Kon-41.3023 HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA
Transcription
Kon-41.3023 HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA
Sarja 0 Kon-41.3023 HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA Alustus Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Luentorunko (1-4) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Miksi pneumatiikkaa Hydrauliikka vs. pneumatiikka Sähkö vs. pneumatiikka Pneumatiikan rajat Fysiikkaa pneumatiikan takana Katsaus piirikaavioihin Paineilman tuottaminen/huoltosarjat Venttiilit Toimilaitteet Piirikaaviot Sähköpneumatiikka Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Lukumateriaalia Kurssikirja: • Pneumatiikka, Asko Ellman et al., EDITA Piirrustusmerkit: • SFS 2247 / ISO 1219, löytyy kirjaston elektronisesta aineistosta http://www.nelliportaali.fi/V/?func=find-db-1-locate&mode=locate&restricted=all&F-WCL=sfs Pneumatiikan mallintamisesta (ei kuulu kurssiin): • Pneumatic Drives, Peter Beater, Springer Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Mitä opetamme ja miksi • • • • • • Paljon käytetty teknologia Tiedät milloin olisi hyvä käyttää Tiedät rajoitteet Tunnet yleisimmät komponentit Osaat lukea ja tuottaa piirikaavioita Tiedät mistä saa lisää tietoa Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Milloin pneumatiikka käytetään? • • • • • • Kevyet kappaleet Nopea liike ”päädystä päätyyn” tapahtuva liike Pehmeä tartunta Hygienia Palo ja räjähdysvaaralliset tilat Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Pneumatiikan edut verrattuna sähköön • • • • • • Edulliset komponentit Huollon helppous Ei kipinöi Helppo (ja turvallinen) asennettavuus Hyvin nopeat liikkeet Voi ylikuormittaa Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Pneumatiikan edut verrattuna hydrauliikkaan • • • • • • Edulliset/kevyet komponentit Helppo energiansiirto Ei öljyvuotoja (siisti, hygieninen ja ymp. yst.) Paloturvallinen Yksinkertainen / helppo asentaa Nopeat liikkeet Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Pnaumatiikan rajoitteet • • • • • Paine rajoitettu yleensä 7 bar / 10 bar (miksi?) Suhteellisen pienet voimat/väännöt Joustaa => asemasäätö haasteellista Äänen nopeus Kokonaishyötysuhde n. 5-20 %, kuitenkin paljon käytetty teollisuudessa => • n. 10 % maailman teollisuuden energian kulutuksesta menee pneumatiikkaan (arvio) Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Esittelyvideo • http://www.youtube.com/watch?v=cxTsXgWnDM Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Mitä paine on? • Kaasun paine vs. nesteen paine • Lämpö ja paine (pullo pakkasessa) • Lämpö, paine ja tiheys Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Ilman tiheys ja normiarvot Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Ideaalikaasu = kuviteltu mallikaasu • Ideaalikaasu ~ ilma huoneen lämmössä alle 20–30 bar (2–3 Mpa) Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Fysiikkaa ideaalikaasun tapauksessa Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Paine ja tilavuus p = 0 (vakio paine, isobaarinen) = 1 (vakio lämpötila, isoterminen) = 1,4 (lämpöä ei siirry, adiabaattinen) = (vakio tilavuus, isokoorinen) v Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Painealueet (logaritminen asteikko) Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Pneumatiikkajärjestelmä SMC-pneumatics Finland Oy, Esite ja koulutusmateriaali Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Tomiliaitteet • Käydään läpi luennolla, lukumateriaalia harjoituksessa jaettavassa opetusmonisteessa • Sylinterit, moottorit, lihakset, palkeet Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Venttiilit • Käydään läpi luennolla • Lukumateriaalia harjoituksessa jaettavassa opetusmonisteessa. Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Piirikaaviot • • • • Windows Visio SMC-Pnaumatic Circuit Draw Festo Fluid Sim Automation Studio Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Ilman tuottaminen Varhaiset ”kompressorit” Vesikompressori Kompressoreilla: • Ruuvikompressori (Öljyvoidellut, vesivoidellut ja kuivat) • Mäntäkompressori (yksivaiheinen, kaksivaiheinen, kalvo) • Lamellikompressori, nesterengaskompressori, z-ruuvi. • Kineettisesti puristavat (radiaali-, aksiaalikompressori) • Muut Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Ilman jakaminen • • • Suora verkko (edullinen) Rengasverkko (tasaisempi ilmanpaine kaikissa pisteissä) Edellisten yhdistelmä (osa verkosta voidaan sulkea huoltoa varten) Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Säiliöt/paineilman varastointi • Toimii ilmavarastona • Tasaa kulutushuippuja • Vaimentaa painevaihteluita • Jäähdyttää ilmaa • Toimii vedenerottimena Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Ilman valmistelu/huoltosarjat • Usein samassa yhteydessä mukana myös painemittari ja paineenrajoitusventtiili Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Ilman esikäsittelyn symboleita • Suodatin/veden erotin • Automaattinen tyhjennys • Veden erotin Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä Sarja 0 Komponenttien symbolit (Feston käytäntö) • • • • • • • • V = ohjausventtiili/sulkuventtiili yms. B = rajaventtiili (anturi) S = painonappi A = sylinteri/toimilaite M = kela 1V1=ykköspiirin ykkösventtiili 1B2 = ykkössylinterin kakkosraja K = rele Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä