Pneumatika 1. előadás

Pneumatika

1. előadás

Pneumatika

Automatizálástechnika – Pneumatika I. előadás Farkas Zsolt BME GT3 2014 2

• A pneumatikus rendszer felépítése• A sűrített levegő előállítása és kezelése• A pneumatikus a rendszer elemei:

• munkavégző rész (végrehajtók)• vezérlő rész (erősítők, irányítók, jeladók).

Tartalom:

Pneumatika


Munkahenger

Fojtó-visszacsapószelep

Útváltó

Levegő előkészítőegység

Légsűrítő

Levegőellátás

Vezérlés

Munkavégzés

A pneumatikus rendszer felépítése

Pneumatika


Kompresszorok, légs űrítőberendezések

Membrán kompresszor

Dugattyús

Root kompresszor

Forgódugattyús Csúszólapátos

Térfogatkiszorítás elvén mûködõk

Turbókompresszorok

Áramlástechnikai elven mûködõk

KOMPRESSZOROK

Pneumatika


Kompresszorok alapvet ő kialak ításai

A kompresszor jelképe:

Pneumatika


• széles nyomás és légszállítási tartományok

• sokféle elrendezés• általában: olajkenéssel

működő kompresszorok– magas hőmérséklet– oxigéndús környezet– kokszosodás, lerakódás– égés és

robbanásveszély

Dugatty ús kompresszorok

Pneumatika


Levegő kilépési h őmérs éklet a sűrítési v égnyom ás függv ényében

t [°C]

P [bar]

Pneumatika


Kétfokozatú s űrítés

Pneumatika


Membránkompresszor

• nyomótérben nincsenek csúszóalkatrészek

• tökéletes olajmentes levegőszállítás

• élelmiszeripar, gyógyszeripar

Pneumatika


Root-kompresszorok• nincsenek lengő

tömegek• nagy fordulatszámmal

járathatók• légszállítás

kompresszió nélkül• a sűrítés a

nyomóoldalon lévőnagyobb nyomású gáz segítségével történik

• zajos, hangtompítóval kell ellátni

Pneumatika


Csavarkompresszorok

• érintkezésmentes forgórészek,szinkronhajtóműves hajtás,olajmentes levegő

• olaj befecskendezéssel kent kompresszor szinkronhajtómű nélkül, kisebb légszállítás, közbensőhűtés, 8-10 bar nyomás

• változó menetprofil, csökkenő térfogat

Pneumatika


Csúszólap átos kompresszorok• excentrikusan csapágyazott

rotor• lapátbiztosítás - centrifugális

erő• legkedvezőbb hatásfok 2 bar

nyomásnál, de kétfokozatúkivitelben max 10 bar

• méretük kicsi, fordulatszámuk nagy, hatásfokuk gyengébb a dugattyús változatoknál

• főleg járműipari felhasználás

Pneumatika


Turb ókompresszorok

• axiális és radiális kivitelek

• nagy légszállítás, 130 m3/min-től radiál k.

• különösen nagy légszállítás esetén axiál k. (7 bar nyomáshoz min 4 fokozat)

Pneumatika


A kompresszorok fontosabb m űszaki jellemz ői

• légszállítás• üzemi nyomás• teljesítményfelvétel• működési elv• fordulatszám• hűtési rendszer• fokozatszám• a hajtás módja• térkihasználás• zaj

Pneumatika


A kompresszorok leveg őszállítása

• dimenzió: Nm3/s vagy Nl/min• légszállítás mérése: nyomóoldalon• számítás: konvertálás a szívóoldali

nyomásra és hőmérsékletre

állandóT

Vp

T

Vp

N

NN =⋅=⋅

1

11

Számítás normál állapotra: a levegő mennyiségének meghatározásához.

