Tehnologia pneumatică se ocupă cu studiul comportamentului și al aplicațiilor aerului comprimat în viața noastră de zi cu zi, în general, și automatizarea producției în special. Sistemele pneumatice folosesc aerul ca mediu care este disponibil din abundență și poate fi evacuat în atmosferă după finalizarea sarcinii atribuite.

1. Componente de bază ale sistemului pneumatic:  

Fig. 6.1.1 Componentele unui sistem pneumatic 

Componentele importante ale unui sistem pneumatic sunt prezentate în fig.6.1.1. 

  a) Filtre de aer: Acestea sunt utilizate pentru a filtra contaminanții din aer. 

b) Compresor: Aerul comprimat este generat prin utilizarea compresoarelor de aer. Compresoarele de aer sunt acționate diesel sau electric. Pe baza cerințelor de aer comprimat, se pot folosi compresoare de capacitate adecvată. 

c) Răcitor de aer: În timpul operației de compresie, temperatura aerului crește. Prin urmare, se folosesc răcitoare pentru a reduce temperatura aerului comprimat.  

d) Uscător: Vaporii de apă sau umezeala din aer sunt separate de aer prin utilizarea unui uscător.  

e) Supape de control: Supapele de control sunt utilizate pentru reglarea, controlul și monitorizarea controlului debitului de direcție, presiunii etc.

f) Actuator cu aer: Cilindrii și motoarele cu aer sunt utilizate pentru a obține mișcările necesare ale elementelor mecanice ale sistemului pneumatic. 

g) Motor electric: Transformă energia electrică în energie mecanică. Este folosit pentru a acționa compresorul. 

h) Rezervor: Aerul comprimat provenit de la compresor este depozitat în recipientul de aer.  

Aceste componente ale sistemului pneumatic sunt explicate în detaliu mai jos. 

2. Rezervor recipient 

Aerul este comprimat lent în compresor. Deoarece sistemul pneumatic are nevoie de furnizare continuă de aer, aerul comprimat trebuie depozitat. Aerul comprimat este depozitat într-un recipient de aer, așa cum se arată în fig. 6.1.2. Recipientul de aer netezește fluxul pulsator din compresor. De asemenea, ajută aerul să se răcească și să condenseze umiditatea prezentă.  Recipientul de aer trebuie să fie suficient de mare pentru a reține tot aerul livrat de compresor. Presiunea din recipient este menținută mai mare decât presiunea de operare a sistemului pentru a compensa pierderea de presiune în conducte. De asemenea, aria mare a suprafeței recipientului ajută la disiparea căldurii din aerul comprimat. În general, dimensiunea recipientului depinde de: 

• Volumul de livrare al compresorului

• Consumul de aer

• Rețeaua de conducte

• Tipul și natura reglării On-Off

• Diferența de presiune admisă în conducte 

Fig.6.1.2 Recipient de aer 

3. Compresor: 

Este un dispozitiv mecanic care convertește energia mecanică în energia fluidului. Compresorului crește presiunea aerului prin reducerea volumului său, ceea ce crește temperatura aerului comprimat. Compresorul este selectat în funcție de presiunea necesară de operare și volumul de livrare. 

Compresorul poate fi clasificat în două tipuri principale 

a. Compresor volumetric și

b. Compresor de deplasare dinamică  

Compresoarele volumetrice includ tip piston, paletă, tip diafragmă și tip șurub.  

3.1 Compresoare cu piston  

Fig. 6.1.3 Compresor cu piston cu o singură acțiune 

Compresoarele cu piston sunt utilizate frecvent în sistemele pneumatice. Cea mai simplă formă este compresorul cu un singur cilindru (Fig. 6.1.3). Produce un impuls de aer pe cursă de piston. Pe măsură ce pistonul se deplasează în timpul cursei de intrare, supapa de intrare se deschide și aerul este tras în cilindru. Când pistonul se mișcă în sus, supapa de intrare se închide și supapa de evacuare se deschide, ceea ce permite expulzarea aerului. Supapele sunt tensionate cu arc. Compresorul cu un singur cilindru dă o cantitate semnificativă de impulsuri de presiune la orificiul de evacuare. Presiunea dezvoltată este de aproximativ 3-40 bar. 

3.2 Compresor cu dublă acțiune 

Fig. 6.1.4 Compresor cu piston cu acțiune dublă 

Pulsația aerului poate fi redusă prin utilizarea compresorului cu acțiune dublă, așa cum se arată în figura 6.1.4. Are două seturi de supape și un culisor. Pe măsură ce pistonul se mișcă, aerul este comprimat pe o parte, în timp ce pe cealaltă parte a pistonului, aerul este aspirat. Datorită acțiunii alternante a pistonului, aerul este comprimat și livrat de două ori într-o singură cursă a pistonului. Poate produce presiune mai mare de 30 bar.

3.3 Compresor cu mai multe trepte

Fig. 6.1.5 Compresor cu mai multe trepte 

Când presiunea aerului crește, temperatura lui crește. Este esențială reducerea temperaturii aerului pentru a evita deteriorarea compresorului și a altor elemente mecanice. Compresorul cu mai multe trepte cu intercooler între ele este prezentat în figura 6.1.5. Este utilizat pentru a reduce temperatura aerului comprimat în timpul treptelor de compresie. Răcirea intermediară reduce volumul de aer care crește din cauza căldurii. Aerul comprimat din prima treaptă intră în intercooler unde este răcit. Acest aer este dat ca intrare în a doua treaptă unde este comprimat din nou. Compresorul cu mai multe trepte poate dezvolta o presiune de aproximativ 50 bar.  

3.4 Compresoare combinate cu două trepte  

Fig. 6.1.6 Compresor combinat cu trepte 

În acest tip, compresia în două trepte se realizează prin utilizarea aceluiași piston (Fig. 6.1.6). Inițial, când pistonul se deplasează în jos, aerul este aspirat prin supapa de intrare. În timpul procesului de compresie, aerul se deplasează afară din supapa de evacuare în intercooler (răcitor intermediar). Deoarece pistonul se deplasează mai departe, capul în treapte prevăzut pe piston se deplasează în cavitate, astfel provocând compresia aerului. Apoi, acesta este eliminat prin portul de evacuare.