Atestat - Motoare Pneumatice

7/22/2019 Atestat - Motoare Pneumatice

1/19

1

MINISTERUL EDUCATIEI NATIONALE

COLEGIUL TEHNIC ,,GHEORGHE BALS ADJUD

JUDETUL VRANCEA

PROIECTPENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE ACOMPETENTELOR PROFESIONALE

PROFIL TEHNIC

CALIFICAREA:

TEHNICIAN MECATRONIST

COD COR 3114113

INDRUMATOR: ABSOLVENT:

PROF. ING. CLASA a

XIIa A

-2013-


2/19

2

TEMA PROIECT:

MOTOARE PNEUMATICE

Realizat de Severin Andrei

[email protected]


3/19

3

Cuprins:

Cuprins:Argument .................................................................................................................................................. 4

1. Noiuni introductive .............................................................................................................................. 5

2. Motoarele pneumatice liniare.................................................................................................................... 6

3. Motoare pneumatice speciale ................................................................................................................ 9

3.1. Motoare cu mai multe pistoane solidarizate .................................................................................... 9

3.2. Motoare fr tij ......................................................................................................................... 10

3.3. Motoare antirotaie .................................................................................................................... 11

3.4. Motoare cu curs scurt .............................................................................................................. 12

3.5. Motoare cu cmaa deformabil ................................................................................................. 12

3.6. Motoare cu mai multe poziii ...................................................................................................... 13

4. Motoare cu membran ............................................................................................................................ 14

5. Motoarele pneumatice rotative................................................................................................................ 15

6. Motoarele pneumatice oscilante .............................................................................................................. 17

7. Generatorul de vacuum ........................................................................................................................... 18

BIBLIOGRAFIE ..................................................................................................................................... 19


4/19

4

Argument

Sistemele de acionare potfi: mecanice, electrice, pneumatice i hidraulice.Sistemelepneumatice sunt preferate ntr-un numr marede aplicaiiindustriale

datorit unor avantajeca: simplitate constructiv, robustee, fiabilitate,productivitate, pre de cost mai sczut,utilizabil n medii cu pericolde explozie, n

general, asemenea sisteme sunt folosite atunci cnd:-trebuie controlate fore i momente devalori medii;- viteza de deplasare a sarcinii nu trebuie s respecte cu strictee o numit lege;

-poziionarea sarciniinu trebuie fcut cu precizie ridicat;-condiiile de funcionare sunt severe (pericol de explozie, incendiu, umiditate

etc);-trebuie respectate norme stricte igienico-sanitare (n industria alimentar,farmaceutic, tehnic dentar).


5/19

5

1.Noiuni introductive

Motoarele pneumatice au rolul funcional de a transforma energia fluidului(aici aer comprimat) ntr-o energie mecanic pecare o transmit prin organele deieire mecanismeloracionate. Dup tipul procesului de transformare a energiei

pneumatice n energie mecanicmotoarele pneumatice se mpart n:motoarepneumostatice sauvolumice; la aceste motoare procesul detransformareare loc pebaza modificrii permanente a unor volumedelimitate de prile mobile iprilefixe ale camerelor active ale motorului;motoare pneumodinamice,cunoscute i sub denumirea de turbine

pneumatice; la aceste motoare energia pneumostatica a mediului de lucrueste transformat ntr-o primaetap n energie cinetic, care apoi este larndul ei transformat n energic mecanic. nsistemele de acionare

pneumatice n marea majoritate a cazurilor motoarele folosite suntmotoarevolumice.

Organul de ieire al unui motor pneumatic poate fi o tij sau un arbore.nprimul cazorganul de ieire are o micare rectilinie alternativ (cazul cilindrilor icamerelor cumembran), n timp ce n cel de-al doilea caz micarea acestuia estefie de rotaie alternativ(cazul motoarelor oscilante), fie de rotaie peunghi

nelimitat (cazul

motoarelor rotative).Un alt criteriu de clasificare a motoarelor pneumatice l reprezint modul n

care serealizeaz micarea organului de ieire; dup acest criteriu se disting:motoare cu micarecontinua i motoare cumicare incremental.

n generalmainile pneumatice sunt reversibile, adic pot funciona cagnerator (pomp) i ca motor.Din cauza randamentului, ca motoare se folosesc nspecial cele cupiston, mai rar cele rotative.


