+ All Categories
Home > Documents > SA Aplicatii

SA Aplicatii

Date post: 09-Apr-2018
Category:
Upload: oana-ionela-valentina
View: 318 times
Download: 3 times
Share this document with a friend

of 52

Transcript
  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    1/52

    PREFA

    Volumul Sisteme de acionare. Aplicaii este structurat sub forma unui

    ndrumtor de laborator pentru disciplina de Sisteme de Acionare I. Lucrarea este

    realizat n concordan cu posibilitile pe care le pun la dispoziie echipamentele

    de laborator existente i urmrete acoperirea cu aplicaii practice a programei

    analitice a cursului. Aplicaiile prezentate i propun familiarizarea cu

    echipamentele de acionare pneumatic i hidraulic pentru a permite la nevoie

    alegerea corect a elementelor de acionare. Se pune accentul pe simbolistica i

    reprezentarea aparatelor precum i pe construcia, funcionarea i parametrii

    echipamentelor din instalaiile hidraulice i pneumatice. n volum s-a optat pentru o

    structur formal care s includ cteva consideraii generale, prezentarea

    echipamentelor i descrierea standurilor. Fiecare aplicaie propune cteva teme

    experimentale practice de rezolvat cu scopul de a fixa cunotinele teoretice

    acumulate. S-a avut n vedere descrierea ct mai sintetic, dar clar precum i

    expresivitatea materialului grafic.

    Referent, Prof. dr. ing. Inoceniu Maniu

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    2/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    3/52

    CUPRIS

    Aplicaia 1. Simbolizarea aparatelor pneumatice..................................... 5

    Aplicaia 2. Structura i construcia schemelor pneumatice..................... 9

    Aplicaia 3. Utilizarea mediului FluidSim............................................ 12

    Aplicaia 4. Studiul elementelor de acionare pneumatic....................... 16

    Aplicaia 5. Studiul echipamentelor pneumatice de distribuie................ 22

    Aplicaia 6. Studiul echipamentelor pneumatice auxiliare....................... 27

    Aplicaia 7. Studiul muchilor pneumatici............................................... 34

    Aplicaia 8. Sistemul flexibil modular Festo-MPS............................... 37

    Aplicaia 9. Studiul acionrilor pneumatice proporionale..................... 41

    Aplicaia 10. Studiul instalaiei hidraulice a robotului RB-231............... 44

    Bibliografie............................................................................................... 47

    Anexa 1. Selecie de simboluri pentru aparate pneumatice...................... 49

    Anexa 2.1 Conversia inch-mm pentru filetele gaz................................... 51

    Anexa 2.2 Conversia unitilor de msur pentru presiune...................... 52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    4/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    5/52

    Sisteme de acionare -5

    APLICAIA R. 1

    SIMBOLIZAREA APARATELOR PEUMATICE

    1. Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu modul de simbolizare i notare al

    aparatelor utilizate n instalaiile pneumatice.

    2. Consideraii generale

    Simbolizarea aparatelor pneumatice (i nu numai) s-a impus datorit

    varietii i complexitii acestor echipamente i a nevoii de a sintetiza ct mai mult

    informaie n reprezentri grafice uor de manipulat i de interpretat. Aceste

    reprezentri grafice, precum i expresiile/termenii tehnici specifici utilizai constituie

    limbajul tehnic de specialitate. Acesta, structurat i utilizat de comun acord, conform

    unor standarde internaionale, permite:

    Reprezentarea i identificarea uoar a aparatelor i componentelor (electrice,

    pneumatice, hidraulice, etc.) att ca elemente singulare, ct i nglobate n sisteme

    (circuite).

    Comunicarea ntre specialitii de pe orice meridian (direct sau prin intermediul

    documentaiei tehnice), bariera de limb fiind, n acest caz, n mare masur eliminat.

    n cazul pneumaticii, simbolurile aparatelor trebuie s ofere informaii

    privind: funciile aparatului, funciile conexiunilor, metodele de acionare, parametrii

    admisibili ai agentului de comand i de lucru, montajul ntr-o instalaie, etc.

    Standardul internaional care reglementeaz simbolizarea echipamentelor

    pneumatice este ISO 1219.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    6/52

    6 - Aplicaii

    De exemplu, n Tabelul 1.1 sunt prezentate notaiile conexiunilor pneumatice

    ale aparatelor. Exist dou tipuri de notare: numeric i literal. Notaia numeric

    este mai nou i tinde sa o nlocuiasc, treptat, pe cea literal. n practic poate fi

    ntlnit una din cele dou tipuri de notare dar, de cele mai multe ori, se ntlnesc

    ambele.

    Tabelul 1.1

    Funcia racordului otaie literal otaie numeric

    Orificiu de conectare la presiune P 1

    Orificiu de conectare la consumatori A, B, C 2, 4, 6

    Orificiu de drenaj sau ventilare R, S, T 3, 5, 7

    Orificiu de comand (pilotare) x, y, z 12, 14

    Orificiu de comand de resetare L 10

    Orificii de comand auxiliare - 81, 91

    Orificiu de ventilare a piloilor - 82, 84

    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 electrice, pneumatice sau

    hidraulice 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.

    Deoarece, la prima vedere, simbolizarea distribuitoarelor pare s fie maidificil, se va detalia modul de reprezentare i identificare a acestor aparate.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    7/52

    Sisteme de acionare -7

    3. Simbolizarea distribuitoarelor

    O simbolizare detaliat a unui distribuitor presupune indicarea urmtoarelor

    caracteristici:

    numrul de ci

    numrul de poziii

    modul de comand

    Prima cifr din notare arat numrul de ci, iar a doua numrul de poziii pe

    care poate comuta distribuitorul; cele dou indicaii sunt desprite printr-o bar

    nclinat:

    - - - / - - -

    nr. de poziii

    nr. de ci

    Exemplu: distribuitor 3/2 = distribuitor cu 3 ci i 2 poziii.

    Simbolul distribuitorului este un dreptunghi mprit ntr-un numr de casete

    egal cu numrul de poziii pe care poate comuta; n fiecare caset este reprezentat

    schema de conectare corespunztoare, astfel: sgeile indica traseele i sensul normal

    de curgere prin distribuitor, iar T-urile indic existena unor orificii nfundate,

    prin care nu curge aer.

    Exemplu: distribuitor 3/2:

    Fiecare din cele dou casete (deci poziii) are un numr de trei orificii. Pentru

    a cunoate modul de conectare a distribuitorului trebuie notate cile, sau racordurile

    sale. Notarea lor se face pe caseta corespunztoare poziiei pe care distribuitorul o

    ocup atunci cnd nu este acionat.

    Exemplu:

    1(P) 3(R)

    2(A)

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    8/52

    8 - Aplicaii

    1(P) 3(R)

    2(A)

    12(X) 10(Y)

    Trebuie menionat c aceste notaii se aplic tuturor echipamentelor

    pneumatice, nu numai distribuitoarelor.

    Simbolul de la exemplul anterior trebuie completat lateral, n stnga i n

    dreapta cu modul de comand.

    Exemplu:

    Putem spune c distribuitorul de mai sus este cu 3 ci i 2 poziii, normalnchis, comandat pneumatic indirect (cu pilot), iar revenirea pe poziie (resetarea) se

    face pneumatic, direct (fr pilot).