TN=20 oCpN=1,013 bar

Pneumatika


A sűrített leveg őt szolg áltató rendszer

Pneumatika


Olaj- és v ízleválasztók• az áramló levegőben víz-

olaj emulzió ⇒

kenőképességgel nem rendelkezik ⇒ káros

• a 100 %-os páratartalmúlevegőből, a további hűlés okán újabb vízkiválás

• szabályozási rendszerekben, pneumatikus szállítás esetén, szabadban működő berendezések esetében gondoskodni kell a szárításról

Pneumatika


Szárítási eljárások és egyes jellemz őik

• Harmatpont:a levegőlegalacsonyabb hőmérséklete, amelynél a benne levő vizet gőz formájában megtartja

Pneumatika


Kémiai szárító

Abszorpciós

szárítás

Fizikai szárító

Adszorpciós szárítás

Hűtő-szárító

Szárítási eljárások

Pneumatika


Fizikai szárításAdszorpciós szárítás

Atlas Copco MD 300 és MD 8001- száraz levegő

2- Forró, telítetlen levegő a regeneráláshoz

3- Forró telített levegő

4- Belépő nedves, telített levegő

Pneumatika


HűtveszárítóSMC IDFA11E

Pneumatika


A sűrített leveg ő előkészítése

Munkahenger


Útváltó


Légsűrítő

Levegőellátás

Vezérlés

Munkavégzés

Pneumatika


Sűrített leveg ő előkészítése

• por-, vagy rozsda • olaj • nedvesség

Szennyeződések a sűrített levegőben

Pneumatika


Levegő előkészítő tápegys ég• szűrő +

nyomásszabályozó+ olajozó– fogyasztó előtti

tisztítás (rozsda, reve, víz)

– nyomásingadozástól mentes állandónyomás

– csúszó felületek kenése olajköddel

Pneumatika


Levegő előkészítő egys ég

Szűrő vízleválasztó

Nyomásszabályozó Nyomásmérő

Olajozó

Pneumatika


Szűrő-kondenzv íz leválasztó

Pneumatika


Nyom ásszab ályozó

Pneumatika


Nyom ásszab ályozó

pBE pKI

Pneumatika


Ködolajozók

• dugattyúk, tolattyúk, szelepek, forgórészek, tömítések kenése

• Venturi cső elve

• normál olajozó - 10-20 µ-oscseppek - 5-10 m csőhossz

• arányos olajkoncentráció -kompenzáló egység (a légáteresztésnek megfelelően változókeresztmetszet)

• mikro ködolajozó(cseppnagyság: 2-4 µ), nagyobb szállítási távolság

Pneumatika


Ködolajozók

Pneumatika



Pneumatika



Kézi működtetésű szelepA rendszer légtelenítéséhez Szűrő vízleválasztó

Nyomásszabályozó Nyomásmérő

Olajozó

Pneumatika


D sorozat, leveg ő előkészítő

FRC-3/4-D-MAXI-KF-A

Részei : kézi bekapcsoló szelep, szűrő-nyomásszabályozószelep,olajozó, bekapcsoló szelep 24 V DC mágnesszeleppelcsatlakozó aljzat nélkül, nyomásfelfuttató szelep és leágazó modul nyomáskapcsolóval csatlakozó aljzat nélkül, felfogószögelemmel. Automatikus kondenzvíz leeresz-téssel és fém védőkosárral.

Pneumatika



Munkahenger


Útváltó


Légsűrítő

Levegőellátás

Vezérlés

Munkavégzés

Pneumatika


Pneumatikus munkav égzők

Munkahengereka pneumatikus energiát egyenes vonalú mozgássá alakítják

Légmotoroka pneumatikus energiát forgómozgássá alakítják

Speciális munkavégz ők

Pneumatika


rFD

pF −⋅⋅=+ 4

2 π

rFF =−

• csak egyik irányban végez munkát

• felhasználása pl.: vészfék (a táplevegőmegszűntével a rugóvégez munkát)

• lökethosszuk általában rövid, de méretük nagy

• visszamozgás történhet ellensúllyal is

Egyszeres m űködés ű munkahenger

Jelkép:

Pneumatika


Egyszeres m űködés ű munkahenger

Pneumatika


Kettős működés ű munkahenger

4

2 π⋅⋅=+D

pF4

)( 22 π⋅−⋅=−dD

pF

+

-

HengercsőDugattyútömítés

Dugattyúrúd

Dugattyúrúd tömítés

DugattyúHengerfedél

Állandó mágnes

Jelkép:

Pneumatika


Kettős működés ű munkahenger

Szabványos hengerISO 6432



Kompakt henger Rövidlöketű henger Lapos henger

Pneumatika


Munkahenger löketv égi csillap ítással

Jelkép:

Alkalmazása: ha a dugattyú nagy tömeget mozgat

FékeződugattyúFojtócsavar

Pneumatika


Löketv égi csillap ítás

Pneumatika


Tömítések

• a jó működés és a hosszú élettartam szempontjából alapvetőfontosságúak

• anyaguk: gumi vagy műanyag• rugalmasság, kopásállóság, kis súrlódás, olajjal szembeni

ellenállóság• -20 és +70 oC hőmérséklettartomány• statikus (1) és dinamikus (2, 3) tömítések

Pneumatika


Dugatty útömítések

Pneumatika


Statikus tömítések

• Egymáson el nem mozduló alkatrészek között. Például: hengercső – fedél

• Általában alakos vagy profilos tömítést alkalmazunk.

