Název školy Integrovaná střední škola technická, Vysoké Mýto, Mládežnická 380 Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0374 Inovace vzdělávacích metod.

Prezentace na téma: "Název školy Integrovaná střední škola technická, Vysoké Mýto, Mládežnická 380 Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0374 Inovace vzdělávacích metod."— Transkript prezentace:

1 Název školy Integrovaná střední škola technická, Vysoké Mýto, Mládežnická 380 Číslo a název projektu CZ.1.07/1.5.00/ Inovace vzdělávacích metod EU - OP VK Číslo a název klíčové aktivity III/2 inovace a zkvalitnění výuky pomocí ICT Autor Ing. Milan Solil Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ATM_4S_SL_11_07 Název Pneumatické obvody Druh učebního materiálu Prezentace PowerPoint Předmět Automatizace Ročník Čtvrtý Tematický celek Otáčivé a kyvné pneumatické motory Anotace Druhy otáčivých a kyvných pneumatických motorů Metodický pokyn Seznámit žáky s konstrukcí a požadavky, které jsou kladeny na otáčivé a kyvné pneumatické motory, jejich druhy a možnosti využití jednotlivých druhů v pneumatických obvodech. 45 minut Klíčová slova Rotační pohony, kyvné pohony Očekávaný výstup Žák je schopen aplikovat jednotlivé otáčivé a kyvné pneumatické motory, jejich konstrukci, značení a charakteristiky pro realizaci v pohonech. Datum vytvoření

2 07. Otáčivé a kyvné pneumatické motory
Rotační pohony Pístové do 6000 ot/min axiální radiální Lamelové do ot/min Turbínové do ot/min

3 Rotační pneumatický pohon
- Rotační pneumatické motory jsou pro svou nízkou hmotnost vzhledem k poměrně velkému výkonu používány k pohonu různých druhů nářadí a zdvíhacích zařízení. - Pneumatické rotační motory mají výhodu v možnosti jednoduše přestavovat velikost výkonu, otáček, směru otáček a točivého momentu. - Otáčky jsou však také závislé na zatížení motoru. - Pneumatické rotační motory jsou přetížitelné.

4 Lamelový pneumatický motor
- Princip lamelového motoru vychází z kovového válce - rotoru excentricky umístěného ve statoru. - V radiálních drážkách rotoru jsou umístěny volně posuvné lamely. - Lamely jsou odstředivou silou vysouvány k plášti statoru a tvoří tak pracovní komory, jejichž objem se zvětšuje ve směru otáčení a ve výfukové výseči se znovu zmenšuje. - Rozpínáním stlačeného vzduchu se přeměňuje tlaková energie na kinetickou a tím dochází k otáčení rotoru.

5 Lamelový pneumatický motor
princip funkce 1. Začátek pracovního cyklu, lamela 7. je úplně zatlačena. 2. Plnění pracovního prostoru motoru. 3. Hrana vstupního kanálu uzavře prostor komory. 4. Začíná výfuk vzduchu. 5. Pracovní prostor se zmenšuje a vytlačuje vzduch. 6. Hrana uzavírá komoru. Lamelové motory Princip lamelového motoru vychází z kovového válce - rotoru excentricky umístěného ve statoru. V radiálních drážkách rotoru jsou umístěny volně posuvné lamely. Lamely jsou odstředivou silou vysouvány k plášti statoru a tvoří tak pracovní komory, jejichž objem se zvětšuje ve směru otáčení a ve výfukové výseči se znovu zmenšuje. Rozpínáním stlačeného vzduchu se přeměňuje tlaková energie na kinetickou a tím dochází k otáčení rotoru.

6 Lamelový pneumatický motor
složení motoru 1. Víko motoru 2. Rotační válec 3. Lamela 4. Plášť motoru Obr..

7 Turbínový pneumatický motor
U turbínového pohonu se ještě výrazněji projeví výhody vysokého využití výstupního výkonu při malé hmotnosti. Funkce vychází z principu, který je popsán následovně: - V parciálním ostřiku probíhá přeměna velkého dílu obsažené tlakové energie na energii kinetickou, tzn. tlak je silně redukován a proudí na první oběžné kolo nadzvukovou rychlostí. - V prvním oběžném kole se přemění směr proudu vzduchu a předaná energie se mění na rotační pohyb. - Vzduch je dále směrován do rozváděcího kola, kde se opět mění jeho směr pro působení energie po směru otáčení prvního oběžného kola, a průchodem druhým oběžným kolem dojde k přeměně zbytkové energie na krouticí moment.

