Raspuns Examen

1. Noţiuni generale despre acţionări pneumatice şi hidraulice Performanţ ele maş inilor de lucru depind într-o mare măsură de tipul acţ ionării lor, care transformă energia termică, electrică, pneumatică, sau hidraulică în energie mecanică. Agentul energetic al acţ ionărilor pneumatice ş i hidraulice este aerul comprimat, sau lichidul (uleiul) comprimat, care dezvoltă o forţ ă, care poate deplasa liniar diferite organe de lucru. Aerul însă este compresibil, de aceea presiunile pneumatice sunt limitate până la 10 bari. Uleiul practic nu este compresibil, de aceea asigură presiuni ş i forţ e foarte mari de până la 300 bari, iar masele, gabaritele ş i dimensiunile acţ ionărilor hidraulice sunt relativ mici. Fiecare din aceste tipuri de acţ ionări posedă anumite particularităţ i ş i proprietăţ i, precum ş i avantaje ş i dezavantaje. Cele mai simple, rapide ş i mai ieftine sunt acţ ionările pneumatice, însă ele sunt limitate în presiune ş i posedă un randament scăzut de circa 30-40%, datorat compresibilităţ ii aerului. Acţ ionările hidraulice nu sunt limitate în presiune, de aceea asigură puteri mult mai mari, posedă un randament mai înalt de circa 50-75%, însă sunt mai costisitoare, poluante ş i mai lente (vitezele maxime de deplasare a uleiului nu depăş esc 3 m/s, iar de deplasare a aerului – 30-40 m/s). Cele mai rapide, nepoluante ş i efective sunt acţ ionările electrice, randamentul cărora variază între 70 – 97% , însă au o fiabilitate mai scăzută ş i o temperatură limitată a mediului de funcţ ionare. Miş carea naturală a acţ ionărilor electrice este rotativă, iar miş carea acţ ionărilor pneumatice ş i hidraulice - liniară, realizată cu ajutorul unor cilindri cu piston în interior, în calitate de motoare de acţ ionare. Forţ a statică , dezvoltată de un cilindru pneumatic, sau hidraulic, este direct proporţ ională cu presiunea aplicată „p” ş i cu suprafaţ a pistonului S : FS =pS. 2. Particularităţi şi aplicaţii ale acţionărilor pneumatice Acţionările pneumatice au mai multe avantaje, decât dezavantaje. Ele asigură o fiabilitate înaltă de funcţionare în condiţii grele de exploatare – umiditate sau temperatură înaltă, vibraţii mari sau praf excesiv. Supraîncărcarea lor nu induce pericol de avarii. Transmisiile pneumatice sunt relativ rapide, deoarece momentul lor de inerţie este mic, ceea ce asigură porniri, opriri, schimbări de sens dese. În plus, ele nu prezintă un pericol de incendii sau explozii, ceea ce este important, de exemplu, în industria petrolieră şi minieră. În afară de aceasta aerul comprimat este nepoluant, uşor de produs şi de transportat prin reţele. Aceste acţionări au obţinut o utilizare largă şi în alte ramuri industriale cu condiţii grele de exploatare, de exemplu în industriile: metalurgică, chimică, energetică, atomică, constructoare de maşini, construcţiilor, militară, alimentară, cimentului, sticlei, hârtiei şi cartonului. O clasă aparte de utilizare industrială în masă a acţionărilor pneumatice şi hidraulice este robototehnica, sau roboţii industriali. Aceşti roboţi au fost elaboraţi pentru a înlocui operatorul uman de executarea unor operaţii industriale monotone, grele, agresive şi periculoase pentru sănătatea omului. Dintre aceste operaţii fac parte : turnarea sau prelucrarea metalului şi a maselor plastice încălzite, sudarea şi vopsirea prin pulverizare, ştanţarea şi presarea, împachetarea şi asamblarea, încărcarea-descărcarea, ridicarea-coborârea, deservirea strungurilor şi a conveierelor şi altele. Organul principal al roboţilor îl constituie manipulatorul cu diferite grade de libertate pe diferite axe, care îndeplineşte aceleaşi funcţii ca şi mâna operatorului uman. Fiecare grad de libertate este prevăzut cu sistemul său propriu de acţionare, care trebuie să fie cât mai compact. Evident, că acţionările pneumatice corespund acestei cerinţe, mai ales pentru mecanismul de apucare. De aceea majoritatea roboţilor industriali cu o capacitate mică de ridicare au o acţionare pneumatică, iar cu o capacitate mare – cu acţionare hidraulică. Automatizarea şi poziţionarea roboţilor industriali cu ajutorul senzorilor, controlerelor programabile şi computerelor industriale a condiţionat o automatizare complexă a liniilor industriei constructoare de maşini, numite şi linii flexibile de producţie. Ca exemple pot servi liniile de sudare robotizată a caroseriei automobilelor tuturor companiilor mondiale. O grupă asemănătoare de utilizare industrială în masă a mecanismelor cu acţionări pneumatice o constituie ramurile, în care prevalează mişcările liniare, sau oscilante. Dintre acestea fac parte industria textilă, poligrafică, farmaceutică, precum şi liniile automatizate de îmbuteliere, împachetare, ambalare, asamblare, ştanţare. În aceste linii sunt necesare multe operaţii de deplasare liniară, sau liniar rotativă cu unghiuri de 90°, precum şi de poziţionare a organelor de lucru. Mecanismele auxiliare ale mijloacelor de transport maritim sau aeronautic, de tracţiune urbană sau feroviară, sunt acţionate, de asemenea, cu echipamente pneumatice sau hidraulice. Din această grupă fac parte mecanismele de direcţionare, frânare şi deschidere – închidere a uşilor. Fiecare vehicul conţine un compresor de obţinere a aerului comprimat de 7-8 bari şi un sistem pneumatic cu resiver, care asigură o acţionare a acestor mecanisme. Sistemele de acţionare pneumatică sunt constituite din mai multe echipamente, care din punct de vedere energetic se împart în 2 părţi principale: partea de forţă şi partea de comandă. Partea de forţă include, la rândul ei, mai multe elemente : - o sursă de generare a energiei pneumatice în forma aerului comprimat – un compresor, notat printr-un cerc, cu filtru şi supapă de sens unic la intrare ; - un resiver – rezervor cilindric de acumulare a aerului comprimat în scopul stabilizării presiunii şi deconectării motorului compresorului în caz de reducere a consumului de aer prin intermediul unui presostat; - câteva aparate de preparare, reglare, stabilizare şi distribuire a fluxului aerului comprimat, presiunea căruia este controlată de un manometru cu contact; - câteva motoare pneumatice rotative, sau în forma unor cilindri cu piston interior, care transformă energia pneumatică a aerului comprimat în energie mecanică, aplicată mecanismului de lucru prin intermediul tijei (шток) pistonului. Partea de comandă conţine diferite ventile cu acţionare electromagnetică, sau pneumatică, limitatoare de presiune şi debit, supape proporţionale, de sens unic şi de protecţii, regulatoare cu acţiune discretă sau continuă, relee de timp, traductoare de poziţie şi presiune, controlere de automatizare. 