Kon-41.3023 HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA Alustus
Luentorunko (1-4) 1. Miksi pneumatiikkaa 2. Hydrauliikka vs. pneumatiikka 3. Sähkö vs. pneumatiikka 4. Pneumatiikan rajat 5. Fysiikkaa pneumatiikan takana 6. Katsaus piirikaavioihin 7. Paineilman tuottaminen/huoltosarjat 8. Venttiilit 9. Toimilaitteet 10. Piirikaaviot 11. Sähköpneumatiikka
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
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
Milloin pneumatiikka käytetään? Kevyet kappaleet Nopea liike päädystä päätyyn tapahtuva liike Pehmeä tartunta Hygienia Palo ja räjähdysvaaralliset tilat
Pneumatiikan edut verrattuna sähköön Edulliset komponentit Huollon helppous Ei kipinöi Helppo (ja turvallinen) asennettavuus Hyvin nopeat liikkeet Voi ylikuormittaa
Pneumatiikan edut verrattuna hydrauliikkaan Edulliset/kevyet komponentit Helppo energiansiirto Ei öljyvuotoja (siisti, hygieninen ja ymp. yst.) Paloturvallinen Yksinkertainen / helppo asentaa Nopeat liikkeet
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)
Esittelyvideo http://www.youtube.com/watch?v=cxtsxgwndm
Mitä paine on? Kaasun paine vs. nesteen paine Lämpö ja paine (pullo pakkasessa) Lämpö, paine ja tiheys
Ilman tiheys ja normiarvot
Ideaalikaasu = kuviteltu mallikaasu Ideaalikaasu ~ ilma huoneen lämmössä alle 20 30 bar (2 3 Mpa) Sarja 0
Fysiikkaa ideaalikaasun tapauksessa Sarja 0
Paine ja tilavuus p = 0 (vakio paine, isobaarinen) = 1 (vakio lämpötila, isoterminen) = 1,4 (lämpöä ei siirry, adiabaattinen) = (vakio tilavuus, isokoorinen) v
Painealueet (logaritminen asteikko) Sarja 0
Pneumatiikkajärjestelmä SMC-pneumatics Finland Oy, Esite ja koulutusmateriaali
Tomiliaitteet Käydään läpi luennolla, lukumateriaalia harjoituksessa jaettavassa opetusmonisteessa Sylinterit, moottorit, lihakset, palkeet
Venttiilit Käydään läpi luennolla Lukumateriaalia harjoituksessa jaettavassa opetusmonisteessa.
Piirikaaviot Windows Visio SMC-Pnaumatic Circuit Draw Festo Fluid Sim Automation Studio
Ilman tuottaminen Varhaiset kompressorit Vesikompressori Kompressoreilla: Ruuvikompressori (Öljyvoidellut, vesivoidellut ja kuivat) Mäntäkompressori (yksivaiheinen, kaksivaiheinen, kalvo) Lamellikompressori, nesterengaskompressori, z-ruuvi. Kineettisesti puristavat (radiaali-, aksiaalikompressori) Muut
Ilman jakaminen Suora verkko (edullinen) Rengasverkko (tasaisempi ilmanpaine kaikissa pisteissä) Edellisten yhdistelmä (osa verkosta voidaan sulkea huoltoa varten)
Säiliöt/paineilman varastointi Toimii ilmavarastona Tasaa kulutushuippuja Vaimentaa painevaihteluita Jäähdyttää ilmaa Toimii vedenerottimena
Ilman valmistelu/huoltosarjat Usein samassa yhteydessä mukana myös painemittari ja paineenrajoitusventtiili
Ilman esikäsittelyn symboleita Suodatin/veden erotin Automaattinen tyhjennys Veden erotin
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