กระบอกลมนิวเมติกหรืออุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานในรูปแบบความดันลมให้กลายเป็นพลังงานกลและก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งแนวเส้นตรงและการหมุนตั้งแต่ 90, 180, 270 ไปจนถึง 360 องศา โดยการทำงานเหล่านี้มีองค์ประกอบหลายอย่างที่เข้ามามีส่วนเกี่ยวข้อง แต่จะมีอะไรบ้างและมีหลักการทำงานอย่างไร วันนี้เราจะพาไปทำความเข้าใจ
กระบอกลมนิวเมติกมีส่วนประกอบอะไรบ้าง
ภายในของระบบกระบอกลมนิวเมติกมีส่วนประกอบด้วยกันทั้งหมด 9 อย่าง ดังต่อไปนี้
1. Air Compressor
เครื่องอัดลมมีหน้าที่สำคัญในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานเครื่องยนต์ให้กลายเป็นพลังงานลมอัดที่มีความดันสูง
2. Heat Exchanger
เครื่องระบายความร้อนลมอัด มีหน้าที่สำคัญในการระบายความร้อนของลมอัดที่ได้จากการทำงานของระบบนิวเมติกก่อนนำไปใช้งาน
3. Air Dryer
เครื่องทำลมแห้งมีหน้าที่สำคัญในการป้องกันการเกิดความชื้นหรือหยดน้ำกลั่นในระบบ มีส่วนช่วยในการลดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอุปกรณ์ต่าง ๆ
4. Air Filter
อุปกรณ์กรองลม มีหน้าที่สำคัญในการกรองลมให้สะอาดปราศจากความชื้น ฝุ่น หรือสิ่งสกปรก
5. ชุดควบคุมและปรับคุณภาพลมอัด
มีส่วนช่วยสำคัญทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
6. อุปกรณ์ควบคุมทิศทางลม
มีหน้าที่สำคัญในการเปลี่ยนทิศทางของลมผ่านการควบคุมลูกสูบเคลื่อนที่เข้าหรือออก
7. วาล์วบังคับความเร็ว
มีหน้าที่สำคัญในการควบคุมปริมาณลมอัดเพื่อปรับระดับความเร็วของลูกสูบ
8. Silender
อุปกรณ์เก็บเสียง มีหน้าที่สำคัญในการกรองเสียงลมเพื่อป้องกันการเกิดเสียงดังขณะระบายทิ้ง
9. กระบอกสูบ
มีหน้าที่สำคัญในการเปลี่ยนพลังงานลมให้เป็นพลังงานกล
ประเภทของกระบอกลม
โดยทั่วไปกระบอกลมนิวเมติกมีอยู่ด้วยกันทั้งหมด 4 ประเภท ดังนี้
1. กระบอกลมมาตรฐาน
ผลิตจากวัสดุที่เป็นอลูมิเนียมเหลวผ่านการอัดลงแม่พิมพ์กระบอกลม มีหลายรูปแบบให้เลือก เช่น กระบอกลมแบบโปรไฟล์ กระบอกลมแบบ 4 เสา กระบอกลมแบบติดวาล์วควบคุมทิศทาง
2. กระบอกลมขนาดเล็ก
เหมาะสำหรับงานที่ใช้แรงดันลมไม่มากหรืองานเฉพาะทาง เช่นกระบอกลมปากกา กระบอกลมแบบ mini
3. กระบอกลม
เหมาะสำหรับงานที่ต้องการช่วงชักยาวเป็นพิเศษ
4. กระบอกลมแบบเลื่อนหรือสไลด์
ความพิเศษ คือ สามารถเคลื่อนที่ได้ เช่น แบบแผ่นเลื่อนความแม่นยำสูง
หลักการทำงาน
สำหรับหลักการทำงานของกระบอกลมนิวเมติกแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ คือ
- กระบอกลมที่ใช้แรงในการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว หลักการทำงาน คือ อากาศหรือลมจะถูกจ่ายไปยังด้านใดด้านหนึ่งของลูกสูบเพื่อทำหน้าที่ในการเคลื่อนลูกสูบไปในทิศทางเดียว กรณีต้องการเคลื่อนที่ลูกสูบในทิศทางตรงกันข้ามจำเป็นต้องใช้สปริงเข้าช่วย
- กระบอกลมแบบ 2 ทิศทาง หลักการทำงาน คือ อากาศจะถูกส่งไปยังทั้งสองด้านของลูกสูบ ด้านที่มีความกดอากาศสูงจะขับเคลื่อนลูกสูบไปยังด้านที่มีความกดอากาศต่ำกว่า โดยทั้งสองฝั่งสามารถทำงานสลับหน้าที่กันได้
- กระบอกลมแบบผสม หลักการทำงาน คือ เป็นการรวมตัวกันระหว่างกระบอกลมนิวเมติกที่ 1 และ 2 โดยออกแบบให้ให้มีลักษณะเรียงซ้อนกันจากใหญ่ไปหาเล็ก เหมาะสำหรับงานที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่
สรุปได้ว่ากระบอกลมนิวเมติกไม่สามารถทำงานได้เพียงแค่มีอุปกรณ์ใดอุปกรณ์หนึ่ง แต่จำเป็นต้องทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อเสริมกันและกัน เช่น เครื่องอัดลม อุปกรณ์กรองลม เครื่องทำลมแห้ง เครื่องระบายความร้อนลมอัด และอื่น ๆ ส่วนหลักการทำงานก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบให้สอดคล้องกับงานที่ต้องการติดตั้ง โดยมีให้เลือกทั้งแบบจ่ายอากาศแค่ด้านใดด้านหนึ่งทั้งสองทางหรือเป็นการรวมตัวกันของทั้ง 2 รูปแบบ ดังนั้นก่อนจะเลือกใช้งานจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงน้ำหนัก ขนาด และสภาพพื้นที่ที่ต้องการติดตั้งร่วมด้วย