3. Particularităţi principale ale acţionărilor hidraulice Instalaţiile hidraulice au un domeniu de utilizare, de asemenea, larg. Ele utilizează ca agent de lucru nu apa, ci uleiul, care are proprietăţi relativ mai bune, inclusiv proprietăţi lubrifiante. În prezent acţionările hidraulice se utilizează cu succes în transporturi terestre, maritime şi aeriene, de ştanţare, de tăiere în condiţii grele de exploatare, Echipamentele componente şi structura generală a acestor instalaţii sunt asemănătoare cu cele pneumatice. Agregatul de compresare în acest caz este înlocuit cu un agregat de pompare cu o pompă hidraulică de presiune înaltă, care se alimentează cu ulei dintr-un rezervor acumulator închis. Pentru o răcire şi absorbţie mai simplă, agregatul de pompare uneori este cufundat în acest rezervor. Capacitatea lui depinde de debitul maxim al pompei, iar nivelul uleiului nu trebuie să scadă sub limita minimă. Rezervorul serveşte totodată ca răcitor natural şi ca decantor de depunere a impurităţilor. În multe cazuri din practică este necesar un sistem adăugător de răcire a rezervorului. Dintre cele mai răspândite aplicaţii ale acţionărilor hidraulice fac parte: stivuitoarele de încărcare / descărcare şi depozitare a mărfurilor, camioanele autobasculante, tractoarele universale, automacaralele pe roţi şi excavatoarele pe şenile de săpat canale în pământ şi de extras minereuri. Acţionările hidraulice speciale au obţinut o utilizare largă în dirijarea volanului autocamioanelor grele, troleibuzelor şi altor vehicule, inclusiv avioanelor. Forţa relativ mică de rotire a volanului este amplificată de o acţionare hidraulică, capabilă să rotească roţi mari şi grele la un unghi, proporţional cu unghiul de rotire al volanului. Aceste acţionări sunt relativ compacte şi uşoare, însă au şi unele dezavantaje, de aceea la autoturisme uşoare în prezent ele sunt înlocuite cu acţionări electrohidraulice, sau complet electrice. 4. Elemente principale de acţionare pneumatică şi hidraulică - principii generale Cilindrii cu pistoane constituie elementele principale de acţ ionare pneumatică ş i hidraulică liniară discretă, care transformă energia aerului sau uleiului comprimat în lucru mecanic de miş care liniară, sau unghiulară limitată, ciclică a organelor de lucru, de aceea se numesc motoare pneumatice/hidraulice liniare discrete. Există, de asemenea, ş i motoare pneumatice/hidraulice rotative ş i continue, numite ş i turbine, însă acestea au o utilizare limitată, deoarece, după randament ş i proprietăţ i, nu pot concura cu motoarele electrice rotative. Totuş i, la centralele termoelectrice ş i hidroelectrice de puteri mari, turbinele transformă energia termică a aburului de presiune înaltă, sau energia gravitaţ ională a fluxului de apă căzătoare, în energie mecanică rotativă, care roteş te continuu generatorul electric sincron. Însă randamentul general al acestor centrale electrice este relativ scăzut. Pentru rotirea continuă a motoarelor pneumatice/hidraulice de puteri mici ş i medii este nevoie de o sursă de energie pneumatică/hidraulică de presiune medie sau înaltă, generată de o pompă, sau compresor ca generator, rotit, la rândul său, de un motor electric, sau un motor diesel. Ca urmare, acţ ionările pneumatice/hidraulice prevăd o triplă transformare de energie, precum ş i un distribuitor-comutator electropneumatic/electrohidraulic de comandă. Datorită acestor transformări, randamentul general al acestor acţ ionări este, evident, scăzut. În afară de aceasta, majoritatea forţ elor ş i cuplurilor organelor de lucrusunt pasive, iar generatoarele sunt nereversibile, ceea ce înseamnă, că nu permit o inversare ş i recuperare a energiei consumate. 5. Cilindri cu pistoane de acţionare liniară şi ciclică Varietatea cilindrilor pneumatici ş i hidraulici este relativ mare. În particular, ei pot avea:  Modificaţ ii constructive standardizate, sau speciale; modificaţ ii cu 2,3,4,5 racorduri (orificii) de intrare-ieş ire;  modificaţ ii cu 2-3 poziţ ii de lucru ale pistonului;  modificaţ ii cu o singură acţ iune exterioară de presiune înaltă (revenirea cilindrului în poziţ ia iniţ ială se face printr-un resort mecanic), sau cu dublă acţ ionare pneumatică/hidraulică - din ambele părţ i;  modificaţ ii cu 1-2 tije de cuplare la organul (organele) de lucru, sau fără tijă;  modificaţ ii cu, sau fără frânare-amortizare la finele cursei de deplasare. Randamentul cilindrilor pneumatici este scăzut (30-40)%, faţ ă de (50-75)% al celor hidraulici, deoarece uleiul nu este compresibil, iar presiunea lui de lucru este mult mai mare (50-250) bari. Pentru ca aerul (uleiul) să nu treacă dintr-o parte în alta a pistonului, ş i nici să nu iasă afară din cilindru, sunt prevăzute niş te garnituri elastice. La finele cursei pistonului sunt amplasate niş te elemente elastice de amortizare a loviturii în momentul opririi, precum ş i niş te ş uruburi de reglare intensităţ ii de frânare.  Aceş ti cilindri sunt simpli, însă prevăd o cursă relativ mică de deplasare liniară (până al 100 mm), viteza căreia nu poate fi reglată. De aceste dezavantaje sunt lipsiţ i cilindrii cu dublă acţ iune ş i cu 2 poziţ ii stabile. În cazurile când este necesară o cursă mai lungă a tijei, se utilizează mai mulţ i cilindri cu diametre diferite ş i coaxiale. Un astfel de principiu constructiv este numit cilindru cu tijă telescopică. El se utilizează la automacarale ş i ascensoare hidraulice. Cilindrii fără tije pot avea lungimi mai scurte, viteze ş i curse mult mai mari, însă etanş area lor este mai dificilă. Pistonul în acest caz este cuplat cu un suport exterior plat, pe care se fixează organul de lucru. Prin culoare roş ie sunt evidenţ iate elementele elastice de etanş are. În automatizări industriale este necesar un control al poziţ iilor extreme ale pistonului cilindrilor, care se efectuează cu ajutorul senzorilor magnetici de proximitate. Pentru aceasta pe piston se montează un magnet permanent de comandă, iar la capetele cursei în exteriorul cilindrului se montează câte un senzor magnetic. Conectarea în serie a 2 cilindri pneumatici, sau hidraulici, cu diametre diferite permite o multiplicare a presiunii, sau a forţ ei de deplasare a organului de lucru. Un principiu asemănător are ş i multiplicatorul de forţ ă mecanică. 