واژه پنوماتیک ریشه یونانی دارد و کلمه باد یا هوای فشرده شده را تداعی می‌کند. جک پنوماتیک برای تولید نیرویی در یک حرکت خطی رفت و برگشتی از نیروی هوا فشرده به وسیله نیروی اعمالی بر یک دیسک یا پیستون در یک فضای استوانه ای، استفاده می‌کنند. سیلندرها یا سیلندر پنوماتیک آخرین مرحله از یک مدار پنوماتیکی هستند که نیروی هوای فشرده را به انرژی مکانیکی حرکت متناوب خطی یا چرخشی تبدیل می‌کند. جک پنوماتیک به دلیل استفاده از هوا به جای یک مایع هیدرولیک برای جابجایی پیستون، فرآیندی آسانتر و تمیزتر را ارائه می‌دهد و محیط اطراف را آلوده نمی‌کند. این ویژگی باعث تمیز شدن راحتتر سیلندرهای پنوماتیک می‌شود.

اجزای اصلی جک پنوماتیک:

جک پنوماتیک خود شامل یک محفظه برای نگهداری هوای فشرده و مجرای ورودی و خروجی برای هوای فشرده است. اجزای تشکیل دهنده داخل سیلندر پنوماتیک شامل شافت، پیستون، پکینگ و سیل‌های هوای فشرده است. پیستون و سیلندر دو قسمت اصلی در ساخت سیلندر پنوماتیک است. به طوری که سیلندر بخش ثابت آن است و پیستون هم در داخل سیلندر قرار می‌گیرد. سپس از طریق جریان ورودی هوا به حرکت درمی‌آید.

نحوه کارکرد جک پنوماتیک

هوای فشرده شده پس از آماده شدن توسط واحد مراقبت و عبور از شیر برقی و انتقال توسط شیلنگ پنوماتیک و در نهایت توسط اتصالات پنوماتیک به مجرای ورودی جک پنوماتیک منتقل می‌شود.

زمانی که هوای فشرده از طریق یک شیر راه دهنده پنوماتیک به داخل محفظه جک پنوماتیک راه پیدا میکند. به دنبال راه فرار گشته و زمانی که راه فرار پیدا نمیکند، به سطح پیستون نیرو وارد کرده و باعث بیرون راندن شافتی می‌شود که پیستون در انتهای آن متصل می‌باشد. البته زمانی این حرکت پیستون اتفاق می‌افتد که فضای دیگر سمت پیستون، از طریق مجرای دیگر تخلیه شود و اختلاف فشار بین فضای دو سمت پیستون ایجاد شود.

انواع جک پنوماتیک

جک پنوماتیک در واقع با هوای فشرده شده در محدوده فشار ۱.۵ تا ۱۲ بار کار می‌کنند، که به آن‌ها سیلندر بادی هم نیز گفته می‌شود. در دسته‌بندی انواع جک، انواع جک پنوماتیک چهار میل، پروفیلی، قلمی، جک‌های راهنمادار، کامپکت، جک‌های رادلس (بدون شافت)، جک روتاری و اکچویتور خطی و… را می‌توان تقسیم‌بندی کرد، که هریک در محل خاص خود مورد استفاده قرار میگیرد.

انواع جک پنوماتیک با توجه به ابعاد و محل نصب آن

با توجه به کاربردهای وسیع و گوناگون سیستم‌های پنوماتیکی، جک پنوماتیک نیز در ابعاد مختلف ساخته می‌شود و با توجه به مقدار نیروی مورد نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمدتا در جاهایی که نیروی زیاد مورد نیاز باشد اما محدودیت فضا جهت نصب داشته باشیم از جک‌های قلمی استفاده می‌کنند. جک‌های قلمی از قطر ۸ و ۱۰ میلیمتر تا ۳۲ میلیمتر با طول کورس‌های مختلف (معمولا ضریب ۵ میلیمتر) در بازار به صورت استاندارد موجود می‌باشند.

جک‌های چهار میل از پرکاربردترین جک‌های پنوماتیکی بوده و از قطر ۳۲ میلیمتر تا ۲۰۰ میلیمتر در مواردی که نیاز به نیروی زیاد بدون محدودیت فضای نصب باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جهت انجام کار با دقت بالا و در کورس‌های کمتر از ۱۰۰ میلیمتر از جک‌های کامپکت استفاده می‌شود که از قطر ۱۲ میلیمتر تا ۱۰۰ میلیمتر ساخته می‌شوند.

جک‌های بدون شفت یا رادلس هم عمدتا برای حمل تجهیز یا قطعه استفاده می‌شوند و از قطر ۱۸ تا ۶۳ میلیمتر و کورس‌هایی تا ۵ متر هم ساخته می‌شوند و از مهمترین مزایای آن‌ها استفاده از کل طول جک به عنوان کورس جک می‌باشد.

جک بادی پنوماتیک از نظر ساختمان داخلی جک پنوماتیک به دو نوع یکطرفه و دوطرفه تقسیم می‌شوند. در سیلندر پنوماتیک یکطرفه نیروی محرک پیستون فشار هوا بوده و برگشت پیستون به وضعیت اولیه، توسط فنر داخلی سیلندر پنوماتیک انجام می‌پذیرد.

در جک پنوماتیک دوطرفه حرکت رفت پیستون و برگشت پیستون هردو بوسیله فشار هوا صورت می‌گیرد و حرکت طولی و یا دورانی دارد. هوای فشرده از یک مجرا به سیلندر وارد و از مجرای دیگر آن خارج می‌شود و بلعکس.

قطر پیستون، نوع پیستون و نوع جک از مهم‌ترین پارامتر‌های متمایز کننده سیلندر پنوماتیک هستند. تمام قابلیت‌ها و نوع کاربرد جک پنوماتیک در این سه پارامتر خلاصه می‌شود که در کارایی جک‌های پنوماتیک بسیار تاثیرگذار هستند.