Азот у вигляді газу в пневматичних системах використовується дуже широко завдяки своїй інертності та здатності захищати будь-які матеріали від окислення та гниття. Цей газ стає частиною гідропневматичних і пневматичних вузлів у медичному обладнанні, літальних апаратах та транспортних засобах, різних промислових машинах і навіть зброї.
Історія застосування азоту у пневматиці
Азот був вперше виділений з повітря 1772 року англійцем на ім’я Резерфорд. Проте спочатку газ ніяк не використовувався у побуті чи промисловості, незважаючи на те, що перші пневматичні механізми були створені у 1760 році. Але лише у 1954 році молода на той момент фірма SC Hydraulic Engineering стала використовувати азот у пневматичних механізмах, компресорах та насосах.
Автомобілі Citroen вже в 1954 році вперше були оснащені гідропневматичною підвіскою, в якій був задіяний азот. Хоча багато рідких газів на той момент вже використовувалися в машинобудуванні, інженери вибрали саме азот у газоподібному вигляді за те, що він не здатний вибухнути і при цьому є чудовим пружним елементом.
Лише у 80-х роках минулого століття стали випускатися пневматичні молоти з азотом як енергоносій. Вони стоять спеціальні акумулятори, що подають газ у систему, які дозволяють створювати потрібну силу удару. Такі молоти активно використовуються на одноковшових екскаваторах для роботи з твердим або мерзлим ґрунтом, бетоном.
У зброї азот також використовують із 80-х років , газові пружини для пневматичної зброї було введено в експлуатацію компанією Theoben Engineering. І незважаючи на те, що пневматична зброя була винайдена дуже давно, а зброя з газовим балоном створена в 1607 році, азот у балонах став популярним після Другої Світової війни.
Сучасне застосування азоту у пневматиці
Цікавою особливістю цього газу є його низька температура у рідкому вигляді. Азот у пневматичних механізмах завжди газоподібний, хоча і знаходиться під тиском. Роль азоту в таких механізмах полягає в тому, що він, перебуваючи в закритому герметичному просторі, приймає на себе механічний тиск і передає його наступній деталі вузла. Тобто він використовується так само, як робочі рідини, або навіть у комплексі з ними.
Азот дуже складно виділити в чистому вигляді, тому він використовується як суміші. Причому кількість газу в такій суміші може становити до 99, 999% і вона вважається максимально чистою, або близько 99,6% в технічному азоті. Різне обладнання має вимоги до чистоти газу.
Наприклад, у медичних інструментах пневматичні вузли заповнюються максимально очищеним азотом, оскільки технічні вимоги до такого обладнання дуже високі. Для виробництва зброї підходить і газ з невеликою кількістю домішки.
Області використання азоту у пневматиці
У промисловості пневматичні компресори, затискачі, підсилювачі, клапани та інші агрегати використовують повсюдно. Гідропневматична підвіска у автомобілів працює за таким же принципом. Елементи, заповнені рідиною, поділяються з частинами наповненими газом за допомогою м’якої, але герметичної мембрани. Коли гідравлічні циліндри нагнітають рідину в систему, тиск передається газу, а він своєю чергою дуже м’яко передає його на жорстку частину підвіски.
Азот використовується деякими машинобудівниками та у системі гальмування. Дуже низька температура кипіння азоту робить його зручним у роботі. В обох випадках особливу цінність має еластичність газу. Завдяки йому будь-яке зусилля нівелюється по різкості, таким чином, при його використанні в підвісці машина йде дуже м’яко і чуйно реагує на будь-які нерівності дорожнього покриття. При гальмуванні азот дає досить велику чутливість гальмам, роблячи процес максимально плавний, але швидкий.
Газ активно використовують у пневматичній зброї. М’яка пневматика оснащується газопружинним блоком, що забезпечує максимальну точність стрільби порівняно з іншими схемами. Іноді азот використовують при наповненні газового балона замість звичайного повітря або CO2. Активно використовують азот у пневматичних вузлах, що діють у медичному устаткуванні. Тут особливо важливими є плавність рухів агрегатів і безпека газу на випадок його витоку.
У чому переваги азоту у пневматичних механізмах?
Насамперед цінною є здатність азоту виявляти пружність при тиску на нього в замкнутому просторі. У той час, як зріджені гази вимагають дотримання суворого температурного режиму, азот є більш практичним рішенням. Він дозволяє робити рухи різних елементів пневматичних систем більш плавними та рівномірними.
Наступною перевагою газу є його інертність. Він не вибухає при стисканні чи з’єднанні з іншими газами, тому у разі поломки пневматичного механізму він не буде небезпечним. Він також не токсичний і не має запаху. Це істотна перевага перед вибухонебезпечним киснем та отруйним вуглекислим газом.
Азот у чистому вигляді перешкоджає процесам окиснення та гниття, за рахунок чого він у замкнутому просторі пневмоконструкцій захищає метали від корозії та й інші матеріали від руйнування. Це допомагає продовжити термін служби деталей, які працюють у дотику до газу. При впорскуванні в закрите місце азот витісняє молекули кисню, який і бере участь в окислювальних процесах.
Декілька цікавих фактів про азот у пневматиці
У пневматичній зброї цей газ досить широко почали застосовувати японці. Після Другої світової війни за угодами капітуляції в країні було заборонено обіг вогнепальної зброї, і виробники стали пропонувати своїм покупцям точну імітацію бойових пістолетів та рушниць із азотними пневматичними пружинами. Такі моделі одержали назву м’якої пневматики.
Цікавим є той факт, що пневмопідвіска з азотом замість стиснутого повітря активно використовують як у вантажних автомобілях, і у машинах бізнес-класу. У першому випадку вона дозволяє при необхідності змінювати кліренс навіть при великій вазі вантажів, а в другому дає безшумний та плавний хід.
Азот різної якості, від технічної до максимально чистої, реалізується компанією «DP Air Gas», що займається продажем та інших газів та їх сумішей, а також обслуговуванням та заправкою спеціалізованого обладнання. Всю інформацію щодо представлених марок азоту можна отримати тут .
