sisteme de reglar

nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC

Proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013

Beneficiar Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i Tehnic

str. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498, [email protected] de reglare automat

Material de nvare partea III Domeniul: Electronic i automatizri

Calificarea: Tehnician n automatizri

Nivel 3

2009

AUTORI:ing. PRVULESCU CRENGUA MANUELA profesor grad didactic definitivCOLEGIUL TEHNIC ,,MEDIA BUCURETICOORDONATOR:

ing. DIACONU GABRIELA profesor gradul didactic I GRUP COLAR CHIMIE ,,COSTIN NENIESCU BUCURETI

CONSULTAN:

IOANA CRSTEA expert CNDIPT

ZOICA VLDU expert CNDIPT

ANGELA POPESCU expert CNDIPT

DANA STROIE expert CNDIPT

Acest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013Cuprins

5I. Introducere

9II. Resurse

10Tema 1. Grupul de pregtire a aerului comprimat

10Fia de documentare 1. Grupul de pregtire a aerului comprimat

14Activitatea de nvare 1.1 Producerea aerului comprimat

15Activitatea de nvare 1.2 Compresoare

16Activitatea de nvare 1.3 Tratarea aerului comprimat

17Tema 2. Motoare pneumatice

17Fia de documentare 2. Identificarea motoarelor pneumatice

19Activitatea de nvare 2.1 Clasificare, pri componente, principiul de funcionare

20Activitatea de nvare 2.2 Motoare pneumatice cu membran

21Tema 3. Distribuitoare

21Fia de documentare 3. Distribuitoare

22Activitatea de nvare 3.1 Recunoaterea distribuitoarelor

23Tema 4. Drosele. Supape

23Fia de documentare 4. Drosele. Supape

25Activitatea de nvare 4.1 Definire, funcionare, simboluri

26Tema 5. Aparate pneumatice speciale

26Fia de documentare 5. Aparate pneumatice speciale

28Activitatea de nvare 5.1 Recunoaterea aparatelor pneumatice speciale

30Tema 6. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

30Fia de documentare 6. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

31Activitatea de nvare 6.1 Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

33Tema 7. Schema de principiu a acionrii pneumatice

33Fia de documentare 7. Prezentarea schemei de principiu a acionrii pneumatice

37Activitatea de nvare 7.1 Simboluri i semne convenionale. Conexiuni

39Activitatea de nvare 7.2 Ciclograma de micare

40Tema 8. Funcionarea SRA cu elemente de execuie pneumatice

40Fia de ducumentare 8. Succesiunea fazelor procesului automatizat

43Activitatea de nvare 8.1 Fazele procesului automatizat cu element de execuie pneumatice

44Tema 9. Motoare hidraulice

44Fia de documentare 9. Motoare hidraulice

46Activitatea de nvare 9.1 Motoare hidraulice

47Tema 10. Distribuitoare i supape

47Fia de documentare 10. Distribuitoare i supape

50Activitatea de nvare 10.1 Recunoaterea distribuitoarelor

52Activitatea de nvare 10.2 Recunoaterea supapelor

54Tema 11. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidraulice

54Fia de documentare 11. Descrierea parametrilor tehnico funcionali

56Activitatea de nvare 11.1 Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidraulice

58Tema 12. Schema de principiu a acionrii hidraulice

58Fia de documentare 12. Schema de principiu a acionrii hidraulice

62Activitatea de nvare 12.1 Simboluri i semne convenionale. Conexiuni

63Activitatea de nvare 12.2 Realizarea ciclogramei de micare

64Tema 13. Funcionarea SRA cu elemente de execuie hidraulice

64Fia de documentare 13. Succesiunea fazelor procesului automatizat

66Activitatea de nvare 13.1 Fazele procesului automatizat cu elemente de execuie hidraulice

68III. Glosar

70IV. Bibliografie

I. Introducere

Materialul de nvare are rolul de a conduce elevul la dobndirea compeenelor:

1. Examineaz SRA cu elemente de execuie electropneumatice

2. Examineaz SRA cu elemente de execuie electrohidraulice

Domeniul: Electronic i automatizri

Calificarea: Tehnician n automatizri

Nivelul de calificare: 3

Materialul cuprinde:

3. fie de documentare;

4. activiti de nvare;

5. glosar.

Prezentul material de nvare, se adreseaz elevilor din cadrul liceelor tehnologice, domeniul Electronic i automatizri, calificarea Tehnician n automatizri.

Competena / Rezultatul nvriiTemeElemente componente

Examineaz SRA cu elemente de execuie electropneumatice

6. Tema 1: Grupul de pregtire a aerului comprimatFia de documentare 1. Grupul de pregtire a aerului comprimat7. Activitatea de nvare 1.1: Producerea aerului comprimat

8. Activitatea de nvare 1.2: Compresoare

9. Activitatea de nvare 1.3: Tratarea aerului comprimat

10. Tema 2: Motoare pneumaticeFia de documentare 2. Identificarea motoarelor pneumatice11. Activitatea de nvare 2.1: Clasificare, pri component, principiul de funcionare

12. Activitatea de nvare 2.2: Motoare pneumatice cu membran

13. Tema 3: DistribuitoareFia de documentare 3. Distribuitoare14. Activitate de nvare 3.1: Recunoaterea distribuitoarelor

15. Tema 4: Drosele. SupapeFia de documentare 4. Drosele. Supape

16. Activitate de nvare 4.1: Drosele. Supape

17. Tema 5: Aparate pneumatice specialeFia de documentare 5. Aparate pneumatice speciale18. Activitate de nvare 5.1: Recunoaterea aparatelor pneumatice speciale

19. Tema 6: Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice Fia de documentare 6. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

20. Activitatea de nvare 6.1: Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

21. Tema 7: Schema de principiu a acionrii pneumatice Fia de documentare 7. Prezentarea schemei de principiu a acionrii pneumatice

22. Activitatea de nvare 7.1: Simboluri i semne convenionale. Conexiuni

23. Activitatea de nvare 7.2: Ciclograma de micare

24. Tema 8: Funcionarea SRA cu elemente de execuie pneumaticeFia de documentare 8. Succesiunea fazelor procesului automatizat

25. Activitatea de nvare 8.1: Fazele procesului automatizat cu elemente de execuie pneumatice

Examineaz SRA cu elemente de execuie electrohidraulice26. Tema 9: Motoare hidrauliceFia de documentare 9. Motoare hidraulice27. Activitate de nvare 9.1: Motoarelor hidraulice

28. Tema 10: Distribuitoare i supapeFia de documentare 10. Distribuitoare i supape

29. Activitate de nvare 10.1: Recunoaterea distribuitoarelor 30. Activitate de nvare 10.2: Recunoaterea supapelor

31. Tema 11: Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidrauliceFia de documentare 11. Descrierea parametrilor tehnico funcionali

32. Activitate de nvare 11.1: Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidraulice

33. Tema 12: Schema de principiu a acionrii hidrauliceFia de documentare 12. Schema de principiu a acionrii hidraulice

34. Activitate de nvare 12.1: Simboluri i semne convenionale. Conexiuni

35. Activitate de nvare 12.2: Realizarea ciclogramei de micare

36. Tema 113: Funcionarea SRA cu elemente de execuie hidrauliceFia de documentare 8. Succesiunea fazelor procesului automatizat

37. Activitate de nvare 8.1: Fazele procesului automatizat cu elemente de execuie hidraulice

Absolvenii nivelului trei, liceu tehnologic, calificarea Tehnician n automatizri, vor fi capabili s ndeplineasc sarcini cu caracter tehnic de montaj, punere n funciune, utilizare, ntreinere, exploatare i reparare a sistemelor de automatizare.

Testeaz prototipurile, concep i realizeaz scheme de automatizare, contribuie la estimarea cantitilor i costurilor materiale, la estimarea forei de munc necesare. Asigur controlul tehnic al sistemelor de automatizare n vederea funcionrii conform specificaiilor i reglementrilor.

II. Resurse

Prezentul material de nvare cuprinde diferite tipuri de resurse care pot fi folosite de elevi:

38. fie de documentare;

39. activiti de nvare.

Elevii pot folosi att materialul prezent (n form printat) ct i varianta echivalent on-line.

Tema 1. Grupul de pregtire a aerului comprimatFia de documentare 1. Grupul de pregtire a aerului comprimat

Definirea aerului comprimat

Aerul care ne nconjoar are o presiune care variaz n funcie de nlimea unde ne aflm, n raport cu nivelul mrii.

n cazul pneumaticii, fluidul de lucru utilizat este aerul comprimat. Acesta este n mod natural luat din atmosfer i redus n volum prin comprimare.

Aerul comprimat este definit un fluid perfect elastic i anume:

40. moleculele sale nu opun rezisten la deplasarea unora n raport cu altele, fenomen numit fluiditate;41. meninut ntr-un recipient nchis, el exercit asupra toturor elementelor pereilor care limiteaz acest recipient o anumit presiune, fenomen numit elasticitate;42. se preteaz la toate schimbarile de volume suferite, fenomen numit compresibilitate.

Un sistem pneumatic de baz se compune din dou pri principale:

43. Sistemul de producere i distribuie a aerului;

44. Sistemul de consum al aerului.

Sistemul de producere a aerului

Prile componente i funciile lor de baz sunt:45. Compresorul - aerul aspirat la presiunea atmosferic este comprimat i furniz o presiune mai mare sistemului pneumatic. El transform energia mecanic n energie pneumatic.

46. Motorul electric - furnizeaz puterea mecanic compresorului i transform energia electric n energie mecanic.

47. ntreruptorul de presiune - controleaz motorul electric i de asemenea presiunea n rezervor. El este folosit la o presiune maxim la care motorul va fi oprit i la o presiune minim la care se face distribuirea.

48. Rezervorul - nmagazineaz aerul comprimat. Volumul su este stabilit n funcie de capacitatea compresorului. Cu ct volumul este mai mare, cu att intervalul de timp dup care pornete compresorul este mai mare.

49. Supapa de sens unic - permite trecerea aerului comprimat de la compresor la rezervor i mpiedic ntoarcerea aerului cnd compresorul este nchis.50. Supapa de siguran - evacueaz aerul comprimat dac presiunea din rezervor crete peste presiunea prevzut.

51. Usctorul rcete aerul comprimat cu cteva grade deasupra punctului de congelare i condenseaz cea mai mare parte a umiditii aerului. Astfel se va evita prezena apei de condens n sistemul din aval.

52. Filtrul de linie poziionat pe linia principal, trebuie s aib o cdere de presiune minim i capacitate de a mica din loc ceaa de ulei. Acesta ajut la meninerea la limita permis a prafului, apei de condens i a uleiului de ungere.

Datorit necesitii ca ntr-un circuit pneumatic s existe aer comprimat, este necesar s fie montat un aparat capabil s furnizeze aer la o anumit presiune. Acest aparat se numete compresor.