    Evident c, pe lng distribuitoare mai exist o mare varietate de simboluri

    asociate celorlalte aparate utilizate n instalaiile pneumatice. n Anexa 1 sunt

    prezentate o mare parte dintre aceste simboluri, utilizate n limbajul tehnic specific

    acionrilor i automatizrilor pneumatice.

    4. Tem experimental4.1 Se vor identifica elementele de acionare hidraulic i pneumatic din

    dotarea laboratorului. Pentru fiecare element identificat se va desena simbolul i se

    va nota denumirea elementului precum i funciunile pe care le execut.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    9/52

    Sisteme de acionare -9

    APLICAIA R. 2

    STRUCTURA I COSTRUCIA SCHEMELOR PEUMATICE

    1. Scopul lucrriiLucrarea i propune familiarizarea cu modul de structurare i construcie a

    schemelor pneumatice.

    2. Consideraii generaleSchema pneumatic este reprezentarea grafic a instalaiei pneumatice care

    echipeaz o main oarecare i are rolul de a facilita nelegerea funcionrii mainii,

    n primul rnd din punct de vedere pneumatic.

    3. Structura unei scheme pneumaticeSchema pneumatic poate fi privit ca o structur format din 5 nivele

    (figura 2.1) fiecare etaj coninnd o anumit categorie de elemente pneumatice. Toate

    elementele din schem sunt interconectate astfel nct s realizeze funciile cerute deutilizator.

    Fig. 2.1 Structura unei scheme pneumatice

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    10/52

    10 - Aplicaii

    1) Elementele care asigur alimentarea instalaiei cu energie pneumatic la

    parametrii cerui de sistem: presiune, debit, filtrare, ungere.

    2) Elementele de comand, care permit dialogul om-main: comenzi de

    pornire-oprire, selectare pentru diferite funcii sau moduri de lucru, etc. De obicei,

    toate aceste elemente sunt grupate ntr-un panou de comand, alipit instalaiei.

    3) Elementele de procesare: sunt echipamentele care asigur procesarea

    (interpretarea i distribuirea) semnalelor primite n instalaie: att a celor de

    comand, provenite de la tabloul de comand, ct i a celor de reacie, care sunt deobicei semnale ce ofer informaii despre starea mainii i/sau a procesului

    tehnologic desfurat. Elementele de procesare prelucreaz toate aceste semnale fie

    unitar, fie n anumite combinaii, realiznd diferite funcii logice.

    4) Elementele de comand final: sunt echipamente de distribuie a energiei

    pneumatice i reprezint etajul din care semnalele de comand sunt injectate direct

    elementelor de execuie: motoare liniare, rotative, oscilante, uniti de vidare, etc.

    5) Elementele de execuie: sunt echipamente care convertesc energia de

    presiune a aerului comprimat n energie mecanic pentru efectuarea lucrului mecanic.

    Fig. 2.2 Schem pneumatic structurat pe nivele

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    11/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    12/52

    12 - Aplicaii

    APLICAIA R. 3

    UTILIZAREA MEDIULUI FLUIDSIM

    1. Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu mediul FluidSim, de simulare a

    funcionrii instalaiilor pneumatice i hidraulice.

    2. Consideraii generale

    Mediul de lucru FluidSim este un pachet software special conceput pentru

    construirea schemelor de acionare pneumatice sau hidraulice i pentru simularea

    funcionrii acestora. Pogramul poate fi descrcat n varianta demonstrativ de la

    adresa www.fluidsim.com. Limitrile acestei variante constau n funcionarea unei

    sesiuni de lucru de doar 30 de minute (dup care se poate reporni programul) i

    imposibilitatea de salvare a schemelor construite. Pentru schemele de complexitate

    mic i medie (cele ce se vor construi pe parcursul laboratorului) intervalul de

    funcionare este suficient. Deasemenea, o modalitate de salvare a schemelor

    construite const n capturarea imaginii prezente pe ecran (print screen), decuparea i

    salvarea imaginii schemei sub form de fiier grafic (*.bmp, *.jpg) utiliznd un

    program de editare grafic (MS Paint, Gimp, Irfanview).

    3. Descrierea mediului de lucru

    Fereastra principal a aplicaiei (Figura 3.1) conine, pe lng meniurile i

    pictogramele standard (zona 1), trei zone distincte de lucru:

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    13/52

    Sisteme de acionare -13

    Figura 3.1 Fluidsim pneumatic fereastra principal

    Zona 2 foaia de lucru, reprezint suprafaa pe care se construieteschema propriu-zis. Componentele aduse pe aceast foaie se unesc ntre ele prin

    furtune virtuale reprezentate de linii, pornind de la una dintre componente. Metoda

    de trasare a acestora este similar cu desenarea unei linii n orice aplicaie grafic.

    Punctele de conectare a furtunelor (liniilor) la componente sunt simbolizate cu

    cerculee. Atunci cnd un furtun este trasat pn n dreptul unui punct de conectare,

    forma i culoarea pointerului mouse-ului se modific atenionnd asupra posibilitii

    de conectare cu acel racord. Pentru a realiza o conexiune ntre dou furtune

    (echivalentul utilizrii unui racord de tip T sau Y) un furtun trebuie desenat pornindde la o component pn la intersecia cu furtunul (linia) cu care se dorete

    conectarea. i de aceast dat pointerul i va schimba forma i culoarea indicnd

    posibilitatea conectrii.

    Zona 3 biblioteca de componente, este construit pe o structur

    colapsabil ierarhic i conine toate elementele necesare construirii unei scheme

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    14/52

    14 - Aplicaii

    pneumatice funcionale. Prima grup de elemente este denumit Supply elements

    (elemente de alimentare) i conine sursa de aer comprimat, compresoare, filtre,

    decantoare, grup de preparare a aerului comprimat, etc. A doua grup este cea a

    elementelor de acionare (actuators), care conine o larg varietate de cilindri cu

    simpl i dubl acionare, motoare oscilante i rotative precum i elemente de

    acionare din tehnica vacuumului (ventuze, generatoare de vid). Cea de-a treia grupa

    este cea dedicat aparatelor de comand i control. Acestea sunt separate n subgrupe

    conform categoriei din care fac parte: distribuitoare preconfigurate uzuale i specialeavnd diverse tipuri de acionare (manual, mecanic, electric, pneumatic);

    distribuitoare configurabile (Figura 3.2); aparate de control al presiunii i de

    selectare a sensului de curgere; aparate de reglare a debitului. Grupa a patra conine

    aparate speciale (temporizatoare i numrtoare pneumatice, alte blocuri i module

    funcionale). Cea de-a cincea grup are n componen aparate de msur i afiare a

    parametrilor funcionali.

    Fig. 3.2 Fereastra de configurare a unui distribuitor

    Zona 4 caseta de control a simulrii, conine butoanele de modificare a

    dimensiunii desenului pe foaia de lucru (Zoom) i butoanele de comand a simulrii

    propriu-zise (ruleaz, pauz, stop, derulare). La momentul rulrii funcionrii,

    traseele parcurse de aer se coloreaz diferit: conductele cu presiune ridicate au

    culoare albastru nchis i grosime mai mare (n funcie i de valoarea presiunii);

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    15/52

    Sisteme de acionare -15

    conductele cu presiune sczut (ventilate, de refulare) au culoare albastru deschis iar

    conductele de vacuum au culoare mov. Deasemenea sensul de curgere al fluidului

    printr-o conduct este reprezentat de sgei plasate n punctele de racordare. Exist i

    posibilitatea de modificare a vitezei simulrii alegnd Simulation din meniul de

    opiuni.

