MECCATRONICA. Modulo 3: tecnica pneumatica

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1 MECCATRONICA Modulo 3: tecnica pneumatica Esercizi (concetto) Matthias Römer Università Tecnica di Chemnitz, Germania Concetto europeo per la Formazione Continua in Meccatronica di personale esperto nella produzione industriale globalizzata Progetto UE no Minos, durata dal 2005 al 2007 Progetto UE no. DE/08/LLP-LdV/TOI/ MINOS ++, durata dal 2008 al 2010 Il presente progetto è finanziato con il sostegno della Commissione europea. L autore è il solo responsabile di questa pubblicazione (comunicazione) e la Commissione declina ogni responsabilità sull uso che potrà essere fatto delle informazioni in essa contenute.

2 Partners per la creazione, valutazione e diffusione dei progetti MINOS e MINOS**. - Chemnitz University of Technology, Institute for Machine Tools and Production Processes, Germany - np neugebauer und partner OhG, Germany - Henschke Consulting, Germany - Corvinus University of Budapest, Hungary - Wroclaw University of Technology, Poland - IMH, Machine Tool Institute, Spain - Brno University of Technology, Czech Republic - CICmargune, Spain - University of Naples Federico II, Italy - Unis a.s. company, Czech Republic - Blumenbecker Prag s.r.o., Czech Republic - Tower Automotive Sud S.r.l., Italy - Bildungs-Werkstatt Chemnitz ggmbh, Germany - Verbundinitiative Maschinenbau Sachsen VEMAS, Germany - Euroregionala IHK, Poland - Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Polen - Euroregionale Industrie- und Handelskammer Jelenia Gora, Poland - Dunaferr Metallwerke Dunajvaros, Hungary - Knorr-Bremse Kft. Kecskemet, Hungary - Nationales Institut für berufliche Bildung Budapest, Hungary - Christian Stöhr Unternehmensberatung, Germany - Universität Stockholm, Institut für Soziologie, Sweden Articolazione del materiale didattico Minos : moduli 1 8 (manuale, soluzioni e esercizi): Conoscenze fondamentali/ competenze interculturale, gestione del progetto/ tecnica pneumatica/ azionamenti elettrici e controlli automatici/ componenti meccatronici/ sistemi meccatronici e funzioni/ attivazione, sicurezza e teleservizio/ manutenzione remota e diagnosi Minos **: moduli 9 12 (manuale, soluzioni e esercizi): Prototipazione Rapida/ robotica/ migrazione/ Interfacce Tutti i moduli sono disponibili nelle seguenti lingue: tedesco, inglese, spagnolo, italiano, polacco, ceco e ungherese Per ulteriori informazioni si prega di contattare Dr.-Ing. Andreas Hirsch Technische Universität Chemnitz Reichenhainer Straße 70, Chemnitz Tel.: + 49(0) Fax.: + 49(0) minos@mb.tu-chemnitz.de Internet: oder

3 Tecnica pneumatica Minos 1 Pneumatica 1.1 Aria compressa Esercizio 1 Rispondi alle seguenti domande: In che modo cambia la temperatura di un gas quando viene compresso? Quali tipi di compressori vengono usati più frequentemente? Quali sono i metodi possibili più comuni per essiccare l aria compressa? In quale ordine sono disposti i singoli componenti all interno delle unità Che cosa indica la freccia che passa attraverso la molla nel simbolo delle valvole di controllo di direzione? Che scopo ha il foro di ventilazione in una valvola di controllo di pressione? E cosa succede quando il foro è chiuso? Quali funzioni possiede un serbatoio di aria compressa? 3

4 Minos Tecnica pneumatica 1.2 Azionamento di un cilindro a semplice effetto Esercizio 2 Un cilindro a semplice effetto deve muoversi verso l esterno quando viene premuto un pulsante. Quando questo viene rilasciato il cilindro torna nella sua posizione di partenza. Completa lo schema del circuito. Rispondi alle domande: In che modo bisogna intervenire sul circuito in modo da permettere al cilindro di compiere normalmente la sua corsa verso l esterno e tornare indietro soltanto dopo aver premuto l apposito pulsante? In questo caso, cosa bisogna prendere in considerazione per quanto che riguarda le valvole di controllo di direzione? Perchè un cilindro a semplice effetto è in grado di lavorare in una sola direzione? Che funzione ha il foro di ventilazione nella camera del pistone a stelo di un cilindro a semplice effetto? Cosa bisogna prendere in considerazione riguardo alla forza attiva in una valvola a sede che trasmette valori differenti di pressione? 4

5 Tecnica pneumatica Minos Implementazione dell esperimento Sistema i componenti sulla tavola per l esperimento. I componenti vanno sistemati preferibilmente come nello schema di circuito. Successivamente i componenti devono essere connessi ai tubi. I tubi devono avere buona tenuta alle connessioni. L aria compressa va attivata all interno dell unità di mantenimento. La pressione deve essere regolata a 6 bar. Premendo il pulsante il cilindro deve effettuare la corsa verso l esterno. L esperimento deve essere eseguito con valvole a sede e valvole a spola. Successivamente le valvole a spola dovranno essere provate per il ritorno alla posizione di riposo. Figura 1: azionamento di un cilindro a semplice effetto 5

