Mechatronika Modul 3: fluidní technika Cvičebnice (koncept) Matthias Römer Henschke Consulting Dresden SRN
Evropský koncept pro doplňkovou kvalifikaci mechatronik odborných procovníků v globalizované průmyslové výorbě. EU – Projekt č. DE/08/LLP-LdV/TOI/147110 „MINOS++“, platnost od 2008 do 2010, EU – Projekt č. 2005-146319 „Minos“, platnost od 2005 od 2007 Tento projekt byl realizován za finanční podpory Evropské unie. Za obsah publikací (sdělení) odpovídá výlučně autor. Publikace (sdělení) nereprezentují názory Evropské komise a Evropská komise neodpovídá za použití informací, jež jsou jejich obsahem. www.minos-mechatronic.eu
Partnei pro provádní, hodnocení a šíení výsledk projekt MINOS a MINOS**. -
Chemnitz University of Technology, Institute for Machine Tools and Production Processes, Germany np – neugebauer und partner OhG, Germany Henschke Consulting, Germany Corvinus University of Budapest, Hungary Wroclaw University of Technology, Poland IMH, Machine Tool Institute, Spain Brno University of Technology, Czech Republic CICmargune, Spain University of Naples Federico II, Italy Unis a.s. company, Czech Republic Blumenbecker Prag s.r.o., Czech Republic Tower Automotive Sud S.r.l., Italy Bildungs-Werkstatt Chemnitz gGmbH, Germany Verbundinitiative Maschinenbau Sachsen VEMAS, Germany Euroregionala IHK, Poland Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Polen Euroregionale Industrie- und Handelskammer Jelenia Gora, Poland Dunaferr Metallwerke Dunajvaros, Hungary Knorr-Bremse Kft. Kecskemet, Hungary Nationales Institut für berufliche Bildung Budapest, Hungary Christian Stöhr Unternehmensberatung, Germany Universität Stockholm, Institut für Soziologie, Sweden
Obsah studijních podklad Minos: moduly 1 – 8 (uebnice, cviebnice a klí ke cviením) zahrnující: základy / interkulturní kompetence, projektový management / fluidní techniku / elektrické pohony a ízení/ mechatronické komponenty / mechatronické systémy a funkce / uvedení do provozu, bezpenost, vzdálený servis / dálková údržbu a diagnostiku. Minos **: moduly 9 – 12 (uebnice, cviebnice a klí ke cviením) zahrnující: rychlé vytváení prototyp / robotiku / migraci / rozhraní. Všechny moduly jsou dostupné v následujících jazycích: nmina, anglitina, španlština, italština, polština, eština a maarština.
Pro více informací prosím kontaktujte: Technical University Chemnitz Dr. Ing. Andreas Hirsch Reichenhainer Straße 70, 09107 Chemnitz Tel.: + 49(0)0371 531-23500 Fax.: + 49(0)0371 531-23509 Email:
[email protected]
Internet: www.tu-chemnitz.de/mb/WerkzMasch www.minos-mechatronic.eu
Fluidní technika
1
Pneumatika
1.1
Zásobování tlakového vzduchu Úloha 1
Minos
Odpovzte na následující otázky: Jak se zmní teplota plynu, když je stlaen? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jaké typy kompresor se k tomuto úelu používají? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jaké jsou nejastji využívané možnosti sušení vzduchu? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… V jakém poadí jsou uspoádány jednotlivé prvky jednotky pro úpravu vzduchu? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Co znamená šipka pes pružinu na symbolu ventilu pro regulaci tlaku? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… K emu slouží otevení odvzdušnní na ventilu pro regulaci tlaku a co se stane, když je zavený? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jakou úlohu plní zásobník stlaeného vzduchu? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
3
Fluidní technika
Minos
1.2
Ovládání jednoinného válce (lineárního pneumotoru) Úloha 2
Jednoinný lineární pneumotor se má vysunout po stlaení tlaítka, avšak pi jeho uvolnní ihned zase zasunout. Doplte schéma zapojení! Odpovzte na následující otázky: Jak musí být zmnno schéma zapojení, aby se vysunutý válec zasunul jen po stisknutí tlaítka? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Co je v tomto pípad u rozvade k povšimnutí? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Pro mže vykonávat jednoinný válec práci jen v jednom smru? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… K emu je potebné otevení odvzdušnní v prostoru pístní tye jednoinného válce? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Co je k povšimnutí na ovládací síle sedlového ventilu, když pepíná rozdíln vysoký tlak? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
4
Fluidní technika
Provedení pokusu
Minos
Jednotlivé stavební díly jsou umístny na zkušební stand. Výhodné je uspoádání podobné zobrazení ve schématu zapojení. Nakonec jsou stavební díly spolen spojeny hadicemi. Je teba dbát na to, aby byly hadice pevn upevnny. Ovládání tlaku vzduchu je umístno na jednotce úpravy vzduchu. Tlak by ml být nastaven asi na 6 bar. Stlaením tlaítka se má válec vysunout. Funkci je teba pezkoušet. Pokus by ml být proveden jak se sedlovým, tak i s šoupátkovým ventilem. U šoupátkového ventilu je dodaten k zadání úlohy vyzkoušen také prchod klidovou polohou.