    Odat ce schema a fost construit prin amplasarea elementelor pe foaia de

    lucru i legturile ntre componente realizate se poate trece direct la simularea

    funcionrii ansamblului creat. Dac se dorete funcionarea la ali parametri dectcei alei implicit de ctre program acest lucru se poate realiza pentru fiecare

    component n parte. n figura 3.3 este prezentat fereastra de configurare a unui

    cilindru; acestuia i se pot modifica parametrii constructivi, i se poate adug sarcin

    extern sau profile de variaie a forei i deasemenea i se pot aduga etichete

    corespunztoare unor senzori de capt de curs.

    Fig. 3.3 Fereastra de configurare a unui cilindru.

    4. Tem experimental

    4.1 Utiliznd programul Fluidsim construii i simulai funcionarea a patru

    scheme pneumatice din setul disponibil n laborator.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    16/52

    16 - Aplicaii

    APLICAIA R. 4

    STUDIUL ELEMETELOR DE ACIOARE PEUMATIC

    1. Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu elementele de acionare pneumatic

    (motoare liniare, oscilante i rotative) i aplicabilitatea acestora.

    2. Consideraii generale

    ntr-o instalaie acionat pneumatic, elementele de execuie ale respectivei

    instalaii sunt motoarele pneumatice. Acestea transform energia pneumatic n

    energie mecanic ce servete la antrenarea mecanismelor instalaiei. Dup tipul

    micrii, motoarele pneumatice se mpart n trei mari categorii:

    - Liniare, unde micarea este liniar (cilindri pneumatici)

    - Rotative, unde micarea este de rotaie (motoare rotative)

    - Oscilante, care au o micare semi-rotativ (motoare oscilante)

    3. Construcia i funcionarea elementelor de acionare

    3.1 Motoarele liniare (cilindrii) au aplicaii foarte largi i se construiescntr-o gam tipo-dimensional extrem de diversificat. Cteva dintre

    categoriile mai des ntlnite sunt prezentate n continuare:

    cilindri cu simpl aciune (figura 4.1) sau cilindrii cu simplu efect se

    utilizeaz acolo unde doar pe cursa de avans (sau cea de retragere) este necesar

    dezvoltarea forei motoare: dispozitive de prindere i fixare, mpingerea pieselor,

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    17/52

    Sisteme de acionare -17

    opritoare, tane, etc. Astfel, doar o camer a cilindrului este alimentat cu aer

    comprimat, revenirea n poziia iniial realizndu-se sub aciunea resortului. Fora

    teoretic de avans (neglijnd frecrile interne) este dat de presiunea ce acioneaz

    pe suprafaa pistonului din care se substrage fora de reaciune a arcului.

    Fig. 4.1 Cilindru cu simpl aciune (cu arc)

    cilindri cu dubl aciune (figura 4.2) sau cilindrii cu dublu efect sunt

    utilizai cu precdere acolo unde ambele curse trebuie s dezvolte for motoare.

    Din punct de vedere constructiv prezint dou orificii pentru aer comprimat,

    prevzute n capacele cilindrului. Pentru deplasarea pistonului ntr-un sens

    (extindere) se conecteaz racordulA la presiune iar racordulB la atmosfer. Pentru

    a efectua cursa de retragere se inverseaz modul de conectare al racordurilor.

    Fig. 4.2 Cilindru cu dubl aciune

    cilindri cu dublu efect i frnare la capt de curs (figura 4.3); frnarea

    ansamblului mobil la capt de curs este necesar pentru a evita ocurile ce pot

    avaria cilindrii sau mecanismele puse n micare de acetia. Se poate observa c

    pentru ambele curse, de avans i de revenire, este prevzut un circuit suplimentar de

    evacuare a camerei pasive printr-o seciune droselizat.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    18/52

    18 - Aplicaii

    Fig. 4.3 Cilindru cu frnare la capt de curs

    Lum ca exemplu cursa de avans: n momentul n care manonul ajunge n dreptul

    etanrii, evacuarea camerei din dreapta nu se mai poate face prin spaiul dintre tija

    i capac. Aerul este obligat s curg prin orificiul a crui seciune este reglat de

    drosel. Aceast seciune fiind mult micorat, debitul de aer evacuat este mai mic.

    Rezultatul este apariia unei contrapresiuni n zona captului de curs ce se opune

    deplasrii pistonului spre dreapta, deci l frneaz. n funcie de reglajul efectuat

    asupra droselului se obine un efect de frnare mai redus sau mai puternic. Reglnd

    n mod diferit cele dou drosele, se obin efecte de frnare diferite pe capetele de

    curs.

    cilindri fr tij cu etanare mobil (figura 4.4) sunt utilizai acolo unde

    este nevoie de curse mari (pn la 4 metri) iar spaiul nu permite montarea unor

    cilindri clasici. Deasemenea prezint avantajul c sarcina nu se mai transmite

    pistonului, crescnd astfel fiabilitatea ansamblului i se reduce masa prii mobile,

    cu efecte benefice asupra dinamicii cilindrului.

    Fig. 4.4 Cilindru fr tij cu etanare mobil

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    19/52

    Sisteme de acionare -19

    Pentru a-i nelege funcionarea, presupunem c cilindrul este alimentat prin orificiul

    energetic din dreapta (A), iar cel din stnga este conectat la atmosfer; pistonul este

    mpins spre dreapta. Forma profilat a scobiturii pistonului determin mpingerea

    etanrii mobile n jos, oblignd-o s ias din locaul ei i facnd astfel loc pistonului

    pentru a putea avansa; etanarea mobil coboar i se sprijin pe pana anti-friciune

    n stnga, dup care este preluat n dreapta, mpins n sus i obligat s se reaeze

    n locaul profilat practicat longitudinal n cmaa cilindrului. Sub efectul de

    mpingere al acestei patine, precum i datorit presiunii aerului din camera activ(dreapta), garnitura mobil reface n permanen etanarea n spatele pistonului, pe

    msur ce acesta avanseaz; frnarea la cap de curs se produce similar ca la ceilali

    cilindri, impunnd golirea camerei pasive (n zona captului de curs) printr-un

    traseu ocolitor, droselizat.

    cilindri fr tij cu cuplaj magnetic (figura 4.5) sunt cilindri la care nu exist

    transmitere mecanic direct a forei ntre piston i sanie, deplasarea acesteia

    realizndu-se datorit atraciei magnetice care apare ntre perechile de magnei

    permaneni inelari ale cuplajului. Aceast for se opune deplasrii unui inel

    (interior) fa de perechea sa (din exterior). Ca atare, o deplasare a magneilor

    interiori sau exteriori atrage dup sine i deplasarea celorlali, mpreun cu ansamblul

    n care sunt fixai. Dac, de exemplu, orificiul A este conectat la presiune, iar

    orificiul B la atmosfer, pistonul se va deplasa spre dreapta, antrennd i sania care

    deplaseaz sarcina. Datorit limitrii forei de atracie dintre piston i sanie,

    ncrcarea acestui cilindru este limitat; dac se depaete valoarea maxim admis

    apare alunecarea sub sarcin, iar sania se dezlipete de piston.