6 Minos Tecnica pneumatica 1.3 Azionamento di un cilindro a doppio effetto Esercizio 3 Un cilindro a doppio effetto deve effettuare la corsa verso l esterno non appena viene premuto il pulsante, e tornare indietro subito dopo il suo rilascio. Completa lo schema del circuito. Rispondi alle seguenti domande: Perchè un pistone ha bisogno di un magnete a forma di anello? Quale posizione assume un comune cilindro a doppio effetto quando viene applicata la pressione su tutte e due le connessioni? Di quanto è superiore il consumo d aria dei cilindri a doppio effetto rispetto a quelli a semplice effetto? (calcolo approssimativo) Qual è la differenza tra una freccia singola ed una doppia nelle valvole di controllo di direzione? 6

7 Tecnica pneumatica Minos Implementazione dell esperimento Sistema i componenti sulla tavola per l esperimento. I componenti vanno sistemati preferibilmente come nello schema di circuito. Successivamente i componenti devono essere connessi ai tubi. I tubi devono avere buona tenuta alle connessioni. L aria compressa va attivata all interno dell unità di mantenimento. La pressione deve essere regolata a 6 bar. Quando il pulsante non è premuto il cilindro deve correre verso l interno, e deve effettuare la corsa verso l esterno soltanto premendo il pulsante. successivamente i differenti livelli di lunghezza. Figura 2: azionamento di un cilindro a doppio effetto 7

8 Minos Tecnica pneumatica 1.4 Regolazione indiretta di un cilindro Esercizio 4 Un cilindro a doppio effetto deve correre verso l esterno non appena si preme un pulsante, e tornare indietro subito dopo il suo rilascio. La valvola di controllo di direzione, che viene utilizzata per attivare il cilindro, deve operare pneumaticamente premendo un pulsante. Completa lo schema del circuito. Indica tutte le connessioni delle valvole. Rispondi alle seguenti domande: In quale caso la valvola che agisce sul cilindro viene azionata indirettamente? Qual è la distanza massima ammissibile tra il pulsante e la valvola? Perchè una valvola di controllo di direzione ad azionamento pneumatico non è in grado di cambiare posizione quando il valore dell aria compressa è di 1,5 bar? Qual è la posizione di una valvola di controllo di direzione 3/2 in un pilota di controllo? Che funzione ha un pilota di controllo? 8

9 Tecnica pneumatica Minos Implementazione dell esperimento Sistema i componenti all interno della tabella. I componenti devono essere sistemati preferibilmente come nello schema del circuito. Successivamente i componenti devono essere connessi ai tubi. I tubi devono avere buona tenuta alle connessioni. L aria compressa va attivata all interno dell unità di mantenimento. La pressione deve essere regolata a 6 bar. Premendo il pulsante non è premuto il cilindro deve effettuare la corsa Una valvola di controllo della pressione è connessa al supporto del contat- essa assicura il passaggio della valvola di controllo di direzione ad azionamento pneumatico. Per le valvole di controllo di direzione con molla ad aria, l esperimento va eseguito con diversi livelli della pressione di lavoro. Figura 3: azionamento indiretto di un cilindro a doppio effetto 9

10 Minos Tecnica pneumatica 1.5 Azionamento di un cilindro mediante una valvola ad impulso Esercizio 5 Un cilindro a doppio effetto deve effettuare la corsa verso l esterno non appena viene premuto il pulsante e rimanere in questa posizione anche dopo che il pulsante viene rilasciato. Il cilindro deve tornare indietro soltanto premendo il secondo pulsante. Completa lo schema del circuito. Indica le connessioni delle valvole. Rispondi alle seguenti domande:: Cosa avviene se si premono contemporaneamente tutti e due i pulsanti? In quale stato si trova una valvola ad impulso alla quale viene applicata pressione senza che vengano premuti i pulsanti? In questo caso qual è la posizione del cilindro? Quali valvole ad impulso forniscono priorità differenti per il controllo delle connessioni d aria? Un cilindro a semplice effetto deve essere azionato per mezzo di una valvola ad impulso. Abbiamo a disposizione soltanto valvole di controllo di direzione di tipo 5/2. Come è possibile eseguire questo controllo? 10

11 Tecnica pneumatica Minos Implementazione dell esperimento Sistema i componenti sulla tavola per l esperimento. I componenti vanno sistemati preferibilmente come nello schema di circuito. Successivamente i componenti devono essere connessi ai tubi. I tubi devono avere buona tenuta alle connessioni. L aria compressa va attivata all interno dell unità di mantenimento. La pressione deve essere regolata a 6 bar. il cilindro inizierà la corsa verso l esterno non appena viene applicata l aria compressa. Questo deve essere preso in considerazione quando si attiva l aria compressa. I cilindri si muovono quando viene premuto brevemente uno dei pulsanti. Mantieni premuto uno dei pulsanti. Successivamente premi il pulsasnte ancora libero ed osserva la reazione della valvola ad impulso e del cilindro. Ripeti questa operazione in ordine inverso. Figura 4: azionamento di un cilindro utilizzando una valvola ad impulso 11