Nella lezione precedente hai appreso i componenti di un sistema pneumatico e li hai identificati su un esempio reale. In questa lezione, ti immergerai ulteriormente nella meccanica di un sistema pneumatico per capire come l'aria compressa si muove attraverso il sistema e crea movimento.
In questa lezione imparerai a conoscere:
- Schematizzazione di un circuito pneumatico
- Identificazione del flusso di aria compressa attraverso un circuito pneumatico
- La forza creata dall'aria compressa e come viene trasferita con le attuazioni
Al termine di questa lezione, creerai uno schema dei componenti pneumatici in una futura build CTE Workcell.
Impianti e circuiti pneumatici
Nelle lezioni precedenti, hai appreso diversi elementi pneumatici e li hai identificati in un esempio di produzione industriale. I sistemi pneumatici, come hai imparato, catturano l'aria, trasportano l'aria attraverso un circuito e utilizzano l'energia generata per completare le attività. La frase "circuito pneumatico" viene utilizzata per descrivere una sezione di tale sistema. Un circuitopneumatico è un insieme di componenti pneumatici che lavorano insieme per eseguire un singolo azionamento (movimento).
In questa lezione, verrai guidato attraverso il funzionamento di un singolo circuito pneumatico.
Usare i diagrammi nel quaderno di ingegneria
Durante questa esplorazione del flusso d'aria in un circuito pneumatico verranno utilizzati diagrammi o piccoli schizzi. Queste immagini illustrano la disposizione dei singoli componenti e descrivono il movimento dell'aria compressa. I diagrammi si baseranno l'uno sull'altro, aggiungendo componenti aggiuntivi secondo necessità. Documenta questi diagrammi nel tuo quaderno di ingegneria durante la lezione.
Per tua informazione
I diagrammi possono assumere molte forme. Nel taccuino di ingegneria digitale CTE, le parti sono fornite in scala e possono essere utilizzate per schematizzare i sistemi pneumatici.
Tuttavia, anche disegni più semplicistici possono essere sufficienti per ottenere il punto quando si descrive il flusso d'aria.
Usa il sistema per prendere appunti che funziona meglio per te nel tuo quaderno di ingegneria.
Diagrammare il flusso d'aria
Prima di iniziare a muovere l'aria, l'aria nel circuito pneumatico deve essere compressa. Come hai appreso in precedenza, questo viene fatto con un compressore d'aria.
Poiché il compressore crea sempre più aria pressurizzata, l'aria può essere immagazzinata in un serbatoio d'aria. Questi componenti sono collegati con tubi.
Con l'aria pressurizzata nel sistema, ora è possibile collegare il solenoide per controllare il flusso di quell' aria.
Dal solenoide, due tubi si collegano a ciascun cilindro:
- Un percorso per l'aria compressa per espandere il cilindro
- Un percorso per l'aria compressa per ritrarre il cilindro
Per tua informazione
Per questi diagrammi, i tubi toccano solo i componenti correlati piuttosto che gli ingressi e le uscite specifici che sarebbero rilevanti in una costruzione. Le marcature sull'elettrovalvola pneumatica indicano il corretto posizionamento della tubazione.
Ogni circuito pneumatico sul solenoide è costituito da tre posizioni per collegare il tubo.
- La P indica dove collegare l'aria in pressione dal compressore e dal serbatoio dell'aria. Questo è l'ingresso del solenoide.
- La A indica dove collegare il tubo dal lato A del cilindro pneumatico.
- La B indica dove collegare il tubo dal lato B del Cilindro Pneumatico.
Le connessioni A e B sono le uscite del solenoide.
Queste marcature possono essere aggiunte al diagramma per comprendere meglio gli ingressi e le uscite del solenoide pneumatico.
Seguendo il flusso d'aria
Ora che questo circuito pneumatico è stato schematizzato, il flusso d'aria può essere visto più facilmente.
Si ricorda che l'aria compressa è la fonte di energia nell'impianto pneumatico. Seguendo il flusso d'aria, è possibile seguire efficacemente la forza mentre si muove attraverso i diversi componenti pneumatici.