Compresoarele sunt utilizate pentru a comprima aerul, plecnd de la o presiune iniial de intrare (presiunea atmosferic), pn la o presiune de refulare superioar.Compresoarele se pot mpri n:

a) Compresoarele volumetrice n care compresiunea este obinut prin reducerea spaiului care conine aerul aspirat la presiunea atmosferic. Aceast prim familie cuprinde:

53. Compresoare de tip alternativ: cu piston sau cu diafragm;

54. Compresoare de tip rotativ: cu palete, cu urub, cu angrenaje.

Fig. 1 Compresoare volumetrice

b) Compresoarele dinamice n care compresiunea este obinut prin transformarea vitezei aerului aspirat n presiune. Aceast a doua familie cuprinde:

55. Compresoare de tip centrifugal;

56. Compresoare de tip axial.

Fig. 2 Compresoare dinamice

Compresorul cu piston

Acest tip de compresor este alctuit din piston, care deplasndu-se n jos n cilindru, absoarbe aerul din conduct prin supapa de admisie, iar la deplasarea n sus l comprim i l refuleaz n conducta de evacuare prin supapa de refulare care se deschide la creterea presiunii.

Compresorul rotativ cu palete

Este alctuit dintr-o carcas, un rotor cilindric aezat excentric fa de carcasa n care este dispus, iar n canale frezate pe generatoarele rotorului sunt dispuse paletele. ntre suprafaa rotorului, palete, carcas i capacele laterale se formeaz camere de volum variabil care n faza de aspiraie nchid etan mase de aer i, pe msura rotirii ansamblului mobil, aceste camere i micoreaz volumul determinnd creterea presiunii. Cnd ating un volum minim ajung n dreptul racordului de refulare, iar aerul comprimat este evacuat.Paletele rotorului trebuie s asigure etanarea lateral (cu capacele), frontal (cu carcasa) i fa de rotor. Etanarea frontal este asigurat prin apsarea paletelor pe carcas datorit forei centrifuge. La unele modele, datorit unor arcuri dispuse n canalele practicate n rotor, uzura paletelor este compensat automat. Rcirea compresorului se realizeaz cu ap.

Paletele se execut n general din materiale antifriciune i care protejeaz carcasa contra uzurii. nlocuirea paletelor, cnd s-a ajuns la un anumit grad de uzur, repune compresorul n funciune. Maina atinge performanele maxime dup un anumit timp de funcionare, necesar rodrii paletelor.

Accesorii ale compresorului57. Rezervorul58. Filtrul de intrareReglarea automat a presiunii de lucru se va face cu ajutorul regulatorului de presiune.

Ansamblul filtru-regulator este un excelent mijloc de combinare a funciilor de filtrare i de reglare a presiunii, totul fiind cuprins ntr-o unitate compact care ocup un spaiu restrns.

Rcirea aerului comprimat

Aerul comprimat trebuie s aib o temperatur ct mai constant i ct mai apropiat de cea a mediului n care se afl instalaia. Se dorete ca temperatura aerului s fie n jur de minim 10C iarna i maxim 30C vara, dar s nu depeasc 50C. Rcirea aerului se poate face chiar din faza de comprimare, acest lucru protejnd i compresorul. n multe cazuri rcirea aerului comprimat se completeaz cu agregate de rcire dup ce acesta a ieit din compresor.

Uscarea aerului comprimat

Aerul din atmosfer conine o anumit cantitate de ap, sub form de vapori ce se regsete n aerul comprimat. Prezena apei afecteaz funcionarea instalaiilor i din acest motiv sunt necesare msuri de eliminare, prin uscarea aerului.

Modalitatea de eliminare a apei din instalaia pneumatic este uscarea aerului i se realizeaz prin meninerea unei temperaturi ct mai constante, precum i cu msuri de colectare, evacuare a apei condensat n circuite.

Metodele de uscare sunt:59. prin rcire;

60. prin adsorbie;

61. prin absorbie;

62. prin supracomprimare.

Filtrarea aerului comprimat

Filtrarea presupune separarea, colectarea i ndeprtarea particulelor ce contamineaz aerul comprimat i ntr-o msur, a apei purtat de curentul de aer. Ideal este ca aceast filtrare s fie ct mai complet, ns din punct de vedere energetic i al costurilor de ntreinere nu este judicios. Fineea de filtrare trebuie s aib valoarea cerut de instalaia pneumatic alimentat. n afar de fineea de filtrare, doi dintre cei mai importani parametrii ai filtrelor sunt:

63. cderea de presiune produs ntre racordurile filtrului;

64. rezistena mecanic a elementului (cartuului) filtrant.

Filtrul trebuie plasat ct mai aproape de componentele principale i n poziie vertical, cu respectarea strict a sensului de montare indicat pe carcas. Cartuele filtrante se execut din materiale textile (bumbac, fetru, vat mineral etc.), din materiale plastice sau din pulberi metalice sinterizate.

Ungerea aerului comprimat

Aceast operaie permite efectuarea ungerii unor piese mobile ale componentelor pneumatice pentru a le asigura o mai mare longevitate, iar aparatul care realizeaz aceast funcie de ungere este ungtorul.

Funcionarea unui ungtor se bazeaz pe principiul Venturi:

Dac la o conduct ce sufer o ngustare de seciune ne conectm cu un tub U n care se afl lichid, se constat urmtoarele: viteza aerului n seciunea ngust crete, iar presiunea scade. Ca urmare la capetele tubului apare o diferen de presiune care determin mpingerea lichidului n curentul de aer, n seciunea ngust.Activitatea de nvare 1.1 Producerea aerului comprimat

Obiectivul / obiective vizate:

Dup parcurgerea unitii de competen, vei fi capabili:

65. s precizai componena sistemului de producere a aerului comprimat

Durata:

Tipul activitii: Expansiune

Sarcina de lucru:

Vei preciza, n ordinea n care se afl poziionate ntr-o instalaie, componentele unui sistem de producere a aerului comprimat.

Sugestii:

66. elevii se pot organiza n grupe de cte 3 elevi;

67. fiecare elev din grup reprezint o component a sistemului de producere a aerului comprimat;

68. grupele se vor aeza n ordinea n care sunt dispuse componentele n schema instalaiei;

69. fiecare lider de grup, cnd i vine rndul, precizeaz rolul pe care l are componenta respectiv.

Evaluare:

Punctajul se acord n funcie de numrul i exactitatea informaiilor obinute.

Activitatea de nvare 1.2 Compresoare


Dup parcurgerea unitii de competen, vei fi capabili s:

70. identificai tipurile de compresoare folosite la producerea aerului comprimat;71. precizai caracteristicile tehnice ale compresoarelor;72. explicai modul de funcionare a compresoarelor.

Durata:

Tipul activitii: RezumareSarcina de lucru:

ntocmii ntr-o perioada de 1 sptmn un referat, utiliznd surse de documentare concrete ( internet, reviste de specialitate, cri tehnice, pliante, cataloage ale firmelor productoare) n care s prezentai compresoarele de tip volumic i dinamic. Se vor avea n vedere urmtoarele:

73. tipul compresorului;

74. caracteristici tehnice generale;

75. instruciuni de utilizare.

Sugestii:

Elevii se pot organiza n grupe mici (3 - 4) elevi sau pot lucra individual.

Evaluare:

Se consider lucrare realizat, dac elevul prezint modele de compresoare aparinnd celor dou tipuri, n care s prezinte caracteristicile tehnice, instruciunile de utilizare i modul de funcionare.

Activitatea de nvare 1.3 Tratarea aerului comprimat



76. identificai modul de tratare a aerului comprimat;77. s selectai aparatele necesare pentru a realiza acest lucru.

Durata:

Tipul activitii: Diagrama pianjen

Sarcina de lucru:

Folosind surse diferite (internet, manual, reviste de specialitate, caiete de notie etc.) obinei informaii despre modul de tratare a aerului comprimat.

Completai diagrama cu informaiile obinute pentru fiecare tip de cerin.Sugestii:

Elevii se pot organiza n grupe mici (2 - 3 elevi) sau pot lucra individual.

Evaluare: Punctajul se acord n funcie de numrul de informaii importante furnizate.

Tema 2. Motoare pneumatice

Fia de documentare 2. Identificarea motoarelor pneumatice

ntr-o instalaie de acionare pneumatic, elementul de acionare propriu-zis este motorul pneumatic (cilindrul pneumatic).

Cilindrii pneumatici, denumii i elemente de execuie, transform energia pneumatic n energie mecanic, pe care o furnizeaz apoi mecanismului acionat.

Motoarele de execuie pneumatice se folosesc foarte mult pentru c prezint urmtoarele avantaje:78. Fluidul folosit (aerul) nu prezint pericol de incendiu;

79. Dup utilizare, aerul este evacuat n atmosfer, nefiind necesare conducte de ntoarcere ca la cele hidraulice;

80. Pierderile de aer n anumite limite, datorate neetaneitii, nu produc deranjamente;

81. Sunt simple, robuste, sigure n funcionare i necesit cheltuieli de ntreinere reduse.

Dezavantajele acestor motoare sunt urmtoarele:

82. Viteza de rspuns este mic;

83. Precizia motoarelor pneumatice este redus;

84. Se recomand folosirea servomotoarelor pneumatice n urmtoarele cazuri:

85. Servomotorul are greutate redus;

86. Temperatura mediului ambiant este ridicat i cu variaii mari;

87. Mediul ambiant este exploziv;

88. Nu se cere precizie mare;

89. Nu se cer viteze de lucru mari.

Motoarele pneumatice pot fi: rotative i liniare (cu piston sau cu membran).

Motoarele pneumatice rotative se realizeaz de obicei cu palete. Ele sunt compuse dintr-un stator cilindric i un rotor cilindric cu o serie de palete plasate oblic n nite crestturi ale rotorului.

n funcionare, datorit forelor centrifuge paletele sunt proiectate spre periferie, absorbind aerul din galeria de admisie i comprimndu-l spre camera de ieire.

Principial construcia motoarelor pneumatice rotative este asemntoare cu a compresoarelor rotative.

Motoarele pneumatice liniare cu piston au aplicaii foarte largi i se construiesc ntr-o gam tipodimensional extrem de diversificat.

Dup tipul constructiv, se poate face o clasificare general a cilindrilor:

90. Cilindri cu simplu efect:

91. cu revenire cu arc;

92. cu revenire sub aciunea unei fore rezistente.

93. Cilindri cu dublu efect:

94. cu tij unilateral;

95. cu tij bilateral.

96. Cilindri n tandem:

97. cu amplificare de for;

98. avnd cursa n dou trepte.

n figura 1 este prezentat o seciune a unui cilindru cu simplu efect cu revenire cu arc. Aceast structur este aceeai pentru toi cilindrii pneumatici de acest tip.