8 Turbínový pneumatický motor
Pneumatické turbínové pohony pro ruční nářadí Pneumatické motory nacházejí stále větší využití, a to především díky svým nesporným výhodám oproti elektrickým motorům. Významné jsou především jako pohon pro ruční nářadí. Hlavní výhodou pneumatických motorů je vysoký poměr výkonu a hmotnosti. Pneumatické motory nabízí srovnatelný výkon při zástavbě pouze 1/5 rozměru nebo 1/3 konstrukční velikosti elektromotoru. To je důležité především u ručního nářadí, neboť při dlouhodobém užívání je znatelná každá úspora jeho hmotnosti. Výkon Výkon pneumatického motoru dosahuje svého maxima zhruba v polovině volnoběžných otáček. Pro zajištění vyšší účinnosti při měnící se zátěži a pro přizpůsobení volnoběžných otáček se využívá automatický regulátor otáček, který na principu odstředivé síly ovládá tlak vzduchu proudícího do motoru. Tím se do dosažení maximálního výkonu motoru docílí průběžně se měnící spotřeby podle zátěže nářadí. V prostoru turbínového pohonu je energie stlačeného vzduchu přeměňována na kinetickou energii pohánějící ruční nářadí. Výkonová zatížitelnost Pneumatický motor je možno zcela bez problémů vystavit vysokým zatížením, přičemž jeho plný krouticí moment zůstane zachován a nedojde k žádnému poškození. Teplotní poměry Pneumatický motor je velmi odolný vůči teplotám, přehřátí je díky přetížení prakticky vyloučeno. Lze přidat i izolaci, která chrání obsluhu před prochladnutím rukou, které by mohlo být způsobeno expanzí vzduchu při zátěži. Odvod vzduchu od nástrojeHluk způsobený vyfukovaným vzduchem se utlumí vhodným tlumičem hluku. Tento vzduch je většinou odváděn od těla obsluhy hadicí, která je koaxiálně spojena s hadicí přívodní.V průběhu vývoje pneumatických pohonů bylo navrženo nesčetné množství typů motorů, z nichž největšího významu dosáhly motory lamelové. Mimo lamelové motory jsou využívány turbíny a pro nejvyšší počet otáček pak zubové motory. Lamelové motory Princip lamelového motoru vychází z kovového válce - rotoru excentricky umístěného ve statoru. V radiálních drážkách rotoru jsou umístěny volně posuvné lamely. Lamely jsou odstředivou silou vysouvány k plášti statoru a tvoří tak pracovní komory, jejichž objem se zvětšuje ve směru otáčení a ve výfukové výseči se znovu zmenšuje. Rozpínáním stlačeného vzduchu se přeměňuje tlaková energie na kinetickou a tím dochází k otáčení rotoru. Turbínové pohony U turbínového pohonu se ještě výrazněji projeví výhody vysokého využití výstupního výkonu při malé hmotnosti. Funkce vychází z principu, který je popsán následovně: V parciálním ostřiku probíhá přeměna velkého dílu obsažené tlakové energie na energii kinetickou, tzn. tlak je silně redukován a proudí na první oběžné kolo nadzvukovou rychlostí. V prvním oběžném kole se přemění směr proudu vzduchu a předaná energie se mění na rotační pohyb. Vzduch je dále směrován do rozváděcího kola, kde se opět mění jeho směr pro působení energie po směru otáčení prvního oběžného kola, a průchodem druhým oběžným kolem dojde k přeměně zbytkové energie na krouticí moment. Tento princip byl poprvé použit u pneumatického nářadí a zaručuje vysokou efektivitu a výkon velkým počtem otáček. Charakteristika výkonu odpovídá lamelovým motorům. Na rozdíl od lamelových motorů je možný provoz bez oleje, neboť oproti lamelovému motoru nedochází v pracovním prostoru k žádnému tření.Více než 80 typů pneumatického ručního nářadí, vyznačujícího se optimálním poměrem výkonu a hmotnosti, dobrou ovladatelností, ergonomickým provedením, spolehlivým a bezpečným provozem a jednoduchou obsluhou a údržbou, nabízí společnost Deprag CZ, a. s., české zastoupení německé firmy Deprag Schulz. Oběžné kolo II Převáděcí kolo Oběžné kolo I Vstupní rozvaděč Obr.: Kód článku: Vyšlo v MM : 2006 / 9, v rubrice Trendy / MSV 2006, Strana 94

9 Kyvný pneumatický motor
Kývavé motory S rotorem S křídlem S ozubeným hřebenem a pastorkem

10 Kyvný pneumatický motor
požadavky na výběr motoru - Těsnost motoru, kyvné pohony s křídlem jsou již z důvodu své konstrukce méně těsné než kyvné pohony s ozubeným hřebenem a pastorkem - Pracovní úhel, kyvné pohony s křídlem dosahují většího pracovního úhlu - Provozní tlak – kyvné pohony s křídlem z důvodu vyššího tření potřebují vyšší provozní tlak než kyvné pohony s ozubeným hřebenem a pastorkem