Come discusso in precedenza, l'aria viene pressurizzata nel compressore, che inizia il flusso d'aria nell'intero sistema.
Man mano che l'aria viene pressurizzata, fluirà anche nel serbatoio dell'aria per creare un deposito di aria pressurizzata da utilizzare nel caso in cui il compressore venga spento. Per questo esempio di flusso d'aria, si può supporre che l'aria pressurizzata provenga sia dal serbatoio che dal compressore.
L'aria compressa è l'ingresso del solenoide. Gli altri tubi collegati al solenoide fungono da uscite. A seconda dei comandi impostati, l'aria compressa fluirà nel tubo A o nel tubo B.
Flusso d'aria all'interno del solenoide
Ricordiamo che i solenoidi fungono da valvola.
All'interno del solenoide, c'è un percorso per l'aria compressa che include sempre l'ingresso (P) e un'opzione di uscita (A o B).
Quando richiesto da un controllore logico programmabile (PLC), l'elettrovalvola commuterà il flusso d'aria da un'uscita all'altra. Questo essenzialmente sceglie se il cilindro è impostato per espandersi o arretrare.
Forza all'interno di un cilindro pneumatico
Una volta che l'aria compressa ha raggiunto il cilindro, l'aria costringerà il pistone all'interno a estendersi o arretrare.
Quando l'aria pressurizzata spinge contro il pistone all'interno del cilindro, l'aria esercita una forza su quel pistone per spostarlo in una direzione lineare (su e giù o avanti e indietro). Il movimento di quel pistone viene quindi utilizzato per eseguire l'attività per cui il sistema è stato progettato. Ciò potrebbe includere sollevare, spingere o tirare oggetti.
La direzione del movimento si basa su quale uscita viene scelta sul solenoide: A o B.
Quando l'aria compressa si sposta attraverso il tubo B verso il cilindro pneumatico, il pistone all'interno del cilindro viene spinto fuori. Ciò provoca l'espansione dell'estremità del cilindro.
Quando l'aria compressa si sposta nel tubo A, il pistone all'interno del cilindro viene spinto ulteriormente nel cilindro. Ciò provoca l'arretramento dell'estremità del cilindro.
La forza che agisce sul pistone all'interno del cilindro farà muovere anche i materiali attaccati al pistone. In questo video, puoi vedere l'aria che fluisce nel cilindro e influenza il movimento del deviatore.
Attività
Ora che hai creato uno schema di un semplice circuito pneumatico, eserciterai le tue abilità creando uno schema dei circuiti pneumatici che verranno aggiunti alla tua CTE Workcell in una futura Unità.
Attività: Utilizzando l'immagine sopra, creare un diagramma nel quaderno di ingegneria del sistema pneumatico.
- Durante la creazione del diagramma, assicurarsi di etichettare ciascun circuito pneumatico sull'elettrovalvola. Si noti che ci sono tre circuiti pneumatici in questa costruzione.
- È possibile scegliere se schematizzare tutti e tre i circuiti insieme o singolarmente.
- Dopo aver creato i tuoi diagrammi, rispondi alle seguenti domande nel tuo quaderno di ingegneria.
- Quanti cilindri pneumatici ci sono in questo sistema pneumatico? Quali meccanismi pensi siano collegati a ciascun cilindro?
- Qual è il flusso d'aria dal compressore a ciascuno dei cilindri? Disegnare il percorso dell'aria per estendere ciascun cilindro. Disegnare anche il percorso dell'aria per ritrarre ciascun cilindro.
- Come chiameresti ciascuno di questi circuiti pneumatici? Guarda dove sono posizionati nella cella di lavoro e considera la funzione che potrebbero svolgere.
Verifica la tua comprensione
Prima di passare alla lezione successiva, assicurati di comprendere i concetti di questa lezione rispondendo alle seguenti domande nel tuo quaderno di ingegneria.
Domande sulla comprensione > ( Google Doc / .docx / .pdf )
Selezionare Avanti > per costruire e testare il proprio circuito pneumatico con il kit CTE Workcell.