Pneumatica - Classy.be

Download Report

Transcript Pneumatica - Classy.be

Slide 1

Installatiemethoden 6 ET

Foto’s Festo
Ivan Maesen

1


Slide 2

Pneumatica

Inleiding
Opbouw van een persluchtschakeling
Cilinders
Ventielen
Belangrijke schema’s
Standdetectie bij zuigers
Vaccuumgrijpelement

Genormalisseerde symbolen
Oefeningen
Ivan Maesen



2


Slide 3

Pneumatica - Inleiding
Toepassingsvoorbeelden

Ivan Maesen



3


Slide 4

Pneumatica - Inleiding
Voor- en nadelen van perslucht

Elektrische,
hydraulische of

pneumatische aandrijving?

Ivan Maesen



4


Slide 5

Pneumatica - Inleiding
Voor- en nadelen van perslucht
Voordelen
Gemakkelijk een rechtlijnige beweging te maken.
Goedkope installatie
Geen retourleiding nodig
Perslucht is gemakkelijk te maken
Perslucht is gemakkelijk op te slaan
Soepele leidingen

Geen vervuiling bij een lek
Grote bedrijfszekerheid
Veilig (geen grote krachten zoals bij hydraulica,…)
Ivan Maesen



5


Slide 6

Pneumatica - Inleiding
Voor- en nadelen van perslucht
Nadelen
Lucht is minder goed samendrukbaar (geen grote
krachten)
Lawaaihinder

Luchtvochtigheid is nadelig
Dure energie

Ivan Maesen



6


Slide 7

Pneumatica - Inleiding
Opbouw van een persluchtinstallatie

Persluchtstation  productie
Conditioneringseenheid  behandeling (zuivering,…)

Ivan Maesen



7


Slide 8

Pneumatica - Inleiding
Opbouw van een persluchtinstallatie
Het persluchtstation

1: compressor
2: motor
3: controleklep
Ivan Maesen

4: persluchtvat
5: automatische wateraflaat
6: veiligheidsklep



8


Slide 9

Pneumatica - Inleiding
Opbouw van een persluchtinstallatie
Het persluchtstation

7: drukschakelaar
8: manometer
9: drukregelaar
Ivan Maesen

10: hoofdafsluitklep
11: luchtdrogers
12: luchtfilter



9


Slide 10

Pneumatica - Inleiding
Opbouw van een persluchtinstallatie

1: drukschakelaar
2: persluchtvat
3: automatische wateraflaat
4: motor
Ivan Maesen

5: compressor
6: manometer
7: hoofdafsluitklep



10


Slide 11

Pneumatica - Inleiding
Druk, debiet en kracht

F=p•A
OF

F: kracht in daN

N

P: overdruk in bar (daN/cm2)

Pa (=N/m2)

A: oppervlakte in cm2

m2

pneumatica
Overdruk: boven de atm. druk
Ivan Maesen



11


Slide 12

Pneumatica - Inleiding
Druk, debiet en kracht
DRUK

1 N/m2

bar

kg/cm2

1 Pa =

1

0,00001 0,0000102

1 bar =

100.000 1

mm
m
kwikdruk waterdruk
0,0075

0,000102

1,02

750

10,2

1

736

10

1 kg/cm2 = 98.100

0,981

1 mm Hg = 133

0,00133 0,00136

1

0,0136

1 m H2O = 9,810

0,0981

73,6

1

Ivan Maesen

0,1



12


Slide 13

Pneumatica - Inleiding
Druk, debiet en kracht
Debiet
De snelheid waarmee een hoeveelheid lucht zich
verplaatst.
q = V/t
q: debiet in m3/s

(of l/min)

V: volume in m3
t: tijd in s

Ivan Maesen



13


Slide 14

Pneumatica - Inleiding
Druk, debiet en kracht
Hoe groot is de druk bij persluchtinstallaties?
9 tot 12 bar relatieve druk (t.o.v. atm.druk)