Fig.1. Cilindri cu simplu efect

Prile componente ale cilindrului cu simplu efect cu revenire cu arc:99. - cmaa (corpul) cilindrului;

100. - capacele cilindrului;

101. - tija;

102. - resortul de revenire;

103. - pistonul;

104. - etanarea pistonului fa de cma;

105. - etanarea tijei cilindrului;

106. - buca de ghidare a tijei.

Motoare pneumatice cu membran

Elementele de execuie pneumatice cu membran transform energia potenial a aerului sub presiune n energie mecanic, la deplasarea liniar a unui organ de execuie cu care se face intervenia n procesul automat.

Elementele de acionare pneumatice cu membran (fig.2) sunt formate dintr-o capsul manometric C prevazut cu o membran M situat deasupra unui disc metalic D solidar cu o tij T i un resort antagonist R.

Aerul comprimat adus de la regulator sau convertor la presiunea 0,2 - 1daN/cm2, apas asupra membranei nvingnd rezistena resortului antagonist i apsnd tija n jos. n funcie de presiunea aerului comprimat, poziia tijei variaz continuu ntre dou limite. Dup cum aerul sub presiune poate s acioneze pe o singur fa sau pe ambele fee ale membranei elastice, deosebim elemente de execuie proporionale sau integrale.

C capsul

M membran

D disc metalic

T tij

R resort antagonist

Fig. 2. Element de acionare pneumatic cu membran

Activitatea de nvare 2.1 Clasificare, pri componente, principiul de funcionare



107. s precizai modalitatea de clasificare a lor108. s identificai prile componente ale cilindrilor 109. s explicai principiul de funcionare

Durata:

Tipul activitii: Expansiune

Sarcina de lucru:

Realizai un eseu de circa 30 rnduri, cu tema ,,Motoare pneumatice liniare cu piston dup urmtoarea structur:

1. avantajele i dezavantajele motoarelor pneumatice;

2. clasificarea motoarelor pneumatice cu piston;

3. prile componente ale cilindrilor pneumatici;

4. principiul de funcionare al motoarelor pneumatice;

5. indicai cteva utilizri ale motoarelor pneumatice.

Sugestii:

110. elevii se pot organiza n grupe mici, de cte 2-3 elevi sau pot lucra individual

111. elevii vor utiliza fia de documentare 2, internetul, reviste de specialitate i cri tehnice pentru a completa cunotinele dobndite la orele de curs;

Evaluare:

Punctajul se acord n funcie de exactitatea informaiilor obinute.

Dac ai realizat cerina, putei trece la urmtoarea activitate, dac nu, refacei activitatea.

Activitatea de nvare 2.2 Motoare pneumatice cu membran



112. s identificai prile componente ale motorului pneumatic113. s explicai principiul de funcionare al motorului pneumatic cu membran Durata:

Tipul activitii: Problematizarea

Sarcina de lucru:

Se d schema aparatului n figura urmtoare:

114. precizai tipul aparatului

115. indicai elementele componente

116. explicai modul de funcionare al acestui aparat

Sugestii:

117. elevii se pot organiza n grupe mici (2 - 3) elevi sau pot lucra individual.

118. elevii vor utiliza fia de documentare 2, internetul, reviste de specialitate i cri tehnice pentru a completa cunotinele dobndite la orele de curs;

Evaluare:

V apreciai singuri munca realizat prin calificativele: foarte slab, slab, suficient, bine, foarte bine.

Tema 3. Distribuitoare

Fia de documentare 3. DistribuitoareDistribuitoarele sunt elemente pneumatice cu rolul de a dirija energia pneumatic pe anumite circuite, n concordan cu comenzile pe care le primete.

Orice distribuitor se compune din dou pri principale: partea de distribuie i partea de comand.

Elementele componente ale unui distribuitor sunt:

119. corpul;

120. elementul mobil (sertarul), care, prin deplasare rectilinie realizeaz schema de comutare;

121. capac. Pe umerii sertarului, n canale special practicate se introduc garniturile de etanare ce asigur, n condiiile micrii sertarului fa de corp, izolarea ntre orificiul de presiune i cele aflate la presiunea atmosferic. Pilotul i corpul distribuitorului sunt realizate din aliaje de Al, iar sertarul este din material plastic.

Dup forma constructiv avem urmtoarea clasificare:122. distribuitoare cu sertar rectiliniu:

123. cilindric;

124. plan;

125. cu supape;

126. distribuitoare cu sertar rotativ:

127. plan;

128. conic;

Distribuitoarele sunt clasificate n funcie de:

129. Numrul de ci:2/2, 3/2, 4/2, 4/3, 5/2, 5/3, 5/4;

130. Numrul de poziii de comutare i poziia normal: normal nchis i normal deschis;

131. Metoda de acionare: cu comand manual i electric.

Simbolizarea distribuitoarelor

Indic numrul de ci, numrul de poziii a racordurilor i modul de comand.

Prima cifr arat numrul de ci, iar a doua, numrul de poziii pe care se poate comuta distribuitorul; cele dou indicaii sunt desprite printr-o bar nclinat:

- -5 - / - - 2-

numrul de poziii

numrul de ci

Simbolul distribuitorului este un dreptunghi mprit ntr-un numr de csue egal cu numrul de poziii pe care poate comuta. n fiecare csu este reprezentat schema de conectare corespunztoare.

Exemplul de simbol al unui distribuitor 5/2:

Activitatea de nvare 3.1 Recunoaterea distribuitoarelor



132. s identificai simbolurile diferitelor tipuri de distribuitoare133. s explicai domeniile de utilizare a acestor distribuitoare

Durata:

Tipul activitii: nvarea prin categorisireSarcina de lucru:

134. Completai urmtorul tabel cu rspunsurile pe care le considerai corecte;

135. Dup completarea acestei rubrici, vei confrunta rspunsurile voastre cu cele prezentate de profesor pe folie.

SimbolTipAplicaii

Evaluare:

V apreciai singuri munca realizat prin unul din calificativele: foarte slab, slab, suficient, bine, foarte bine.

Tema 4. Drosele. Supape

Fia de documentare 4. Drosele. Supape Drosele sunt elemente ce permit reglarea vitezei motoarelor rotative sau a cilindrilor prin reglarea debitului de alimentare.

Funcionarea droselelor se bazeaz pe variaia seciunii de curgere a fluidului, ceea ce duce la modificarea debitului vehiculat prin drosel.

Variaia cderii de presiune determin variaia debitului ce traverseaz droselul, deci variaia vitezei de micare a elementului de execuie alimentat.

Droselele sunt de obicei reglabile i se ntlnesc n dou variante:

136. drosele de cale (fig.1) permit variaia debitului pentru un singur sens de curgere;

137. drosele simple (fig.2) regleaz debitul de fluid indiferent de sensul de curgere al acestuia.

Fig.1. Drosel de cale Fig.2. Regulator de debit cu urub

Droselul de cale (fig.1) are urmtorul principiu de funcionare: cnd curgerea are loc de la stnga la dreapta, aerul este obligat s treac prin seciunea A reglat de obturatorul 3. La curgere invers elementul elastic de etanare 4 se deformeaz opunnd o rezisten minim. Ca urmare, debitul de aer ocolete seciunea ngustat i traverseaz seciunea creat prin deformarea elementului 4.

Regulatorul de debit cu urub (fig.2) este destinat pentru reglarea debitul de aer, aceasta fcndu-se unidirecional, asigurnd, pe un sens reglarea debitului de aer, iar pe cellalt sens trecerea liber a ntregului debit de aer, datorit supapei de sens unic ncorporate. Aceste aparate permit controlarea vitezei. Dac urubul care asigur reglarea droselului este nchis, aparatul poate funciona ca o clapet anti-retur.

Supapele sunt elemente pneumatice care pot avea funcii de reglare i control a parametrilor agentului de lucru din circuit.

Supapele se clasific: - supape de selectare;

- supape de sens.

Supape de selectare sunt cele care selecteaz fie cile de transmitere a agentului de lucru, fie agentul de lucru caracterizat de anumii parametri.

Supapa de selectare sau element logic SAU

Dac orificiile X i Y sunt alimentate la aceeai presiune P, prin orificiul A va curge fluid avnd presiunea P, orificiile de alimentare putnd fi X sau Y sau X i Y (fig.3). Dac este alimentat numai orificiul X sau numai orificiul Y, orificiul nealimentat este obturat, iar orificiul alimentat este conectat la orificiul A. Dac sunt alimentate ambele orificii de comand X i Y, dar la presiuni diferite, n A vom avea presiunea cea mai mare, din acest motiv supapa fiind numit de selectare.

XYA

000

011

101

111

Simboluri SAU Tabelul de adevr

Fig. 3. Element logic SAU

Supapa de selectare cu dou presiuni sau element logic I

Se poate vedea o seciune din supapa cu element logic I n figura 4 Dac racordul X sau Y este alimentat, sub efectul forei de presiune supapa blocheaz accesul din racordul respectiv la racordul A. Dac ambele orificii sunt alimentate la aceeai presiune, orificiul A va fi alimentat, de la orificiul X sau Y sau X i Y (poziia elementului mobil 1 este indiferent). Dac ambele racorduri de comand vor fi alimentate, dar la presiuni diferite, racordul A va fi alimentat la presiunea cea mai mic.

XYA

000

010

100

111

Simboluri I

Tabelul de adevr Fig. 4. Element logic ISupapa de selectare are multe aplicaii n circuitele pneumatice, ct i n cele hidraulice, datorit simplitii constructive, robustee, precum i funciilor pe care le poate realiza.

Supapa de sens

Conform figuri 5 dac apare o curgere de fluid de la orificiul A la orificiul B, fora de presiune mpinge elementul mobil 2, arcul 3 se comprim, iar agentul de lucru trece ctre orificiul B prin spaiul dintre elementul 2 i corpul supapei. La o curgere invers, dinspre racordul B spre racordul A, fora de presiune, alturi de arc, se opun deschiderii supapei, deci agentul de lucru nu poate traversa supapa ctre orificiul A. Aceast tip de supap este simpl i robust i se folosete unde este necesar mpiedicarea curgerii inverse a fluidului ntr-un circuit

Fig.5. Structura unei supape de sensActivitatea de nvare 4.1 Definire, funcionare, simboluriObiectivul / obiective vizate:


138. precizai principiul de funcionare al droselor i supapelor;139. recunoatei tipurile de drosele i supape;140. identificai prile componente ale droselor i supapelor.

Durata:

Tipul activitii: Studiul de cazSarcina de lucru:

Realizai o comparaie ntre drosele i supape din punct de vedere al rolului funcional, dup urmtorul plan:

141. definiia droselelor i a supapele;

142. elementele componente ale tipurilor de drosele i supape;

143. asemnrile i deosebirile dintre drosele i supape.

