Mechatronika Modul 5: Mechatronikus komponensek

Mechatronika Modul 5: Mechatronikus komponensek Munkafüzet (Elképzelés) Készítették: Wojciech Kwaśny Andrzej Błażejewski Wroclaw-i Műszaki Egyetem, Gyártástechnológiai és Automatizálási Intézet, Lengyelország

Cser Adrienn Corvinus Egyetem, Információtechnológiai Intézet, Magyarország

EU-Projekt: 2005-146319 „MINOS“, 2005-2007 Európai elképzelés a globális ipari termelésben résztvevő szakemberek mechatronika témakörben történő továbbképzéséről Az Európai Bizottság támogatást nyújtott ennek a projektnek a költségeihez. Ez a kiadvány (közlemény) a szerző nézeteit tükrözi, és az Európai Bizottság nem tehető felelőssé az abban foglaltak bárminemű felhasználásért.

www.minos-mechatronic.eu

A szakmai anyag elkészítésében és kipróbálásában az alábbi magáncégek és intézmények vettek részt • • • • • • • • • • • •

Chemnitz-i Műszaki Egyetem, Szerszámgépek és Gyártási Folyamatok Intézete, Németország – Projektvezetés Corvinus Egyetem, Informatikai Intézet, Magyarország Stockholm-i Egyetem, Szociológiai Intézet, Svédország Wroclaw-i Műszaki Egyetem, Gyártástechnológiai és Automatizálási Intézet, Lengyelország Henschke Consulting Drezda, Németország Christian Stöhr Unternehmensberatung, Németország Neugebauer und Partner OHG Drezda, Németország Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Lengyelország Euroregionális Ipari és Kereskedelmi Kamara Jelenia Gora, Lengyelország Dunaferr Dunaújváros, Magyarország Knorr-Bremse Kft. Kecskemét, Magyarország Nemzeti Szakképzési Intézet Budapest, Magyarország

Tartalom: Jegyzet, munkafüzet és oktatói segédlet az alábbi témakörökhöz • Modul 1: Alapismeretek • Modul 2: Interkulturális kompetencia, Projektmenedzsment • Modul 3: Folyadékok • Modul 4: Elektromos meghajtók és vezérlések • Modul 5: Mechatronikus komponensek • Modul 6: Mechatronikus rendszerek és funkciók • Modul 7: Üzembehelyezés, biztonság, teleservice • Modul 8: Távkarbantartás és távdiagnosztika

További információ: Technische Universität Chemnitz Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse (Chemnitz-i Műszaki Egyetem, Szerszámgépek és Gyártási Folyamatok Intézete) Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Reimund Neugebauer Prof. Dr.-Ing. Dieter Weidlich Reichenhainer Straße 70, 09107 Chemnitz, Deutschland Tel.: +49(0)0371 531-23500 Fax: +49(0)0371 531-23509 Email: [email protected] Internet: www.tu-chemnitz.de/mb/WerkzMasch

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet ____________________________________________________________Minos

1 Induktív érzékelők 1.1 Fizikai alapok 1. Feladat

Induktív érzékelők esetén mi hozza létre a változó mágneses teret? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Hogyan változik az LC rezgőkörökben tárolt energia? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Hogyan keletkezik az oszcilláció az LC rezgőkörben? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Hogyan tartható fenn az oszcilláció? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen feltételeknek kell teljesülniük ahhoz, hogy az LC-körben áram vagy feszültség rezonancia alakuljon ki? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen feltételeknek kell teljesülniük ahhoz, hogy az LC-körben rezgések alakuljanak ki? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

3

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet Minos_________________________________________________________

1.2 Alapkonstrukció 2. Feladat

Hogyan épül fel az induktív érzékelő aktív része? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Az induktív érzékelő hogyan határozza meg a tekercs és a detektált tárgy távolságát? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mi a hiszterézis? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Miért előnyös, ha az induktív szenzor hiszterézises? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Adja meg az tartományát!

induktív

érzékelő

működési

frekvencia-

.................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mekkora az induktív érzékelő működési távolsága, és milyen házakba épül be? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

4

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet ____________________________________________________________Minos Hogy definiáljuk az érzékelő névleges érzékelési távolságát? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Az érzékelő névleges érzékelési távolsága mely tárgyra van definiálva? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mi a valós érzékelési távolság? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mi szenzor működési távolsága? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen faktorok befolyásolják az induktív érzékelő működési tartományát? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Induktív érzékelők esetén milyen szerepet játszik a redukciós tényező? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

5

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet Minos_________________________________________________________ Az érzékelő kialakítása hogyan befolyásolja annak érzékenységét? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen szabályokat érdemes betartani árnyékolt érzékelők egymáshoz közeli felszerelésekor? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen szabályokat érdemes betartani árnyékolatlan érzékelők egymáshoz közeli felszerelésekor? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mit értünk az érzékelő kimenetének maximális átváltási frekvenciáján ? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... A szabványos laptól elérő tárgyak esetén milyen maximális átváltási frekvencia értékekre számíthatunk? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

6

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet ____________________________________________________________Minos

1.3 Speciális szenzorok 3. Feladat

Ismertesse a gyűrű-érzékelők működésének elvét! .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Léteznek korlátozások a gyűrű-érzékelők által észlelhető tárgyak méretére vonatkozólag? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Léteznek korlátozások a gyűrű-érzékelők által észlelhető tárgyak pályájára vonatkozólag? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen negatív hatással lehetnek az erős mágneses terek az induktív érzékelők működésére? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Hogyan védhetjük az induktív érzékelőket az erős mágneses terekkel szemben? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Hogyan védjük az ívhegesztő berendezések közelében működő induktív érzékelőket? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

7

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet Minos_________________________________________________________ Nevezzen meg néhány különleges működési körülményre tervezett érzékelő típust! .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen jellemzőkkel kell rendelkezniük a magas nyomáson működő induktív érzékelőknek? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... A bistabil gyűrű-érzékelők hogyan határozzák meg a mozgás pályáját? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mutassa be a NAMUR induktív érzékelők működésének elvét! .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Sorolja fel a NAMUR induktív érzékelők fő jellemzőit! .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... A NAMUR induktív érzékelők milyen működési körülmények között használhatóak? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

8

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet ____________________________________________________________Minos Mutassa be az induktív analóg érzékelők felépítését! .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

1.4 Érzékelők kapcsolása és tápellátása 4. Feladat

Az egyenfeszültség mekkora ingadozása engedhető meg induktív érzékelők esetén? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Hogyan védjük a szenzort a tápfeszültség hirtelen csúcsai ellen? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Az egyenfeszültségű szenzorok milyen típusait ismeri? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mi a különbség az NO és NC típusú érzékelők között? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Lehetséges a váltófeszültségű érzékelők közvetlenül a hálózati feszültségre történő csatlakoztatása? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... 9

Mechatronikus komponensek – Munkafüzet Minos_________________________________________________________ Váltófeszültségű érzékelők esetén lehetséges, hogy kikapcsolt állapotban is folyik áram? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Milyen célt követünk az érzékelők csoportokban történő használatával? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... A sorba kapcsolt érzékelők milyen logikai függvényt realizálnak? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mi határozza meg a maximálisan sorba kapcsolható érzékelők számát? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... A párhuzamosan kapcsolt érzékelők milyen logikai függvényt realizálnak? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... Mi határozza meg a maximálisan párhuzamosan kapcsolható érzékelők számát? .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... .................................................................................................... ....................................................................................................

10