Cele lekcji

  • Poznasz definicję sterowania i pneumatyki.
  • Dowiesz się, w jakich obszarach techniki wykorzystuje się napędy pneumatyczne.
  • Będziesz umiał wskazać zalety i ograniczenia techniki pneumatycznej.

Podstawowe pojęcia

Sterowanie to proces celowego oddziaływania sygnałów wejściowych na wyjścia według odpowiednich algorytmów – reguł sterowania.

Pneumatyka to dział techniki zajmujący się tworzeniem i wykorzystaniem urządzeń, które wykorzystują energię gazu i pary do rozwiązywania określonych zadań (do pracy mechanizmów wykonawczych).

Obszary zastosowań pneumatyki

  • Napędy obrotowe (silniki pneumatyczne) – do montażu i demontażu połączeń gwintowych, wiercenia, szlifowania.
  • Napędy liniowe (siłowniki pneumatyczne) – do podawania, mocowania, przesuwania, wyrzucania, podnoszenia.
  • Napędy udarowe – do wycinania, prasowania, nitowania.
  • Urządzenia do chwytania i przemieszczania elementów.
  • Urządzenia pomiarowe i kontrolne.

Zalety pneumatyki

  • Powszechna dostępność powietrza jako czynnika roboczego.
  • Możliwość transportowania sprężonego powietrza przewodami i magazynowania go w zbiornikach.
  • Niewrażliwość urządzeń na wahania temperatury, działanie pól elektromagnetycznych i promieniowanie.
  • Możliwość pracy w obiektach zagrożonych eksplozją i pożarem.
  • Duże prędkości tłoka siłowników – do 4 m/s.
  • Wysokie prędkości obrotowe: do 30 000 1/min dla silników pneumatycznych i do 450 000 1/min dla małych turbin.
  • Trwałość, odporność na uszkodzenia i łatwość naprawy.

Wady i ograniczenia

  • Sprężarki i szumy wypływającego powietrza wymagają nakładów na ochronę przed hałasem.
  • Mgła olejowa z wypływającego powietrza zanieczyszcza otoczenie miejsca pracy.
  • Ruchy są silnie zależne od obciążeń.
  • Trudności z uzyskaniem małych i stałych prędkości ruchu.
  • Ze względu na zakres ciśnień, do uzyskania dużych sił trzeba stosować siłowniki o dużych średnicach.
  • Dokładne doprowadzenie ruchomej części siłownika do żądanego położenia wymaga twardego zderzaka.
  • Konieczność stosowania urządzeń amortyzujących zderzenia zespołu ruchomego ze zderzakiem lub pokrywami siłownika.

Zapamiętaj

Pneumatyka jest tania, bezpieczna i szybka, ale mało dokładna. Tam, gdzie liczy się precyzja pozycjonowania lub bardzo duże siły, stosuje się hydraulikę lub napędy elektryczne.