Lekce 3: Proudění vzduchu v pneumatickém systému
V předchozí lekci jste se dozvěděli o součástech pneumatického systému a identifikovali jste je na příkladu z reálného světa. V této lekci se hlouběji ponoříte do mechaniky pneumatického systému, abyste pochopili, jak se stlačený vzduch pohybuje systémem a vytváří pohyb.
V této lekci se dozvíte o:
- Schéma pneumatického obvodu
- Identifikace proudění stlačeného vzduchu pneumatickým obvodem
- Síla vytvářená stlačeným vzduchem a způsob jejího přenosu při ovládání
Na konci této lekce vytvoříte schéma pneumatických komponent v budoucí sestavě CTE Workcell.
Pneumatické systémy a obvody
V předchozích lekcích jste se seznámili s různými pneumatickými prvky a identifikovali jste je na příkladu průmyslové výroby. Pneumatické systémy, jak jste se dozvěděli, zachycují vzduch, přepravují jej okruhem a využívají generovanou energii k dokončení úkolů. Fráze „pneumatický obvod“ se používá k popisu jedné části tohoto systému. Pneumatický obvodpje sada pneumatických komponent, které spolupracují na provedení jediného aktuačního úkonu (pohybu).
V této lekci se seznámíte s fungováním jednoho pneumatického obvodu.
Používání diagramů ve vašem technickém poznámkovém bloku
V průběhu tohoto zkoumání proudění vzduchu v pneumatickém obvodu budou použity diagramy nebo malé náčrty. Tyto obrázky ilustrují uspořádání jednotlivých komponent a popisují pohyb stlačeného vzduchu. Diagramy na sebe budou navazovat a v případě potřeby budou přidávány další komponenty. Tyto diagramy si v průběhu lekce zapisujte do svého technického sešitu.
Pro vaši informaci
Diagramy mohou mít mnoho podob. V digitálním inženýrském zápisníku CTE jsou díly zobrazeny v měřítku a lze je použít k znázornění pneumatických systémů.
Nicméně, pro vyjádření pointy při popisu proudění vzduchu mohou postačit i jednodušší nákresy.
Používejte ve svém technickém sešitu systém psaní poznámek, který vám nejlépe vyhovuje.
Diagram proudění vzduchu
Před zahájením pohybu vzduchu musí být vzduch v pneumatickém okruhu stlačen. Jak jste již dříve zjistili, provádí se to pomocí vzduchového kompresoru.
Jak kompresor vytváří stále více stlačeného vzduchu, lze tento vzduch ukládat do vzduchojemu. Tyto komponenty jsou spojeny trubkami.
Se stlačeným vzduchem v systému lze nyní připojit solenoid pro řízení průtoku tohoto vzduchu.
Z solenoidu se ke každému válci připojují dvě trubice:
- Jedna cesta pro stlačený vzduch k roztažení válce
- Jedna cesta pro stlačený vzduch k zasunutí válce
Pro vaši informaci
V těchto diagramech se trubice dotýkají pouze souvisejících komponent, nikoli specifických vstupů a výstupů, které by byly relevantní pro sestavení. Značky na pneumatickém solenoidu označují správné umístění hadičky.
Každý pneumatický obvod na solenoidu se skládá ze tří míst pro připojení hadiček.
- Poznačuje, kam připojit stlačený vzduch z kompresoru a vzduchojemu. Toto je vstup solenoidu.
- Aoznačuje, kam připojit trubici ze strany A pneumatického válce.
- Boznačuje, kam připojit trubici ze strany B pneumatického válce.
Připojení A a B jsou výstupy solenoidu.
Tyto značky lze přidat do schématu pro lepší pochopení vstupů a výstupů pneumatického solenoidu.
Sledování proudění vzduchu
Nyní, když je tento pneumatický obvod znázorněn, je proudění vzduchu snáze viditelné.
Nezapomeňte, že stlačený vzduch je zdrojem energie v pneumatickém systému. Sledováním proudění vzduchu můžete efektivně sledovat sílu, která se pohybuje různými pneumatickými komponenty.
Jak již bylo zmíněno, vzduch je stlačen v kompresoru, čímž se zahájí proudění vzduchu v celém systému.