Sugestii:144. Lucrai n perechi, un elev definete drosele, iar cellalt supapele;

145. Completai mpreun principiul de funcionare al acestor aparate;

146. Centralizai toate asemnrile i deosebirile descoperite de toate echipele pe un flipchart;

147. Comparai lucrarea voastr cu cea centralizat.

148. Cu o alt culoare facei completri sau tiai de pe foaia voastr elementele care nu corespund;

Evaluare:


Tema 5. Aparate pneumatice speciale

Fia de documentare 5. Aparate pneumatice specialeContoarele sunt elemente pneumatice avnd o structur relativ complex ce servete la contorizarea (numrarea) unor impulsuri pneumatice.

Au aplicabilitate foarte mare, permind gestionarea unor operaii, a pieselor (produselor) ieite de pe linia de fabricaie, montaj, ambalare, etc.

Contorul are un racord de comand, unde primete impulsurile ce vor fi numrate, un racord de iniializare pneumatic, precum i 2 racorduri A i B ale unui distribuitor 3/2 normal nchis, inclus n structura contorului. Cnd termin de numrat impulsurile prestabilite prin funcia de setare, contorul se oprete i comand distribuitorul ncorporat, care comut i genereaz un semnal continuu n racordul B. Contorul i reia funcionarea cnd este resetat, iar semnalul din racordul B este anulat.

Modificarea setrii iniiale se poate face n timpul funcionrii aparatului.

Contoarele sunt de dou feluri:

149. decrementale: contorul afieaz numrul de impulsuri prescrise i scade din acest numr fiecare impuls numrat. Cnd ajunge la zero se oprete.

150. incrementale: iniial contorul afieaz zero i adun impulsurile nregistrate. Cnd ajunge la numrul de impulsuri prestabilit prin setare, se oprete.

Capetele de vidare sunt elemente pneumatice care funcioneaz dup principiul Venturi, transformnd presiunea dinamic a aerului n depresiune, utilizat ca for de sustentaie cu ajutorul unor ventuze.

Fora de sustentaie este cu att mai mare cu ct depresiunea creat este mai mare, iar depresiunea variaz n funcie de presiunea de alimentare. Pe msura creterii presiunii de alimentare crete debitul necesar. Cu ct este necesar o for de ridicare mai mare, cu att necesarul de aer comprimat este mai mare.Au o larg utilizare la echipamentele de manipulare n diferite ramuri industriale. Utilizarea acestor elemente simple, fr piese n micare elimin pompele de vid, costisitoare i pretenioase din instalaie.

Temporizatoarele sunt aparate a cror funcie este realizarea unei temporizri n cadrul ciclului de funcionare al unei instalaii.

Temporizarea se poate face n mai multe moduri:

1 - Temporizare ntre momentul t0 al iniierii comenzii pn n momentul t1 al execuiei acestei comenzi.

2 - Temporizare ntre momentul t1 cnd comanda a fost anulat i momentul t2 cnd temporizatorul genereaz n sistem semnalul de anulare a comenzii, deci de ncetare a execuiei acestei comenzi.3 - Temporizare att de la momentul t0 al iniierii comenzii pn la momentul t1 al execuiei ei, ct i temporizarea de la momentul t2 al ncetrii comenzii pn la momentul t3 cnd se produce efectul ncetrii comenzii.

Amortizorul de zgomot se comport ca un regulator de debit permind astfel cotrolarea descrcrii i se moteaz direct pe orificiile de refulare ale distribuitoarelor sau la capatul unei canalizri care colecteaz toate refulrile. Ele determin o scadere important a nivelului de zgomot la refularea aerului n atmosfer. Rezultatul este obinut prin difuzia aerului la traversarea materialului poros, (bronz) de granualaie apropiat.

ncetinitorul aparatul cu 2 orificii care permite trecerea liber a fluidului n cele dou sensuri atunci cnd nu este comandat. Cnd comanda este acionat, o clapet vine i obtureaz trecerea normal, fluidul fiind astfel obligat s treac printr-un drosel, realizndu-se reducerea debitului de aer.

Rolul aparatului este de a frna micarea atunci cnd se efectueaz aciunea.

Montarea aparatului se poate face n dou moduri:

1. ntre distribuitor i cilindru;

2. la orificiile de descrcare ale unui distribuitor.

Activitatea de nvare 5.1 Recunoaterea aparatelor pneumatice speciale



151. s selectai aparatele pneumatice speciale

152. s explicai rolul funcional

Durata:

Tipul activitii: mperechere (potrivire)

Sugestii: activitatea se poate face individual, un elev la cte un calculator, folosind fi de lucruSarcina de lucru:

Pe baza cunotinelor teoretice dobndite, vei asocia unei litere din coloana A, o cifr din coloana B din tabelul urmtor:

AB

a contoarele

b capetele de vidare1-au rolul de a frna micarea atunci cnd se efectueaz aciunea

c temporizatoarele2-elemente pneumatice avnd o structur relativ complex ce servete la contorizarea (numrarea) unor impulsuri pneumatice

d amortizoarele de zgomot3-aparate a cror funcie este realizarea unei temporizri n cadrul ciclului de funcionare al unei instalaii

e ncetinitoarele 4-se moteaz direct pe orificiile de refulare ale distribuitoarelor sau la capatul unei canalizri care colecteaz toate refulrile

Sugestii

153. Lucrai individual pentru rezolvarea cerinelor de mai sus;

154. Completai pe fia de lucru rspunsurile la cerinele din tabel;

155. Centralizai toate rspunsurile pe un flipchart;

156. Profesorul, cu rol de moderator, corecteaz rspunsurile greite;

157. Comparai rspunsurile voastre cu rspunsurile corecte.

158. Cu o alt culoare facei completri sau tiai de pe fia voastr rspunsurile care nu corespund.

Evaluare:


Tema 6. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumaticeFia de documentare 6. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

Presiunea maxim cea mai mare presiune, la care elementele din reea pot funciona corect. Dac presiunea n reea induce eforturi specifice mai mari dect rezistena admisibil a materialului diferitelor organe de maini, acestea se pot rupe. Este de preferat utilizarea presiunilor cu 25 ... 30% mai mici dect presiunea maxim posibil.Diferena de presiune msurat ntre orificiul de intrare (presiunea n amonte) i presiunea de la orificiul de ieire (presiune n aval) se numetepierdere de ncrcare.

Debitul nominal reprezint cantitatea de aer comprimat care se scurge sau traverseaz o seciune n unitatea de timp.

Debitul se exprim n l/s, l/min, m3/min sau m3/h n condiii atmosferice normale de referin (simbol ANR): 20C, 65% umiditate relativ, 1013 mbar.

Pentru a trece de la o unitate la alta, se utilizeaz relaia:

QV(ANR) = QV relativa x (Pr + Patm)

l/min l/min bar

Diferena de presiune msurat ntre orificiul de intrare (presiunea n amonte) i presiunea de la orificiul de ieire (presiune n aval) se numetepierdere de incarcarei este descris prin (p - diferena de presiune.

Pentru definirea valorii lui (p, n funcie de debit i de presiune, este necesar s ne amintim c lucrm cu un fluid compresibil i n acest caz, numrul parametrilor care intervin este foarte complex.

Diametrul nominal este o mrime convenional ce definete seciunea

mininal de trecere a aerului prin elementul respectiv.

Temperatura aerul comprimat este insensibil la variaiile de temperatur i i pstreaz ntreaga sa fiabilitate la temperaturi extreme.

Puritatea reprezint gradul de curenie al aerul comprimat.

n cazul scurgerilor din instalaii nu exist riscul de poluare. Aceasta caracteristic este indispensabil n industrie, cum ar fi industria alimentar, industria textil etc.Filtrele ndeprteaz cu eficien superioar din aerul comprimat toate murdriile care sunt sub form solid sau lichid, de exemplu: praf, rugin, ulei, ap etc.

Activitatea de nvare 6.1 Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice



159. s explicai parametri tehnico funcionali ai echipamentelor pneumatice

160. s descriei aceti parametrii

Durata:


Sugestii:

activitatea se poate face individual, un elev la cte un calculator, folosind aceast fi de lucruSarcina de lucru:

Pe baza cunotinelor teoretice dobndite, vei asocia unei litere din coloana A, o cifr din coloana B din tabelul urmtor:

AB

a. presiunea maxim1 este o mrime convenional ce definete seciunea mininal de trecere a aerului prin elementul respectiv

b. debitul nominal2 gradul de curenie al aerul comprimat

c. diametrul nominal

d. temperatura3 cea mai mare presiune, la care elementele din reea pot funciona corect

e. puritatea 4 cantitatea de aer comprimat care se scurge sau traverseaz o seciune n unitatea de timp

Sugestii


162. Completai pe fia de lucru rspunsurile la cerinele din tabel;

163. Centralizai toate rspunsurile pe un flLipchart;




Evaluare:


Tema 7. Schema de principiu a acionrii pneumatice

Fia de documentare 7. Prezentarea schemei de principiu a acionrii pneumatice

Limbajul tehnic presupune i utilizarea, de comun acord, conform unor standarde internaionale, a unor simboluri care s permit reprezentarea i identificarea uoar a aparatelor i componentelor pneumatice att ca elemente singulare, ct i nglobate n sisteme (circuite).

Simbolurile pneumatice trebuie s ofere informaii privind: funcia (funciile) aparatului, notarea conexiunilor, metodele de acionare, parametrii admisibili ai agentului de comand i de lucru.

Aparatele pneumatice i conexiunile dintre ele, precum funciile pe care acestea le ndeplinesc sunt redate prin simboluri, notaii specifice, cuprinse i descrise n norme unanim acceptate, numite standarde.

Simboluri i semne convenionale

Denumirea elementuluiRelaii de funcionareSemn convenional

Compresor

Motor cu capacitate constantCu dou sensuri de rotaie

Motor cu capacitate variabilCu un sens de rotaie

Cu dou sensuri de rotaie

Motor oscilant

Cilindru

Cu dublu efect cu o tij

Cu dublu efect cu dou tije

Supap de sens

Fr arc

Cu arc

DroselNereglabil

Reglabi

Sursa de presiune

Linie(circuit)De lucru

Linie(circuit)

De comand

Linie(circuit)

De ventilare

Conduct

Flexibil

Conexiune de conducte

Suprapunere de conducte

Rezervor de aer

Filtru

Colector de ap

Cu drenare manual

Cu drenare automat

Usctor

Ungtor

Rcitor

Necesitatea unui racord

Tubulatura, fie ca este rigid sau flexibil, nu poate fi legat direct la diferitele aparate pneumatice din reea.

Legatura dintre aparatur i tubulatur va fi asigurat de racorduri.