6. Cilindri pneumatici ai companiei germane FESTO și dimensionarea lor Există diferite modificaţ ii ale cilindrilor companiei germane FESTO cu diferite forme ale corpului: a) rotundă; b) compactă; c) dreptunghiulară; d) plată; e) –micro; f) –silfon (cu corp deformabil). Ele pot asigura lungimi de cursă de la 1 mm ş i până la 1000 mm, fiind necesare pentru aceasta forţ e (50-5000) N la o presiune medie de 6 bari. Amortizarea loviturilor pistonului în poziţ iile extremale se efectuează cu ajutorul unor inele elastice. Reglarea lor se efectuează cu ajutorul unei mufe axiale filetate ş i a unei piuliţ e, sau cu ş uruburi obiş nuite de la colţ urile flanş ei. În variantele dreptunghiulare senzorii magnetici de proximitate sunt integraţ i complet în canelura carcasei, iar în cele rotunde sunt fixaţ i de corp printrun inel din material plastic, pe piston fiind montat un magnet permanent inelar de comandă. Senzorii magnetici se utilizează în sistemele de automatizare ale acţ ionărilor pneumatice. Mai există alte 2 variante de cilindri fără tijă DGP FESTO, ceea ce micş orează cu 50% gabaritele echipamentului de acţ ionare, dând posibilitate pentru o mărire a cursei până la 3000 mm. Legătura pistonului cu organul de lucru în acest caz se face printr-un suport central in formă de cărucior, care alunecă pe niş te ghidaje , sau bile cu recirculare. Forţ a de împingere poate atinge deja valori până la 7300 N. O altă particularitate importantă a acestor motoare pneumatice liniare este alimentarea lor cu aer comprimat la un singur capăt al cilindrului, precum ş i sistemul special de etanş are. Pe piston se află un magnet permanent, al cărui câmp magnetic este sesizat de senzori exteriori de proximitate fără contact direct. În cazurile, când organele de lucru trebuie să execute miş cări rotative cu unghiuri până la 270o, se folosesc cilindri cu un mecanism de transmisie mecanică, sau un cilindru circular, în care se deplasează o paletă din poliuretan în calitate de piston. Aceş ti cilindri sunt numiţ i ş i motoare pneumatice oscilante, care au la ieş ire un cap de arbore cu pană. Producătorii de cilindri au elaborat mai multe variante practice de fixare cuplare a tijei cilindrilor pneumatici la organul de lucru. Ele se aleg în funcţ ie de lungimea tijei, a masei ş i configuraţ iei organului de lucru , deoarece la o tijă lungă ş i masă mare capătul liber poate să se îndoaie în jos, sau la mijloc. Această îndoire mai depinde, ş i de modul de fixare a însuş i cilindrului. Pentru o alegere mai exactă, majoritatea companiilor producătoare recomandă în cataloage niş te diagrame experimentale, pe baza cărora pot fi selectaţ i parametrii principali ai cilindrilor. Un alt parametru principal al cilindrilor este debitul necesar de aer, deoarece acesta determină viteza liniară de deplasare a pistonului. 7. Motoare şi pompe pneumatice/hidraulice cu rotaţie continuă Motoarele rotative continue (turbinele), atât pneumatice, cât ş i hidraulice, transformă energia aerului, sau uleiului comprimat, generat de o anumită sursă (pompă, sau compresor, ca generator), în energie mecanică a unui organ de lucru. Principiul de funcţ ionare al acestor maş ini constă în preluarea, sau aspirarea periodică a unor anumite porţ ii de aer, sau ulei comprimat, de la intrare ş i transmiterea lor la ieş ire, punând în miş care niş te palete, sau pistoane ş i utilizând energia pneumatică/hidraulică a acestor porţ ii în regim de motor, sau ridicând presiunea ş i energia în regim de pompă/compresor, rotită de un motor. Cantitatea de aer/ulei, aspirat de motor, sau refulat de pompă, într-o singură rotaţ ie se numeş te Cilindree Cyl, măsurată în [cm3/rot]. Acest parametru determină debitul volumic al maş inilor rotative pneumatice/hidraulice, împreună cu turaţ ia rotorului. Există mai multe tipuri constructive de motoare ş i pompe rotative pneumatice ş i hidraulice, de exemplu: cu palete culisante, cu pistoane axiale sau radiale, cu roţ i dinţ ate. Numărul de palete (pistoane) determină stabilitatea debitului. Performanţ ele acestor maş ini pot fi apreciate după anumite criterii:  - Valoarea presiunii nominale de absorbţ ie (la motoare)  - Cilindreea constantă, sau variabilă;  - Diapazonul de variaţ ie a vitezei;  - Fiabilitatea ş i durata de funcţ ionare;  - Nivel zgomotului produs în timpul funcţ ionării nominale;  - Frecvenţ a ş i pulsaţ iile debitului consumat, sau refulat;  - Pierderile interioare de presiune ş i randamentul global;  - Inerţ ia mecanică ş i rapiditatea regimurilor dinamice;  - Posibilitatea de poluare a mediului înconjurător. Motoarele/pompele pneumatice/hidraulice cu palete radiale culisante pe rotor se rotesc în interiorul unui corp cilindric excentric. Volumul dintre stator ş i rotor este fracţ ionat de palete. Aceste motoare pot fi ş i reversibile, sensul de rotaţ ie fiind schimbat prin direcţ ia de acţ ionare a aerului comprimat asupra paletelor. Drept exemplu de un astfel de motor, conectat la ieş irea unui compresor, poate servi înş urubătorul pneumatic reversibil al piuliţ elor roţ ilor automobilelor, utilizat la centre de deservire auto. Dezavantajul acestei construcţ ii constă în presiunea (forţ a) neuniformă, pe care o exercită aerul comprimat asupra rotorului. Pentru a exclude acest dezavantaj, s-a propus o dublare a racordurilor de intrare-ieş ire. În acest caz forţ ele de acţ ionare asupra rotorului se compensează reciproc. Bielele - manivelele cilindrilor sunt cuplatel a rotor, încât fazele lor sunt decalate cu 90°. Ca urmare, în fiecare moment de timp presiunea înaltă a aerului (uleiului) comprimat periodic împinge 2 pistoane spre rotor, condiţ ionând o rotaţ ie a acestuia, iar celelalte 2 pistoane, aflate în alte faze ale unui ciclu complet, evacuează aerul (uleiul) din ceilalţ i cilindri. Pompele hidraulice cu pistoane axiale pot să se rotească cu viteze mai mari faţ ă de pompele cu pistoane radiale. Ele pot avea diferite principii constructive, precum ş i debite constante, sau variabile. Pistoane axiale sunt acţ ionate de arborele unui motor electric, sau termic, printr-un platou