    Fig. 4.5 Cilindru fr tij cu cuplaj magnetic

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    20/52

    20 - Aplicaii

    Motoarele oscilante sunt utilizate acolo unde sunt necesare micri de rotaie cu

    un unghi limitat (de obicei ntre 90 i 360 de grade). Cele mai rspndite sunt

    motoarele cu piston-cremalier i cele cu palet, care vor fi prezentate n rndurile

    urmtoare.

    motoare oscilante cu piston cremalier(figura 4.6) se utilizeaz atunci cnd

    sunt necesare momente de torsiune mari i unghiuri de rotaie fixe. Micarea de

    rotaie se obine la axul de ieire datorit angrenrii dintre cremalier ce unete cele

    dou pistoane i pinionul montat pe ax. Rotirea n sens orar a axului se realizeaz

    prin alimentarea cu aer comprimat a racordului A i ventilarea racordului B. Frnarea

    la capt de curs este similar cu soluia tehnic ntlnit la cilindri, folosind un

    traseu ocolitor droselizat. Patina are rolul de a ghida cremaliera i a asigura

    angrenarea cu pinionul.

    Fig. 4.6 Motor oscilant cu piston-cremalier

    motoare oscilante cu palet (figura 4.7) sunt utilizate atunci cnd se impun

    restricii de spaiu i greutate i cnd este necesar s se poat regla cursa unghiular

    ntre anumite limite. La alimentarea racordului A, aerul din camera respectiv

    foreaz rotirea paletei n sens orar, mpreun cu axul de ieire. Inversarea sensului se

    face prin alimentarea racordului B. Motorul nu dispune de frnare la capt de curs.

    Fig. 4.7 Motor oscilant cu palet

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    21/52

    Sisteme de acionare -21

    4. Teme experimentale

    4.1 Se vor identifica motoarele pneumatice aflate n dotarea laboratorului i

    se va stabili tipul de aplicaie/operaie potrivit de a fi executat de fiecare din tipurile

    de motoare (liniare i oscilante).

    4.2 Se vor calcula forele teoretice de avans i retragere pentru un cilindru

    de tip DSNU-20-100-PPV-A (ignornd forele de frecare). Presiunea de lucru

    pentru calcule se consider 6 bar (0,6 MPa).

    4.3 Se vor simula i executa practic schemele de mai jos (4.3.1-4.3.4),

    utiliznd echipamentele din dotarea laboratorului i se vor identifica particularitile

    funcionale ale fiecrei scheme:

    Tema 4.3.1 Tema 4.3.2

    Tema 4.3.3 Tema 4.3.4

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    22/52

    22 - Aplicaii

    APLICAIA R. 5

    STUDIUL ECHIPAMETELOR PEUMATICE DE DISTRIBUIE

    1. Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu echipamentele pneumatice de

    distribuie i comand precum i cu utilizarea acestora n instalaiile pneumatice.

    2. Consideraii generale

    Distribuitoarele sunt aparate pneumatice care au rolul de a distribui energia

    pneumatic pe anumite circuite, n funcie de comenzile pe care le primesc.

    Distribuitoarele sunt de nenlocuit, practic neexistnd circuit pneumatic (sau

    hidraulic) care s nu aib cel puin un distribuitor. Se execut ntr-o mare varietate

    tipo-dimensional, funcie de mai muli parametri, cum ar fi: numrul de ci i poziii, tipul de comand, soluia constructiv, cuplul de materiale, domeniul de

    utilizare, etc. Orice distribuitor se compune din dou pri principale: partea (etajul)

    de comand i partea (etajul) de distribuie. Partea de comand permite controlul

    distribuitorului prin activarea etajului de distribuie conform nevoilor de funcionare

    a instalaiei. Partea de distribuie realizeaz conexiunile ntre orificiile de intrare i

    cele de ieire, conform schemei de comutare, la primirea unei comenzi.

    3. Construcia i funcionarea echipamentelor de distribuie

    Dac n capitolele anterioare au fost detaliate simbolizarea i amplasarea n

    schemele pneumatice a distribuitoarelor, n continuare se va expune construcia i

    funcionarea ctorva tipuri mai des ntlnite n instalaiile industriale, organizate dup

    tipul de comand:

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    23/52

    Sisteme de acionare -23

    3.1 Distribuitoare cu supape. Sunt acele distribuitoare la care conexiunile

    interne se realizeaz cu ajutorul unor elemente de etanare de tip supap. Comanda

    este de obicei mecanic, cu ajutorul unui plunjer. n figura 5.1 este prezentat un

    distribuitor cu 3 ci i 2 poziii (3/2) cu supap sferic. Dac plunjerul este neapsat

    atunci racordul 2 se ventileaz n atmosfer prin orificiul 3 din plunjer. Legtura ntre

    racordurile 1 i 2 este blocat de supapa nchis. La apsarea plunjerului orificiul 3

    este izolat, supapa este apasat i se deschide legtura 1-2.

    Fig. 5.1 Distribuitor 3/2 cu supap sferic

    n figura 5.2 se prezint un alt distribuitor 3/2, de data aceasta cu supap

    disc. Funcionarea este asemntoare cu cea a distribuitorului anterior: la apsarea

    plunjerului, racordul 3 se izoleaz, supapa coboar, iar legtura 1-2 se deschide.

    Fig. 5.2 Distribuitor 3/2 cu supap disc

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    24/52

    24 - Aplicaii

    Un alt tip de distribuitor des ntlnit este cel din figura 5.3. Este tot de tipul

    3/2 normal nchis i se folosete ca senzor de capt de curs. Datorit faptului c

    fora de apsare pe rol trebuie s fie ct mai mic, acest distribuitor este unul pilotat.

    Rola apas plunjerul supapei de comand (care necesit for mic) pemind accesul

    aerului comprimat n spatele pistonului de pilotare care are suprafaa mai mare pentru

    a putea dezvolta fora necesar apsrii supapei principale a distribuitorului. Supapa

    de comand i pistonul de pilotare realizeaz astfel un etaj de amplificare pneumatic.

    O alt particularitate constructiv este aceea c prin rotirea etajului de amplificare iremaparea orificiilor se obine un distribuitor normal deschis.

    Fig. 5.3 Distribuitor cu rol, pilotat

    3.2 Distribuitoare cu sertar. Pentru a executa funciile de comutare aceste

    distribuitoare au n componena lor un sertar (cilindric, rotativ sau plan) care,

    mpreun cu nite garnituri de etanare, realizeaz legturile ntre unele orificii

    concomitent cu izolarea altora. n figura 5.4 se prezint un distribuitor 4/3 cu sertar

    rotativ, acionat manual cu manet. n corpul sertarului sunt practicate dou canale de

    forma unor arce de cerc care au rolul de a realiza legturile ntre orificii.

    Fig.5.4 Distribuitor 4/3 cu sertar rotativ

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    25/52

    Sisteme de acionare -25

    n poziia central a sertarului (manetei) orificiile 1 i 3 se afl n legtur cu canalele

    dar sunt izolate de celelalte dou orificii. Se spune c distribuitorul acesta are centrul

    nchis. Dac se rotete maneta spre stnga orificiul 2 va fi n legtur cu orificiul 1 i

    va primi presiune, iar 4 se va ventila n atmosfer prin 3. La rotirea manetei spre

    dreapta (trecnd prin poziia central), sensul de curgere a fluidului se va inversa.

    n figura 5.5 este prezentat un distribuitor 5/2 cu sertar cilindric, pilotat. La

    acest tip de distribuitor comutarea funciilor se realizeaz datorit seciunilor diferite

    ale sertarului care (prin deplasarea acestuia) astup sau deschid legturile dintrecavitile practicate n corpul distribuitorului, corespunztoare orificiilor de

    racordare.