Ivan Maesen



14


Slide 15

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

Ivan Maesen



15


Slide 16

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

1: afsluitventiel
2: luchtfilter
3: reduceerventiel met manometer
4: olievernevelaar
Ivan Maesen



16


Slide 17

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

2: luchtfilter

Foto Festo
Ivan Maesen



17


Slide 18

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

3: reduceerventiel met

manometer
Foto Festo
Ivan Maesen



18


Slide 19

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

4: olievernevelaar

Foto Festo
Ivan Maesen



19


Slide 20

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

Ivan Maesen



20


Slide 21

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

Foto’s Festo

Ivan Maesen



21


Slide 22

Pneumatica - Inleiding
De conditioneringseenheid

Foto Festo

Ivan Maesen



22


Slide 23

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Persluchtvoeding, ventiel, cilinder en persluchtleiding

Ivan Maesen



23


Slide 24

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling
Een ventiel

Ivan Maesen



24


Slide 25

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling
Een persluchtcilinder

Ivan Maesen



25


Slide 26

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Pneumatische
schakeling
Persluchtvoeding

Elektrische
schakeling

Persluchtleiding
Ventiel
Persluchtcilinder

Ivan Maesen



26


Slide 27

Pneumatica – opbouw van een persluchtschakeling

Ivan Maesen

Pneumatische
schakeling
Persluchtvoeding

Elektrische
schakeling
Spanningsbron

Persluchtleiding

Geleider

Ventiel

Schakelaar

Persluchtcilinder

Verbruiker



27


Slide 28

Pneumatica - cilinders

Foto Norgren

Ivan Maesen



28


Slide 29

Pneumatica - cilinders
Enkelwerkende en dubbelwerkende slagcilinders

Foto Norgren
Ivan Maesen



Foto Festo
29


Slide 30

Pneumatica - cilinders
Enkelwerkende en dubbelwerkende slagcilinders

Cilinders zijn meestal voorzien van:
• Buffering  afremming einde slag, regeling d.m.v
regelschroefje

• Magneetje  detectie eindstanden

Ivan Maesen



30


Slide 31

Pneumatica - cilinders
Opbouw en samenstelling van een slagcilinder

Ivan Maesen



31


Slide 32

Pneumatica - cilinders
Buffering van cilinders
Ingaande slag

Ivan Maesen

dempingsring



32


Slide 33

Pneumatica - cilinders
Buffering van cilinders
Ingaande slag – demping

Ivan Maesen

Mag het regelschroefje
volledig dicht gedraaid
worden?



33


Slide 34

Pneumatica - cilinders
Buffering van cilinders
Uitgaande slag

Ivan Maesen

Wat gebeurt er als de
dempingsring in de
verkeerde richting
gemonteerd wordt?



34


Slide 35

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Enkelwerkend cilinder

F=p.A
Ivan Maesen



35


Slide 36

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Enkelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeld
Een persluchtinstallatie heeft een druk van 6 bar.
De diameter van de zuiger bedraagt 5 cm.
Berekenen de drukkracht zonder rekening te houden met
de tegenwerkende veerkracht.
Gegeven:

p = 6 bar
D = 5 cm

Ivan Maesen



36


Slide 37

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Enkelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeld

A

 D
4

2



3,14  5

2

4

F  6  19 ,69  118 ,12

Ivan Maesen



 19 , 69

cm2

daN= 1181 N

37


Slide 38

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Dubbelwerkend cilinder

Ivan Maesen



38


Slide 39

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Dubbelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeld
Een persluchtinstallatie heeft een druk van 10 bar.
De diameter van de zuiger bedraagt 10 cm. De diameter
van de zuigerstang is 1 cm.
Berekenen de kracht van de ingaande en de uitgaande
slag van de dubbelwerkende cilinder.
Gegeven:
p = 10 bar
D = 10 cm
Dzuigerstang = 1 cm
Ivan Maesen



39


Slide 40

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Dubbelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeld
Uitgaande slag:
A1 

