PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
AUDITORNE VJE BE
FILIP MATEŠA, mag. ing. mech. 1
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
SAD SADRŽA RŽAJJ AUDITOR AUD ITORNIH NIH VJEŽ VJEŽBI BI SADRŽAJ AUDITORNIH
• • • •
Simboli i crtanje shema (2) Potrošnja i stanje zraka (2) Proračun pneumatske opruge (1) Osnovne pneumatske sheme rad s jednim cilindrom (4) • eme pneuma s og uprav an a, kaskadna metoda i metoda korak po korak (4) • Elektr Elektropn opneum eumatk atkee sheme sheme upravlja upravljanja, nja, upravljan upravljanje je PLC-om PLC-om (3) • Tlakovi u hidrauličkom krugu (1)
• Brzine gibanja cilindara i motora (1) • Izračuni sila i momenata aktuatora (1) • Stiš Stišlj ljiv ivos ostt flui fluida da (1) (1) • u c • Izračun pogonske snage (2) • Sheme spajanja hidrauličkih hidrauličkih sustava (3) • Proračun akumulatora (1) • Proračun hidrostatičkog prijenosnika (1) • Mobilna hidraulika (2) • Proporci Proporcional onalni ni i servo servo sustavi sustavi (2) (2)
2
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
• Auditorne vježbe i laboratorijske vježbe (33 + 12 = 45 sati) • Auditorne i laboratorijske vježbe su obavezne • Dozvoljeno je maksimalno 3 puta izostati • 2 kolokvija iz auditornih vježbi (Pneumatika i Hidraulika) • Laboratorijske vježbe potrebno je kolokvirati
3
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
SHEME PNEUMATSKOG UPRAVLJANJA - KASKADNA METODA FILIP MATEŠA, mag. ing. mech. 4
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
PNEUMATSKO UPRAVLJANJE • Pneumatsko upravljanje je proces u kojem izlazne veličine ovise o ulaznim veličinama. • Osnovna podjela pneumatskog upravljanja • LOGIČKO UPRAVLJANJE • Odnos između ulaznih signala i izlaznih signala se ostvaruje prema pravilima algebre logike - Boolova algebra
• SLIJEDNO UPRAVLJANJE • To je upravljački sustav kod kojeg se slijede ći korak u odvijanju programa obavlja tek nakon što je prethodni izvršen. 5
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
PROJEKTIRANJE PNEUMATSKIH SUSTAVA • Projektiranje pneumatskih sustava mora se odvijati sustavno u suprotnom rješenja stalno tražiti ponavljanje ili neće ostvarivati traženu funkciju. PRAVILA PROJEKTIRANJA: 1. Definirati zadatak
• izraditi oloža nu tehnološku skicu s asno definiranim tehničkim i tehnološkim zahtjevima 2. Proračunati sile, brzine i hodove izvršnih elemenata 3. Postaviti početne uvijete • početni uvjeti (trajni rad, pojedinačni rad ili jedan ciklus) • sigurnosne uvijete (nadzor, praćenje radnih operacija)
• postavljanje memorijskih uvjeta • izbor medija i energiju i opremu za upravljanje
6
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
PROJEKTIRANJE PNEUMATSKIH SUSTAVA 4. Prikaz radnog procesa: • logičkom shemom (jednadžbama stanja) • dijagram put korak • slovčano brojčanom metodom (odrediti blokirajuće signale) • kod složenijih upravljanja odrediti FUP- funkcionalni dijagram 5. Projektiranje pneumatske sheme • Projektiranje sheme upravljanja bazira se na kombinatorici i matematičkoj logici (Boolova algebra). • Osnovni problem kod upravljanja je • Problem memoriranja i brisanja signala • Problem blokirajućeg signala
7
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
