Türkçe
English
Pratik Tasarım Teknikleri ile gazları kontrol etmek mümkündür ayrıca hava, atmosferimizi oluşturan gazlar bütünüdür. İlk olarak, yer çekiminin etkisiyle sıkıştırılan hava, basınç alanı oluşturmakta. Atmosfer basıncı adını verdiğimiz basınç sistemi, dünya üzerinde ki her bir zerreciğe nüfus etmektedir. Farkında olamadan bu basınç sistemini birçok alanda kullanılmakta. Araçların tekerleklerini darbelere karşı dayanıklı olması için yüksek basınçta tutarken ve bunun ile birlikte fren sistemini aktif etmek için düşük basınç, yani vakum sistemlerini kullanıyoruz.
Pratik Tasarım Tekniklerinden Olan Pnömatik Sistem Nedir?
Pratik Tasarım Tekniklerinden biri Pnömatik sistemdir. Pnömatik, Yunanca ’da nefes anlamına gelmektedir. Pnömatik sistem, hava yönlendirmede kullanılan tüm araç gereçlerin tamamına denir. Bu sistemler havayı veya belirli bir gazı bir alandan bir diğer alana yüksek veya düşük basınçlarda aktarılmasını, sıkıştırılmasını veya yüksek hızlarda geçişini sağlar.
En basit mekanizmalardan, çok gelişmiş otomasyon sistemlerine kadar çeşitli pnömatik uygulamalar vardır. Temel olarak iki prensip üzerinde çalışır. Havayı sıkıştıran veya genleştiren hacim kontrol cihazları (piston, balon, körük…vb.) birinci prensibi oluşturur. Havanın giriş çıkışını yönlendiren, tutan veya sadece tek yönde ilerlemesini sağlayan kapak sistemleri (valf, meme, vana, sibop…vb.) ikinci prensibi bulunur.
Kapak sistemleri genel ismiyle valfler
Önemli bir yapı taşını oluşturmakta ve en önemlisi çevremizdeki birçok üründe farkında olmadan da kullanmaktayız. Dünyayı etkisi altına alan korona virüsü ile mücadelede solunum maskeleri çok etkin bir rol oynuyor. Ayrıca yüzümüzde kullandığımız N95 uyumlu pasif maskelerden, temiz hava akışı ve bol oksijen için tasarlanan solum cihazları içerisinde bu valfleri kullanıyor.
Her şeyden önce valflerin genel çalışma mantığı akışın tek yönde hareket etmesini sağlayarak. Yüksek basınç ortamındaki akışkanın düşük basınç altındaki ortama geçişini sağlar. İki ortam basıncı dengelendiğinde valf kapanır. Yüksek basınçtaki ortam, dengelenen basıncın altına düştüğü zaman valf ters yönde açılmaz ve akışkanı diğer ortam içerisinde tutar. Kompresörler, el pompaları, lastikler…v.b. bu sistemler ile çalışır. Bizi hayatta bağlayan kalbimiz bile bu prensiple çalışmaktadır.
Çevremizden temin edebileceğimiz malzemeler ile bu sistemi nasıl yapabileceğimizi anlayalım
Elastomer malzemeden hazırlayacağımız yuvarlak halkalar ile işe başlayalım. Öncelikle Elastormer malzemeler yani kolay deforme olmayan, kuvvet altında şekli değişebilen, kuvvet kalkınca eski şeklini alabilen malzemelerdir. Bunlar doğal veya suni kauçuklar, Naylon, silikon… vb.
Halka şeklinde hazırladığımız malzememizin orta kısmına artı şeklinde yarıklar açıyoruz ve bir parça veya plaka üzerine yarıkların genişliği kadar delik açıyoruz. Üstelik plakamız sert bir malzeme olmalı, kolay deforme olmamalı. Sert plastik, ahşap veya metal türevleri olabilir. Yine benzer sert malzemeden kapak hazırlıyoruz ve bu kapak üzerinde akışkanı geçirecek kadar küçük delikler olmalı.
Ayrıca hazırladığımız parçaları bağlantı elemanları (cıvata/somu) ile sıkıca birleştiriyoruz. Resimlerde de gördüğünüz gibi akışkanın giriş yapacağı yüzey kapalı. Sadece akışa izin veren küçük delikler açıldı. Bununla birlikte alt kısmında elastomer parçanın üzerindeki yarıklar, basınç ile açılarak akışkanın geçmesini sağlayacak.
Akışın ters yönde olması durumunda, üstteki kapak elastomer parçanın esnemesini engelleyerek akışı engelleyecektir. Ayrıca pratik bir uygulama yöntemidir. İstenilen koşullara uygun basınç kontrolü için kullanabilir veya akışkanı bir yerden bir yere aktarabilir
Malzemenin esneklik katsayısına göre basınç değerleri değişecektir ve tasarımın çaplarıyla oynayarak, et kalınlıklarını değiştirerek hatta aynı malzemeyi üst üste kullanarak farklı basınç aralıklarında çalıştırabilirsiniz. Sonuç olarak artık sizde kendi solunum cihazınızı yapabilirisiniz.
