Grunnleggende pneumatikk kretser

1. Grunnleggende pneumatikk kretser

2. Grunnleggende pneumatikk kretser

3. Styring av en enkeltvirkende sylinder med en 3/2 ventil

4. Styring av en enkeltvirkende sylinder med en NO 3/2 ventil

5. Styring av en enkeltvirkende sylinder med to 2/2 ventiler

6. Hastighetsregulering av en enkeltvirkende sylinder

7. Hastighetsregulering • Vi plasserer alltid strupeventilene sånn at de får innvirkning bare på den ene bevegelsesretningen. Dersom vi ønsker hastighetsregulering i begge retninger må vi derfor bruke to strupeventiler.

8. Styring av en dobbeltvirkende sylinder med hastighetskontroll

9. Sekvens styring

10. Sekvens styring

11. Trykkfall prinsippet

12. Sekvens syring

13. Sekvens syring

14. Elektropneumatikk / automatiserte anlegg

15. Elektropneumatikk I moderne industri og i automatiserte prosesser er det som regel alltid strøm og spenning involvert. Elektrisiteten blir brukt som signalbærer og arbeidskraft. Et typisk eksempel på hva vi mener med signalbærer kan være all data kommunikasjon som hele tiden flyter gjennom en moderne virksomhet, eller som et enkelt signal fra en endebryter og inn til PLS`en. Elektrisitet som arbeidskraft kan være en elektromotor som driver en maskin, eller den kraften som betjener pilotventilen i en pneumatikk ventil som igjen sørger for at ventilsleiden stiller om og sylinderen gjør jobben sin. For at vi lettere skal forstå elektropneumatikken skal vi se litt på den grunnleggende elektroteknikken……..

16. Strøm, spenning og motstand • Dette er tre grunn begreper innen elektronikken og det meste er en funksjon mellom disse tre. • Spenning Volt U • Strøm Ampere I • Motstand Ohm R Ut fra disse tre variablene kommer formelen som er grunnlaget for all elektrisitetslære, Ohms lov.

17. Hva er forskjellen på strøm og spenning ? • Det er strømmen som er energibæreren eller sagt på en annen måte, gjør jobben. • Spenningen er drivkilden som skaper strømmen, men spenningen i seg selv er ingen energi bærer. Vi tenker oss en vannslange: Selve slangen representerer motstanden eller resistansen (R) Vannet som strømmer i slangen er strømmen (I) Mens trykket som presser vannet (strømmen) gjennom er spenning (U)

18. Ohm` s lov I=U / R Strømmen = Spenningen delt på motstanden Hvis vi snur på formelen kan vi også si at: U = R * I eller R = U / I

19. Effekt Effekt måles i Watt. Formelsymbolet er P. P = U * I På mange spoler står det f.eks 5 W. Da kan vi enkelt regne ut hvor mye strøm som kommer til å gå i ledningen vår. P (5 W) = U (24 V) * I I = P / U = 5 W / 24 V = 0,208 Ampere

20. Motstand i en spole Vi har nå funnet ut at i en spole på 5 Watt går det en strøm på 0,2 Ampere. Hvor stor er da motstanden i spolen? R = U / I (motstanden er lik spenningen delt på strømmen) R = 24 V / 0,208 A R = 115 Ohm Nå er det bare og måle motstanden i spolen med et multimeter. Er motstanden ca. 115 Ohm vet vi at spolen er i orden!

21. Dimensjonering

22. Dimensjonering • I dimensjoneringen skiller vi mellom statisk og dynamisk last • Statisk last er når sylinderen står stille under arbeisprosessen f.eks ved fastspenning av et arbeidsstykke eller ved liming. • Dynamisk last er hvis sylinderen er i bevegelse når den utfører arbeidet f.eks ved skyving eller heising. Når vi dimensjonerer en sylinder med dynamisk last er det viktig å merke seg at luft som strømmer gir trykktap i tillegg til friksjonskreftene. Vi får et trykktap over ventilen samt trykktap i slanger og koblinger. Stor gjennomstrømning gir stort trykkfall. Det har også betydning hvordan ventil og slanger er dimensjonert.