înclinat rotitor, sau fix, care determină cursa orizontală a acestor pistoane. La unele pompe pistoanele axiale îndeplinesc rolul unor biele. În sistemele pneumatice ş i hidraulice moderne se utilizează pompe ş i compresoare elicoidale performante. Pompa cu 3 ş necuri are un debit de 1,5-ori mai mare, faţ ă de pompa cu 2 ş necuri. Dinţ ii acestor ş necuri nu se ating unul de altul, de aceea rotirea sincronă a lor se efectuează prin transmisii dinţ ate la un capăt al ş necurilor. Şnecul condus sau ş necurile laterale, servesc pentru dinţ ii ş necului central de acţ ionare ca camere de compresie ş i de separare a presiunii înalte de ieş ire faţ ă de presiunea joasă de intrare. Spaţ iul dintre aceste ş necuri ş i copul cilindric al pompei este minim posibil. În afară de aceasta, ş necurile laterale se rotesc datorită presiunii uleiului (aerului) comprimat, fără un contact direct cu dinţ ii ş necului central ş i fără a exercita un cuplu de sarcină asupra motorului de acţ ionare. Forţ ele axiale ş i radiale în acest caz se compensează reciproc de contrapresiunea uleiului (aerului) comprimat. De aceea această variantă constructivă este relativ fiabilă ş i durabilă. Însă pentru a refula presiuni înalte, este necesară o viteză de rotaţ ie a arborelui principal mai mare de 3000 rot/min, ceea ce este posibil prin alimentarea motorului electric printr-un variator de frecvenţ ă. 8. Agregate şi centrale hidraulice industriale cu rotire continue Ca exemplu voi vorbi despre un agregat Motor-Pompă hidraulică KW999 al companiei Hydrokit de direcţ ionare a volanului camioanelor autobasculante grele din cariere de piatra sau nisip. Motorul de c. c. este alimentat de la bateria de bord 12V (24V). Acţ ionarea mecanismului de direcţ ie este comandată de un distribuitor, un bloc hidraulic cu limitator de presiune, presostat, clapetă ş i un bloc electronic. Exista si un agregat mai puternic GH10RD, cu un motor de c.c. de 1,6kW(12V), sau 2,2 kW (24V), ce este prevăzut pentru bascularea materialelor camioanelor. Pompa se alimentează dintr-un rezervor orizontal de ulei din masă plastică. Un agregat asemănător au camioanele cu lopată flotantă de curăţ ire a zăpezii iarna. Acţ ionarea pompelor (centralelor) hidraulice staţ ionare ş i standardizate GH1 ş i GH14 au la bază un motor electric monofazat, sau trifazat de 0,75 -7,5 kW. Presiunea lor poate fi reglată cu limitatoare reglabile incorporate în diapazonul 110190 bari, iar debitul este cuprins între 3,8 l/min ş i 15,8 l/min. Volumul rezervorului de ulei constituie 18,5, sau 30 litri. Aceste centrale sunt prevăzute cu o comandă manuală, sau electromagnetică, care acţ ionează asupra distribuitoarelor 6/3. 9. Distribuitoare pneumatice şi hidraulice - destinație și clasificare generală Aceste distribuitoare reprezintă niş te ventile, sau comutatoare discrete de comandă ş i distribuţ ie a fluxurilor de aer/ulei ale oricărui sistem de acţ ionare pneumatică, sau hidraulică discretă, în particular a cilindrilor. Cu alte cuvinte, distribuitoarele reprezintă niş te elemente de interfaţ ă dintre elementele electronice de comandă discretă, sau continuă, ş i pneumatica/hidraulica de putere. De aceea sunt constituite din 2 părţ i principale: partea de comandă ş i partea de putere. Prima parte include, în caz general, mai multe intrări de comandă locală, sau la distanţ ă:  mecanică manuală;  pneumatică/hidraulică directă, sau cu amplificare;  electromagnetică;  combinată. Ca aparate de comandă, distribuitoarele discrete pot realiza diferite funcţ ii:  de demarare/blocare a oricărui circuit pneumatic, sau hidraulic;  de inversare a debitelor de aer/ulei de la intrările ş i ieş irile cilindrilor de acţ ionare pneumatică/hidraulică discretă,  de amplificare pneumatică/hidraulică a forţ ei insuficiente a semnalului de  comandă electromagnetică;  de realizare a unor funcţ ii logice de comutare;  de reglare a debitului aerului/uleiului în cazul distribuitoarelor continue. Partea de putere prevede 2-5 intrări/ieş iri a fluxurilor de aer/ulei, care se notează prin litere majuscule, sau prin cifre impare (intrările) ş i pare (ieş irile). Din punct de vedere constructiv, această parte reprezintă un mini-cilindru cu câteva pistoane mici, legate printr-o tijă, care se deplasează orizontal ş i discret, dintr-o poziţ ie în alta, sub acţ iunea elementelor de comandă, comutând într-un anumit mod intrările ş i ieş irile. 10. Principii de bază ale distribuitoarelor pneumatice discrete În schemele pneumatice ventilele de distribuţ ie ş i direcţ ionare a fluxului de aer au o notare standardizată. În această notare fiecare poziţ ie este notată printr-un pătrat, în partea de jos a căruia sunt aplicate intrările, iar în partea de sus ieş irile cu cifre pare, aplicate către cilindrii de acţ ionare. Canalele interioare de cuplare deschisă dintr-o intrare ş i o ieş ire în fiecare poziţ ie se notează printr-o săgeată interioară, iar celelalte intrări ş i ieş iri blocate se notează printr-o liniuţ ă scurtă orizontală. Distribuitorul hidraulic poate avea 4 stări posibile în poziţ ia de mijloc: 1) toate intrările-ieş irile sunt blocate; 2)toate intrările-ieş irile sunt deschise; 3)ambele ieş iri blocate ş i ambele intrări deschise; 4)intrarea de presiune blocată ş i celelalte 3 orificii deschise. Poziţ iile extreme ale pistonului cilindrilor sunt controlate de senzori magnetici de proximitate, care se notează printr-un dreptunghi cu un romb în interior, tăiat pe diagonala verticală, ş i un simbol de comandă, care în cazul dat reprezintă un magnet permanent. Curentul contactului senzorilor magnetici este relativ mic, de aceea conectarea lui în schemele exterioare se efectuează prin intermediul unui releu intermediar, care îndeplineş te câteva funcţ ii: amplifică curentul, face o separare electrică între senzor ş i circuitul de sarcină ş i măreş te totodată numărul contactelor de ieş ire. 11. Simboluri standardizate ale distribuitoarelor pneumatice şi hidraulice Simbolurile schematice ale distribuitoarelor pneumatice ş i hidraulice sunt practic identice, cu excepţ ia notaţ iilor intrărilor ş i ieş irilor: la cele pneumatice intrările-ieş irile sunt notate prin cifre impare/pare, iar la cele hidraulice – prin litere. La unele ventile este indicat canalul interior de amplificare, sau printr-un triunghi interior gol/haş urat, respectiv