6/19

6

2. Motoarele pneumatice liniare

Motoarele pneumatice liniare efectueaz lucrul mecanic printr-o micare

rectilinie,ele se mai numesc i

cilindri pneumatici.

Micarea organului de ieire areloc ntre doupoziii limit, stabilite constructiv sau funcional, ce definesc cursamotorului.Dup modul n care sunt separate celedou camere funcionalemotoarele pneumaticese pot clasifica n:

cilindri, la aceste motoare separarea se face prin intermediul unui piston4,Iaretanarea se realizeaz prin intermediul unorgarnituri nemetalice;

camere cu membran, la acestemotoare rolul pistonului este preluat de omembrannemetalic, care realizeaz i etanarea celor dou camere.

Din punct de vedere constructiv motoarelepneumatice liniare (fig. 1) sunt formatedin dousubansambluri principale:

subansamblul carcas: format din cma1i capace2i3; subansamblul piston formatdin piston4i t

ij5.

Fig. 1Cilindru pneumatic

Motoarele pneumatic au aplicatii foarte largi si se construiesc intr-o gamatipodimensionala extreme de diversificata.

Simbolurile unor cilindri pneumatic sunt reprezentate in figura 2.

Diametre : 6- 320 mm; Lungimea cursei: pn la 4m; Viteze:

-cilindrii de uz general: pn la 1,5 m/s;-cilindrii de uz special: pn la 10 m/s;

Fore: pn la 50000N.Dup tipul constructiv, se poate face o clasificare general acilindrilor:

Cilindrii cu simplu efect:- cu revenire cu arc;


7/19

7

-cu revenire sub aciunea uneifore rezistente. Cilindrii cu dublu efect:-cu tij unilateral;

-cu tij bilateral. Cilindrii n tandem:-cu amplificare de for;

-avnd cursa n dou trepte.Dup posibilitatea de frnare

la cap de curs: Cilindrii fr frnare la cap

de curs. Cilindriicu frnare la cap

de curs:

-reglabil;-ne reglabil.

n figura 3 este prezentat un cilindru cu simplu efect cu revenire cu arc. Dacracordul A este alimentat cu aer de la compresor, pistonul este mpins cu o for,care va determina deplasarea acestuiaspre dreapta, racordul B este conectat laatmosfer. Cnd racordul A va fi conectat laatmosfer, resortul6determinrevenirea pistonului la poziia iniial.


8/19

8

n figura 4. este prezentatun cilindru cu dublu efect cu tijunilateral frfrnare lacap decurs.Cilindrul are dou racorduri dealimentare: pentrucursa de avans se alimenteaz de la sursracordul A, iar racordul Beste conectatlaatmosfer, iar pentru cursa de retragerese alimenteaz racordul Bi racordulAse ventileaz(aceast manevr seface cu ajutorul distribuitoarelor).

Exist cazuri cnd este necesarfrnarea la capt de curs, pentru aevita

ocurile carepot duce la deteriorarea mecanismuluiacionat sau chiar acilindrilor.

n figura 5 este prezentat un cilindru cu dublu efect cufrnare reglabil la ambelecapete. Cilindrul are dou racorduri de alimentare:

pentrucursa de avans se alimenteaz racordul A, iar racordul Beste conectat laatmosfer, iar pentru retragere se alimenteazracordul Bi racordul Aseventileaz. Seobserv cfiecarecapt de curs este prevzut cu un circuitsuplimentar de evacuare a camerei inactive printr-o seciune droselizat. Lum caexemplu cursa de avans: n momentul n caremanonul 4ajunge n dreptul etanrii6,evacuarea camerei din dreapta nu se mai poate faceprin spaiul dintretijicapac. Aerul este obligat s curgprintr-un orificiu a crui seciuneeste reglatde droselul2.Deoarece seciune de evacuare a aerului este mult mai mic,rezultun efect de frnare a pistonului. n funcie de reglajul droselului, rezult un efect defrnare mai redus sau mai mare.Reglnd cele dou drosele nmoduri diferite, se obin vitezedefrnare diferite pentru cele dou

sensuri.