23. Trykktap ved dynamisk last

24. Trykktap ved dynamisk last • Ventilkapasitet • Slangedimensjon • Slangelengde • Armatur • Hastighet på sylinderen • Dimensjon på sylinderen • Hvilke porter som er på sylinderen • Friksjons kreftene • Hvilken stand sylinderen er i Følgende momenter har betydning for å dimensjonere en sylinder med dynamisk belastning:

25. Hva gjør du?? • Skal sylinderen gå rolig, dimensjoner mer enn 20% overkapasitet • Skal sylinderen gå hurtig, dimensjoner mer enn 30-40% overkapasitet • Velg ventiler og slanger med god dimensjon • Ha kortest mulig avstand fra ventilen til sylinderen • Ring oss og spør om råd • Bruk beregningsprogrammet på hjemmesiden vår! (www.boschrexroth.no)

26. Dimensjonering • Beregning av sylindre: Kraften som sylinderen gir beregner vi med denne formelen F = P * A * 10 F = kraften i N P = trykket i bar A = arealet i cm2 Vi ganger med 10 siden 1 bar = 10 N/cm2

27. Formel for areal A = (3,14 * d * d) / 4 • Vi skal finne arealet for en sylinder med diameter 25mm. • Siden vi ønsker svaret i cm2 bruker vi cm i stedet for mm når vi setter inn i formelen A = (3,14 * 2,5 * 2,5) / 4 A = 4,9 cm2 Vi finner kraften: F = P * A * 10 F = 8 bar * 4,9 cm2 * 10 F = 382 N

28. Dimensjonering • Når vi beregner kraften i minus slaget må vi huske på å trekke fra arealet av stempelstangen. • Ofte blir arealet på pluss siden betegnet A1, men arealet på minus siden er A2 • Vi prøver et regneeksempel: Finn kraften i pluss slaget på en sylinder med diameter 63mm Trykket er 8 bar

29. Dimensjonering • Vi finner først arealet A1 i cm2 A1 = (3,14 * 6,3 * 6,3) / 4 A1 = 31,15 cm2 Deretter setter vi inn arealet i formelen for kraft: F = P * A * 10 F = 8 bar * 31,15 cm2 * 10 F = 2492 N

30. Dimensjonering • De kreftene vi nå har regnet ut er teoretiske. Det vil si at friksjonskreftene ikke er trukket fra. • Friksjonskreftene vil alltid redusere den virkelige krafta. Vanlig verdi for friksjon er 5 – 10 % • Vi beregner som regel ut fra 10 % for å ha en liten sikkerhets margin

31. Oppgave • Ta hensyn til friksjons tapet og beregn virkelig kraft på en sylinder med Ø 125 mm når trykket er 10 bar Svar: F = 11034 N

32. Oppgave

33. Luftforbruk • Luftforbruket finner vi med å multiplisere slagvolumet med det absolutte trykket i sylinderen (bara). Slagvolum er arealet multiplisert med slaglengden på sylinderen Vi tenker oss en sylinder på Ø 50 som har et areal på 20cm2. Vi vet at 1 liter er 1 dm3. For å få svaret i liter gjør vi derfor om arealet til dm2, dvs 20cm2 = 0,2dm2 Slaglengden er 500 mm . Vi gjør også denne om til dm og får s=5 dm Vi finner da at volumet i sylinderen er 5 * 0,2 = 1 liter

34. Luftforbruk • Nå kan vi beregne luftforbruket pr. slag. • Q = V * P Q = luftforbruk i dm3 V = volumet i sylinderen dm3 P = absolutt trykk (bara) Q = 1 liter * 8 bara Q = 8 liter pr. slag

35. Luftforbruk • Hvis sylinderen vår gjør 40 slag i minuttet multipliserer vi volumet for ett slag med 40 slag og finner at forbruket er 320 Nl /min. Nl = Normal liter og er et mål for mengde ved atmosfærisk trykk. Normal liter er den standardiserte måten og angi luftforbruk på, og denne benevnelsen finner du igjen i kataloger og annen teknisk informasjon.

36. Oppgave • Finn luftforbruket i en sylinder med Ø 125 og slaglengde 1000 mm • Sylinderen gjør bruker 2 sek. på et slag og vi har 9 bara. • Vi tenker oss at det er en skyttelsylinder slik at vi slipper å tenke på arealforskjeller mellom + og – kammer. Vi trenger følgende formler: A= (3,14 * d2) / 4 Q= V * Pinn A= areal Q= luftforbruk P= absolutt trykk

37. Dimensjonering av rør og ventil

38. C-Verdi for ventiler

39. C-Verdi for rør