Racordurile trebuie s aib mai multe caracteristici:

167. s fie demontabile;

168. etanseitate total la presiuni i temperaturi ridicate;

169. insensibile la vibraii sau la loviturile de berbec;

170. montare rapid;

171. s poat fi recuperate.Aceste legturi se fac n general prin utilizarea racordurilor filetate.

n tabelul urmtor este dat corespondena i semnificaia notrii racordurilor.

Funcia racorduluiNotaie literalNotaie numeric

Orificiu de conectare la pP1

Orificiu de conectare la consumatoriA, B, C2, 4, 6

Orificiu de drenaj sau ventilareR, S, T3, 5, 7

Orificiu de comand (pilotare)x, y, z12, 14

Orificiu de comand de resetareL(*)10

Orificii de comand auxiliare-81, 91

Orificiu de ventilare a piloilor-82, 84

Ciclograma de micare

ntr-o instalaie electropneumatic, elementele de execuie se mic ntr-o anumit ordine, descris cu ajutorul unui instrument grafic numit ciclogram sau diagram de micare.

Un sistem electropneumatic conine un circuit pneumatic responsabil cu aciunea direct n procesul automatizat i un circuit electric responsabil cu conducerea circuitului pneumatic. De obicei, se consider circuitul pneumatic ca fiind partea de for a sistemului, iar circuitul electric ca fiind partea de decizie, implementnd logica secvenial de control.

Scopul principal al unui sistem electropneumatic este acela de a aciona mecanic n cadrul unui proces dat. Din acest motiv, de cele mai multe ori, n proiectare se pornete de la acionarea mecanic, prin conturarea performanelor i a comportamentului mecanic dorit. Apoi se aleg acele componente pneumatice care pot satisface cerinele mecanice impuse. Cu aceste componente se proiecteaz circuitul pneumatic ce va deservi sistemul. Apoi se procedeaz la proiectarea logicii de control, construit n circuitul electric al sistemului. Trebuie remarcat c n unele cazuri, proiectarea celor dou circuite nu este independent. n final, dup modelarea i simularea computerizat a sistemului, cu confirmarea corectitudinii proiectrii, se trece la implementarea lui fizic i testarea propriu-zis. Dup ce toate testele au fost trecute cu succes, se poate proceda la lansarea sistemului n procesul pentru care a fost proiectat.

Fig. 1. Circuitul pneumatic al sistemului electropneumatic cu doi cilindrii

Vom considera exemplul unui sistem electropneumatic cu doi cilindri (fig.1). Cursa pistonului pentru un cilindru, denumit aici A, este de 100mm, ntre poziiile pe care le vom nota simbolic A0 (0mm), respectiv A1 (100mm). n mod identic se vor face notaiile pentru cilindrul B. Procesul n care va funciona acest sistem pneutronic necesit un ciclu de piston ce pornete din poziia A0, parcurge distana A0-A1, atinge poziia A1, declaneaz pornirea lui B, din B0 spre B1, atingerea lui B1, retragerea lui B dinspre B1 spre B0, atingerea lui B0, care declaneaz intrarea lui A de la A1 la A0 oprirea lui A n A0. Se cere proiectarea sistemului pneutronic adecvat acestor cerine.

Din formularea cerinelor mecanice, se deduce c este nevoie de cilindri cu piston cu cursa minim de 100mm, care se vor poziiona astfel nct n poziia intrat complet pistoanele s fie n A0, respectiv B0, iar n poziia ieit complet s fie n poziia A1, respectiv B1. Se aleg cilindri cu dou camere acionate pneumatic pentru a permite comanda independent a acestora.

Ca element de control al fluidului se va folosi distribuitorul 5/3 cu comand electric. Comutarea camerelor acestuia se face la alimentarea cu curent electric a bobinelor.

Pentru culegerea informaiilor mecanice se vor folosi 4 senzori de tip contact, acionnd ca nite comutatoare electrice.

Sursa de presiune alimenteaz circuitul pneumatic, debitnd puterea necesar acionrii.

Pentru reprezentarea grafic a secvenei de comand, se va construi ciclograma pentru cilindri (fig. 2). Secvena este A1B1B0A0.

Fig. 2. Ciclograma pentru cilindri

Axa orizontal a ciclogramei reprezint timpul. Axa vertical din stnga este axa strilor. Aici sunt reprezentate cele dou stri principale ale pistonului A0 i A1, respectiv B0 i B1. Axa vertical din dreapta este axa de poziie a pistonului. La orice moment de timp se poate deduce poziia exact a pistonului. Cele mai importante 5 momente sunt reprezentate pe ciclogram cu notaiile t1, t2, t3, t4 i t5. Declanarea ciclului se produce n momentul t1. Pistonul A ajunge n A1 la momentul t2, declaneaz ieirea lui B care ajunge n B1 la t3, apoi intr spre B0, atinge B0 la t4, declaneaz intrarea lui A care atinge A0 la t5. Aadar, pistonul realizeaz micarea impus.

n figura 2, intervalele (t1-t2), (t2-t3), (t3-t4) i (t4-t5) sunt egale n ipoteza comenzii cu aceeai presiune n camerele cilindrilor. Pentru a avea durate diferite ale intervalelor se va modifica presiunea la camere prin introducerea unor regulatoare de presiune sau drosele.

Activitatea de nvare 7.1 Simboluri i semne convenionale. Conexiuni



172. s recunoasc simbolurile;173. s identifice semnele convenionale pentru aparatele pneumatice;174. s cunoasc modul de notare a lor.

Durata:


175. Completai urmtoarele dou tabele cu rspunsurile pe care le considerai corecte;

176. Dup completarea acestei rubrici, vei confrunta rspunsurile voastre cu cele prezentate de profesor pe folie.

Tabel 1

Denumirea elementuluiRelaii de funcionareSemn convenional

Tabel 2

Funcia racorduluiNotaie literalNotaie numeric

Orificiu de conectare la p

Orificiu de conectare la consumatori

Orificiu de drenaj sau ventilare

Orificiu de comand (pilotare)

Evaluare:


Activitatea de nvare 7.2 Ciclograma de micare



177. reprezinte grafic ciclograma pentru distribuitoare;178. explice modul de construcie a ciclogramei.

Durata:


Sarcina de lucru:

Se d schema unui circuit pneumatic al unui sistem electropneumatic cu doi cilindrii:

179. Reprezentai grafic ciclograma pentru distribuitoare;

180. Explicarea ciclogramei.

Sugestii:

181. Elevii se pot organiza n grupe mici (2 - 3) elevi sau pot lucra individual.

182. Utilizai fia de documentare 7.

Evaluare:


Tema 8. Funcionarea SRA cu elemente de execuie pneumatice

Fia de ducumentare 8. Succesiunea fazelor procesului automatizat

Automatizarea proceselor de producie se realizeaz prin sisteme automate, formate din elemente componente, care se realizeaz n schemele funcionale, simbolizate printr-un dreptunghi.

Elementele de execuie sunt componente ale sistemelor automate care primesc la intrare semnale de mic putere de la blocul de conducere i furnizeaz mrimi de ieire, n marea majoritate a cazurilor, de natur mecanic (fore, cupluri) capabile s modifice starea procesului n conformitate cu algoritmul de conducere stabilit.

Fig.1. Schema bloc a unui SRA

Elementul de execuie este format din dou pri distincte: motorul de execuie (ME), element de acionare (EA) i organul de execuie (OE) sau organ de reglare (OR).

Elementul de acionare are rolul de a transforma semnalul de comand, primit de regulator ntr-un cuplu de for cu care acioneaz asupra organului de reglare.

Organul de reglare este elementul care intervine n instalaia tehnologic, modificnd sub aciunea forei sau cuplului generat de servomotor, cantitile de material sau energie necesare procesului.

Mrimea de ieire a organului de reglare este, de regul, sub forma unei deplasri liniare sau unghiulare.

Relaia care se stabilete ntre mrimile m de la ieirea elementului de execuie (EE) (mrimea de execuie) i c mrimea de intrare a EE (provenit de la regulator) definete comportarea EE n regim staionar. Raportul dintre aceste mrimi, pentru orice valoare a lui c, ar fi ideal s fie constant, dar intervin n cursul funcionrii EE anumii factori care influeneaz mrimea m (frecri, reacii ale mediului ambiant, greuti neechilibrate etc.).

Exist cazuri cnd trecerea de la regulator la EE trebuie adaptat, folosind un convertor care transform mrimea de comand, de exemplu din electric n hidraulic, dac intrarea n EE trebuie s fie hidraulic. EE poate aciona asupra modificrii de energie n dou moduri:

183. Continuu, dac mrimea m poate lua orice valoare cuprins ntre dou valori limit;

184. Discontinuu, dac mrimea m poate fi modificat numai pentru dou valori limit (dintre care cea inferioar este n general zero

Elementele de execuie pneumatice cu membran transform energia potenial a aerului sub presiune n energia mecanic la deplasarea liniar a unui organ de execuie cu care se face intervenia n procesul automat.

Elementele de execuie pneumatice sunt formate din motor de execuie (SP servomotorul pneumatic) i organul de execuie (OE) ( fig.2).

185. camer

186. membran elastic

187. disc metalic de rigidizare

188. arc

189. tij

190. supap

191. robinet

Fig.2. Element de execuie pneumatic cu membran i resort

Mrimea de intrare xc este o presiune care provine de la un regulator sau un convertor i are ca mrime de ieire deplasarea xm a tijei robinetului. Supapa 6 realizeaz nchiderea robinetului n funcie de deplasarea axului 5. Aceast nchidere depinde i de profilul supapei.

Motoarele de execuie pneumatice se folosesc foarte mult pentru c prezint urmtoarele avantaje:

192. Fluidul folosit (aerul) nu prezint pericol de incendiu;

193. Dup utilizare, aerul este evacuat n atmosfer, nefiind necesare conducte de ntoarcere ca la cele hidraulice;

194. Pierderile de aer n anumite limite, datorate neetanietii, nu produc deranjamente;

195. Sunt simple, robuste, sigure n funcionare i necesit cheltuieli de ntreinere reduse.

Dezavantajele acestor motoare sunt urmtoarele:

196. Viteza de rspuns este mic (n medie 1/3 1/4 din viteza de rspuns a motoarelor hidraulice);

197. Precizia motoarelor pneumatice este redus.

198. Se recomand folosirea servomotoarelor pneumatice n cazurile cnd: servomotorul are greutate redus, temperatura mediului ambiant este ridicat;

199. Mediul ambiant este exploziv;

200. Nu se cer viteze de lucru mari.

201. Motoarele pneumatice pot fi liniare sau rotative. Cele liniare se pot realiza cu piston sau cu membran.

Structura complex, a unui element de execuie pneumatic se compune din: 1

servomotor pneumatic; 2 amplificator pneumatic; 3 traductor de poziie; 4 element sensibil; 5 organ de execuie (fig. 3).