9/19

9

In figura 6 este prezentat un cilindru cu dublu effect cu tija bilateral.Forta unui cilindru este data de relatia: F = p .S , unde:

ppresiunea aerului comprimatS-aria sectiunii pistonului

3.Motoare pneumatice speciale

Pentru a satisface o gam larg de aplicaii, exist o serie de motoare deconstruciespecial, numite motoare speciale.Cele mai importante construcii de acest tip sunt:

motoare cu mai multe pistoane solidarizate; motoare fr tij;

motoare antirotaie; motoare cu curs scurt; motoare cu cma deformabil; motoare cu mai multe poziii.

3.1. Motoare cu mai multe pistoane solidarizate

Aceste motoare se folosesc acolo unde exist restricii privind gabaritulradial, sau ncazurile n care este necesar la un anumit diametru o for mai maredect cea care rezultdin relaia F=pS. Pentru astfel de situaii se construiesccilindrii cu doupistoane (fig. 7).Acest cilindru are patru racorduri dealimentare: pentru cursa de avans suntalimentateracordurile AiB,iar CiDsunt conectate la atmosfer, iar pentru


10/19

10

cursa de ntoarcere racordurile CiDsunt alimentate, iar AiBsunt ventilate.Fora dezvoltat de cest cilindrueste aproape dubl faa de cel cuun singur pistonde acelai diametru.

3.2. Motoare fr tijExist aplicaii n care gabaritul axial nupermite montarea cilindrilor clasici

(cu tij),n acest cazse utilizeaz motoare fr tij. Soluiile posibile sunt: motoare cu cablu sau band; motoare cu legtur rigid; motoare cu cuplaj magnetic.

Motoare cu cablu sau band(fig. 8) transmit micare alternativ a pistonului1,prin intermediul cablului

2,

la sania

3,

la care se cupleaz sarcina cetrebuie antrenat.Cablul de seciunecirculareste confecionat din plasticsau metal plastifiat, i estenfuratpeste roile4i5.Existconstrucii la care cablul este nlocuitcu o lamel elasticdeseciunedreptunghiular.

Motoare cu legtur rigid. n figura 9.aeste prezentat simbolul, iar n figura9.b, vederea unui motor liniar culegtur rigid. n interiorul corpului1(fig.9), exist un piston care este legatrigid de cruciorul2,de care este legatansamblul mobil care trebuie deplasat.

Deplasarea

cruciorului se face pe uncanal prelucrat n corpul motorului.


11/19

11

Motoare cu cuplaj magnetic.Laaceste motoare transmiterea micriide la pistonul 1 (fig. 6.10) la msuamobil

2,la care se cupleaz sarcina

ce trebuie antrenat, se face printr-uncuplaj magnetic. Pentru aceasta,

pistonul1i msua2sunt prevzutecu un numr demagnei permaneni4.Pentrua uura cuplarea magnetic,este necesar ca eava3s fieconfecionat dintr -un materialnemagnetic, ca de exemplu: aliaj dealuminiu, alam etc.

3.3. Motoare antirotaieSunt motoare utilizate in cazul in care sarcina antrenata nu trebuie sa seroteasca in jurul axei longitudinal.n figura 11 a este prezentat simbolul, iar n figura 11 .b, vederea unui motor

liniar antirotaie. Acest motor este utilizat n cazul cnd sarcina antrenatnu trebuie s se roteascn jurul axei longitudinale. Cilindrul are dou tije paralele1, pe care se deplaseaz cruciorul2,de care se legat ansamblul mobil care trebuie deplasat.


