في الدرس السابق، تعرفت على مكونات النظام الهوائي وحددت تلك المكونات على مثال واقعي. في هذا الدرس، سوف تتعمق أكثر في ميكانيكا النظام الهوائي لفهم كيفية تحرك الهواء المضغوط عبر النظام وخلق الحركة.
في هذا الدرس ستتعرف على:
- رسم تخطيطي لدائرة تعمل بالهواء المضغوط
- تحديد تدفق الهواء المضغوط من خلال دائرة تعمل بالهواء المضغوط
- القوة الناتجة عن الهواء المضغوط وكيفية نقلها مع عمليات التشغيل
في نهاية هذا الدرس، ستقوم بإنشاء رسم تخطيطي لمكونات الهواء المضغوط في بناء خلية عمل CTE في المستقبل.
الأنظمة والدوائر الهوائية
في الدروس السابقة، تعرفت على العناصر الهوائية المختلفة وحددت تلك العناصر في مثال على التصنيع الصناعي. تقوم أنظمة التحكم بالهواء المضغوط، كما تعلمت، بالتقاط الهواء، وتنقل هذا الهواء عبر دائرة، وتستخدم الطاقة المتولدة لإكمال المهام. تستخدم عبارة "الدائرة الهوائية " لوصف قسم واحد من هذا النظام. الدائرةالروماتيزمية هي مجموعة من المكونات الهوائية التي تعمل معًا لأداء تشغيل واحد (حركة).
في هذا الدرس، سيتم إرشادك من خلال عمل دائرة هوائية واحدة.
استخدام المخططات في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك
سيتم استخدام المخططات أو الرسومات الصغيرة طوال هذا الاستكشاف لتدفق الهواء في دائرة تعمل بالهواء المضغوط. توضح هذه الصور ترتيب المكونات الفردية وتصف حركة الهواء المضغوط. ستعتمد المخططات على بعضها البعض، مع إضافة مكونات إضافية حسب الحاجة. قم بتوثيق هذه المخططات في دفترك الهندسي طوال الدرس.
لمعلوماتك
يمكن أن تتخذ المخططات أشكالًا عديدة. في دفتر ملاحظات الهندسة الرقمية CTE، يتم توفير الأجزاء على نطاق واسع ويمكن استخدامها لرسم مخططات للأنظمة الهوائية.
ومع ذلك، يمكن أن تكفي الرسومات الأكثر بساطة أيضًا لتوضيح النقطة عند وصف تدفق الهواء.
استخدم نظام تدوين الملاحظات الذي يناسبك بشكل أفضل في دفتر ملاحظاتك الهندسية.
رسم تخطيطي لتدفق الهواء
قبل البدء في تحريك الهواء، يجب ضغط الهواء في الدائرة الهوائية. كما تعلمت سابقًا، يتم ذلك باستخدام ضاغط هواء.
نظرًا لأن الضاغط يخلق المزيد والمزيد من الهواء المضغوط، يمكن تخزين الهواء في خزان الهواء. ترتبط هذه المكونات بالأنابيب.
مع وجود هواء مضغوط في النظام، يمكن الآن توصيل الملف اللولبي للتحكم في تدفق هذا الهواء.
من الملف اللولبي، يتصل أنبوبان بكل أسطوانة:
- مسار واحد للهواء المضغوط لتوسيع الأسطوانة
- مسار واحد للهواء المضغوط لسحب الأسطوانة
لمعلوماتك
بالنسبة لهذه المخططات، فإن الأنابيب تلمس فقط المكونات ذات الصلة بدلاً من المدخلات والمخرجات المحددة التي ستكون ذات صلة بالبناء. تشير العلامات الموجودة على الملف اللولبي الهوائي إلى الموضع الصحيح للأنابيب.
تتكون كل دائرة هوائية على الملف اللولبي من ثلاثة مواقع لتوصيل الأنابيب.
- يشير الرمز P إلى مكان توصيل الهواء المضغوط من الضاغط وخزان الهواء. هذا هو مدخل الملف اللولبي.
- يشير A إلى مكان توصيل الأنبوب من الجانب A من الأسطوانة الهوائية.
- يشير B إلى مكان توصيل الأنبوب من الجانب B من الأسطوانة الهوائية.
توصيلات A و B هي مخرجات الملف اللولبي.
يمكن إضافة هذه العلامات إلى المخطط الخاص بك لفهم مدخلات ومخرجات الملف اللولبي الهوائي بشكل أفضل.
بعد تدفق الهواء
الآن بعد أن تم رسم هذه الدائرة الهوائية، يمكن رؤية تدفق الهواء بسهولة أكبر.
تذكر أن الهواء المضغوط هو مصدر الطاقة في النظام الهوائي. من خلال متابعة تدفق الهواء، يمكنك متابعة القوة بفعالية أثناء تحركها عبر المكونات الهوائية المختلفة.