Jakmile je vzduch stlačený, proudí také do vzduchové nádrže, kde se vytváří zásoba stlačeného vzduchu, která se použije v případě vypnutí kompresoru. V tomto příkladu proudění vzduchu lze předpokládat, že stlačený vzduch pochází jak z nádrže, tak z kompresoru.
Video vlevo ukazuje pneumatický systém CTE s červenými šipkami označujícími proudění vzduchu. Šipky sledují dráhu hadičky, která vychází z nádrže i kompresoru a proudí do solenoidu.
Stlačený vzduch je vstupem solenoidu. Ostatní trubice připojené k solenoidu fungují jako výstupy. V závislosti na nastavených ovládacích prvcích bude stlačený vzduch proudit buď do trubice A, nebo do trubice B.
Video vlevo ukazuje červené šipky označující proudění vzduchu ze solenoidu do válce skrz trubky A a B.
Proudění vzduchu uvnitř solenoidu
Připomeňme si, že solenoidy fungují jako ventil.
Uvnitř solenoidu je cesta pro stlačený vzduch, která zahrnuje vstup (P) a jednu možnost výstupu (buď A nebo B).
Na pokyn programovatelného logického automatu (PLC) solenoid přepne proudění vzduchu z jednoho výstupu na druhý. Tím se v podstatě volí, zda se válec má roztahovat nebo zatahovat.
Síla uvnitř pneumatického válce
Jakmile stlačený vzduch dosáhne válce, vzduch donutí píst uvnitř buď se vysunout, nebo zasunout.
Když stlačený vzduch tlačí na píst uvnitř válce, vzduch na něj působí silou a pohybuje jím lineárně (buď nahoru a dolů, nebo tam a zpět). Pohyb tohoto pístu se pak používá k vykonání úkolu, pro který byl systém navržen. To může zahrnovat zvedání, tlačení nebo tahání předmětů.
Směr pohybu závisí na zvoleném výstupu solenoidu: A nebo B.
Když stlačený vzduch proudí trubicí B do pneumatického válce, píst uvnitř válce je vytlačen ven. To způsobí roztažení konce válce, jak je znázorněno na videu vlevo.
Když se stlačený vzduch pohybuje do trubice A, píst uvnitř válce je tlačen hlouběji do válce. To způsobí zasunutí konce válce, jak je znázorněno na videu vlevo.
Síla působící na píst uvnitř válce způsobí, že se budou pohybovat i všechny materiály, které jsou k pístu připojeny. V tomto videu můžete vidět, jak vzduch proudí do válce a způsobuje, že se odváděč pohybuje nahoru s pístem ve válci.
Aktivita
Nyní, když jste vytvořili schéma jednoduchého pneumatického obvodu, si procvičíte své dovednosti vytvořením schématu pneumatických obvodů, které budou přidány do vaší CTE Workcell v budoucí jednotce.
Aktivita:Pomocí výše uvedeného obrázku vytvořte ve svém technickém sešitu diagram pneumatického systému.
- Při vytváření schématu nezapomeňte označit každý pneumatický obvod na solenoidu. Všimněte si, že v této sestavě jsoutřipneumatické obvody.
- Můžete si vybrat, zda chcete znázornit všechny tři obvody společně nebo jednotlivě.
- Po vytvoření diagramu (diagramů) si do svého technického sešitu odpovězte na následující otázky.
- Kolik pneumatických válců je v tomto pneumatickém systému? Jaké mechanismy si myslíte, že jsou připojeny ke každému válci?
- Jaký je průtok vzduchu z kompresoru do každého z válců? Nakreslete cestu, kterou bude vzduch proudit k prodloužení každého válce. Také nakreslete dráhu pro vzduch, který zasune každý válec.
- Jak byste pojmenovali každý z těchto pneumatických obvodů? Podívejte se, kde jsou v pracovní buňce umístěny, a zvažte, jakou funkci by mohly plnit.
Ověřte si své znalosti
Než přejdete k další lekci, ujistěte se, že rozumíte konceptům v této lekci, a to zodpovězením následujících otázek ve svém technickém sešitě.
Otázky k prověření vašich znalostí > ( dokument Google / .docx / .pdf)
Vyberte Další > a sestavte a otestujte si vlastní pneumatický obvod pomocí sady CTE Workcell.