Dans la leçon précédente, vous avez appris sur les composants d'un système pneumatique et identifié ces composants sur un exemple réel. Dans cette leçon, vous approfondirez la mécanique d'un système pneumatique pour comprendre comment l'air comprimé se déplace à travers le système et crée du mouvement.
Dans cette leçon, vous découvrirez :
- Schéma d'un circuit pneumatique
- Identifier le flux d'air comprimé à travers un circuit pneumatique
- La force créée par l'air comprimé et comment elle est transférée avec les actionnements
À la fin de cette leçon, vous créerez un diagramme des composants pneumatiques dans une future construction de CTE Workcell.
Systèmes et circuits pneumatiques
Dans les leçons précédentes, vous avez appris sur différents éléments pneumatiques et identifié ces éléments dans un exemple de fabrication industrielle. Les systèmes pneumatiques, comme vous l'avez appris, captent l'air, transportent cet air à travers un circuit et utilisent l'énergie générée pour effectuer des tâches. L'expression « circuit pneumatique » est utilisée pour décrire une section de ce système. Un circuitpneumatique est un ensemble de composants pneumatiques qui travaillent ensemble pour effectuer un seul actionnement (mouvement).
Dans cette leçon, vous serez guidé à travers le fonctionnement d'un seul circuit pneumatique.
Utilisation de diagrammes dans votre bloc-notes d'ingénierie
Des schémas ou des petits croquis seront utilisés tout au long de cette exploration du flux d'air dans un circuit pneumatique. Ces images illustrent la disposition des composants individuels et décrivent le mouvement de l'air comprimé. Les diagrammes s'appuieront les uns sur les autres, en ajoutant des composants supplémentaires au besoin. Documentez ces diagrammes dans votre cahier d'ingénierie tout au long de la leçon.
Pour votre information
Les diagrammes peuvent prendre de nombreuses formes. Dans le bloc-notes CTE Digital Engineering, les pièces sont fournies à l'échelle et peuvent être utilisées pour schématiser les systèmes pneumatiques.
Cependant, des dessins plus simplistes peuvent également suffire à faire passer le message lors de la description du flux d'air.
Utilisez le système de prise de notes qui vous convient le mieux dans votre ordinateur portable d'ingénierie.
Schéma du flux d'air
Avant de commencer à déplacer l'air, l'air dans le circuit pneumatique doit être comprimé. Comme vous l'avez appris précédemment, cela se fait avec un compresseur d'air.
Comme le compresseur crée de plus en plus d'air sous pression, l'air peut être stocké dans un réservoir d'air. Ces composants sont connectés à des tubes.
Avec de l'air sous pression dans le système, le solénoïde peut maintenant être connecté pour contrôler le débit de cet air.
À partir du solénoïde, deux tubes se connectent à chaque cylindre :
- Un chemin pour que l'air comprimé dilate le cylindre
- Un chemin pour que l'air comprimé rétracte le cylindre
Pour votre information
Pour ces diagrammes, les tubes ne font que toucher les composants connexes plutôt que les entrées et les sorties spécifiques qui seraient pertinentes dans une construction. Les marquages sur le solénoïde pneumatique indiquent le placement correct de la tubulure.
Chaque circuit pneumatique sur le solénoïde se compose de trois emplacements pour connecter la tubulure.
- Le P indique où connecter l'air sous pression du compresseur et du réservoir d'air. C'est l'entrée du solénoïde.
- Le A indique où connecter le tube du côté A du vérin pneumatique.
- Le B indique où connecter le tube du côté B du vérin pneumatique.
Les connexions A et B sont les sorties du solénoïde.
Ces marquages peuvent être ajoutés à votre diagramme pour mieux comprendre les entrées et les sorties du solénoïde pneumatique.
Suivre le flux d'air
Maintenant que ce circuit pneumatique a été schématisé, le flux d'air peut être plus facilement vu.
N'oubliez pas que l'air comprimé est la source d'énergie dans le système pneumatique. En suivant le flux d'air, vous pouvez suivre efficacement la force lorsqu'elle se déplace à travers les différents composants pneumatiques.