 D
4

2



3,14  10
4

2



78,5 cm2

F = 10 . 78,5 = 785 daN= 7850 N

Ivan Maesen



40


Slide 41

Pneumatica - cilinders
Krachten ontwikkeld door een cilinder
Dubbelwerkend cilinder: berekeningsvoorbeeld
Ingaande slag:

A s tan g 

 D
4

2



3,14  1

2

2
 0,785 cm

4

A2= A1 - Astang = 78,5 - 0,785 = 77,715 cm2

F = 10 . 77,715 = 777,15 daN = 7771,5 N

Ivan Maesen



41


Slide 42

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders
Doel: roterende beweging onder bepaalde hoek
maken

(Stangcilinder: rechtlijnige beweging over een bepaalde
lengte)

Ivan Maesen



42


Slide 43

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders
Draaicilinder met draaivleugel

Ivan Maesen



43


Slide 44

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders
Draaicilinder met draaivleugel
Eigenschappen
•De hoekerplaatsing van deze cilinders is kleiner
dan 360° (+/- 270°).
• De hoekverplaatsing is minder nauwkeurig dan bij
het type met tandheugel en rondsel.
• Het draaimoment is klein.
• Klein volume
• Eenvoudige en goedkope constructie.

Ivan Maesen



44


Slide 45

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders
Draaicilinder met één getande stang en rondsel

Ivan Maesen



45


Slide 46

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders
Draaicilinder met twee getande stangen en rondsel

Ivan Maesen



46


Slide 47

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders
Draaicilinder met getande stang en rondsel

Ivan Maesen



47


Slide 48

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders: drie standen

Ivan Maesen



48


Slide 49

Pneumatica - cilinders
Draaicilinders: vier standen

Ivan Maesen



49


Slide 50

Pneumatica - cilinders
Technische gegevens van cilinders (keuzecriteria)
•Soort cilinder (slag, draai, ….)
•Enkel- of dubbelwerkend
•Diameter boring of diameter cilinder (Grote krachten vergen grote
diameters,  tabellen), soms kun je de krachten ook in de
catalogus aflezen.
•Diameter zuigerstang
•Slaglengte
•Afmetingen aansluitingen
•Werkdruk (stuurdruk)
•Bouwvorm, wijze van montage, uitvoering van stangeinde (volgens
welke norm?)
•Met of zonder buffering
•Al of niet voorzien voor magnetische positiedetectoren
Ivan Maesen



50


Slide 51

Pneumatica - ventielen

Waarvoor dient een ventiel?
Vergelijk met de schakelaar in een elektrische kringloop.

XXXXXXX foto open venielXXXXXX

Ivan Maesen



51


Slide 52

Pneumatica - ventielen
Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Ivan Maesen



52


Slide 53

Pneumatica - ventielen
Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Ivan Maesen



53


Slide 54

Pneumatica - ventielen
Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica

Plunjer

Ivan Maesen



54


Slide 55

Pneumatica - ventielen
Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica
Wat leid je af uit de cijfers?
2/2-ventiel

Twee aansluitpunten of poorten
Twee standen

3/2-ventiel

Drie aansluitpunten of poorten
Twee standen

5/2- ventiel Vijf aansluitpunten of poorten

Twee standen
5/3-ventiel

Vijf aansluitpunten of poorten
Drie standen

Ivan Maesen



55


Slide 56

Pneumatica - ventielen
Belangrijkste ventielen bij elektropneumatica
Zoek in een catalogus (ev. i-net) de symbolen van de
ventielen: 2/2, 3/2, 5/2 en 5/3.

Ivan Maesen



56


Slide 57

Pneumatica - ventielen
Enkelwerkende en dubbelwerkende ventielen

Ivan Maesen



57


Slide 58

Pneumatica - ventielen
Technische gegevens ventielen
Enkele belangrijke zoekcriteria:
soort schakelfunctie 3/2, 5/2,…
schakeldruk
diameter van de poorten
bediening: elektrisch (elektropneumatisch ventiel) of
met stuurdruk (pneumatisch)
bij een elektropneumatisch ventiel: de
bedieningsspanning
wijze van montage, opbouw,

Ivan Maesen



58


Slide 59

Pneumatica - ventielen
Technische gegevens ventielen
Zoek enkele schakeldrukken die fabrikanten aangeven
voor ventielen en cilinders.