12/19

12

3.4. Motoare cu curs scurtn cazul n care sarcina trebuie deplasat pe o distan mic (sub 100mm),

se potfolosi cilindri cu o construcie special(fig.12). Comparativ cu construcia clasic

seconstat urmtoarele diferene: Cmaa exterioar este nlocuit cu piesa1n care este prelucrat alezajulcilindrului; Lipsete capacul posterior, orificiul de alimentare

este prelucrat n piesa

1; Capacul anterior 2este montat n interiorul piesei

1,fiind fixat cu un inel elastic3; Pistonul5are pe el un inel de etanare4.

3.5. Motoare cu cmaa deformabiln aceast categorie intr motoarele liniare la

care deplasarea sarcinii se obine prin

deformarea unui elemente elastic (fig. 13). Elementuldeformabil3se realizeaz dincauciuc sau metal.Considernd piesa2fix, sub efectul aeruluicomprimat elementul elastic3se deformeaz; piesa decapt1,mobil, se va apropia de piesa fix2,dezvoltnd astfel ofor de tragere.


13/19

13

3.6. Motoare cu mai multe poziiiS-a artatdeja ca unul dintre dezavantajele motoarelor pneumatice liniare

const nfaptul c poziionarea precis a sarcinii antrenate se poate face numai n

dou poziii de pecursa de lucru. Aceste poziii pot fi capete de curs, sau poziiiintermediare de pe curs,stabilite cu ajutorul unor limitatori mecanici. In lipsaacestora din urm, orice altpoziie de pe cursa de lucru este greu de controlat,din cauza compresibilitiaeruluicomprimat. Se potns concepe i realizavariante de motoare care s permit oprireaprecis ntr-un numr limitat de

poziii.n figura 14 este prezentat un cilindru care permite oprirea n patru puncte

de pecursa de lucru. In structura acestui cilindru exist trei ansambluri mobileindependente1, 2i3care se pot deplasa cu curseles1, s1+s2i respectivs1+s2+s3,diferite ca valoare. Celepatru poziii se obin dupcum urmeaz:

poziia"0"(poziia reprezentat n fig.14): atunci cnd cele trei orificii nusuntalimentate cu aer comprimat; aceast poziiese obine fie subefectul sarcinii antrenate, fiecu ajutorul unor arcuri (nefigurate); poziia"A":atunci cnd este alimentat numai primul orificiu; n acest cazsarcinase deplaseaz pe distanas1; poziia "B":atunci cnd sunt alimentate primul i cel de-al doilea orificiu;n acestcaz sarcina se deplaseaz pe distanas1+s2; poziia "C: atunci cnd sunt alimentate toate cele trei orificii; n acest caz

sarcina sedeplaseaz pe distanas1+s2+s3.


14/19

14

4. Motoare cu membran

Avantajele fa de celecu piston: lipsa frecrii, construcie mai simpl,siguran nfuncionare (la cele cu piston, garnitura pistonului se poate lipi de

cilindru, cea ce

duce lablocarea lui).

Dezavantaje: cursa redus a tijei (pn la 60 mm), limitarea presiunii delucruimpus de rezistena membranei.

n figura 15. este prezentat schema unui cilindru cu membran, avndurmtoarelepricomponente: 1-membran elastic; 2, 3 discuri de rigidizare;4-tij; 5- resort derevenire; 6- corp; 7- capac.

Forma membranei poate fi: plan(fig.15.a), trapezoidal (fig.15.b), gofrat(fig.15.c),cilindric (fig.15.d), iar materialul dincare se confecioneaz este cauciucul,careuneori, pentru a avea o rezisten latraciune mai mare, conine inserii din

bumbac saufibre de sticl.

Dup modul n care se realizeaz cursa de revenire se disting:camere cusimplaciune (fig.15) i camere cu dubl aciune (are dou orificii pentrupresiune).