كما نوقش سابقًا، يتم ضغط الهواء في الضاغط، والذي يبدأ تدفق الهواء في النظام بأكمله.
عند ضغط الهواء، سيتدفق أيضًا إلى خزان الهواء لإنشاء مخزن للهواء المضغوط لاستخدامه في حالة إيقاف تشغيل الضاغط. بالنسبة لهذا المثال لتدفق الهواء، يمكن افتراض أن الهواء المضغوط يأتي من كل من الخزان والضاغط.
الهواء المضغوط هو مدخل الملف اللولبي. تعمل الأنابيب الأخرى المتصلة بالملف اللولبي كمخرجات. اعتمادًا على عناصر التحكم التي تم ضبطها، سيتدفق الهواء المضغوط إما إلى الأنبوب A أو الأنبوب B.
تدفق الهواء داخل الملف اللولبي
تذكر أن الملفات اللولبية تعمل كصمام.
يوجد داخل الملف اللولبي مسار للهواء المضغوط يتضمن دائمًا الإدخال (P) وخيار إخراج واحد (إما A أو B).
عندما يتم توجيهه بواسطة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)، سيقوم الملف اللولبي بتبديل تدفق الهواء من مخرج إلى آخر. يختار هذا بشكل أساسي ما إذا كانت الأسطوانة مضبوطة على التمدد أو التراجع.
قوة داخل اسطوانة تعمل بالهواء المضغوط
بمجرد وصول الهواء المضغوط إلى الأسطوانة، سيجبر الهواء المكبس على التمدد أو التراجع.
عندما يدفع الهواء المضغوط ضد المكبس الموجود داخل الأسطوانة، يمارس الهواء قوة على هذا المكبس لتحريكه في اتجاه خطي (إما لأعلى ولأسفل أو للخلف وللأمام). ثم يتم استخدام حركة هذا المكبس لأداء المهمة التي تم تصميم النظام من أجلها. يمكن أن يشمل ذلك رفع الأشياء أو دفعها أو سحبها.
يعتمد اتجاه الحركة على الإخراج الذي يتم اختياره على الملف اللولبي: A أو B.
عندما يتحرك الهواء المضغوط عبر الأنبوب B إلى الأسطوانة الهوائية، يتم دفع المكبس داخل الأسطوانة للخارج. وهذا يتسبب في تمدد طرف الأسطوانة.
عندما يتحرك الهواء المضغوط إلى الأنبوب A، يتم دفع المكبس داخل الأسطوانة إلى أبعد من ذلك. وهذا يؤدي إلى تراجع طرف الأسطوانة.
ستتسبب القوة المؤثرة على المكبس داخل الأسطوانة في تحرك أي مواد متصلة بالمكبس أيضًا. في هذا الفيديو هنا، يمكنك رؤية الهواء يتدفق إلى الأسطوانة ويؤثر على حركة المحول.
النشاط
الآن بعد أن قمت بإنشاء رسم تخطيطي لدائرة هوائية بسيطة، سوف تمارس مهاراتك من خلال إنشاء رسم تخطيطي للدوائر الهوائية التي ستتم إضافتها إلى خلية عمل CTE الخاصة بك في وحدة مستقبلية.
النشاط: باستخدام الصورة أعلاه، قم بإنشاء رسم تخطيطي في دفترك الهندسي للنظام الهوائي.
- أثناء إنشاء المخطط الخاص بك، تأكد من تسمية كل دائرة تعمل بالهواء المضغوط على الملف اللولبي. لاحظ أن هناك ثلاث دوائر هوائية في هذا البناء.
- يمكنك اختيار ما إذا كنت تريد رسم الدوائر الثلاث معًا أو بشكل فردي.
- بعد إنشاء المخطط(المخططات)، أجب عن الأسئلة التالية في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك.
- كم عدد الأسطوانات الهوائية في هذا النظام الهوائي ؟ ما هي الآليات التي تعتقد أنها مرتبطة بكل أسطوانة ؟
- ما هو تدفق الهواء من الضاغط إلى كل أسطوانة ؟ ارسم مسار الهواء لتمديد كل أسطوانة. ارسم أيضًا مسار الهواء لسحب كل أسطوانة.
- ماذا ستسمي كل دائرة من هذه الدوائر الهوائية ؟ انظر إلى مكان وضعها في خلية العمل وفكر في الوظيفة التي قد تخدمها.
تحقق من فهمك
قبل الانتقال إلى الدرس التالي، تأكد من فهمك للمفاهيم الواردة في هذا الدرس من خلال الإجابة على الأسئلة التالية في دفتر ملاحظاتك الهندسية.
تحقق من فهمك للأسئلة > ( Google Doc / .docx / .pdf )
حدد التالي > لبناء واختبار الدائرة الهوائية الخاصة بك باستخدام مجموعة خلايا عمل CTE.