la ventilele pneumatice/hidraulice. Tipul elementelor de comandă, precum ş i combinaţ iile lor, sunt indicate în părţ ile laterale ale poziţ iilor ventilelor, conform standardului european DIN ISO 1219-1 din 03.1996. Simbolurile standardizate ale elementelor de comandă ale distribuitoarelor pneumatice ş i hidraulice sunt clasificate în următoarele grupe:  comandă manuală: generală, prin buton, manetă, pedală;  mecanică: de împingere (poussoir), resort, rotativă (galet); prin tragere;  cu electromagneţ i: cu o singură înfăş urare (enroulement) ş i cu 2 înfăş urări;  cu amplificator (pilot) de comandă: pneumatic ş i hidraulic;  cu comandă pur pneumatică;  cu comandă pur hidraulică; Simbolurile de amplificare ş i acţ ionare pneumatică se notează prin triunghiuri nehaş urate, iar simbolurile de amplificare ş i acţ ionare hidraulică – prin triunghiuri haş urate. În mod analogic, intrarea sursei pneumatice de presiune înaltă se notează printr-un cerc gol, cu punct în interior, iar intrarea sursei hidraulice de presiune înaltă –printr-un cerc haş urat. 12. Distribuitoare pneumatice industriale discrete Compania germană FESTO produce o nomenclatură mare de ventile distribuitoare. Unul din cele mai simple ventile monostabile 3/2 este de tipul CPE cu o singură acţ ionare electropneumatică interioară ş i o singură comandă manuală exterioară, care deschide canalul de acţ ionare prin orificiul de iesire. Revenirea în starea de repaus se face printr-un arc interior, simbolizat în partea dreaptă prin triunghi cu vârful prelungit. Intrarea de presiune în stare de repaus este blocată, deoarece este deschis canalul de evacuare. Orificiul de evacuare nu are nevoie de fiting pentru conexiuni exterioare, deoarece evacuarea aerului se face direct în mediul înconjurător. Compania FESTO a elaborat nu numai ventile pneumatice individuale, ci ş i module compacte cu 4,6,8,10,12 ventile integrate într-un singur corp, iar în cazuri cu debite mici – până la 16-32 de ventile, deoarece intrarea colectoare a aerului comprimat este comună pentru toate ventilele. Aceste module se mai numesc insule de ventile, care permit diferite funcţ ii adăugătoare ş i sunt raţ ionale ş i deosebit de flexibile în automatizări complexe cu diferite reţ ele de automatizare. Comanda lor este asemănătoare ventilelor individuale. O varietate foarte mare de ventile pneumatice de distribuţ ie produce ş i compania franceză PARKER. Comanda manuală a distribuitoarelor ş i cilindrilor se efectuează cu diferite butoane ş i comutatoare pneumatice, care reprezintă niş te ventile pneumatice simplificate, cu un diametru 22mm ş i cu un contact electric adăugător. Comanda electromagnetică ş i electropneumatică se efectuează prin electrovane pneumatice simple ş i direcţ ionale cu simboluri asemănătoare. Electromagneţ ii acestor electrovane pot avea diferite tensiuni de curent continuu 12, 24V CC, sau 24, 48, 115, 230 V CA, 50/60 Hz. Pentru automatizări industriale complexe compania PARKER a elaborat un set de module de distribuitoare în diferite serii: P,S,T,V, primele dintre care sunt cele mai simple, constituite dintr-un modul periferic dublu de distribuţ ie, completat cu regulatoare de presiune ş i de debit, supape anti-tur, generator de vid. Seria T include mai multe astfel de module individuale, care pot funcţ iona ş i într-o reţ ea centralizată de automatizare. Aceste serii se completează cu modul de reţ ea ş i se montează pe o axă orizontală de 3mm. 13. Distribuitoare hidraulice discrete Avem un distribuitor hidraulic cu comandă manuală directă ş i fără amplificare a semnalului de comandă. În acest distribuitor cele 2 intrări de evacuare T de presiune joasă sunt ş untate de un canal interior, care are ca scop să asigure o schemă de evacuare mai simplă – printr-o singură intrare T. Ca urmare ventilul nu are 3 intrări, ci numai 2: P ş i T. În poziţ ie iniţ ială de mijloc a manetei de comandă, determinată de cele resorturi laterale, ambele intrări ş i ieş iri sunt blocate, adică ventilul este NormalÎnchis. Dacă maneta se deplasează în dreapta, tija cu 2 pistoane se deplasează în stânga, deschizând canalul de evacuare ş i canalul de acţ ionare. Când maneta revine în poziţ ia de mijloc, resorturile readuc tija în poziţ ie iniţ ială, blocând ambele canale. Acest distribuitor poate însă funcţ iona normal doar la presiuni joase de acţ ionare. Presiunile înalte opun o rezistenţ ă mare la deplasarea manetei de comandă, de aceea în aceste cazuri este nevoie de o amplificare a forţ ei de comandă. Această amplificare, după cum a fost menţ ionat mai sus, se numeş te pilotare, care se realizează cu ajutorul unui ventil mai mic de distribuţ ie (pilot), montat separat deasupra ventilului principal, asupra căruia acţ ionează maneta de comandă. 14. Distribuitoare hidraulice proporţionale Aceste distribuitoare au ca scop principal reglarea continuă ş i proporţ ională a debitului uleiului comprimat la ieş irile distribuitoarelor cu 3 poziţ ii, în funcţ ie de semnalul lor de comandă de la intrare. Evident, că pentru aceasta este necesar de a deplasa corespunzător sertarul principal al ventilelor de distribuţ ie, ceea ce este posibil prin utilizarea unui pilot adăugător de pre-amplificare ş i stabilizare a poziţ iei sertarului de comandă acestuia din urmă. Stabilizarea poziţ iei liniare a sertarului de comandă al pilotului, conform principiilor fundamentale ale sistemelor de automatizare, este posibilă, la rândul ei, doar printr-o reglare automată în buclă închisă cu traductor ş i regulator de poziţ ie liniară a acestui sertar. Ca element de execuţ ie al regulatorului de poziţ ie al acestei bucle, poate servi aceleaş i bobine de acţ ionare electromagnetică a distribuitoarelor, cu excepţ ia că ele trebuie să fie alimentate numai în curent continuu. Miezul feromagnetic al acestor bobine, legat cu sertarul pilotului de amplificare, poate fi deplasat liniar ş i continuu, reglând în buclă închisă curentul bobinelor prin semnalul de prescriere a regulatorului de poziţ ie ş i măsurând această poziţ ie printr-un traductor liniar. Acest principiu a fost propus de compania germană BOSCH. Simbolurile standardizate ale distribuitoarelor proporţ ionale se deosebesc de simbolurile distribuitoarelor discrete prin mai multe particularităţ i. În primul rând, dreptunghiul pătrăţ elelor poziţ ionale au câte 2 lini paralele în partea intrărilor ş i ieş irilor. În al doilea rând, electromagneţ ii de comandă reglabilă în buclă închisă sunt întretăiaţ i de o săgeată înclinată. 