    Fig. 5.5 Distribuitor 5/2 cu sertar cilindric, pilotat; poziia 1Comanda acestui distribuitor este realizat de ctre piloii (elementele de tip piston)

    montate la capetele sertarului. La alimentarea racordului de pilotare 12 (figura 5.5)

    sertarul este deplasat spre stnga realizndu-se legtura ntre racordurile 1 i 2

    respectiv 4 i 5. Pentru comutarea poziiei distribuitorului este necesar ventilarea

    racordului 12 i alimentarea racordului 14 (figura 5.6). Datorit faptului c

    distribuitorul nu revine n poziia iniial dup dispariia comenzii, spunem c este

    cu reinere sau bistabil. Dimensiunea mare a pistonului de pilotare asigur o

    comutare rapid i fr probleme chiar la presiuni de comand foarte mici (0,9 bar).

    Fig. 5.6 Distribuitor 5/2 cu sertar cilindric, pilotat; poziia 2

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    26/52

    26 - Aplicaii

    4. Teme experimentale4.1 Descriei funcionarea distribuitorului din figura de mai jos:

    4.2 Completai i executai practic urmtoarele scheme pneumatice:

    Executai o schem care s realizeze avansul i retragerea unui cilindru

    cu dubl acionare n ciclu automat (folosind senzori de capt de curs).

    Executai o schem care s funcioneze n ciclu automat i s respecte

    urmtoarea diagram de micare:

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    27/52

    Sisteme de acionare -27

    APLICAIA R. 6

    STUDIUL ECHIPAMETELOR PEUMATICE AUXILIARE

    1. Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu aparatele pneumatice care ndeplinesc

    funcii auxiliare n instalaiile pneumatice.

    2. Consideraii generale

    Aparatele pneumatice auxiliare sunt elemente care au funcii de condiionare

    i procesare a semnalelor, siguran a instalaiei, reglare i control a parametrilor

    agentului de lucru din circuitele pneumatice. Aceste aparate pot s fie supape care

    selecteaz calea de transmitere a unui semnal pneumatic, n funcie de anumiiparametri ai respectivului semnal (sens de curgere, condiie logic etc), fie elemente

    care permit reglarea vitezei motoarelor pneumatice prin reglarea debitului de aer care

    le traverseaz, fie supape regulatoare care proceseaz semnalul primit la intrare n

    funcie de parametrul presiune.

    3. Construcia i funcionarea echipamentelor auxilare

    3.1 Supapa de sens. Acest element permite curgerea fluidului doar ntr-un

    singur sens. n figura 6.1.a) este prezentat structura acestei supape: n corpul

    supapei se afl elementul mobil care n repaus se sprijin pe umrul de etanare, sub

    efectul de mpingere al resortului. Dac apare o curgere de fluid n direcia indicat

    de sgeat, fora de presiune mpinge elementul mobil, arcul se comprim, iar

    agentul de lucru trece prin spaiul dintre elementul mobil i corpul supapei. La o

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    28/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    29/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    30/52

    30 - Aplicaii

    Droselele de cale au montat n paralel o supap de sens, aceast structur

    permind variaia debitului pentru un singur sens de curgere: cnd curgerea are loc

    de la stnga la dreapta, aerul este obligat s treac prin seciunea reglat de

    obturator (urubul de reglare). La curgere invers elementul elastic de etanare cu

    rol de supap se deformeaz, opunnd o rezisten minim. Ca urmare, debitul de

    aer ocolete seciunea ngustat i traverseaz seciunea creat prin deformarea

    supapei. n figura 6.3.b) se prezint cele dou posibiliti de legare a droselelor n

    circuit (pe admisie stnga, pe evacuare dreapta). Cu excepia ctorva cazurispeciale, droselarea motoarelor pneumatice se face pe evacuare, datorit avantajelor

    acestei metode (for maxim disponibil, lipsa fenomenului de stick-slip).

    3.6 Supapa de succesiune (secvenial) (figura 6.4). Rolul su este de a

    conecta (sau deconecta) dou circuite pneumatice ntre ele atunci cnd ntr-unul din

    cele dou sau n alt circuit presiunea atinge o anumit valoare, prestabilit. Supapa

    de succesiune este omologul presostatului din circuitele electro-pneumatice i poate

    fi ntlnit n schem att n etajul de comand ct i n cel de for. Din punct devedere funcional, atunci cnd fora de presiune pe racordul 12 depete fora

    arcului, supapa se deschide, pilotul distribuitorului este alimentat i sertarul comut

    n cealalt poziie funcional.

    Fig. 6.4 Supap secvenial

    3.7 Supape regulatoare de presiune (figura 6.5). Aceste supape au dou

    funcii, la fel de importante: Permit reglarea presiunii ntr-un circuit pneumatic, n

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    31/52

    Sisteme de acionare -31

    aval, la orice valoare dorit, n domeniul de lucru al aparatului. Menin constant

    aceast valoare, reacionnd la orice tendin de variaie a presiunii din circuit.

    Considerm c regulatorul a fost reglat la o anumit presiune i se afl n echilibru.

    Dac n aval apare o cretere a presiunii, ca urmare a scderii consumului, asupra

    membranei apas o for suplimentar de presiune care o deformeaz, deplasnd-o n

    sus. Resortul supapei mpinge plunjerul i l menine solidar cu ansamblul

    membran, determinnd astfel o micorare a seciunii de intrare a aerului n

    regulator.

    Fig. 6.5 Regulator de presiune cu descrcare n atmosfer

    n acest fel, aportul de debit este redus, n conformitate cu scderea consumului din

    aval i regulatorul intr iari ntr-o stare de echilibru. Dac, dimpotriv, presiunea

    din aval scade, fora de presiune care prin intermediul membranei se opune

    destinderii resortului se micoreaz. Corespunztor, echilibrul regulatorului se stric

    i ansamblul supap-plunjer mpins de arc prin intermediul membranei se

    deplaseaz n jos, mrind debitul de aer ce traverseaz regulatorul. n momentul n

    care consumul suplimentar de aer din aval a fost compensat de un aport suplimentar

    din amonte, asigurnd meninerea constant a presiunii, regulatorul intr iar ntr-o

    poziie de ateptare. n cazul depirii presiunii reglate n aval, membrana se

    deformeaz elibernd orificiul de evacuare (descrcare) n atmosfer, prin orificiile

    de ventilare practicate n corpul regulatorului.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    32/52

    32 - Aplicaii

    4. Teme experimentale

    4.1 Construii practic schemele din figurile de mai jos i explicai

    funcionarea acestora. n cazul schemei b) considernd presiunea de lucru de 6 bar,

    determinai valoarea presiunii pe cursa de avans pentru care cilindrul este n

    echilibru de fore.

    a) b)

    Tema 4.1

    4.2 Verificai practic care este diferena ntre droselarea pe admisie i

    droselarea pe evacuare a unui cilindru pneumatic cu dublu efect, atunci cnd viteza

    de deplasare este foarte mic.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    33/52

    Sisteme de acionare -33

    4.3 Se consider instalaia pneumatic de acionare a unei prese, avnd

    schema din figura de mai jos. Considernd c: viteza i fora de presare pe cursa de

    avans trebuie s fie reglabile, retragerea pistonului se face cu vitez maxim dup

    atingerea forei de presare necesare i presa pornete doar dac ambele butoane sunt

    apsate, s se completeze i s se realizeze practic schema de acionare a presei.