8 bar, 10 bar

Welke bedieningsspanningen komen voor?
AC: 24, 48, 115, 230, 240 V

DC: 12, 24, 48, 110 V

Ivan Maesen



59


Slide 60

Pneumatica - ventielen
Technische gegevens ventielen
Welke diameters/schroefdraad kunnen de poorten van
de ventielen hebben?
M Ø3, M Ø5, M Ø8,

G 1/8, G1/4, G1/2, G3/8
Instant fittings (snelkoppelingen): Ø4, Ø6, Ø8

Ivan Maesen



60


Slide 61

Pneumatica - ventielen
Nummering van de poorten van de ventielen
Doel: correct aansluiten van de poorten
Welke nummers staan er bij de poorten? (zoek dit op in
een catalous of i-net)

• Persluchtaansluiting:

1

• Ontluchting:

3, 5

• Werkleiding:

2, 4

Ivan Maesen



61


Slide 62

Pneumatica - ventielen

Ivan Maesen



62


Slide 63

Pneumatica – belangrijkste schema’s
Bediening van een enkelwerkende cilinder

Welk ventiel is dit? 3/2 monostabiel ventiel
Teken het schema met bediend ventiel.
Ivan Maesen



63


Slide 64

Pneumatica – belangrijkste schema’s
Bediening van een dubbelwerkende cilinder

Welk ventiel is dit? 5/2 bistabiel ventiel
Teken het schema met bediend ventiel en duid de zin van
de perslucht aan.
Ivan Maesen



64


Slide 65

Pneumatica – belangrijkste schema’s
Snelheidsregeling

Ivan Maesen



65


Slide 66

Pneumatica – belangrijkste schema’s
Snelheidsregeling bij dubbelwerkende cilinder

Plaats snelheidsregelventielen zodat zowel de snelheid
van de in- en uitgaande slag kan geregeld worden.
Ivan Maesen



66


Slide 67

Pneumatica – belangrijkste schema’s
Snelheidsregeling bij dubbelwerkende cilinder

Duid de weg van de perslucht aan bij de in- en uitgaande
slag.
Ivan Maesen



67


Slide 68

Pneumatica – belangrijkste schema’s
Snelheidsregelventielen

Ivan Maesen



68


Slide 69

Pneumatica – standdetectie bij cilinders
Standdetectie met magneetsensoren

Ivan Maesen



69


Slide 70

Pneumatica – standdetectie bij cilinders
Magneetsensor aangesloten op PLC-ingang

Ivan Maesen



70


Slide 71

Pneumatica – standdetectie bij cilinders
Standdetectie met eindstandschakelaars

Ivan Maesen



71


Slide 72

Pneumatica – standdetectie bij cilinders
Standdetectie met eindstandschakelaars

Foto Siemens

Ivan Maesen



72


Slide 73

Pneumatica – standdetectie bij cilinders
Standdetectie met eindstandschakelaars

Ivan Maesen



73


Slide 74

Pneumatica – vacuumgrijpelement
Vacuum - luchtledig

Ivan Maesen



74


Slide 75

Pneumatica – vacuumgrijpelement
Vacuum - luchtledig
venturiebuis

aanzuiging

Ivan Maesen

Afblaasfilter en
geluidsdemping



75


Slide 76

Pneumatica – vacuumgrijpelement

Ivan Maesen



76


Slide 77

Pneumatica – genormaliseerde symbolen

Ivan Maesen



77


Slide 78

Pneumatica – genormaliseerde symbolen

Ivan Maesen



78


Slide 79

Pneumatica – oefeningen
Oef 1: heen- en weergaande beweging

1: dubbelwerkende
persluchtcilinder
2: 5/2-ventiel
3: 3/2-ventiel

Benoem de genummerde delen van de figuur.