Fig.3. Structura unui element de execuie pneumaticn figura 4 este prezentat schema de reglare automat a debitului de fluid printr-un robinet cu ajutorul unui element de execuie pneumatic cu membran (n figur nu s-a mai desenat i corpul robinetului). Resortul 6 i axa x a robinetului constituie n acest sistem procesul reglat P. Elementul de msurare (traductorul) pentru mrimea reglat x este format din prghia 1 i resortul 2. Mrimea de intrare n sistem este c.

Elementul de comparaie este format din extremitatea liber a burdufului 3. Asupra burdufului acioneaz pe de o parte o for Sbc, n care Sb este suprafaa burdufului, iar pe de alt parte fora resortului 2 proporional cu deplasarea x. Deplasarea clapetei 4 n faa ajustajului 5 va fi proporional cu c x (mrimea de eroare). n acest sistem regulatorul, constituit din amplificatorul A, este de tip proporional i este alimentat cu aer comprimat la o presiune Pa. Presiunea p de la ieirea din amplificator este mrimea de comand, iar mrimea de execuie este Sp, n care S este suprafaa util a diafragmei.

Mrimea de ieire a acestui sistem este x care tinde s devin egal cu c. Datorit faptului c regulatorul este de tip proporional va apare o abatere staionar care depinde de amploarea mrimilor de perturbaie care acioneaz asupra axului pistonului. Abaterea staionar poate fi neglijat chiar n cazul unor limite foarte largi ale perturbaiilor care apar n procesul de reglare n care s-a introdus un robinet cu poziioner (supap).

Fig.4. Reglarea automat cu element de execuie pneumatic

Schema bloc a reglrii cu element de execuie pneumatic este prezentat n figura 5.

Fig.5. Schema bloc a reglrii

Dintre aceste elemente, amplificatorul de putere, elementul sensibil i traductorul de poziie, care sunt ataate servomotului pneumatic, formeaz poziionerul. Pentru a fi studiat comportarea elementului de execuie n ansamblul sistemului de reglare este necesar s se stabileasc relaia ce leag mrimea Xm de mrimea Xc (pentru elementul de execuie pneumatic cu membran, Xc este o presiune). Elementele de acionare pneumatic se construiesc n dou variante: cu membran i cu piston. Dup cum aerul sub presiune poate s acioneze pe o singur fa sau pe ambele fee ale membranei elastice, deosebim elemente de execuie proporionale sau integrale.

Activitatea de nvare 8.1 Fazele procesului automatizat cu element de execuie pneumatice



202. identificai unitile de transmisie cu raport logaritmic ;203. precizai nivelele de transmisie pentru mrimile electrice;204. calculai nivele de transmisie pentru putere i tensiune.

Durata:

Tipul activitii: Exerciiu practicSarcina de lucru:

n figura de mai jos este reprezentat schema bloc a reglrii cu element de execuie pneumatic:

205. Precizai semnificaia notaiilor din figur;

206. Reprezentai potrivit acestei scheme bloc, schema de reglare automat a debitului de fluid printr-un robinet cu ajutorul unui element de execuie cu membran.

Sugestii:



Evaluare:

Se acord cte 1punct pentru semnificaia notaiilor i cte 2 puncte pentru calculul P0 , U0 , I0 .

Tema 9. Motoare hidraulice

Fia de documentare 9. Motoare hidraulice

Motoarele hidraulice sunt maini hidraulice volumice care au rolul de a converti energia hidraulic de presiune a uleiului n energie mecanic de translaie (motoare liniare), sau de rotaie (motoare rotative), prin nvingerea forelor de translaie sau a cuplurilor de rotaie.

Motoarele hidrostatice sunt ansamble care primesc energia hidrostatic produs de o pomp volumic (presiune debit) i o transform n energie mecanic de rotaie (moment turaie) la motoarele rotative sau de translaie (for vitez) la motoarele hidraulice liniare (cilindri de for), pentru antrenarea mecanismului acionat.

Motoarele hidrostatice liniare se numesc cilindri hidraulici. Cilindri hidraulici sunt motoare liniare (elemente de execuie) de larg utilizare n construcia de maini.Motoarele hidraulice rectilinii (cilindri hidraulici) sunt din punct de vedere constructiv de tip cilindru - piston, motiv pentru care se mai numesc i cilindri de for.

Din punctul de vedere al modului n care se realizeaz acionarea, respectiv al modului n care agentul motor acioneaz pe feele pistonului, cilindri de for pot fi: cu simplu sau cu dublu efect.

Motoarele hidraulice cu micare liniar sunt realizate sub forma unor pistoane care se deplaseaz liniar n cilindri, realizeaz deplasarea liniar pe o anumit curs l, cu o anumit vitez v, dezvoltnd o anumit for F.Principiul constructiv i funcional al motoarelor liniare este redat n figura 1.

Fig.1. Principiul constructiv i funcional al motoarelor liniare A i B - camere de lucru (activ i pasiv);

1 - cilindrul;

2 - element mobil de separaie a camerelor (piston sau membran);

3 - tij de acionare;

4 - capace de nchidere a camerelor de lucru.

Camera activ este camera n care cilindrul primete lichid (volumul ei se mrete prin deplasarea pistonului).

Camera pasiv este camera care se golete de lichid (volumul ei se micoreaz tot datorit deplasrii pistonului).

n funcie de numrul direciilor n care cilindrul efectueaz deplasarea sub aciunea energiei hidrostatice, precum i construcia organului motor (piston, plunjer simplu sau multiplu) avem urmtoarea clasificare (tab.1):

209. Cilindri cu simpl aciune (cu simplu efect) care pot efectua cursa activ numai pe o singur direcie, pe avans:

210. Cilindrul cu simplu efect cu piston i tij unilateral, la care deplasarea pistonului spre dreapta are loc la alimentarea cu presiune a racordului, pentru revenire fiind necesar o for exterioar;

211. Cilindrul cu simplu efect cu plunjer: la acest tip de cilindru, caracterizat de obicei de diametrul mic, pistonul i tija sunt unul i acelai element, iar etanarea se realizeaz prin ajustajul i prelucrarea suprafeelor corespunztoare.

212. Cilindrul cu dubl aciune (cu dublu efect) care efectueaz curs activ n ambele direcii, poate fi:

213. Cilindrul cu dubl aciune, cu tij de o singur parte a pistonului (tij unilateral). Alimentnd cilindrul prin orificiul din stnga tija pistonului avanseaz i revine cnd lichidul ptrunde prin orificiul din dreapta. Deoarece suprafeele active ale pistonului sunt diferite i forele dezvoltate vor fi: maxime - la avans, minime - la revenire. De asemenea, vitezele de deplasare ale tijei sunt: minime - la avans, maxime - la revenire.

214. Cilindrul cu dublu efect cu tij bilateral. Datorit prezenei tijei de ambele pri ale pistonului suprafeele active sunt egale pe ambele direcii. Deci, pentru fore i viteze vor rezulta valori egale n ambele direcii.

Tabelul 1.

Cilindri hidraulici Simbolizare n schem

Cu simpl aciune, cu piston i tij unilateral

Cu simpl aciune, cu piston plonjor

Cu dubl aciune i tij unilateral

Cu dubl aciune i tij bilateral

Cele mai utilizate motoare hidraulice liniare rmn cilindrii cu piston, cu simplu sau dublu efect, realizai n diferite variante constructive, funcie de presiunea de lucru, de aplicaie, de tipul prinderii, etc.

Activitatea de nvare 9.1 Motoare hidraulice

Obiectivul / obiective vizate:Dup parcurgerea unitii de competen, vei fi capabili s:

215. explicai principiul de funcionare al motoarelor hidraulice;216. identificai prile componente ale cilindrilor hidraulici;217. precizai modul de funcionare al cilindrilor hidraulici.

Durata:

Tipul activitii: Diagrama pianjen

Sarcina de lucru:

Folosind surse diferite (internet, manual, reviste de specialitate, caiete de notie etc.) obinei informaii despre modul de funcionare a acestor tipuri de cilindrii pneumatici, precum i domeniile de ntrebuinare a lor.

Completai diagrama cu informaiile obinute pentru fiecare tip de cerin.Sugestii:

Elevii se pot organiza n grupe mici (2 - 3 elevi) sau pot lucra individual.

Evaluare:

Punctajul se acord n funcie de numrul de informaii importante furnizate.

Tema 10. Distribuitoare i supape

Fia de documentare 10. Distribuitoare i supape

Distribuitoarele au rolul dirijrii circulaiei lichidului pe diferitele circuite ale instalaiei, n scopul realizrii unor funciuni precum: pornirea-oprirea micrii, inversarea sensului de deplasare, trecerea de la o faz de lucru la alta, etc.

Sunt elemente de comutaie (nchid i deschid total trecerea lichidului), cu mai multe poziii i un anumit numr de ci.

ntr-un sistem de acionare distribuitorul ndeplinete urmtoarele funcii:

218. inverseaz sensul de micare al ansamblului mobil al motorului deservit;

219. asigur oprirea pe curs a ansamblului mobil al motorului.

Clasificarea ditribuitoarelor se face dup mai multe criterii:220. principiul constructiv i funcional, pot fi:

221. cu sertar (circular de translaie, rotativ, i plan);

222. cu supape.

223. numrul de poziii, pot avea:

- dou;- trei;

- mai multe poziii.

224. numrul de ci:

- cu dou;

- trei;

- patru;

- mai multe ci.

225. modul de comand poate fi:

226. manual ( cu manet sau pedal);

227. mecanic (cu arcuri);

228. electric (cu electromagnei sau cu senzori);

229. hidraulic;

230. pneumatic;

231. pilotat (electrohidraulic).

Sertraele distribuitoarelor (distribuitoarele cu sertra) sunt cele mai rspndite elemente de distribuie din sistemele de acionare hidrostatic i se ntlnesc ntr-o gam variat de soluii constructive de aceea.

Simbolizarea lor cuprinde pe lng simbolul propriu-zis, un cod numeric exprimat printr-o fracie ordinar unde la numrtor se va nscrie numrul cilor hidraulice racordate la distribuitor, iar la numitor, numrul fazelor de lucru pe care le poate realiza distribuitorul.

Ex. 4/3 - distribuitorul are 4 ci de racordare i 3 faze de lucru.

n tabelul 1 este indicat simbolizarea distribuitoarelor

Tabelul 1.

Sertrae distribuitoareSimbolizare n schem

Cu trei ci i dou poziii de lucru

Cu patru ci i dou poziii de lucru

Cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul nchis

Cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul la pomp

Cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul la tanc

Cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul n tandem

Simbolizarea comenzii pentru comutarea distribuitoarelor n alt faz de lucru, se face printr-un dreptunghi alipit simbolului de baz (tabelul 2.), n dreapta sau n stnga lui.

