ELETTROPNEUMATICAELETTROPNEUMATICA

A.S. 2004/2005

Prof. Gilda Enza Tobia

ISTITUTO ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIOREI.P.A.A. - A L C A M O

Sede Associata I.P.S.I.A. – CALATAFIMI SEGESTA

ELETTROPNEUMATICAELETTROPNEUMATICA

Elettro:comandati elettricamente

Elettro:comandati elettricamente

pneumatica: lavoro meccanico compiuto attraverso la pressione esercitata dall’aria

pneumatica: lavoro meccanico compiuto attraverso la pressione esercitata dall’aria

AriaAria

VantaggiVantaggi• Disponibile Disponibile • Semplice da Semplice da

utilizzare utilizzare • Non è esplosivaNon è esplosiva• Elevate velocità Elevate velocità

di lavoro di lavoro

SvantaggiSvantaggi

• Forza massima Forza massima ottenibile 20-30 kNottenibile 20-30 kN

• Rumorosa Rumorosa

• Velocità non sempre Velocità non sempre costanti degli costanti degli utilizzatori con utilizzatori con carichi variabili carichi variabili

AriaAria

ComposizioneComposizione

• Azoto 78%Azoto 78%

• Ossigeno 21 %Ossigeno 21 %

• Altri gas 1 % Altri gas 1 %

GasGas

Un gas a temperatura ambiente Un gas a temperatura ambiente occupa tutto il volume che ha occupa tutto il volume che ha

a disposizionea disposizione

Densità = massa/volume [kg/m³]Densità = massa/volume [kg/m³]

Pressione = forza/superficie [N/m²]Pressione = forza/superficie [N/m²]

PressionePressioneUnità di misura della pressioneUnità di misura della pressione

• SI – pascal 1 Pa = 1 N/1 m²SI – pascal 1 Pa = 1 N/1 m²

• 1 bar = 101 bar = 1055 Pa Pa

• 1 bar =~ 1 atm1 bar =~ 1 atm

PPassass = P = Prelrel + 1 bar + 1 barPPassass = P = Prelrel + 1 bar + 1 bar

Esperienza di TorricelliEsperienza di Torricelli

Pressione atmosferica = 76 cm di mercurioPressione atmosferica = 76 cm di mercurio

FFpp – peso dell’aria – peso dell’aria• FFpp = V *p = V *pss = A* h * p = A* h * pss • FFpp = 1 cm² * 76 cm * 13,58 gr/cm³ = 1,033 Kg = 1 cm² * 76 cm * 13,58 gr/cm³ = 1,033 Kgpp

• P = FP = Fpp / A = 1,033 kg/cm² = 1 atm / A = 1,033 kg/cm² = 1 atm

Legge dei gas idealiLegge dei gas ideali

ComposizioneComposizione• m – massa del gasm – massa del gas• R costante di Reynolds per l’aria vale 287,1 J/kg K°R costante di Reynolds per l’aria vale 287,1 J/kg K°• T – temperatura assoluta in °KT – temperatura assoluta in °K• V – volume occupatoV – volume occupato• P – pressione assoluta del gas P – pressione assoluta del gas

P * V = m * R* TP * V = m * R* T

TrasformazioniTrasformazioni1.1. ISOCORA -Volume costante (legge ISOCORA -Volume costante (legge

di Amonton) - P/T = cost. di Amonton) - P/T = cost. 2.2. ISOBARA - Pressione costante ISOBARA - Pressione costante

(legge di Charles) – V/T = cost.(legge di Charles) – V/T = cost.3.3. ISOTERMA -Temperatura costante ISOTERMA -Temperatura costante

(legge di Boyle) – P*V = cost.(legge di Boyle) – P*V = cost.4.4. ADIABATICA – nessun scambio di ADIABATICA – nessun scambio di

calore con l’esterno (legge di calore con l’esterno (legge di Poisson) – P*VPoisson) – P*Vkk = cost. = cost.

Produzione aria compressaProduzione aria compressa

Gruppo generatoreGruppo generatore

Gruppo di controlloGruppo di controllo

Gruppo di utilizzoGruppo di utilizzo

Schema di un compressoreSchema di un compressore

• CompressoreCompressore• RefrigeranteRefrigerante• SerbatoioSerbatoio• Filtri di aspirazioneFiltri di aspirazione• Valvole di ritegnoValvole di ritegno• Valvole di sicurezzaValvole di sicurezza• PressostatoPressostato• Scarico di condensa Scarico di condensa • Valvole di intercettazioneValvole di intercettazione

Tipi di compressoriTipi di compressori

• Volumetrico Volumetrico • Dinamico Dinamico

• A paletteA palette• A pistoniA pistoni• A viteA vite• Alternativi a membranaAlternativi a membrana• Alternativi a diaframma Alternativi a diaframma

Valvola 2/2Valvola 2/2

VALVOLEVALVOLE

• posizione • vie

1 3

42

Organo di comando

• monostabilimonostabili• bistabili bistabili

Valvola 2/2 NA – valvola di intercettazioneValvola 2/2 NA – valvola di intercettazione

VALVOLEVALVOLE

1

2

Valvola 2/2 NC – valvola di intercettazioneValvola 2/2 NC – valvola di intercettazione

1

2

1 3

Valvola 3/2 NA – valvola di emergenzaValvola 3/2 NA – valvola di emergenza

VALVOLEVALVOLE

Valvola 3/2 NC – valvola di emergenzaValvola 3/2 NC – valvola di emergenza

1

2

.3

2

.1 3

Valvola 4/2 NA – valvola monostabileValvola 4/2 NA – valvola monostabile

VALVOLEVALVOLE

Valvola 5/2 NC – Regolazione nello scaricoValvola 5/2 NC – Regolazione nello scarico

1

2

.3

4

1

2

.3

4

5

Circuito elettropneumaticoCircuito elettropneumatico

• SensoriSensori

• Sistema di condizionamento del segnale Sistema di condizionamento del segnale

• Blocco di comandoBlocco di comando

• Attuatore Attuatore

Cilindro a semplice effettoCilindro a semplice effetto

Attuatori: cilindriAttuatori: cilindri

Cilindro a doppio effettoCilindro a doppio effetto

Impianto di comando di un cilindro a doppio effettoImpianto di comando di un cilindro a doppio effetto

Circuito ElettropneumaticoCircuito Elettropneumatico

Cilindro A

t1 t2 t3

a0 a1

1

2

.3

4

5 1

2

.3

4

5

Impianto di comando di un cilindro a doppio effettoImpianto di comando di un cilindro a doppio effetto

Circuito ElettropneumaticoCircuito Elettropneumatico

Cilindro A

Cilindro B

1

2

.3

4

5

A

VA

a0 a1

1

2

.3

4

5

B

VB

b0 b1