PROJEKTIRANJE PNEUMATSKIH SUSTAVA Projektiranje se izvodi:
a) metoda kratkog izlaznog signala (VDMA) c) taktna metoda (korak - po - korak)
8
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
METODA KRATKOG IZLAZNOG SIGNALA (VDMA) Verein Deutscher Maschinenbau Anstalten • Problem blokirajućeg signala rješava se davanjem kratkih signala na izlazu • Koriste se razvodnici s zglobnim ticalom (kotačićem) koji se aktivira samo u jednom smjeru
Smjer aktiviranja razvodnika 3/2
Smjer kada razvodnik 3/2 nije aktiviran 9
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
METODA KRATKOG IZLAZNOG SIGNALA (VDMA)
SIMBOLI
SIGNALNE LINIJE
ILI - VENTIL
GRANANJE SIGNALA
I - VENTIL
NAČINI AKTIVIRANJA
10
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA METODA KRATKOG IZLAZNOG SIGNALA (VDMA) DIJAGRAM PUT KORAK (VRIJEME) • Sastoji se od grafičkog prikaza kretanja pojedinih cilindara (ili motora) • S "0" označava se uvučeni položaj , a s "1" izvu čeni položaj • Za svaki cilindar crta se po jedan graf • Grafovi se smještaju jedan iznad drugog • Vremenska koordinata zajednička je za sve grafove odnosno cilindre. S1
0
1.0+
1
2.0+
2
2.0-
3
1.0-
4
1 2.2
A(1,0)
2.3
Y1 0 1
1.3
B (2.0) 0
11
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA METODA KRATKOG IZLAZNOG SIGNALA (VDMA) DIJAGRAM PUT KORAK (VRIJEME) • Oznake razvodnika koji daju naredbu (signale) za posmak cilindara upisuju se na mjesto u dijagramu na kojima se aktiviraju • Od tog mjesta povlače se vertikalne linije sa strelicama do cilindra gdje aktivirani razvodnik daje naredbu za daljnji pomak • Kružna strelica označava da cilindar preko razvodnika djeluje na samog sebe (razvodnik djeluje na isti cilindar koji ga je aktivirao) S1
0
1.0+
1
2.0+
2
2.0-
3
1.0-
4
1 2.2
A(1,0)
2.3
Y1 0 1
1.3
B (2.0) 0
12
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA METODA KRATKOG IZLAZNOG SIGNALA (VDMA) DIJAGRAM PUT KORAK (VRIJEME) • Posebno se označava signal za start . • Kretanje klipa normalnom brzinom označava se pravcem nagnutim pod kutom 45 0 • Ubrzano kretanje pod kotom od 600 (koristi se brzoispusni ventil) • Usporeno kretanje pod kutom od 300 (prigušni nepovratni ventil)
S1
0
1.0+
1
2.0+
2
2.0-
3
1.0-
4
1 2.2
A(1,0)
2.3
Y1 0 1
1.3
B (2.0) 0
13
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA METODA KRATKOG IZLAZNOG SIGNALA (VDMA) DIJAGRAM PUT KORAK (VRIJEME) 1.0
S1
0
1.0+
1
2.0+
2
2.0-
3
1.0-
2.0
2.2
1.3
2.3
4
1 2.2
A(1,0)
2.3
Y1
2
0
1
1
. 1.3
B (2.0)
2.01 0
1.1
4
5
1.2
2
1
2.1
2
1
3
5
1.3 3
4
2.2
2
1
3
2
1
2
1
3
2.3
3
2
1
3
14
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
VDMA METODA ZADATAK: Riješite zadani primjer VDMA metodom te nacrtajte pneumatsku shemu A+ B+ A- B-
15
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
ZADATAK
3
16
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
ZADATAK 1.0
1.3
2.0
2.2
2.3
2 1 1.01
3 2.01
1.1
4
5
1.2
2
1
2.1
2
1
3
5
2.3 3
4
2.2
2
1
3
2
1
2
1
3
1.32
3
1
3
17
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA PRAVILA: 1. Ispisuje se redoslijed odvijanja programa, pri čemu se izvlačenje cilindra označava s ‘+’, a uvla čenje s ‘-‘. NAPOMENA: Ako se cilindri gibaju istovremeno, moraju se zapisati jedan ispod drugog. Za razliku od funkcionalne metode (VDMA), u kaskadnoj metodi cilindri se mogu označiti slovima (A, B, C, …)