    Tema 4.3

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    34/52

    34 - Aplicaii

    APLICAIA R. 7

    STUDIUL MUCHILOR PEUMATICI

    1. Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu construcia i funcionarea muchilor

    pneumatici.

    2. Consideraii generale

    Muchii artificiali pneumatici sunt dispozitive contractile, asemenea

    motoarelor liniare acionate cu ajutorul aerului comprimat (figura 7.1). Conceptul lor

    este foarte simplu: n esen muchiul artificial este format dintr-o membran nchis

    care sub aciunea presiunii aerului expandeaz radial i a crei capete axiale, legate prin fitinguri de organul acionat, se apropie dezvoltnd o for de contracie n

    lungul axei longitudinale asemntoare celei generate de muchii biologici

    (scheletici). Muchii artificiali se bucur de o serie de caracteristici i proprieti care

    i recomand: deosebit de uori, gabarit i mas redus pe unitatea de putere

    (1KW/kg), elasticitate (comportare ca de arc) datorat pe de-o parte compresibilitii

    aerului i pe de alta variaiei forei cu deplasarea, amortizarea ocurilor datorate

    impactului, posibiliti de conectare uoar, eficien energetic ridicat.

    Fig. 7.1 Muchi pneumatic schema de principiu

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    35/52

    Sisteme de acionare -35

    3. Descrierea standului

    n figura 7.2 se prezint standul experimental pentru determinarea valorii

    contraciei muchiului n funcie de presiunea aplicat. Determinarea valorii

    contraciei se face fr ca muchiul s fie ncrcat, prin alimentarea sa cu aer

    comprimat cu presiune variabil.

    Fig. 7.2 Stand experimental pentru determinarea valorii contraciei

    Muchiul pneumatic supus testelor este fixat cu un capt de banc, cu ajutorul

    furcii de capt i al unui ansamblu urub-piuli. Cellalt capt al muchiului

    acioneaz asupra tijei unui comparator, la rndul su fixat de banc cu ajutorul unor

    cleme. Regulatorul de presiune debiteaz aer comprimat att n muchi ct i ntr-un

    traductor de presiune dotat cu indicator digital pentru a afia cu precizie valoarea presiunii. Valoarea maxim a presiunii suportate de acest muchi este de 8 bar,

    valoare pentru care contracia este de 25% din lungimea n stare relaxat.

    Pentru efectuarea msurtorilor se vor utiliza valori ale presiunii cuprinse

    ntre 1 i 7 bar. Cu regulatorul setat la valoarea de 1 bar se monteaz comparatorul cu

    tija extins (apsat) astfel nct comparatorul s indice valoarea maxim. Odat cu

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    36/52

    36 - Aplicaii

    creterea presiunii n muchi, acesta se va contracta, simultan cu mrirea diametrului.

    Totodat, tija comparatorului se va retrage (datorit resortului intern) meninnd n

    permanen contactul cu captul liber al muchiului i indicnd lungimea de

    contractare. Schema pneumatic echivalent a standului descris anterior este

    prezentat n figura 7.3.

    Fig. 7.3 Schema pneumatic echivalent a standului

    4. Teme experimentale

    4.1 Se va ridica graficul presiune-lungime (p-L) pentru valori ale presiunii

    cuprinse ntre 1 bar i 7 bar. Reglarea presiunii se va face din 0,2 n 0,2 bar.

    4.2 Se va ridica graficul diametru lungime (d-L) pentru aceeai variaie apresiunii. Msurarea diametrului se va face cu ajutorul unui micrometru digital din

    dotarea laboratorului.

    Ridicarea graficelor se va realiza prin prelucrarea automat a datelor pe

    calculator, folosind un program la alegere.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    37/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    38/52

    38 - Aplicaii

    3.Descrierea sistemului

    3.1 Prima staie ce intr n

    componena sistemului este Staia de

    distribuie. Are rolul de a prelua

    piesele dintr-o magazie vertical i de

    a le depune pe platforma de msurare a

    staiei urmtoare. Extragerea unei

    piese din magazie se realizeaz cu

    ajutorul unui cilindru pneumatic cu

    dubl aciune. Piesa este apoi prins de ctre un prehensor vacuumatic (ventuz)

    aflat la captul unui bra oscilant. La rndul su braul este rotit 180 de ctre un

    motor oscilant cu dubl aciune.

    3.2 Cea de-a doua staie este

    Staia de testare. Aceasta are rolul de a

    determina cularea i nlimea piesei

    provenite de la staia precedent. Dup

    detectarea culorii platforma cu piesa

    este ridicat cu ajutorul unui cilindru

    fr tij spre zona de msurare. n

    cazul n care nlimea este

    corespunztoare, piesa este expulzat

    de pe platform (cu ajutorul unui

    cilindru cu dubl aciune) pe un plan nclinat prevzut cu orificii prin care se

    elibereaz aer comprimat, realiznd astfel avansul piesei. n cazul unei nlimi

    incorecte platforma coboar i piesa este expulzat n depozitul inferior.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    39/52

    Sisteme de acionare -39

    3.3 A treia staie este Staia de

    prelucrare. Este o staie acionat n

    ntregime electric, utiliznd motoare i

    electromagnei de curent continuu.

    Rolul su este de a simula executarea

    unei prelucrri (frezare) asupra piesei.

    Piesa este transportat ntre posturile

    de lucru cu ajutorul unei mese rotativeindexate. Mai nti se verific piesa s

    fie n poziia corect de prelucrare cu ajutorul unui electromagnet cu revenire cu

    arc. La postul urmtor piesa este fixat n vederea prelucrrii tot de ctre un

    electromagnet dup care motorul frezei este cobort n interiorul piesei de ctre un

    actuator liniar. Este pornit freza, simulndu-se prelucrarea, dup care freza se

    retrage. Ultimul post expulzeaz piesa cu ajutorul unui actuator electromagnetic

    oscilant.

    3.4 Ultima este Staia de

    manipulare. Are rolul de a plasa

    piesele ntr-unul din cele dou depozite

    cu plan nclinat n funcie de culoarea

    piesei preluate. Piesa este preluat cu

    un prehensor cu bacuri paralele, care

    este deplasat vertical de ctre un

    cilindru plat. Ansamblul prehensoruluieste deplasat orizontal i poziionat n

    dreptul depozitelor cu ajutorul unui

    cilindru fr tij cu dubl aciune.

    Odat poziionat, prehensorul este cobort iar piesa este eliberat n depozitul de tip

    plan nclinat.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    40/52

    40 - Aplicaii

    4. Teme experimentale

    4.1 Se vor identifica i nota elementele de acionare pneumatic precum i

    aparatele pneumatice (electro-pneumatice) de comand i control care le deservesc.

    Deasemenea se vor identifica i nota particularitile constructiv-funcionale ale

    fiecrui element de acionare.

    4.2 Se vor comanda individual staiile utiliznd panoul de comand

    manual, cu scopul de a trece o pies prin toate posturile celor patru staii, pn la

    depunerea n depozitul final.

    4.3 Se vor ridica schemele pneumatice ale celor trei staii acionate

    pneumatic.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    41/52

    Sisteme de acionare -41

    APLICAIA R. 9

    STUDIUL ACIORILOR PEUMATICE PROPORIOALE

    1.Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu echipamentele de acionare

    proporionale care ndepliesc funcii de poziionare pneumatic.