Tabelul 2.

Felul comenziiSimbolul

Manual

Cu arc

Hidraulic

Pneumatic

Electromagnetic

Supapele sunt elemente care asigur deschiderea unui circuit hidraulic atunci cnd presiunea ntr-un sens de circulaie depete o anumit valoare.

Supapele ndeplinesc dou roluri:

- de comand (supape de sens);

- de reglare a presiunii (supape de presiune).

Supapele de sens asigur transmiterea debitului ntr-o singur direcie pe conductele pe care se monteaz.

Sub aspect constructiv, supapele de blocare se ntlnesc n varianta cu scaun. Pe scaun poate presa o bil sau un taler conic.

Simbolizarea acestor supape de sens este indicat n tabelul 3.

Tabelul 3.

Supape de sensMontajul Simbolizare

Supap simpl de blocare cu arcde traseu

de panou

Supap simpl de blocare fr arcde traseu

de panou

Supap de blocare cu comand hidraulic de deblocarefr arc

cu arc

Supapele de presiune sunt destinate asigurrii presiunii dorite pe anumite circuite hidraulice. Ele pot fi n poziie normal, neacionate, normal nchise sau normal deschise. Cele normal deschise au rol de supape de deversare (de descrcare) iar cele normal nchise au rol de supape de siguran.

Simbolizarea acestor supape este redat n tabelul 4.

Tabelul 4.

Supapa de presiune

Simbolizare

Supap de presiune normal nchis

Supap de presiune normal deschis

Supap de presiune cu comand diferenial

Supap de siguran

(limitator de presiune cu aciune direct)

Supap de deversare

(de descrcare)

Activitatea de nvare 10.1 Recunoaterea distribuitoarelor



232. s recunoatei tipurile de distribuitoare

233. s precizai rolul funcional

234. s cunoatei modul de funcionare

Durata:


Sugestii

activitatea se poate face individual, un elev la cte un calculator, folosind aceast fi de lucru

Sarcina de lucru:

Pe baza cunotinelor teoretice dobndite, vei asocia unui simbol din coloana A, denumirea corect din coloana B din cele dou tabele:

Tabel 1.

AB

Distribuitor cu sertra cu trei ci i dou poziii de lucru

Distribuitor cu sertra cu dou ci i trei poziii de lucru, cu centrul nchis

Distribuitor cu sertra cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul nchis

Distribuitor cu sertra cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul la pomp

Distribuitor cu sertra cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul n tandem

Distribuitor cu sertra cu patru ci i dou poziii de lucru

Distribuitor cu sertra cu patru ci i trei poziii de lucru, cu centrul la tanc

Tabel 2.

AB

Cu arc

Pneumatic

Electromagnetic

Manual

Hidraulic

Sugestii


236. Completai pe fia de lucru rspunsurile la cerinele din tabele;

237. Centralizai toate rspunsurile pe un flipchart;




Evaluare:


Activitatea de nvare 10.2 Recunoaterea supapelor



241. s recunoatei simbolurile diferitelor tipuri de supape;242. s explicai modul de funcionare a lor;243. s cunoatei rolul lor funcional.

Durata:


244. Completai urmtoarele tabele cu rspunsurile pe care le considerai corecte;

245. Dup completarea acestor rubrici, vei confrunta rspunsurile voastre cu cele prezentate de profesor pe folie.

Tabel 1.

SimbolDenumireMontaj

Tabel 2.

Supape de presiuneSimbolizare n schem

Evaluare:


Tema 11. Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidrauliceFia de documentare 11. Descrierea parametrilor tehnico funcionaliAnaliza diverselor tipuri de motoare hidraulice se face innd seama de civa parametri fundamentali, care permit evaluarea performanelor. n continuare v-om analiza aceti parametri.

Presiunea maxim reprezint cea mai mare presiune, la care pompa poate funciona corect. Orict de mare ar fi presiunea n conducta de refulare, pompa debiteaz acelai volum de lichid. Dac puterea hidraulic a fluxului refulat depete capacitatea motorului de antrenare, acesta se avariaz. Dac presiunea n pomp sau n reea induce eforturi specifice mai mari dect rezistena admisibil a materialului diferitelor organe de maini, acestea se pot rupe. Este de preferat utilizarea pompelor volumice la presiuni cu 25 ... 30% mai mici dect presiunea maxim posibil.

Debitul reprezint volumul de fluid pe care l furnizeaz pompa n unitatea de timp. Majoritatea pompelor fiind antrenate prin micri de rotaie, cilindreea nseamn volumul refulat ntr-o rotaie. Legtura dintre cilindree i debit este:

QT= q = q ,

unde: QT - debitul teoretic, n m3/sec;

q - cilindreea, n m3;

n - turaia, n rot/min;

- viteza unghiular, n 1/sec.

Debitul efectiv furnizat de pomp, Q, este mai mic dect cel teoretic, datorit urmtoarelor cauze:

246. ntoarcerea lichidului din zona de refulare n zona de aspiraie;

247. umplerea incomplet cu lichid, datorit unui debit insuficient pe conducta de aspiraie sau a ntrzierilor la nchiderea i deschiderea supapelor;

248. existena, uneori, n zona de aspiraie a unui amestec aer-lichid.

Pentru unele circuite hidraulice este important ca pompa s funcioneze cu debite variabile, la turaie de antrenare constant. n acest scop au fost realizate soluii constructive care s permit modificarea cilindreei n timpul funcionrii.

Diametrul nominal este o mrime convenional care definete seciunea minimal de curgere a fluidului prin elementul respectiv.Temperatura influeneaz parametrii funcionali ai instalaiei prin vscozitate i prin dilatare termic. Vscozitatea uleiului variaz cu temperatura, fapt ce influeneaz pierderile volumice i energetice din sistem.

Influena temperaturii trebuie luat n considerare, deoarece transportul de energie ntre pomp i motor are loc cu pierderi ireversibile, nsoite de degajare de cldur care modific temperatura fluidului. Termperatura se masoar cu termometre, cu traductoare de temperatur (care afiaz digital valoarea masurat), sau utilizand instalaii de termostatare prevazute cu schimbtoare de cldur.

Puritatea reprezint calitatea fluidului de a fi pur, curat i neamestecat. Impurificarea fluidului cu substane care provin din afar.

Substanele mecanice ca: praful, nisipul, particulele de metal, au urmri grave putnd duce la deteriorarea elementelor hidraulice n micare. Impuritile se determin prin gravimetrie.

Fluidul se poate impurifica i cu produi lichizi i n special cu ap. Prezena apei poate fi constatat i vizual, n unele cazuri, dup culoarea tulbure pe care o d fluidelor.

Putere, randament global. Puterea teoretic absorbit de pomp este dat de produsul dintre debitul teoretic i diferena de presiune la care lucreaz pompa:

PT = pQT = pq

Puterea efectiv P care se aplic la arborele pompei este mai mare dect cea teoretic PT, deoarece trebuie s acopere urmtoarele pierderi: prin frecarea n lagre, prin frecarea lichidului cu piesele n micare ale pompei, prin frecarea lichidului n micare cu prile fixe ale pompei. Raportul ntre puterea teoretic i cea efectiv aplicat la arbore se numete randament mecanic:

= PT/P.

Randamentul global al pompei este:

= pQ / P

Activitatea de nvare 11.1 Parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidraulice

Obiectivul/obiective vizate:


249. s identificai parametri tehnico funcionali ai echipamentelor hidraulice

250. s descriei aceti parametri

Durata:

Tipul activitii: CubulSarcina de lucru:

Pe baza cunotinelor teoretice dobndite, vei preciza, pentru fiecare parametru tehnico funcional al echipamentelor hidraulice influenele pe care le are asupra acestor echipamente.

Sugestii:

251. activitatea se desfoar sub forma unui concurs ntre echipele de lucru;

252. profesorul va fi moderatorul i arbitrul activitii;

253. se mparte colectivul n grupe de cte 6 elevi;

254. se alege un lider care s controleze derularea aciunii;

255. se mpart activitile ntre membri grupului: fiecare elev din grup primete o foaie de hrtie de form ptrat ce va constitui n final o fa a cubului, deci un parametru tehnico funcional;

256. pe foaia de hrtie primit va fi scris cerina de lucru a fiecrui elev i anume definirea acestor parametri precum i influena lor asupra echipamentelor hidraulice:

1. ,,faa - 1 = presiunea maxim2. ,,faa - 2 = debitul

3. ,,faa - 3 = diametrul nominal

4. ,,faa - 4 = temperatura5. ,,faa - 5 = puritatea

6. ,,faa - 6 = puterea; randamentul global

257. liderul coordoneaz i verific desfurarea aciunii;

258. dup rezolvarea sarcinilor se construiete cubul;

259. se compar rezultatele obinute de fiecare echip.

Evaluare:

Punctajul se acord n funcie de exactitatea informaiilor obinute.Tema 12. Schema de principiu a acionrii hidraulice

Fia de documentare 12. Schema de principiu a acionrii hidraulice

Elementele de acionare hidraulic folosesc ca agent motor lichide sub presiune, de obicei uleiuri minerale i sunt utilizate cnd sunt necesare fore i viteze mari.

Simboluri i semne convenionale

Simbolurile hidraulice trebuie s ofere informaii privind: funcia (funciile) aparatului, notarea conexiunilor, tipul comenzii, parametrii admisibili ai agentului de comand i de lucru.

Tabel cu simboluri i semne convenionaleDenumirea elementuluiRelaii de fincionare Semn convenional

Pompe260. Cu debit constant

261. Cu debit reglabil i dublu a b

Motoare hidraulicea) Cu turaie constant

b) Cu turaie reglabil

c) Oscilante

d) Liniare cu pistona b c

d

Distribuitoare hidraulicea) Cu dou poziii i patru orificii comandate manual

b) Cu dou poziii i patru orificii comandate cu electomagnei

c) Cu trei poziii i patru orificii comandate hidraulica) b)

c)

Supape 262. De presiune

263. De sens a b

Rezistene hidraulice

(drosele)264. Fixe

265. Reglabilea b

Conductea) Principale

b) Secundare

c) Auxiliare

d) Intersecie cu racordare a

b d

c

Filtru de ulei Cu filtrare mecanic

Rezervor de ulei

Manometru

Notarea aparatelor hidraulice n circuiteNotarea elementelor n circuite utiliznd cifre se poate face utiliznd urmtoarea convenie: toate elementele care concur la funcionarea unui element de execuie care aparin aceleiai grupe poart un numr.

Separat de acest numr printr-un punct, urmeaz numrul de ordine al aparatului la care se face referire.

Clasificarea grupelor:

0

- toate elementele ce aparin alimentrii cu energie;

1, 2, 3,. - notarea lanurilor de comand (a grupelor) pentru fiecare element de execuie din schem.

