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.