Ivan Maesen



79


Slide 80

Pneumatica – oefeningen
Oef 1: heen- en weergaande beweging

Leg de werking uit.
Vervang de pneumatische bediening door een
elektropneumatische schakeling.
Ivan Maesen



80


Slide 81

Pneumatica – oefeningen
Oef 1: heen- en weergaande beweging

Ivan Maesen



81


Slide 82

Pneumatica – oefeningen
Oef 2: boormachine

Vervolledig de pneumatische schakeling.
Plaats poortnummers bij de ventielen.
Ivan Maesen



82


Slide 83

Pneumatica – oefeningen
Oef 2: boormachine

Ivan Maesen



83


Slide 84

Pneumatica – oefeningen
Oef 2: boormachine

Vervang de pneumatische bediening door een
elktropneumatische schakeling.
Ivan Maesen



84


Slide 85

Pneumatica – oefeningen
Oef 2: boormachine

Ivan Maesen



85


Slide 86

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven
Een blok metaal wordt
met persluchtcilinder B in
de oven geduwd.

De ovendeur opent en
sluit met behulp van
cilinder A.

Ivan Maesen



86


Slide 87

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven

Leg de werking uit.
Ivan Maesen



87


Slide 88

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven
Je drukt op stuurventiel A .
Hoofdventiel B verschuift.
Cilinder A schuift naar
binnen. De ovendeur
schuift naar boven. Als de
ovendeur boven is, wordt
ventiel C bediend. Die
stuurt perslucht naar
hoofdventiel D. Het
product wordt door cilinder
B in de oven geduwd.
Ivan Maesen



88


Slide 89

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven
Op het einde van die
beweging wordt ventiel F
bediend, hierdoor komt er
stuurlucht aan ventiel B. Dit
komt terug in de getekende
stand, waardoor cilinder A
terug naar buiten schuift, de
ovendeur sluit terug.

Ivan Maesen



89


Slide 90

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven
Als cilinder B volledig
uitgeschoven is, wordt
stuurventiel E geschakeld.
Die stuurt perslucht naar
ventiel D waardoor dit terug
naar de getekende stand
schuift. Hierdoor beweegt
cilinder B terug in.

Ivan Maesen



90


Slide 91

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven

Voer dit uit met een
elektropneumatische
schakeling.
Ivan Maesen



91


Slide 92

Pneumatica – oefeningen
Oef 3: oven

Ivan Maesen



92


Slide 93

Pneumatica – oefeningen
Oef 4: sequentiële schakeling

Ivan Maesen



93


Slide 94

Pneumatica – oefeningen

Leg de werking uit.
Ivan Maesen



94


Slide 95

Pneumatica – oefeningen

Bedien ventiel 1. Ventiel 2 verandert van stand
waardoor cilinder A naar buiten schuift. Ventiel 4
wordt ingeduwd door de stang van A. Hoofdventiel
5 schuift naar rechts. Cilinder B schuift uit.

Ivan Maesen



95


Slide 96

Pneumatica – oefeningen

Ivan Maesen

Op het einde van de slag wordt ventiel 6 bediend
waardoor hoofdventiel 2 terug naar links schuift
(getekende stand). Cilinder A schuift terug in.
Vervolgens wordt ventiel 3 bekrachtigd waardoor
hoofdventiel 5 naar links schuift (getekende
stand). Cilinder B schuift ook terug in. Einde
van de cyclus.
96



Slide 97

Pneumatica – oefeningen

Plaats poortnummers bij de ventielen.
Pas het schema aan zodat je de snelheid van de
uitgaande slag van cilinder B kunt regelen.
Ivan Maesen



97


Slide 98

Pneumatica – oefeningen
Oef 4: sequentiële schakeling

Ivan Maesen



98


Slide 99

Pneumatica – oefeningen

Los dit op met een elektropneumatische
schakeling.
Ivan Maesen



99


Slide 100

Pneumatica – oefeningen

Ivan Maesen



100


Slide 101

Pneumatica

Ivan Maesen



101