جهت آشنایی با فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک، بهتر است اول بدانیم جک پنوماتیک چیست؟ بسیاری از دستگاههای صنعتی و ماشین آلات تولیدی برای انجام کار تکرار شونده خود نیاز به یک حرکت خطی رفت و برگشتی دارند. یکی از سادهترین و به صرفهترین وسیلهها جهت انجام کار رفت و برگشتی، یک محرک پنوماتیک یا بادی است که همان جک پنوماتیک است. محرک قطعهای مکانیکی است که منبع قدرت استاتیک را به حرکت خروجی مفید تبدیل میکند؛ به علاوه میتوان از آن جهت انتقال نیرو نیز استفاده کرد. محرکها معمولاً دستگاههای مکانیکی هستند که انرژی را دریافت کرده و آن را به نوعی حرکت تبدیل میکنند. آن حرکت میتواند به شکل مسدود کردن، بستن یا بیرون کشیدن باشد.
محرکهای پنوماتیک، دستگاههای مکانیکی هستند که از نیروی هوای فشرده بر روی پیستون درون سیلندر استفاده میکنند تا نیرو را در یک خط رفت و برگشتی انتقال دهند. عامل اصلی در محرک پنوماتیک، بر خلاف سیستمهای هیدرولیکی، هوا است.
برای درک فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک باید بدانید که نیرویی که توسط یک جک پنوماتیک به وجود میآید، تابعی از قطر پیستون یا همان قطر جک، فشار هوا و مجموع مقاومتهای اصطکاکی میباشد. اصولاً نیروی تولیدی جکهای پنوماتیک از حاصل ضرب سطح مقطع سیلندر در فشار هوای فشرده داخلسیلندر یا سیستم پنوماتیک محاسبه میگردد. به طور کلی فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک (از طرف بدون شافت) به صورت زیر است:
F=P (πr^۲)
F = جک فشار میآورد.
P = فشار هوا بر حسب bar
r = شعاع سیلندر بر حسب سانتیمتر
π = عدد پی (۳.۱۴۱۵۹)
البته در تمامی موارد، به نسبت کیفیت جک درصدی از افت توان کم میشود. در صورتی که بخواهید نیروی اصطکاک را نیز در نظر بگیرید فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک به صورت کلی به شکل زیر در میآید:
F=A. P-R
F = قدرت یا توان جک پنوماتیک سطح مقطع پیستون
A = بر حسب سانتیمتر مربع
P = فشار هوای فشرده بر حسب کیلو پاسکال بر سانتی متر مربع
R = نیروی اصطکاک
پرکاربردترین نحوه تولید جک پنوماتیک شامل پیستون و میلهای است که درون یک سیلندر بسته حرکت میکنند. این سبک محرک را میتوان بر اساس نحوه کارکرد به دو نوع جک یک طرفه و دو طرفه تقسیم کرد. جکهای پنوماتیک دو طرفه یا خطی شامل دو بالک هوا در دو طرف جک میشوند که به صورت تکراری هوای فشرده را دریافت میکند و پیستون به وسیله این هوای فشرده به جلو و عقب حرکت میکند. طبق تعاریف بالا، فرمول محاسبه قدرت جک پنوماتیک خطی یا دوطرفه به شکل زیر است:
F= (D^۲. π) /۴ ×P-f
D = قطر پیستون یا جک بر حسب سانتیمتر
f = نیروی فنر بر حسب کیلوگرم
F = قدرت جک بر حسب کیلوگرم
P فشار هوا بر حسب bar است.