Kon-41.3023 HYDRAULIIKKA JA PNEUMATIIKKA

Sarja 0
Kon-41.3023
HYDRAULIIKKA
JA
PNEUMATIIKKA
Alustus
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Luentorunko (1-4)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Miksi pneumatiikkaa
Hydrauliikka vs. pneumatiikka
Sähkö vs. pneumatiikka
Pneumatiikan rajat
Fysiikkaa pneumatiikan takana
Katsaus piirikaavioihin
Paineilman tuottaminen/huoltosarjat
Venttiilit
Toimilaitteet
Piirikaaviot
Sähköpneumatiikka
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Lukumateriaalia
Kurssikirja:
• Pneumatiikka, Asko Ellman et al., EDITA
Piirrustusmerkit:
• SFS 2247 / ISO 1219, löytyy kirjaston elektronisesta
aineistosta
http://www.nelliportaali.fi/V/?func=find-db-1-locate&mode=locate&restricted=all&F-WCL=sfs
Pneumatiikan mallintamisesta (ei kuulu kurssiin):
• Pneumatic Drives, Peter Beater, Springer
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Mitä opetamme ja miksi
•
•
•
•
•
•
Paljon käytetty teknologia
Tiedät milloin olisi hyvä käyttää
Tiedät rajoitteet
Tunnet yleisimmät komponentit
Osaat lukea ja tuottaa piirikaavioita
Tiedät mistä saa lisää tietoa
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Milloin pneumatiikka käytetään?
•
•
•
•
•
•
Kevyet kappaleet
Nopea liike
”päädystä päätyyn” tapahtuva liike
Pehmeä tartunta
Hygienia
Palo ja räjähdysvaaralliset tilat
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Pneumatiikan edut verrattuna
sähköön
•
•
•
•
•
•
Edulliset komponentit
Huollon helppous
Ei kipinöi
Helppo (ja turvallinen) asennettavuus
Hyvin nopeat liikkeet
Voi ylikuormittaa
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Pneumatiikan edut verrattuna
hydrauliikkaan
•
•
•
•
•
•
Edulliset/kevyet komponentit
Helppo energiansiirto
Ei öljyvuotoja (siisti, hygieninen ja ymp. yst.)
Paloturvallinen
Yksinkertainen / helppo asentaa
Nopeat liikkeet
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Pnaumatiikan rajoitteet
•
•
•
•
•
Paine rajoitettu yleensä 7 bar / 10 bar (miksi?)
Suhteellisen pienet voimat/väännöt
Joustaa => asemasäätö haasteellista
Äänen nopeus
Kokonaishyötysuhde n. 5-20 %, kuitenkin
paljon käytetty teollisuudessa =>
• n. 10 % maailman teollisuuden energian
kulutuksesta menee pneumatiikkaan (arvio)
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Esittelyvideo
• http://www.youtube.com/watch?v=cxTsXgWnDM
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Mitä paine on?
• Kaasun paine vs. nesteen paine
• Lämpö ja paine (pullo pakkasessa)
• Lämpö, paine ja tiheys
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Ilman tiheys ja normiarvot
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Ideaalikaasu = kuviteltu mallikaasu
• Ideaalikaasu ~ ilma huoneen lämmössä alle 20–30 bar (2–3 Mpa)
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Fysiikkaa ideaalikaasun tapauksessa
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Paine ja tilavuus
p
= 0 (vakio paine, isobaarinen)
= 1 (vakio lämpötila, isoterminen)
= 1,4 (lämpöä ei siirry, adiabaattinen)
=
(vakio tilavuus, isokoorinen)
v
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Painealueet (logaritminen asteikko)
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Pneumatiikkajärjestelmä
SMC-pneumatics Finland Oy, Esite ja koulutusmateriaali
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Tomiliaitteet
• Käydään läpi luennolla, lukumateriaalia
harjoituksessa jaettavassa opetusmonisteessa
• Sylinterit, moottorit, lihakset, palkeet
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Venttiilit
• Käydään läpi luennolla
• Lukumateriaalia harjoituksessa jaettavassa
opetusmonisteessa.
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Piirikaaviot
•
•
•
•
Windows Visio
SMC-Pnaumatic Circuit Draw
Festo Fluid Sim
Automation Studio
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Ilman tuottaminen
Varhaiset ”kompressorit”
Vesikompressori
Kompressoreilla:
• Ruuvikompressori (Öljyvoidellut, vesivoidellut ja kuivat)
• Mäntäkompressori (yksivaiheinen, kaksivaiheinen, kalvo)
• Lamellikompressori, nesterengaskompressori, z-ruuvi.
• Kineettisesti puristavat (radiaali-, aksiaalikompressori)
• Muut
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Ilman jakaminen
•
•
•
Suora verkko (edullinen)
Rengasverkko (tasaisempi
ilmanpaine kaikissa pisteissä)
Edellisten yhdistelmä (osa
verkosta voidaan sulkea huoltoa
varten)
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Säiliöt/paineilman varastointi
• Toimii ilmavarastona
• Tasaa kulutushuippuja
• Vaimentaa
painevaihteluita
• Jäähdyttää ilmaa
• Toimii
vedenerottimena
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Ilman valmistelu/huoltosarjat
• Usein samassa
yhteydessä mukana myös
painemittari ja
paineenrajoitusventtiili
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Ilman esikäsittelyn symboleita
• Suodatin/veden erotin
• Automaattinen tyhjennys
• Veden erotin
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä
Sarja 0
Komponenttien symbolit
(Feston käytäntö)
•
•
•
•
•
•
•
•
V = ohjausventtiili/sulkuventtiili yms.
B = rajaventtiili (anturi)
S = painonappi
A = sylinteri/toimilaite
M = kela
1V1=ykköspiirin ykkösventtiili
1B2 = ykkössylinterin kakkosraja
K = rele
Aalto-yliopisto / Koneenrakennustekniikka / Hydrauliikan Ryhmä