    2. Consideraii generale

    Controlul vitezei de deplasare a subansamblurilor mobile ale motoarelor

    pneumatice reprezint o problem deosebit de important a sistemelor de acionare

    pneumatice, la care precizia de poziionare reprezint o condiie impus. Modificarea

    n timp sau n spaiu a sarcinii antrenate conduce la abateri mari ale vitezei sau alepoziiei de oprire. Pentru meninerea constant a vitezei sau pentru asigurarea unei

    poziionri precise a elementului mobil se utilizeaz echipamente de control

    proporional al debitului, de tipul distribuitoarelor proporionale. Aceste

    distribuitoare au proprietatea c deplaseaz sertarul proporional cu tensiunea

    aplicat pe bobina electromagnetului de comand. n figura 9.1 este reprezentat un

    astfel de distribuitor proporional.

    Fig. 9.1 Distribuitor proporional FESTO

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    42/52

    42 - Aplicaii

    Sistemele de poziionare funcioneaz de regul n bucl nchis, elementul motor

    fiind cuplat cu un traductor de poziie, iar comanda distribuitorului fcndu-se de

    ctre un controler de ax.

    3.Descrierea standului

    n figura 9.2 este prezentat un sistem de poziionare cu ax pneumatic

    liniar. Sistemul este constituit din: axa pneumatic de tip DGP-32-750 (1),

    comandat de un distribuitor pneumatic proporional tip MYPE-5-3/8 (2); un

    traductor de deplasare ataat mecanic elementului mobil al axei de tip MLO-POT-

    750 (3).

    Fig. 9.2 Stand pentru studiul elementelor de pneumatic proporional

    Controlul deplasrii este realizat de un controler pentru programarea i

    memorarea poziiilor de lucru, a tipurilor de micare i a succesiunii acestora tip

    SPC200 (4) i de un element electronic de interfa de tip SPC-AIF-POT (5).

    Pentru msurarea parametrilor aerului comprimat (presiune, debit) n timpul

    funcionrii axei, standul mai dispune i de dou traductoare de presiune tip SDET-

    22T (6) precum i de dou traductoare de debit de tip SFE-LS (7). Aceste

    traductoare sunt cuplate la o interfa Easyport-RS232 (8). n figura 9.3 este

    prezentat schema echivalent a standului experimental.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    43/52

    Sisteme de acionare -43

    Fig. 9.3 Schema echivalent a standului experimental

    Att controlul poziiei axei pneumatice ct i afiarea parametrilor de lucru

    ai fluidului se pot face cu ajutorul calculatorului, prin intermediul a dou porturi

    seriale (unul pentru controlerul de ax i unul pentru interfaa traductoarelor). Axa

    pneumatic se poate comanda n mod direct, fr a fi necesar programarea

    controlerului utiliznd programul WinPISA. Din meniul Online se alege opiunea

    Diagnosis apoi Movement test X axis.... Astfel axa poate fi adus n orice

    poziie sau distribuitorului i se poate aplica direct tensiunea dorit pentru a obine o

    anumit deschidere. Pentru vizualizarea parametrilor aerului comprimat se

    utilizeaz programul FluidLab.

    4.

    Tem experimental

    4.1 Se va poziiona axa pneumatic succesiv n cele dou capete de curs i

    n poziie median cu ajutorul comenzii manuale din programul Winpisa i se vor

    monitoriza parametriip i Q ai aerului comprimat utiliznd programul Fluidlab.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    44/52

    44 - Aplicaii

    APLICAIA R. 10

    STUDIUL ISTALAIEI HIDRAULICE A ROBOTULUI RB-231

    1.Scopul lucrrii

    Lucrarea i propune familiarizarea cu construcia i funcionarea

    elementelor de acionare prezente n componena robotului hidraulic RB-231.

    2. Consideraii generale

    Robotul RB-231 este un robot industrial cu acionare hidraulic avnd o

    structur de tip TRTT. Efectorul final l constituie un dispozitiv de prehensiune

    orientabil cu dou bacuri utilizat pentru manipularea rotoarelor motoarelor electrice.

    Dulapul electric de comand i grupul generator de putere hidraulic sunt separate,legtura dintre acestea i robot realizndu-se prin intermediul unor magistrale

    electrice i hidraulice. n figura 10.1 este prezentat o imagine a robotului RB-231 i

    a grupului generator de putere hidraulic.

    Fig. 10.1 Robotul hidraulic RB-231 i grupul generator de putere hidraulic

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    45/52

    Sisteme de acionare -45

    3. Construcia i funcionarea robotului hidraulic RB-231

    Toate cuplele robotului sunt acionate hidraulic i vor fi detaliate n

    continuare:

    - Translaia de baz, const ntr-o sanie care deplaseaz ntreaga structur a robotului.

    Este acionat de un motor hidraulic rotativ pe care se afl montat un pinion ce

    angreneaz cu o cremalier solidar cu una dintre inele de baz. Motorul este

    comandat de o servovalv iar reacia de poziie este culeas de un poteniometru

    multitur. Poziionarea propriuzis se realizeaz cu ajutorul unui servoamplificator ce

    utilizeaz valoarea prescris i valoarea poteniometrului pentru a stabili dac s-a

    ajuns n poziia dorit. Schema unui astfel de servoamplificator este prezentat n

    figura 10.2.

    Fig. 10.2 Schema unui servoamplificator

    - Pivotarea, rotete ntregul robot prin intermediul unei transmisii cu lan. Cele dou

    capete ale lanului sunt ataate de tijele a dou pistoane hidraulice care lucreaz n

    tandem. Rotirea i poziionarea sunt de asemenea asigurate de o servovalv i un

    poteniometru rotativ.

    - Extensia braului, acionat de un cilindru cu dublu efect, extinde i retrage braul

    care const ntr-un arbore tubular cce culiseaz ntr-un lagr cu bile recirculante.

    Deasemenea este controlat de ctre o servovalv.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    46/52

    46 - Aplicaii

    - Translaia vertical, ridic i cobor braul robotului de-a lungul a dou coloane

    structurale i este acionat de un cilindru cu dublu efect comandat de o servovalv.

    Mecanismul de orientare execut trei micri, dou de orientare n plane

    perpendiculare i una de nchidere-deschidere a dispozitivului de prehensiune. Cele

    trei acionri sunt executate de motoare oscilante. Pentru orientare, unghiurile de

    rotire pot fi reglate cu limitatoare mecanice. Motoarele de orientare sunt comandate

    de distribuitoare 4/2 monostabile, iar cel de nchidere al prehensorului este comandat

    de un distribuitor hidraulic 4/2 cu reinere. Mecanismul de orientare i dispozitivul deprehensiune nu dispun de reacie de poziie.

    Grupul generator de putere hidraulic este construit n jurul unei pompe cu

    pistonae axiale cu debit reglabil, antrenat de un motor electric trifazat. Grupul

    generator mai dispune de asemenea de rezervor de ulei, filtre cu indicator de

    colmatare, un rcitor de ulei, supape de siguran, indicatoare de presiune i de un

    distribuitor principal.

    Pentru executarea diferitelor micri trebuie pornit pompa hidraulic i

    introdus secvena de cod pentru activarea panoului de nvare. Utiliznd acest

    panou mobil, se poate comanda execuia oricrei micri a robotului cu dou trepe de

    vitez, precum i oprirea de urgen.