15/19

15

5. Motoarele pneumatice rotative

La motoarele pneumatice rotative aerul comprimat rotete rotorul cu palete,caretransmite micarea de rotaie la mecanismul acionat.

n figura 16. sunt reprezentate simbolurile unor motoare pneumatice rotative.

n figura 17. este prezentat un motor rotativ cu dublu sens.Pe rotorul aezatexcentric fa de corp,se gsesc mai multe palete dispuse radial. Paletele suntmeninute n contact cu peretelecarcasei datorit forei centrifuge. Dac se poateregla excentricitatea rotorului fa decarcas motorul devine cu debit variabil.

Numrul de palete este n general cuprins ntre 3 i10;creterea numrului depalete mretecuplul motor, determin omai mare siguran nfuncionare. Darodat cu creterea numrului de paletese complic tehnologia de execuieimontaj a motorului.


16/19

16


17/19

17

6. Motoarele pneumatice oscilante

La aceste motoare arborele de ieire are o micare de rotaie, care are locntreanumite limite, stabilite constructiv sau funcional, cedefinesc cursamotorului.

Dup modul cum se obine micarea derotaie alternativ se ntlnesc :

motoarecu cilindru i mecanism de transformare amicrii de translaiealternativen micarea de rotaie alternativ; cel mai ntlnite mecanismesunt pinion -cremalier,urub-piuli sau cam spaial;motoare de construcie special. n figura 18 esteprezentatschema unuimotor cu doi cilindrii i mecanism pinion-cremalier, avnd urmtoarele

pri componente: 1-cilindrii; 2 - arbore; 3 - pinion; 4 -tij cu cremalier;5-piston. Sub aciuneaaerului comprimat pistoanele 5din cei doi cilindrii 1efectueaz o micare rectilinie alternativ,micare care se transform datoritangrenajului cremalier-pinion ntr-o micare de rotaiealternativ a

pinionului3,fixat pe arborele 2.

Uzual aceste motoare se construiesc pentru unghiuri de rotaie de 90, 180 i360. ncategoria motoarelor de construcie special se potncadra :

motoarele cu palete (fig. 19.a); motoarele cu membrane (fig. 19.b); motoarele cu burdufuri (fig. 19.c).


18/19

18

7. Generatorul de vacuum

n figura 20 este prezentat un generator de vacuum. Generatorul este alctuitdintr-un distribuitor, un regulator de presiune cu evacuare n aer i o ventuz.Distribuitoruleste de tip 3/2 cu acionare pneumatic monostabil. La racordulIVse leag ventuza.

Fig. 20Generatorul de vacuum


19/19

19

BIBLIOGRAFIE

1. Puscas, I., Luncan, R.Actionari pneumatic,Editura CD Press, Bucuresti,2012.

2. Cosoroaba, V.,Georgescu, Gh., Visan, R.Actionari pneumatic,EdituraTehnica, Bucuresti, 1974.

3. Drimer, D. s. a.Roboti industriali si manipulare,Editura Tehnica,Bucuresti, 1985.

4. FestoFundamentals of Pneumatic Control Engineering, Textbook,Esslingen, 1989.

5.

FestoCatalog general, Esslingen, 1996.6. Florea, J.,Panaitescu,V.- Mecanica fluidelor,Editura Didactica siPedagogiga, Bucuresti, 1979.

7. Florea, S., - Elemente de reglaj si automatizare,Editura Didactica siPedagogica, Bucuresti, 1996.

8. Florea,S.,Dumitrache,I.Elemente de executie hidraulice si pneumatic,Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1967.

9. Dick.D.,s.a.Mecatronica Manual pentru clasa a XI-a,Bucuresti: DeltaPublishing House, 2004.

10.De Lorenzo GrupPneumatica DL 8172RManuale di servizio,Rozzano, Italy, 2005.

Atestat - Motoare Pneumatice

Documents

Transcript of Atestat - Motoare Pneumatice