15. Distribuitoare hidraulice industriale Distribuitoarele hidraulice sunt mai complicate, voluminoase ş i mai grele, deoarece operează cu presiuni relativ mari (100-300 bari). Unele din cele mai simple serii de distribuitoare hidraulice cu comandă manuală sunt distribuitoarele companiei Hydrokit . Poziţ iile 2 ş i 3 sunt prevăzute pentru 2 viteze diferite ale pistonului cilindrului de acţ ionare. În poziţ ia iniţ ială 0 ieş irile A,B sunt blocate, de aceea pompa hidraulică funcţ ionează în circuit închis P-T prin intrările/ieş irile centrale, fiind astfel pregătită în permanenţ ă pentru acţ ionarea cilindrului. În toate celelalte poziţ ii intrările centrale sunt blocate. Poziţ ia 1 este prevăzută pentru reîntoarcerea pistonului în cilindru, fiind deschis canalul de acţ ionare a cilindrului P-B ş i canalul de evacuare A-T. În poziţ ia 2 intrarea de acţ ionare P se conectează la ambele ieş iri A,B, însă în momentul iniţ ial camera stângă B a cilindrului se află deja sub presiunea P, deoarece în poziţ ia 0 ea nu a fost evacuată. De aceea pistonul cilindrului în acest caz se va deplasa cu o viteză mai mică, întrucât contra presiunea din camera stângă B se opune creş terii presiunii în camera dreaptă A. Dacă operatorul deplasează apoi maneta manuală în poziţ ia 3, atunci viteza pistonului va creş te, deoarece în acest caz se deschide canalul B-T, prin care se evacuează uleiul din camera B în rezervor, micş orând astfel contrapresiunea din această parte a cilindrului. Când maneta de comandă se deplasează din poziţ ia 3 în poziţ ia 2, viteza de deplasare a pistonului cilindrului din nou se va micş ora, deoarece în acest caz deja contra presiunea din camera A se va opune creş terii presiunii în camera B, când ambele camere sunt conectate paralel la sursa P. Compania Hydrokit a elaborat, de asemenea, distribuitoare hidraulice integrate DM0 6/3 cu 2 ş i 3 manete de comandă într-un singur bloc ş i principii de funcţ ionare asemănătoare, însă cu viteză constantă de deplasare a pistonului cilindrului. 17. Aparate de preparare şi stabilizare a presiunii aerului Aerul de la ieş irea compresorului poate să conţ ină un anumit grad de umiditate, precum ş i unele impurităţ i abrazive, sau rămăş iţ e de ulei. Din aceste motive, după comprimare, aerul trebuie separat de lichide, filtrat de particule solide, ceea ce se face cu ajutorul unor dispozitive speciale de preparare. Aceste dispozitive mai realizează, de regulă, ş i alte funcţ ii necesare de pregătire a aerului, consumat de diferite acţ ionări pneumatice. În particular, pentru diferite sarcini ale acestor acţ ionări, sunt necesare diferite valori ale presiunii de lucru, ceea ce condiţ ionează funcţ ia de reglare – acordare a valorilor prescrise. Însă la o funcţ ionare periodică a cilindrilor cu piston, presiunea reală din reţ ea nu rămâne constantă, ci oscilează puternic în jurul valorii prescrise. De aici rezultă o altă funcţ ie a unităţ ilor de preparare a aerului – cea de stabilizare a presiunii de lucru de la intrarea acţ ionărilor liniare, sau rotative. Evident, că pentru a asigura această stabilizare, presiunea de intrare a regulatorului trebuie să fie mai mare. O altă funcţ ie a unităţ ilor de preparare este cea de măsurare ş i indicare a presiunii curente, care se realizează, de obicei, de un manometru cu precizie. Unitatea de preparare FRCS-1/4-D-MINI a companiei germane FESTO cu filtru, ungător de ulei, manometru, regulator de presiune cu membrană ş i acţ iune directă, care permite o acordare a presiunii de ieş ire în diapazonul 0,5-12 bari la o presiune de intrare până la 16 bari. Aceste componente se produc ş i separat. Şurubul de acordare a presiunii este amplasat în partea de sus a dispozitivului, fiind prevăzut cu o posibilitate de fixare-blocare a valorii alese. Filtrul ş i pulverizatorul de ulei au o construcţ ie cilindrică ş i amplasare în partea de jos, cu posibilitate de curăţ ire manuală. 18. Supape mecanice automate de control a presiunii Aceste supape îndeplinesc mai multe funcţ ii automate, necesare în majoritatea instalaţ iilor pneumatice ş i hidraulice, în particular: de comandă, reducere, multiplicare, reglare, limitare, decuplare, blocare, direcţ ionare, divizare, echilibrare și frânare. De aceea au fost elaborate mai multe variante constructive ş i de comandă ale acestor supape: Normal-Închise sau Normal-Deschisă; cu comandă internă, sau externă; cu comandă discretă, sau proporţ ională ş i altele. Voi vorni despre o supapă pneumatică de limitare automată a presiunii la o valoare prescrisă, de aceea se conectează în serie cu elementele de funcţ ionare la o presiune redusă, faţ ă de valoarea de intrare. Ea are la bază un principiu funcţ ional inversat, faţ ă de multiplicatorul de presiune, descris în punctul precedent, efectuat prin modificarea suprafeţ ei pistoanelor cuplate ale orificiilor de intrare ş i ieş ire. Conform acestui principiu, pentru a micş ora presiunea, suprafaţ a pistonului orificiului de intrare trebuie să fie mai mică. De aceea pistonul forţ ei de prescriere a presiunii necesare la ieş ire este reprezentat printr-o membrană cu o suprafaţ ă, mai mare decât suprafaţ a pistonului de intrare. Ca urmare, această membrană determină abaterea forţ ei presiunii de ieş ire de la forţ a resortului de referinţ ă, comprimarea căruia se reglează cu ajutorul unui ş urub. La axa membranei este cuplat capătul tijei pistonului orificiului de intrare, asupra căruia acţ ionează presiunea de intrare cu o forţ ă F1 ş i forţ a uni resort mic, numit diferenţ ial, care are ca scop să fixeze ş i să stabilizeze poziţ ia verticală a pistonului, când presiunea de intrare este 0 ş i când el este împins în sus de resortul de prescriere. Însă acest diferenţ ial măreş te eroarea de limitare automată. Odată cu creş terea presiunii de ieş ire , se micş orează eroarea. Când aceasta din urmă se apropie de valoarea 0, membrana începe să se deplaseze în jos, împreună cu pistonul de intrare, închizând orificiul debitului de intrare ş i deschizând orificiul central al membranei. Presiunea de ieş ire se stabilizează la valoarea constantă, deoarece surplusul presiunii trece prin canalul central al membranei în camera resortului, iar de acolo se elimină în atmosferă prin orificiile laterale de avarie. Ca urmare, deplasarea în jos a membranei se opreş te, deoarece se schimbă echilibrul forţ elor de acţ ionare asupra ei. Aş adar, orificiul central al membranei joacă rolul unui amplificator (pilot) de presiune, ceea ce reduce forţ a necesară a resortului de referinţ ă (prescriere). 