2. Redoslijed odvijanja programa upisuje se oko kruga ( funkcijski krug), u smjeru gibanja kazaljke na satu. Start se ozna čava s dvije vertikalne linije ll ,a strelicom se pokaže na odgovarajuće prvo – početno – kretanje cilindra. Primjer A+ B+ B- A18
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA PRAVILA: 3. Svaki cilindar (osim onih koji rade istovremeno) aktivira: • •
u hodu prema naprijed jedan 3/2 razvodnik s ticalom ili kota čićem, u hodu prema natrag jedan razvodnik
Razvodnik se ozna čava istim slovom kao i cilindar koji ga kretanjem aktivira, ali koriste se mala slova abecede. • uvlačenjem klipnjače razvodnik dobiva indeks 0 • izvlačenjem klipnjače razvodnik dobiva indeks 1 (npr. razvodnici koje aktivira cilindar A nose oznake a1 i a0). Primjer A+ B+ B- A-
19
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA PRAVILA: 4. Krug se razdijeli na isje čke (zrakama iz centra) u kojima se jedan cilindar smije pojaviti samo jedan puta. • Svaki isječak kruga predstavlja jednu kaskadu. • 5. Svaki razvodnik unutar kaskade direktno uklju čuje gibanje klipnja če odgovarajućeg cilindra prema redoslijedu odvijanja. Prikazano povla čenjem strelica od razvodnika do odgovaraju ćih cilindara u funkcijskom krugu.
20
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA PRAVILA: 6. Posljednji razvodnik u kaskadi ne daje impuls za gibanje sljede ćeg cilindra već aktivira sljedeću kaskadu. To se u funkcijskom krugu ozna čava strelicom od posljednjeg razvodnika prema početku nove kaskade. Istovremeno se isključuje prethodna kaskada odnosno njeno napajanje. Svaka kaskada upravlja se pomo ću impulsno upravljanog 4/2 razvodnika (bistabila). Kaskadni razvodnici povezani su tako da je uvijek samo jedna kaskada aktivirana Ostale su isključene. 21
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA PRAVILA: 7. Prvo aktiviranje kretanja cilindra u kaskadi vrši se kaskadnim razvodnikom. • To se u funkcijskom krugu ozna čava strelicom od po četka kaskade prema cilindru koji slijedi prema redoslijedu odvijanja. 8. Svi razvodnici ko e aktivira u cilindri na a a u se reko kaskade a ne direktno. • Napajanjem kaskada upravljaju kaskadni razvodnici. 9. Signal razvodnika koji se aktivira posljednji u ciklusu serijski se spaja (pasivni spoj) na razvodnik za start.
22
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA
23
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA ZADATAK: Riješite zadani primjer kaskadnom metodom te nacrtajte pneumatsku shemu A+ B+ A- BSTART II I kaskada
a1 A+
b1 B+
Bb0 Aa0
II kaskada 24
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA A0
A1
B0
B1
KASKADNA METODA A+ B+ A- B-
B0
A0 A1
B1 3
25
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
KASKADNA METODA ZADATAK: Riješite zadani primjer kaskadnom metodom te nacrtajte pneumatsku shemu START II
A+
c0 C-
b1 B+
I kaskada
II kaskada
B-
C+ c1
A+ B+ B- A- C+ C-
a1
Aa0
b0
26
PNEUMATIKA I HIDRAULIKA KASKADNA METODA A+ B+ B- A- C+ CA0
4
5
2
1 C0
A1
B0
2
1
4
3
5
1
B1
C0
2
4
3
5
2
1
3
3 B0
2
2
B1
2
A0
2
2
2
A1 1
C1
3
1
3
1
C1
3
1
4
3
1
3
1
3
2
5
3 1
27