Применение азота в пневматике

Азот в виде газа в пневматических системах используется очень широко благодаря своей инертности и способности защищать любые материалы от окисления и гниения. Этот газ становится частью гидропневматических и пневматических узлов в медицинском оборудовании, летательных аппаратах и транспортных средствах, самых разных промышленных машинах и даже оружии.

История применения азота в пневматике

Азот был впервые выделен из воздуха в 1772 году англичанином по имени Резерфорд. Однако изначально газ никак не использовался в быту или промышленности, не смотря на то, что первые пневматические механизмы были созданы в 1760 году. Но лишь в 1954 году молодая на тот момент фирма SC Hydraulic Engineering стала использовать азот в пневматических механизмах, компрессорах и насосах.

Автомобили Citroen уже в 1954 году впервые были оснащены гидропневматической подвеской, в которой был задействован азот. Хотя многие жидкие газы на тот момент уже использовались в машиностроении, инженеры выбрали именно азот в газообразном виде за то, что он не способен взорваться и при этом является отличным упругим элементом.

Только в 80-х годах прошлого столетия стали выпускаться пневматические молоты с азотом в качестве энергоносителя. В них стоят специальные аккумуляторы, подающие газ в систему, которые позволяют создавать нужную силу удара. Такие молоты активно используются на одноковшовых экскаваторах для работы с твердым или мерзлым грунтом, бетоном.

В оружии азот также используют с 80-х годов, газовые пружины для пневматического оружия были введены в эксплуатацию компанией Theoben Engineering. И не смотря на то, что пневматическое оружие было изобретено очень давно, а оружие с газовым баллоном создано в 1607 году, азот в баллонах стал популярным после Второй Мировой войны.
Современное применение азота в пневматике

Интересной особенностью этого газа является его низкая температура в жидком виде. Азот в пневматических механизмах всегда газообразен, хотя и находится под давлением. Роль азота в таких механизмах состоит в том, что он, находясь в герметично закрытом пространстве, принимает на себя механическое давление и передает его следующей детали узла. То есть он используется так же, как рабочие жидкости, или даже в комплексе с ними.

Азот очень сложно выделить в чистом виде, поэтому он используется в виде смеси. Причем количество газа в такой смеси может составлять до 99, 999%, и она считается максимально чистой, или около 99,6% в техническом азоте. Разное оборудование имеет свои требования к чистоте газа.
Например, в медицинских инструментах пневматические узлы заполняются максимально очищенным азотом, так как технические требования к подобному оборудованию очень высокие. Для оружейного производства подходит и газ с небольшим количеством примеси.

Области использования азота в пневматике

В промышленности пневматические компрессоры, зажимы, усилители, клапаны и прочие агрегаты используются повсеместно. Гидропневматическая подвеска у автомобилей работает по такому же принципу. Элементы, которые заполнены жидкостью, разделяются с частями наполненными газом при помощи мягкой, но герметичной мембраны. Когда гидравлические цилиндры нагнетают жидкость в систему, давление передается газу, а он в свою очередь очень мягко передает его на жесткую часть подвески.

Азот используется некоторыми машиностроителями и в системе торможения. Очень низкая температура кипения азота делает его удобным в работе. В обоих случаях особую ценность имеет упругость газа. Благодаря ему любое усилие нивелируется по резкости, таким образом при его использовании в подвеске машина идет очень мягко и чутко реагирует на любые неровности дорожного покрытия. При торможении азот дает довольно большую чувствительность тормозам, делая процесс максимально плавным, но быстрым.

Газ активно используют в пневматическом оружии. Мягкая пневматика оснащается газопружинным блоком, который обеспечивает максимальную точность стрельбы в сравнении с другими схемами. Иногда азот также используют при наполнении газового баллона вместо обычного воздуха или CO2. Активно используют азот в пневматических узлах, действующих в медицинском оборудовании. Тут особо важны плавность движений агрегатов и безопасность газа на случай его утечки.

В чем преимущества азота в пневматических механизмах?

В первую очередь ценной является способность азота проявлять упругость при давлении на него в замкнутом пространстве. В то время как сжиженные газы требуют соблюдения строгого температурного режима, азот является более практичным решением. Он позволяет делать движения различных элементов пневматических систем более плавными и равномерными.

Следующим преимуществом газа является его инертность. Он не взрывается при сжатии или соединении с другими газами, поэтому в случае поломки пневматического механизма он не будет опасным. Он также не токсичен и не имеет запаха. Это существенное преимущество перед взрывоопасным кислородом и ядовитым углекислым газом.

Азот в чистом виде препятствует процессам окисления и гниения, за счет чего он в замкнутом пространстве пневмоконструкций защищает металлы от коррозии, да и другие материалы от разрушения. Это помогает продлить срок службы деталей, работающих в соприкосновении с газом. При впрыскивании в закрытое пространство азот вытесняет молекулы кислорода, который и участвует в окислительных процессах.

Несколько интересных фактов об азоте в пневматике

В пневматическом оружии этот газ довольно широко стали впервые применять японцы. После Второй мировой войны по соглашениям капитуляции в стране было запрещено обращение огнестрельного оружия, и производители стали предлагать своим покупателям точную имитацию боевых пистолетов и ружей с азотными пневматическими пружинами. Такие модели получили название мягкой пневматики.
Интересным является тот факт, что пневмоподвеска с азотом вместо сжатого воздуха активно используется как в грузовых автомобилях, так и в машинах бизнес-класса. В первом случае она позволяет при необходимости менять клиренс даже при большом весе грузов, а во втором дает бесшумный и плавный ход.

Азот разного качества, от технического до максимально чистого, реализуется компанией «DP Air Gas», занимающейся продажей и других газов и их смесей, а также обслуживанием и заправкой специализированного оборудования. Всю информацию по представленным маркам азота можно получить здесь.