Semnificaia cifrei care urmeaz punctului:

0

- element de execuie;

1

- elemente de comand final;

2, .4, (numere pare)- toate elementele care influeneaz cursa de avans a elementului de execuie;

3, .5, (numere impare)- toate elementele care influeneaz cursa de revenire a elementului de execuie;

01, .02,.- elementele de reglare aflate ntre elementele de execuie i cele de comand final.

Notarea aparatelor n circuite utiliznd litere:

Acest mod de notare nu asociaz aparatele unei grupe ce poart numrul elementului de execuie acionat, ci aloc respectivului element de execuie elemente de semnalizare pe care acesta le acioneaz:

A, B, C,.. elemente de execuie;

a0, b0, c0,.. elemente de semnalizare acionate de cilindrii A, B, C la capt de curs pe retragere;

a1, b1, c1,.. elemente de semnalizare acionate de cilindrii A, B, C la capt de curs pe avans.

Elementele de legtur asigur curgerea lichidului ntre aparatele, mainile hidraulice din instalaie i pot fi:266. conducte metalice rigide, din eav tras (rugozitate interioar mic) din oel, alam sau cupru; au rigiditate mare, sunt ieftine, i se folosesc pentru transmiterea lichidului la distant, ntre elemente fixe.

267. conducte flexibile (furtunuri) din cauciuc sau mase plastice, cu unul sau mai multe straturi de inserie, textil sau metalic, n funcie de presiune, folosite pentru legturi la distane mici ntre elemente mobile.

Elementele de racordare asigur racordarea elementelor de legatura intre ele si a acestora cu aparatele hidraulice.

Se folosesc n urmtoarele scopuri:

268. pentru racordarea conductelor rigide: nipluri, reducii, coturi, teuri, etc;

269. pentru racordarea conductelor flexibile; racorduri cu schimbare rapid (pentru standurile de prob).

Ciclograma de micare

Pentru realizarea unor funcii de lucru n cadrul unor instalaii, se utilizeaz n multe aplicaii, elemente de lucru de tipul motoarelor hidraulice liniare, acionarea hidraulic prezentnd multiple avantaje. Modul de alegere a motoarelor de lucru ine cont de forele pe care trebuie s le dezvolte, dar i de vitezele pe care trebuie s le realizeze.

Ordinea de intrare n funciune a motoarelor este dictat de cerinele instalaiei tehnologice din care acestea fac parte. Pentru evidenierea modului de lucru fiecare motor este notat cu o liter mare urmat de cifrele 1 sau 0, dup cum motorul este n poziia avansat sau retras. Astfel, vom putea avea un ciclu de funcionare a unei instalaii cu dou motoare liniare, de forma A1B1A0B0 sau A1A0B1B0, sau A1B1A0B0 (motorul A i B se retrag simultan) etc.

Pentru a se asigura funcionarea instalaiei tehnologice, este absolut necesar ca fiecare motor s intre n funciune doar dup ce motorul sau secvena precedent a fost realizat. Nerealizarea unei secvene a ciclului de funcionare atrage dup sine oprirea instalaiei. De aceea, pentru a se putea asigura o funcionare sigur, fiecare poziie a motoarelor de lucru va fi confirmat de un senzor. Senzorul se monteaz la fiecare capt al cursei motorului liniar i prin acionarea lui de ctre o cam montat pe elementul mobil transportat de motor, va nchide un circuit electric care va confirma de fapt poziia respectiv a motorului i va iniia efectuarea secvenei urmtoare.

Pentru o mai bun nelegere a ciclului de lucru a motoarelor se va realiza i ciclograma de funcionare a instalaiei (fig.1). Aceasta este o reprezentare grafic a ciclului de lucru a instalaiei, fiecare motor liniar va putea ocupa una din cele dou stri 0 sau 1, adic retras sau avansat, lucru ce se va marca grafic prin linii. Pentru exemplificare, n figura 1 sunt prezentate ciclogramele pentru dou cicluri de lucru.

Fig.1. Ciclograma

Pentru realizarea unei secvene de funcionare a unui motor hidraulic liniar, se folosesc comenzile elctrohidraulice. Astfel, pentru motorul liniar cu simplu efect se utilizeaz distribuitorul monostabil (cu poziie preferenial) 3/2 iar pentru motorul liniar cu dublu efect, distribuitorul bistabil (cu poziie memorat) 4/2 sau 5/2. Comanda distribuitoarelor se face pe cale electromagnetic, prin solenoizi alimentai la 24 V c.c. Unii productori de echipamente hidraulice realizeaz distribuitoare alimentate la 24 V c.a sau chiar la 110 V c.a.

a

b

c

Fig.2. Comanda motoarelor liniare

a - motor cu simpl aciune i distribuitor 3/2;

b - motor cu dubl aciune i distribuitor 5/2 monostabil;

c - motor cu dubl aciune i distribuitor bistabil.

Motorul cu simpl aciune se va alimenta printr-un distribuitor 3/2 normal nchis (fig.2.a). Prin alimentarea solenoidului distribuitorului acesta va trece pe poziia deschis, permind fluidului de la reea s alimenteze partea stng a pistonului motorului hidraulic ceea ce va conduce la realizarea micrii de avans a pistonului. La ntreruperea alimentrii cu curent electric a solenoidului, distribuitorul va revenii pe poziia iniial, arcul readucnd motorul n poziia retras. n mod similar se ntmpl lucrurile i cu motorul cu dubl aciune (fig.2.b) cu deosebirea c readucerea motorului n poziia retras este realizat de alimentarea cu fluid a camerei din dreapta pistonului. Motorul cu dubl aciune din figura 2.c este alimentat printr-un distribuitor cu memorie (bistabil) ceea ce face ca readucerea motorului la poziia iniial s se fac doar prin oprirea alimentrii solenoidului din stnga i alimentarea solenoidului din dreapta distribuitorului.

Activitatea de nvare 12.1 Simboluri i semne convenionale. Conexiuni



270. identificai simbolurile i semnele convenionale specifice echipamentelor hidraulice;271. putei realiza conexiuni ntre diferitele echipamente hidraulice;272. s realizai notarea unor echipamente n elaborarea unei schema hidraulice.

Durata:

Tipul activitii: RezumareSarcina de lucru:

ntocmii ntr-o perioad de o sptmn un referat, utiliznd surse de documentare concrete ( internet, reviste de specialitate, cri tehnice, pliante, cataloage ale firmelor productoare) n care s prezentai modalitile de conectare ntre diferite echipamente hidraulice, simbolurile acestor aparate, precum i modul de notare a acestora n cadrul unei scheme de funcionare.

Sugestii:

273. Elevii se pot organiza n grupe mici (2 - 3) elevi sau pot lucra individual

274. Se poate consulta fia de documentare 12

Evaluare:

Se consider lucrare realizat dac elevul realizeaz un eseu n care s existe o corelare corespunztoare ntre cerinele din sarcina de lucru.

Activitatea de nvare 12.2 Realizarea ciclogramei de micare



275. reprezentai grafic o ciclogram;276. explicai modul de construcie a ciclogramei.

Durata:


Sarcina de lucru:

Se consider dou motoare liniare notate A i B care vor funciona n ordinea A1 B1 A0 B0:

277. Reprezentai grafic ciclograma pentru cele dou motoare;

278. Explicarea ciclogramei.

Sugestii:



Evaluare:


Tema 13. Funcionarea SRA cu elemente de execuie hidraulice

Fia de documentare 13. Succesiunea fazelor procesului automatizat

Prin sistem automat de acionare hidraulic (sau sistem hidraulic de reglare automat) se nelege prin urmare orice dispozitiv sau instalaie care realizeaz pe cale hidraulic i n mod automat o dependen funcional ntre mrimea de ieire (parametru controlat: deplasarea, presiunea, debitul etc.) i mrimea de intrare (programatoare sau perturbatoare).

Caracteristicile statice principale ale elementelor de acionare hidraulice sunt caracterizate de vitez i de for care determin viteza de ieire i fora dezvoltat de motorul de execuie n funcie de elementul de comand. Folosind presiuni nalte se pot comanda EE pn la 200m, fr pierderi importante de presiune. Deosebit de eficient este hidraulica atunci cnd trebuie acionate, n acelai timp, mai multe EE (de exemplu: macazurile folosite n transporturi etc.).

n instalaiile de automatizare se folosesc, n majoritatea cazurilor, motoare hidraulice cu piston, care pot fi cu: micare liniar i micare de rotaie.

Marea diversitate a sistemelor hidraulice de reglare automat pentru controlul automat al celor mai diferite mrimi fizice: viteze, fore, temperaturi, turaii, nivele etc. dar mai ales deplasri nu mpiedic totui formarea unei concepii unice de clasificare i tratare, bazat pe identitatea de structur a tuturor acestor sisteme (fig. 1).

Fig.1. Sistem hidraulic de reglare automat

Mecanismul acionat M asupra cruia se exercit mrimea de intrare perturbatoare p primete semnalul de ieire z de la un organ hidraulic de execuie E, care transmite totodat i un semnal de reacie r la comparatorul C. Acesta compar starea execuiei (r) cu starea mrimii de intrare de comand (programatoare) i, eroarea a dintre acestea (a = i - r) fiind aplicat asupra distribuiei D (o servovalv sau o valv proporional). Scoaterea din poziia neutr a plunjerului servovalvei, sub aciunea erorii a, permite sursei hidraulice S s alimenteze organul de execuie E, care modific starea mecanismului acionat pn n momentul n care mrimea z corespunde mrimii i, respectiv a = i r = 0.

Elementele cele mai caracteristice care dirijeaz clasificarea sistemelor hidraulice de reglare automat:

281. Variabila de intrare. n cazul n care intrarea de comand i variaz dup un program stabilit, iar intrarea perturbatoare i are o variaie mai degrab ntmpltoare, sistemul hidraulic de reglare automat este numit, convenional, progamator automat. n opoziie cu acesta, sistemul la care i reprezint o valoare fix, de referin, iar pentru p se prelimineaz variaii pe care sistemul trebuie s le nlture n vederea meninerii permanente a unei ieiri z constante la nivelul prescris de i sistemul hidraulic de reglare automat este numit, de asemenea convenional, regulator automat.282. Variabila de ieire. n funcie de natura parametrului reglat, pot fi ntlnite programatoare sau regulatoare de vitez, moment, deplasare, putere, temperatur etc.283. Variabila de reacie. n cazul n care variabila r se manifest local, sistemul hidraulic de reglare automat este, de fapt un amplificator hidraulic. Invers, dac variabila r este prelevat de la nivelul mecanismului acionat, sistemul hidraulic de reglare automat devine un servosistem bazat pe folosirea unei servovalve, c

sisteme de reglar

Documents