใช้กับงานอัดแรงดันอากาศอย่างแพร่หลายมากยิ่งขึ้น ซึ่งคอมเพรสเซอร์ที่เป็นแบบโรตารี่ที่มีใบพัดนี้จะหมุนด้วยความเร็วสูง และสามารถรองรับกับงานที่ต้องการแรงดันอากาศสูงได้ด้วย