In der vorherigen Lektion haben Sie die Komponenten eines pneumatischen Systems kennengelernt und diese Komponenten an einem Beispiel aus der Praxis identifiziert. In dieser Lektion tauchen Sie tiefer in die Mechanik eines pneumatischen Systems ein, um zu verstehen, wie sich die Druckluft durch das System bewegt und Bewegung erzeugt.
In dieser Lektion lernen Sie Folgendes:
- Schematisierung eines Pneumatikkreises
- Identifizieren des Druckluftflusses durch einen pneumatischen Kreislauf
- Die durch Druckluft erzeugte Kraft und wie sie bei Betätigungen übertragen wird
Am Ende dieser Lektion erstellen Sie ein Diagramm der Pneumatikkomponenten in einem zukünftigen CTE-Workcell-Build.
Pneumatische Systeme und Schaltungen
In den vorherigen Lektionen haben Sie verschiedene pneumatische Elemente kennengelernt und diese Elemente in einem industriellen Herstellungsbeispiel identifiziert. Pneumatiksysteme fangen, wie Sie gelernt haben, Luft auf, transportieren diese Luft durch einen Kreislauf und nutzen die erzeugte Energie, um Aufgaben zu erledigen. Der Begriff "pneumatischer Kreislauf" wird verwendet, um einen Abschnitt dieses Systems zu beschreiben. Ein pneumatischer Kreislauf ist eine Reihe von pneumatischen Komponenten, die zusammenarbeiten, um eine einzige Betätigung (Bewegung) durchzuführen.
In dieser Lektion werden Sie durch die Funktionsweise eines einzigen pneumatischen Kreises geführt.
Verwenden von Diagrammen in Ihrem technischen Notizbuch
Bei dieser Untersuchung des Luftstroms in einem pneumatischen Kreislauf werden Diagramme oder kleine Skizzen verwendet. Diese Bilder veranschaulichen die Anordnung der einzelnen Komponenten und beschreiben die Bewegung der Druckluft. Diagramme bauen aufeinander auf und fügen bei Bedarf zusätzliche Komponenten hinzu. Dokumentieren Sie diese Diagramme während der gesamten Lektion in Ihrem technischen Notizbuch.
Zur Kenntnisnahme
Diagramme können viele Formen annehmen. Im CTE Digital Engineering Notebook werden Teile maßstabsgetreu bereitgestellt und können zur Darstellung von pneumatischen Systemen verwendet werden.
Es können aber auch einfachere Zeichnungen genügen, um den Punkt bei der Beschreibung der Luftströmung zu vermitteln.
Verwenden Sie das Notizsystem, das am besten für Sie in Ihrem technischen Notizbuch funktioniert.
Schematische Darstellung des Luftstroms
Bevor mit dem Bewegen der Luft begonnen wird, muss die Luft im Pneumatikkreislauf komprimiert werden. Wie Sie bereits gelernt haben, geschieht dies mit einem Luftkompressor.
Da der Kompressor immer mehr Druckluft erzeugt, kann die Luft in einem Lufttank gespeichert werden. Diese Komponenten sind mit Schläuchen verbunden.
Mit Druckluft im System kann jetzt der Elektromagnet angeschlossen werden, um den Durchfluss dieser Luft zu steuern.
Vom Elektromagneten aus sind zwei Rohre mit jedem Zylinder verbunden:
- Ein Weg für die Druckluft, um den Zylinder zu expandieren
- Ein Weg für die Druckluft zum Einfahren des Zylinders
Zur Kenntnisnahme
Bei diesen Diagrammen berühren die Röhren nur die zugehörigen Komponenten und nicht die spezifischen Ein- und Ausgänge, die in einem Build relevant wären. Die Markierungen auf dem Pneumatikmagneten zeigen die korrekte Platzierung des Schlauchs an.
Jeder pneumatische Kreis auf dem Solenoid besteht aus drei Stellen, um die Schläuche anzuschließen.
- Das P zeigt an, wo die Druckluft aus dem Kompressor und dem Lufttank angeschlossen werden soll. Dies ist der Eingang des Solenoids.
- Das A zeigt an, wo das Rohr von der A-Seite des Pneumatikzylinders angeschlossen werden soll.
- Das B zeigt an, wo das Rohr von der B-Seite des Pneumatikzylinders angeschlossen werden soll.
Die Anschlüsse A und B sind die Ausgänge des Elektromagneten.
Diese Markierungen können zu Ihrem Diagramm hinzugefügt werden, um die Ein- und Ausgänge des Pneumatikmagneten besser zu verstehen.
Dem Luftstrom folgen
Jetzt, da dieser pneumatische Kreislauf schematisch dargestellt wurde, ist der Luftstrom leichter zu erkennen.
Denken Sie daran, dass Druckluft die Energiequelle im pneumatischen System ist. Indem Sie dem Luftstrom folgen, können Sie der Kraft effektiv folgen, wenn sie sich durch die verschiedenen pneumatischen Komponenten bewegt.