Obrázek 1: ízení jednoinného válce (lineárního pneumotoru)
5
Fluidní technika
Minos
1.3
Ovládání dvojinného válce (lineárního pneumotoru) Úloha 3
Dvojinný lineární pneumotor se má vysunout po stlaení tlaítka, avšak pi jeho uvolnní ihned zase zasunout. Doplte schéma zapojení! Odpovzte na následující otázky: Co zpsobí tlumení konce zdvihu válce? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… K emu je zapotebí magnetický kroužek v pístu? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jakou polohu zujme normální dvojinný válec, když jsou jeho oba vstupy sepnuty souasn na stejný tlak? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jak vysoká je asi spoteba vzduchu dvojinného válce na rozdíl od jednoinného? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jaký je rozdíl mezi jednoduchou a dvojitou šipkou na rozvadi? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
6
Fluidní technika
Provedení pokusu
Minos
Jednotlivé stavební díly jsou umístny na zkušební stand. Výhodné je uspoádání podobné zobrazení ve schématu zapojení. Nakonec jsou stavební díly spolen spojeny hadicemi. Je teba dbát na to, aby byly hadice pevn upevnny. Ovládání tlaku vzduchu je umístno na jednotce úpravy vzduchu. Tlak by ml být nastaven asi na 6 bar. Pi nestisknutém tlaítku musí být válec zasunut a teprve po stisknutí tlaítka vysunut. Funkci je teba pezkoušet. Vyzkoušejte funkci tlumení konce zdvihu válce nastavením rzných hodnot tlumení.
Obrázek 2: ízení dvojinného válce (lineárního pneumotoru)
7
Fluidní technika
Minos
1.4
Nepímé ízení pneumotoru Úloha 4
Dvojinný lineární pneumotor se má vysunout po stlaení tlaítka, avšak pi jeho uvolnní ihned zase zasunout. Rozvad k ízení tohoto pneumotoru má být ovládán pneumaticky pomocí tlaítka. Doplte schéma zapojení! Oznate všechny pípojky ventilu! Odpovzte na následující otázky: V kterých pípadech je ventil, který ídí válec, ovládán nepímo? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jak daleko smí být tlaítko od tohoto ventilu maximáln vzdáleno? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Pneumaticky ízený rozvad je ovládán ídícím vzduchem o tlaku asi 1,5 bar. Pro nepepojí? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Kde se nachází 3/2 - rozvad u pomocného ízení? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Pro je používáno ízení s pomocným ídícím obvodem? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
8
Fluidní technika
Provedení pokusu
Minos
Jednotlivé stavební díly jsou umístny na zkušební stand. Výhodné je uspoádání podobné zobrazení ve schématu zapojení. Nakonec jsou stavební díly spolen spojeny hadicemi. Pokud jsou k dispozici, mohou být pro ídící obvod použity hadice s jinou barvou. Zapojení stlaeného vzduchu se udá na jednotce údržby. Tlak by ml být nastaven asi na 6 bar. Pi nestisknutém tlaítku musí být válec zasunut a teprve po stisknutí tlaítka vysunut. Funkci je teba pezkoušet. Vestavním regulaního ventilu tlaku do vedení ke startovacímu tlaítku vyzkoušejte, pi jakém ídícím tlaku bude pneumaticky ovládaný rozvad s jistotou pepnut. Vyzkoušejte rozvad se vzduchovým tlumením pi rzných provozních tlacích.
Obrázek 3: Nepímé ízení dvojinného válce (lineárního pneumotoru)
9
Fluidní technika
Minos
1.5
ízení lineárního pneumotoru impulsním ventilem Úloha 5
Dvojinný lineární pneumotor má být vysunut po stisknutí tlaítka a po jeho uvolnní zstat vysunutý. Teprve po stisknutí druhého tlaítka má být opt zasunut. Doplte schéma zapojení! Oznate všechny pípojky ventilu! Odpovzte na následující otázky: Co se stane, když bude stisknuto první tlaítko a souasn stiskneme druhé? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… V jaké výchozí poloze mže stát impulsní ventil, pokud už je v obvodu tlak, ale žádné tlaítko ješt nebylo stisknuto? Jakou polohu potom zaujme válec? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… U jaké konstrukce impulsního ventilu má pednost pipojení ídícího vzduchu? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jednoinný válec má být ízen impulsním ventilem. K dispozici je ale jen 5/2 rozvad. Co s tím? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
10
Fluidní technika
Provedení pokusu
Minos
Jednotlivé stavební díly jsou umístny na zkušební stand. Výhodné je uspoádání podobné zobrazení ve schématu zapojení. Nakonec jsou stavební díly spolen spojeny hadicemi. Je teba dbát na to, aby byly hadice pevn upevnny. Ovládání tlaku vzduchu je umístno na jednotce úpravy vzduchu. Tlak by ml být nastaven asi na 6 bar. Protože impulsní ventil nemá denovanou žádnou výchozí polohu, mže se válec ihned po pivedení tlaku vysunout. Toto je teba pi pivedení tlaku vzít na vdomí. Krátkým stisknutím jednoho z obou tlaítek je válec uveden do pohybu. Stisknte první tlaítko a držte stlaené, poté stisknte druhé tlaítko. Sledujte reakci impulsního ventilu a válce. Tento pokus vyzkoušejte i v opaném poadí tlaítek.
Obrázek 4: ízení lineárního pneumotoru impulsním ventilem
11
Fluidní technika
Minos
1.6
ízení rychlosti lineárního pneumotoru Úloha 6
Dvojinný lineární pneumotor má být vysunut po stisknutí tlaítka a po jeho uvolnní zstat vysunutý. Teprve po stisknutí druhého tlaítka má být zasunut. Rychlost vysouvání má být snížena zptným škrtícím ventilem. Rychlost zasouvání má zstat neízena. Doplte schéma zapojení! Odpovzte na následující otázky: Pro je symbol zptného škrtícího ventilu orámován erchovanou arou? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Pro se asto dává pednost škrcení vzduchu na výstupu lineárního pneumotoru ped škrcením na vstupu? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Kdy je nutné použít škrcení na vstupu? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Jakým prvkem je možné zvýšit rychlost lineárního pneumotoru? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………
12