• nyomásálló kell legyen.• felületi hibák, méretbeli

eltérések kiegyenlítése.

Pneumatika


Talpas Menetes

Karima elöl

Karima hátul

Csuklós rögzítés elöl Csuklós rögzítés középen

Csuklós rögzítés hátul

Munkahenger feler ősítési m ódok

Pneumatika


Különleges kialak ítású munkahengerek� Hengerek dugattyúrúddal

� Átmenő dugattyúrudas henger� Többállású munkahenger� Vezetőoszlopos munkahenger� Tandemhenger� Ikerdugattyús henger

� Dugattyúrúd nélküli hengerek� Siklóhengerek: Szalaghenger

Tömítő szalagos hengerMágneskuplungos henger

� Membránhenger � Kontrakciós henger� Tömlőhenger

Alkalmazott automatizálás technika, P111

Pneumatika


Forg ó mozg ású munkav égzők

A pneumatikus energiát forgómozgássá alakítják

� Forgatóhenger (a forgó mozgást mechanikus áttételen keresztül hozza létre)

� Lapátos fordító hajtóművek– korlátozott szögelfordulás

� Légmotor – tetszőleges szögelfordulás

Pneumatika


Lapátos ford ító hajtóm ű

Lengőmotor

• Korlátozott a szögelfordulása (max. 180o )• Kis forgató nyomaték (max. 20 Nm)• Az elfordulási szög könnyen állítható

Jelkép:

Pneumatika


Lapátos ford ító modul

Szögelfordulás: max. 270°Forgató nyomaték: max. 40 NmAz elfordulási szög könnyen állítható Jelkép:

Pneumatika


Lapátos légmotor

• egyszerű megoldás• kézi szerszámok (fúró-

és köszörűgépek)• szerkezetük zárt,

veszélyes környezetben is használhatók

• teherbíró

Jelkép:

A légmotor tetszőleges szögelfordulású, sűrített levegővel dolgozó végrehajtó.

Pneumatika


Speciális munkav égzők

� Megfogók� Közbenső helyzet modul� Adagoló zsilip� Fordító-lineáris hajtómű� Fordító-megfogó egység� Handling elemek� Gyorspakoló

Alkalmazott automatizálás technika

Pneumatika



Munkahenger


Útváltó


Légsűrítő

Levegőellátás

Vezérlés

Munkavégzés

Pneumatika



A vezérl ő rész elemei:

Pneumatika


A szelepek típusai

Pneumatika


A szelepek ábrázolása

Az útszelepek egységes ábrázolását a DIN ISO 1219 szabványban rögzítették.

[csatlakozások száma] / [működési helyzetek száma]

Pl.: 3/2-es útszelep

A szelep alaphelyzete: A szelep működtetett helyzete:

Pneumatika


2/2 3/2

- Alaphelyzetben zárt!

Pneumatika


3/2 3/2alaphelyzetben zárt alaphelyzetben nyitott

Pneumatika


4/2 5/2

Pneumatika


A szelepek csatlakozása

Pneumatika


A szelepek m űködtetése

Emberi er ő (kéz, láb)

általános

nyomógomb

kézikar

pedál

Mechanikus

tapintócsap, nyomócsap

görgő

billenő görgő

rugó

Pneumatika


A szelepek m űködtetése

Pneumatikus

közvetlen,nyomás növekedésre

Elektromos

2 elektromágnes,azonos irányban

közvetlen,nyomás csökkenésre

differenciál nyomás

pneumatikus elővezérlés,nyomás növekedésre

pneumatikus elővezérlés,nyomás csökkenésre

elektromágnes

2 elektromágnes,ellentétes irányban

léptető motor

Documents

Pneumatika 1. előadás