Wie bereits erwähnt, wird die Luft im Kompressor unter Druck gesetzt, wodurch der Luftstrom im gesamten System beginnt.
Wenn die Luft unter Druck steht, strömt sie auch in den Lufttank, um einen Speicher mit Druckluft zu schaffen, der für den Fall verwendet wird, dass der Kompressor ausgeschaltet wird. Für dieses Beispiel der Luftströmung kann davon ausgegangen werden, dass die Druckluft sowohl aus dem Tank als auch aus dem Kompressor kommt.
Die Druckluft ist der Eingang des Elektromagneten. Die anderen Rohre, die mit dem Elektromagneten verbunden sind, fungieren als Ausgänge. Je nach eingestellter Steuerung strömt die Druckluft entweder in das Rohr A oder in das Rohr B.
Luftstrom innerhalb der Magnetspule
Erinnern Sie sich daran, dass Magnetventile wie ein Ventil wirken.
Innerhalb des Elektromagneten gibt es einen Weg für die Druckluft, der immer den Eingang (P) und eine Ausgangsoption (entweder A oder B) enthält.
Auf Anweisung einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) schaltet der Elektromagnet den Luftstrom von einem Ausgang auf einen anderen um. Dabei wird im Wesentlichen ausgewählt, ob der Zylinder zum Ausfahren oder Einfahren eingestellt ist.
Kraft innerhalb eines Pneumatikzylinders
Sobald die Druckluft den Zylinder erreicht hat, zwingt die Luft den Kolben nach innen, entweder auszufahren oder einzuziehen.
Wenn die Druckluft gegen den Kolben auf der Innenseite des Zylinders drückt, übt die Luft Kraft auf diesen Kolben aus, um ihn in einer linearen Richtung zu bewegen (entweder auf und ab oder hin und her). Die Bewegung dieses Kolbens wird dann verwendet, um die Aufgabe auszuführen, für die das System entwickelt wurde. Dies kann das Anheben, Schieben oder Ziehen von Gegenständen umfassen.
Die Bewegungsrichtung richtet sich danach, welche Leistung auf dem Solenoid gewählt wird: A oder B.
Wenn sich die Druckluft durch das Rohr B zum Pneumatikzylinder bewegt, wird der Kolben im Zylinder herausgedrückt. Dadurch dehnt sich das Ende des Zylinders aus.
Wenn die Druckluft in das Rohr A gelangt, wird der Kolben im Inneren des Zylinders weiter in den Zylinder geschoben. Dadurch wird das Ende des Zylinders eingefahren.
Die Kraft, die auf den Kolben im Inneren des Zylinders wirkt, bewirkt, dass sich auch die am Kolben befestigten Materialien bewegen. In diesem Video können Sie hier sehen, wie die Luft in den Zylinder strömt und die Bewegung der Weiche beeinflusst.
Aktivität
Nachdem Sie nun ein Diagramm eines einfachen pneumatischen Kreises erstellt haben, werden Sie Ihre Fähigkeiten üben, indem Sie ein Diagramm der pneumatischen Kreise erstellen, die Ihrer CTE-Workcell in einer zukünftigen Einheit hinzugefügt werden.
Aktivität: Erstellen Sie mit dem obigen Bild ein Diagramm in Ihrem technischen Notizbuch des pneumatischen Systems.
- Achten Sie beim Erstellen Ihres Diagramms darauf, jeden Pneumatikkreis auf dem Elektromagneten zu beschriften. Beachten Sie, dass es in diesem Bau drei pneumatische Kreisläufe gibt.
- Sie können wählen, ob Sie alle drei Stromkreise zusammen oder einzeln planen möchten.
- Nachdem Sie Ihr (e) Diagramm(e) erstellt haben, beantworten Sie die folgenden Fragen in Ihrem technischen Notizbuch.
- Wie viele Pneumatikzylinder befinden sich in diesem pneumatischen System? Welche Mechanismen sind Ihrer Meinung nach mit jedem Zylinder verbunden?
- Was ist der Luftstrom vom Kompressor zu jedem der Zylinder? Zeichnen Sie den Weg für die Luft, um jeden Zylinder zu verlängern. Zeichnen Sie auch den Weg für die Luft, um jeden Zylinder einzuziehen.
- Wie würden Sie jeden dieser pneumatischen Schaltkreise nennen? Sehen Sie sich an, wo sie in der Arbeitszelle platziert sind, und überlegen Sie, welche Funktion sie erfüllen könnten.
Überprüfe dein Verständnis
Bevor Sie mit der nächsten Lektion fortfahren, stellen Sie sicher, dass Sie die Konzepte in dieser Lektion verstehen, indem Sie die folgenden Fragen in Ihrem technischen Notizbuch beantworten.
Fragen zum Verständnis prüfen > ( Google Doc / .docx / .pdf )
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