19. Supape de limitare şi de reglare a debitului Unele din cele mai simple supape de direcţ ionare a aerului, sau lichidului, sunt cele de sens unic, numite ş i supape anti-retur, deoarece blochează sensul invers de deplasare. Debitul direct este însoţ it de o presiune, capabilă să învingă forţ a inversă de rezistenţ ă a unui resort interior, la vârful căreia se află o bilă, sau o clapetă în forma unui arc de cerc. Însă debitul invers coincide cu sensul direct al forţ ei resortului, de aceea bila este împinsă până la capăt, blocând astfel returul fluxului. Există ş i supape anti-retur comandate. Scopul principal al supapelor de limitare a debitului instalate între ventilul de distribuţ ie ş i cilindrul de acţ ionare pneumatică, constă în reglarea vitezei de deplasare a pistonului cilindrului, realizată prin micş orarea debitului aerului comprimat. Această micş orare se efectuează printr-o strangulare reglabilă a secţ iunii lui, care cauzează o cădere de presiune. Debitul volumic limitat este proporţ ional cu aria secţ iunii transversale strangulate ş i cu rădăcina pătratică a diferenţ ei de presiune. Supapaa de reglare a secţ iunii transversale a unui orificiu, prin intermediul unui ş urub filetat mobil, cu capătul inferior în formă de con, care reglează astfel debitul aerului comprimat. Înş urubând ş urubul, aria ş i debitul se micş orează, iar deş urubând - cresc. Notarea lui în schemele pneumatice este arătată printr-o strangulare cu săgeată înclinată, care are semnificaţ ia reglării corspunzătoare, O astfel de supapă reglează viteza de deplasare a pistonului simetric în ambele sensuri. Principiile constructive ş i simbolul unei supape de evacuare rapidă a aerului dintr-un cilindru. Dacă presiunea înaltă este aplicată la intrarea , discul interior blochează racordul de evacuare a aerului R ş i deschide canalul interior de debitare a aerului comprimat spre ieş ire. În poziţ ia a 2-a presiunea de la intrarea se anulează, iar discul interior blochează deja această intrare, deschizând canalul de evacuare rapidă direct în atmosferă, ceea ce permite o ridicare a vitezei de retur a pistonului cilindrului de acţ ionare. Supapele hidraulice de limitare a debitului uleiului comprimat au o construcţ ie puţ in diferită. Reglajul secţ iunii transversale în sens direct se efectuează cu ajutorului cilindrului exterior cu filet interior, numit strangulator, care coboară, sau ridică spre clapeta superioară partea mobilă de jos a supapei. Căderea de presiune în sens direct este mai mare, deoarece clapeta este ridicată în sus. Supapele bidirecţ ionale de limitare a debitului în ambele sensuri sunt mai complicate, deoarece strangulatorul are o configuraţ ie specială. 20. Supape pneumatice şi hidraulice industriale Cunosc ca compania Parker produce întrerupătoare, limitatoare ş i regulatoare pneumatice de debit PW (R,A,B,E,L), utilizate pentru comanda cilindrilor de acţ ionare pneumatică. Compania produce diferite relee regulatoare mecanice ş i electronice de presiune cu contacte Normal-Închise, Normal-Deschise ş i comutatoare, destinate pentru controlul presiunilor prescrise. Senzorul de măsurare a presiunilor diferenţ iale ale presostatelor mecanice este realizat pe bază de membrană, iar la cele electronice – pe bază de piezorezistenţ e relativ compacte. Diapazonul presiunilor acestor presostate cuprinde intervalele utilizate des în practică, căderea de presiune pe ele este mică iar contactele de ieş ire sunt prevăzute la 1A. Compania franceză Hydrokit produce o gamă foarte largă de supape, clapete, gicloare, limitatoare, regulatoare, presostate, divizoare hidraulice de presiune ş i debit. Se produc, de asemenea, blocuri integrate de reglare a debitului ş i presiunii într-un singur corp, precum ş i supape duble, proporţ ionale ş i altele. 21. Supape pneumatice de obținere a vacuumului și ridicare a greutăților 22. Automatizarea acţionărilor pneumatice - principii generale de automatizare Automatizarea acţ ionărilor pneumatice ş i hidraulice se efectuează, la fel ca ş i la acţ ionările electrice: în regim Manual ş i în regim Automat, precum ş i în funcţ ie de criteriile:  În variantă discretă (pe paş i consecutivi), sau continue (cu viteză variabilă);  În funcţ ie de poziţ ia organelor de lucru (tijei pistoanelor cilindrilor de  acţ ionare) , controlată de senzori magnetici (limitatoarele de cursă);  În funcţ ie de senzori inductivi, capacitivi, sau optici de proximitate;  În funcţ ie de presiune, sau de timp;  În combinaţ ia acestor principii; Această automatizare se realizează mai larg pentru acţ ionările pneumatice, utilizând elementele descrise în paragrafele precedente, precum unele elemente electrice - electronice tipice de comandă: butoane, comutatoare, relee, Controlere (automate) Programabile Logice (PLC), care sunt mai compacte ş i mai simple. De aceea majoritatea acţ ionărilor pneumatice sunt de fapt electropneumatice, fiind constituie dintr-o schemă de putere ş i o schemă electronică de automatizare. Comanda manuală a cilindrilor pneumatici, realizată cu diferite butoane ş i distribuitoare, asigură o fixare a pistonului în una din poziţ iile extreme. În acţ ionări industriale ea se foloseş te, de regulă, doar pentru cele mai simple aplicaţ ii, când poziţ iile extreme ale pistonului nu sunt controlate de senzori magnetici de proximitate, precum ş i ca o rezervă a regimului de automatizare. Acţ ionările hidraulice ale camioanelor, tractoarelor, excavatoarelor ş i altor maş ini mobile, au o comandă, de regulă manuală, impusă de operatorul uman în executarea lucrărilor. Automatizarea în funcţ ie de timp se realizează ,în cele mai simple cazuri, cu relee electropneumatice de timp. Aceste relee au la bază principiul unei supape consecutive de comandă a unui distribuitor simplificat 3/2, în funcţ ie de presiunea de la intrare, determinată de un rezervor-acumulator relativ mic cu un regulatorlimitator de debit la intrare. Reglarea debitului acestuia din urmă condiţ ionează o creş tere liniară (temporizată, sau rampă) a presiunii aerului, sau lichidului comprimat, până la valoarea de acţ ionare a distribuitorului (releului pneumatic de timp) 1V2. Automatizarea a 2 cilindri necesită, de regulă, o comandă coordonată ş i secvenţ ială a acestora, efectuată, de asemenea, cu ajutorul senzorilor magnetici de control a poziţ iilor extreme ale pistoanelor. Algoritmul de comandă secvenţ ială a cilindrilor în aceste cazuri poate fi diferit. De aceea în fiecare caz el se prescrie cu ajutorul unei diagrame secvenţ iale relativ simple, care indică consecutivitatea miş cărilor pistoanelor în fiecare pas. Unii cilindri de acţ ionare (la preţ uri mai reduse) nu sunt incorporaţ i de uzina producătoare cu senzori magnetici interiori de poziţ ii extreme. În aceste cazuri automatizarea lor poate fi efectuată cu senzori inductivi exteriori. 