11 Kyvný pneumatický motor s křídlem
- Stlačený vzduch působí na jednu nebo dvě plochy křídla (lamely, lopatky), spojeného s hřídelí, uloženou ve valivých ložiskách. - Obvod křídla (lamely, lopatky) je proti tělesu pohonu utěsněn trojrozměrným elastomerovým těsněním. - Kyvné pohony tohoto typu mají většinou těleso válcového tvaru, vyrobené z hliníkových slitin. - Výstupní členy (hřídele, příruby) těchto pohonů konají otáčivý pohyb kyvný v rozsahu 90°, 180° a 270°. - Volný konec průchozí hřídele lze spojit s nástavcem pro upevnění snímačů polohy, s nástavcem s přestavitelnými dorazy pro omezení úhlu kyvu hřídele nebo kombinací obou nástavců. kyvné pohony s rotorem s křídlem s ozubeným hřebenem a pastorkem 7. Pneumatické kyvné pohony Pneumatické kyvné pohony mají při konstrukci manipulátorů stále větší význam. Lze jimi, v kombinaci s ostatními prvky, polotovary otáčet a obracet, otevírat a uzavírat různé klapky a ventily. Požadavkem je, aby pneumatický kyvný pohon měl malé rozměry, nízkou hmotnost a plynulý pohyb výstupního členu. Kyvné pohony dělíme podle principu funkce do dvou skupin: Kyvné křídlové pohony Stlačený vzduch působí na jednu nebo dvě plochy křídla (lamely, lopatky), spojeného s hřídelí, uloženou ve valivých ložiskách. Obvod křídla (lamely, lopatky) je proti tělesu pohonu utěsněn trojrozměrným elastomerovým těsněním. Kyvné pohony tohoto typu mají většinou těleso válcového tvaru, vyrobené z hliníkových slitin. Výstupní členy (hřídele, příruby) těchto pohonů konají otáčivý pohyb kyvný v rozsahu 90°, 180° a 270°. Volný konec průchozí hřídele lze spojit s nástavcem pro upevnění snímačů polohy, s nástavcem s přestavitelnými dorazy pro omezení úhlu kyvu hřídele nebo kombinací obou nástavců. Pneumatické motory s rotorem s křídlem (lamelou, lopatkou) mají proti motorům s ozubeným hřebenem a pastorkem následující přednosti: • přímý přenos krouticího momentu na výstupní hřídel • jednoduchou konstrukci s malým počtem součástí • bez mechanického převodu mezi hnacím a poháněným členem (výstupní hřídelí) soustavy Hlavní nevýhodou je netěsnost mezi křídlem rotoru a komorami tělesa, která se pohybuje v řádu několika cm3/min.

12 Kyvný pneumatický motor s křídlem
- přímý přenos krouticího momentu na výstupní hřídel - jednoduchou konstrukci s malým počtem součástí - bez mechanického převodu mezi hnacím a poháněným členem (výstupní hřídelí) soustavy Obr. SMC Industrial Automation CZ s.r.o., SMC_SKRIPTA_CZ_new.IDD – LG1_ Einfuehrung.pdf [online] [cit. 24. května 2013]. Str. 59 Dostupné z WWW:

13 Kyvný pneumatický motor s ozubeným hřebenem a pastorkem
- Hřídel pohonu, uložená ve valivých ložiskách, tvoří s pastorkem jeden celek. - Do ozubení pastorku zabíhá ozubení tyče, přesouvané do koncových poloh písty. - Na tělese pohonu jsou drážky pro upevnění snímačů polohy. - Výstupní hřídele těchto motorů konají otáčivý pohyb kyvný v rozsahu 90° nebo 180°. - Ve srovnání s pohony s rotorem s křídlem dosahují větších krouticích momentů.

14 Kyvný pneumatický motor s ozubeným hřebenem a pastorkem
Obr. SMC Industrial Automation CZ s.r.o., SMC_SKRIPTA_CZ_new.IDD – LG1_ Einfuehrung.pdf [online] [cit. 24. května 2013]. Str. 59 Dostupné z WWW:

15 Kyvný pneumatický motor s ozubeným hřebenem a pastorkem
Obr. SMC Industrial Automation CZ s.r.o., SMC_SKRIPTA_CZ_new.IDD – LG1_ Einfuehrung.pdf [online] [cit. 24. května 2013]. Str. 59 Dostupné z WWW:

16 Použitá literatura: SMC Industrial Automation CZ s.r.o., Vlastnosti stlačeného vzduchu [online] [cit. 5. září 2013]. Dostupné z WWW: JURNÍČEK, J. Návrh a realizace laboratorní úlohy řízení elektro-pneumatického manipulátoru FESTO. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí diplomové práce Ing. Stanislav Věchet, Ph.D..