Comme indiqué précédemment, l'air est pressurisé dans le compresseur, ce qui commence le flux d'air dans l'ensemble du système.
Lorsque l'air est sous pression, il s'écoule également dans le réservoir d'air pour créer un réservoir d'air sous pression à utiliser dans le cas où le compresseur est éteint. Pour cet exemple de flux d'air, on peut supposer que l'air sous pression provient à la fois du réservoir et du compresseur.
L'air comprimé est l'entrée du solénoïde. Les autres tubes connectés au solénoïde servent de sorties. Selon les commandes réglées, l'air comprimé s'écoulera soit dans le tube A, soit dans le tube B.
Débit d'air dans le solénoïde
Rappelez-vous que les solénoïdes agissent comme une vanne.
À l'intérieur du solénoïde, il y a un chemin pour l'air comprimé qui comprend toujours l'entrée (P) et une option de sortie (A ou B).
Sur instruction d'un automate programmable (PLC), le solénoïde commutera le flux d'air d'une sortie à une autre. Cela permet essentiellement de choisir si le cylindre est réglé pour se dilater ou se rétracter.
Forcer à l'intérieur d'un cylindre pneumatique
Une fois que l'air comprimé a atteint le cylindre, l'air forcera le piston à s'étendre ou à se rétracter.
Lorsque l'air sous pression pousse contre le piston à l'intérieur du cylindre, l'air exerce une force sur ce piston pour le déplacer dans une direction linéaire (soit de haut en bas, soit d'avant en arrière). Le mouvement de ce piston est ensuite utilisé pour effectuer la tâche pour laquelle le système a été conçu. Cela peut inclure le levage, la poussée ou la traction d'objets.
La direction du mouvement est basée sur la sortie choisie sur le solénoïde : A ou B.
Lorsque l'air comprimé se déplace à travers le tube B vers le cylindre pneumatique, le piston à l'intérieur du cylindre est poussé vers l'extérieur. Cela provoque l'expansion de l'extrémité du cylindre.
Lorsque l'air comprimé se déplace dans le tube A, le piston à l'intérieur du cylindre est poussé plus loin dans le cylindre. Cela provoque la rétraction de l'extrémité du cylindre.
La force agissant sur le piston à l'intérieur du cylindre entraînera le déplacement de tous les matériaux fixés au piston. Dans cette vidéo, vous pouvez voir l'air s'écoulant dans le cylindre et affectant le mouvement du déviateur.
Activité
Maintenant que vous avez créé un schéma d'un circuit pneumatique simple, vous allez mettre en pratique vos compétences en créant un schéma des circuits pneumatiques qui seront ajoutés à votre cellule de travail CTE dans une future unité.
Activité : À l'aide de l'image ci-dessus, créez un diagramme dans votre carnet d'ingénierie du système pneumatique.
- Lors de la création de votre schéma, assurez-vous d'étiqueter chaque circuit pneumatique sur le solénoïde. Notez qu'il y a trois circuits pneumatiques dans cette construction.
- Vous pouvez choisir de schématiser les trois circuits ensemble ou individuellement.
- Après avoir créé votre (vos) diagramme(s), répondez aux questions suivantes dans votre cahier d'ingénierie.
- Combien y a-t-il de cylindres pneumatiques dans ce système pneumatique ? Selon vous, quels mécanismes sont attachés à chaque cylindre ?
- Quel est le débit d'air du compresseur vers chacun des cylindres ? Dessinez le trajet pour que l'air prolonge chaque cylindre. Dessinez également le trajet pour que l'air rétracte chaque cylindre.
- Comment nommeriez-vous chacun de ces circuits pneumatiques ? Regardez où ils sont placés dans la cellule de travail et réfléchissez à la fonction qu'ils pourraient remplir.
Vérifiez votre compréhension
Avant de passer à la leçon suivante, assurez-vous de comprendre les concepts de cette leçon en répondant aux questions suivantes dans votre cahier d'ingénierie.
Vérifiez votre compréhension des questions > ( Google Doc / .docx / .pdf )
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