    4. Teme experimentale

    4.1 Se vor aciona succesiv toate cuplele robotului utiliznd panoul de

    comand manual; se vor identifica i se vor nota elementele de acionare

    hidraulic a robotului; se vor identifica i nota elementele de distribuie i comand

    hidraulic a robotului; se vor identifica i nota elementele componente ale grupului

    generator de putere hidraulic.

    4.2 Se va ridica schema de acionare hidraulic a robotului.

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    47/52

    Sisteme de acionare -47

    BIBLIOGRAFIE

    1. Ciupe V., Diaconu A., Maniu I. Method of Enhancing the ControlCapabilities of Obsolete Hydraulic Robot Used in Didactic Activities -Robotica & Management Vol. 10, No. 1/ 2005

    2. Ciupe V., Maniu I. Flow Control Capabilities of a Standard PneumaticValve The 18th International DAAAM Symposium, 24-27 october2007, Zadar, Croatia

    3. Ciupe V., Maniu I., Grigorescu S. Internet-based visualization andcontrol of a flexible modular production system - Proceedings of

    RAAD'05, 14th International Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, Bucharest, May 26-28, 20054. Demian T., Banu V. Micromotoare pneumatice liniare i rotative Ed.

    Tehnic, Bucureti 19845. Dolga V., Maniu I. Sisteme de acionare Ed. Orizonturi Universitare,

    Timioara 20036. Dragan L. Posibiliti de utilizare a muchilor artificiali la acionarea

    protezelor/ortezelor - Annals of the Oradea University, vol V(XV)/2006 Fascicle of Management and Technological Engineering

    7. Dragan L., Ciupe V. - Some experimental results regarding themobilization of a revolute joint by means of fluidic muscles - Annals ofthe Oradea University, vol VII(XVII)/ 2008 Fascicle of Management

    and Technological Engineering8. Festo Didactic Romnia Pneumatic aplicat, Bucureti, 20039. Festo Didactic GMbH & Co. Pneumatics, Workbook, Basic level, 2002

    10. Festo Didactic GMbH & Co. TP101 Transparency set, 200011. Festo Didactic GMbH & Co. Festo MPS: Distribution, Testing,

    Processing, Handling Stations Manual, 200312. Festo Didactic GMbH & Co. Didactic catalog, 200813. Festo Didactic GmbH & Co. KG and Art Systems FluidSim 4

    Pneumatics, Users Guide, 200714. Festo AG & Co. Catalog de produse, www.festo.com, 200815. Hesse S. 99 Examples of Pneumatic Applications Festo AG & Co.

    200016. Ichim I. Pneumatic applied to logistic systems, Annals of the Oradea

    University, vol VI(XVI)/ 2007 Fascicle of Management andTechnological Engineering

    17. RB231 Tehnical specs (Mechanical and hydraulical) Documentaietehnic

    18. RB231 PC501 Panka 2 (Electronic and processing unit) Documentaie tehnic

    19. The Engineering Toolbox Tabele de conversie a presiunii,www.engineeringtoolbox.com, 2008

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    48/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    49/52

    Sisteme de acionare -49

    AEXA 1 SELECIE DE SIMBOLURI PETRU APARATE PEUMATICE

    Compresor Motor oscilant

    Pomp de vidCilindru cu simplu

    efect (cu arc)

    Motor electric deantrenare Cilindru cu dubluefect

    Filtru cu decantorCilindru cu dubluefect cu frnare la

    capt de curs

    FiltruCilindru cu dublu

    efect cu tijbilateral

    Ungtor

    Cilindru fr tij cu

    cuplaj mecanic

    Surs de aercomprimat

    Burduf pneumatic

    Grup de preparare aaerului comprimat

    (FRU)Muchi pneumatic

    Grup FRU reprezentaresimplificat

    Dispozitiv deprehensiune cu

    dublu efect

    Motor rotativ cu unsens de rotaie

    Generator de vid2

    31

    Mototr rotativ cudou sensuri de

    rotaieVentuz pneumatic

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    50/52

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    51/52

    Sisteme de acionare -51

    AEXA 2.1 COVERSIA ICH-MM PETRU FILETELE GAZ

    Mrime filetDiametrul

    exterior (mm)Diametrul

    mediu (mm)Diametrul

    interior (mm)Diametrul

    burghiului (mm)

    G 1/8 9,728 9,147 8,566 8,7

    G 1/4 13,157 12,301 11,445 11,8

    G 3/8 16,662 15,806 14,95 15,3

    G 1/2 20,955 19,793 18,632 19

    G 5/8 22,911 21,749 20,587 21

    G 3/4 26,441 25,28 24,118 24,5

    G 7/8 30,301 29,039 27,877 28,3

    G 1 33,249 31,77 30,201 30,7

    G 1 1/8 37,897 36,418 34,940 35,5

    G 1 1/4 41,91 40,431 38,953 39,5

    G 1 3/8 44,323 42,844 41,366 41,7

    G 1 1/2 47,803 46,324 44,846 45,2

    G 1 3/4 53,746 52,268 50,789 51

    G 2 59,614 58,135 56,657 57

    G 2 1/4 65,71 64,231 62,753 63

    G 2 1/2 75,184 73,705 72,227 72,5

    G 2 3/4 81,534 80,055 78,577 79

    G 3 87,884 86,405 84,927 85,5

    G 3 1/4 93,98 92,501 91,023 91,5

    G 3 1/2 100,33 98,851 97,373 97,5

    G 3 3/4 106,68 105,201 103,723 104

    G 4 113.03 111.551 110,073 110

  • 8/8/2019 SA Aplicatii

    52/52

    52 - Aplicaii

    AEXA 2.2 COVERSIA UITILOR DE MSUR PETRU PRESIUE

    Convertire dinConvertire n

    Pa(/m2)

    bar atm mm Hg mm H2O m H2O kg/cm2

    Pa (/m ) 1 10- 9,87.10- 0,0075 0,1 10- 1,02.10- bar 10 1 0,987 745 1,0197.10 10,197 1,0197atm 1,01.105 1,013 1 759,9 10132 10,13 1,03mm Hg 133,3 1,33.10- 1,32.10- 1 13,3 0,013 1,36.10- mm H2O 10 0,000097 9,87

    .10-5 0,075 1 0.001 1,02.10-4m H2O 10 0,097 9,87

    .10- 75 1000 1 0,102kg/cm 9,8.10 0,98 0,97 735 10000 10 1pound square feet 47,8 4,78.10- 4,72.10- 0,36 4,78 4,78.10- 4,88.10- pound squareinches (psi)

    6894,76 0,069 0,068 51,7 689,7 0,690 0,07

    inches Hg 3377 0,0338 0,033 25,33 337,7 0,337 0,034inches H2O 248,8 2,49

    .10- 2,46.10- 1,87 24,88 0,0249 0,0025

    Convertire dinConvertire n

    pound square feetpound square

    inches (psi)inches Hg inches H2O

    Pa (/m2) 0,021 1,450326.10- 2,96.10- 4,02.10- bar 2090 14,50 29,61 402atm 2117,5 14,69 29,92 407

    mm Hg 2,79 0,019 0,039 0,54mm H2O 0,209 1,45.10- 2,96.10- 0,04m H2O 209 1,45 2,96 40,2kg/cm 2049 14,21 29,03 394

    pound square feet(psf)

    1 0,0069 0,014 0,19

    pound squareinches (psi)

    144 1 2,04 27,7

    inches Hg 70,6 0,49 1 13,57inches H2O 5,2 0,36 0,074 1


Recommended