23. Elemente principale ale machetei de laborator ElectroPneumatica 24. Scheme de automatizare, realizate cu elemente ale machetei ElectroPneumatica 24. Automatizarea cilindrilor cu controlere programabile logice PLC În automatizările proceselor tehnologice industriale acţ ionările pneumatice ş i hidraulice trebuie să execute mai multe funcţ ii ş i să realizeze un algoritm mai complex. În aceste cazuri sunt utilizate, de obicei, Controlere (automate) Programabile Logice (PLC) modulare, completate cu panouri digitale, sau grafice de vizualizare ale operatorului. Majoritatea companiilor de profil produc mai multe tipuri de astfel de controlere simplificate, de exemplu: LOGO (Siemens), ZELIO LOGIC (Schneider Electric), ZEN (Omron), ALPHA (Mitsubishi Electric), KINCO (Lovato Electric) ş i altele. Modulele de bază ale acestor microcontrolere includ minimum 8 intrări ş i 4 ieş iri discrete, care pot fi completate cu diferite module analogice ş i discrete de multiplicare a intrărilor ş i ieş irilor, cu module de comunicare în diferite reţ ele de automatizare ş i panouri de vizualizare ale operatorului. Ele se programează prin 6 taste incorporate, sau printr-un soft specializat, în limbaje relativ simple: LAD (LD) – limbajul releelor, sau FBD – limbajul elementelor electronice logice. Modulul de bază al unuia dintre cele mai performante PLC-uri modulare simplificate LOGO (Siemens) - ultima Versiune (a 8-a). Aceasta se deosebeş te de versiunile precedente prin faptul, că are un display mai mare cu 6 linii câte 16 caractere ş i o intrare de funcţ ionare în reţ eaua INTERNET, ceea ce îi permite comunicarea directă cu controlere superiore din clasele SIMATIC S7, precum ş i cu panourile operatorului TDE. Programarea se efectuează în Logo Soft Confort V8, care include 8 funcţ ii logice de bază ş i 36 de funcţ ii speciale. Modulul de bază include în partea de sus 8 intrări discrete, dintre care 4 fi analogice, iar în partea de jos - 4 ieş iri discrete DO de tip tranzistor(releu). 26. Automatizarea unui prese pneumatice industriale de stoacere a mustului la SA CRICOVA cu controler SIMATIC C7 Siemens Presele electromecanice clasice aveau un principiu de comprimare axială prin intermediul unui ş nec, rotit printr-un reductor de un motor de 10kW, care presa mustuiala într-un cilindru perforat (la fel ca ş i la un storcător casnic de suc). Reductorul micş ora viteaza motorului de 200 de ori (până la 3-5 rot/min), mărind tot de atâtea ori cuplul ş necului. Un astfel de cuplu mare, odată cu stoarcerea mustului, mărunţ ea adăugător pieliţ ele bobiţ elor de poamă, ba chiar ş i seminţ ele lor. Ca urmare, calitatea gustativă a mustului scădea, iar procentul de impurităţ i (burbă) în el creş tea, ceea ce impunea o filtrare obligatorie. Presele pneumatice moderne cu tambur orizontal asigură o stoarcere mai calitativă a mustului din boş tina (mustuiala), obţ inută după eliminarea ciorchinelor ş i zdrobirea bobiţ elor de poamă. Calitatea înaltă este datorată presării radiale (nu axiale), cu valori mult mai mici ale presiunii aerului comprimat (1-3 bari), precum ş i divizării ciclului de presare în mai multe faze cu diferite valori ale presiunii, rotirii tamburului între faze în scopul amestecării boş tinei ş i automatizării complexe. Singurul dezavantaj al acestor prese îl constituie funcţ ionarea lor ciclică, însă utilizarea a mai multor prese paralele, cu cicluri decalate de stoarcere, înlătură acest dezavantaj. Schema pneumatică include 2 circuite pneumatice cu presiuni diferite (2 ş i 4 bari), stabilizate de 2 preparatoare- regulatoare diferite, conectate la ieş irea compresorului C4 cu o presiune de 10 bari: 1) Circuitul de presare a boş tinei cu o presiune de 2 bari, stabilizată de regulatorul PR1, comutată de ventilul Normal-Închis 2/2 CV5, măsurată de traductorul continuu de presiune P/I 2 cu semnal electric de ieş ire 4-20mA ş i limitată de presostatul PSH1; 2) Circuitul cilindrilor de acţ ionare cu o presiune de 4 bari, reglată de PR2, include: robinetul CV1 de evacuare a aerului prin pompa de vid M1, comandat de distribuitorul 5/2 Y1; robinetul de încărcare axială a boş tinei CV12, comandat de distribuitorul 5/2 Y12(A,B); cilindrului de descărcare a tescovinei CP56 cu supapele 3/2 V4-V5, reglat de limitatoarele de debit S5-S6 ş i comandat de distribuitorul 5/3 Y56(A,B); robinetelor de spălară interioară a tamburului cu apă CV7-CV8, comandate de distribuitoarele 3/2 Y7, Y8. Compresorul elicoidal de 9kW se răceş te cu ajutorul uleiului, reprezentat în schema panoului frontal prin culoare galbenă, care se aplică la racordul de intrare împreună cu aerul atmosferic. Acest ulei este separat de aerul comprimat de la ieş ire prin intermediul unui filtru special, însă înainte de a fi aplicat din nou la intrarea compresorului, el se răceş te într-un schimbător de căldură, răcit, la rândul său, de către un ventilator axial. O parte din acest schimbător de căldură este utilizată, de asemenea, pentru răcirea aerului de ieş ire al compresorului (fig. 1.5,12 Programul de automatizare tehnologică a acestui controler asigură funcţ ionarea ciclică a preselor EPCP ş i o presare optimă a boş tinei de poamă. Regimul automat al unui ciclu principal include 5 operaţ ii de bază : 1) Încărcarea axială (axial filling); 2) Presarea prealabilă (pre-pressing); 3) Presarea principală (pressing); 4) Presarea finală (post-pressing); 5) Descărcarea (discharge); Panoul de comandă mai prevede următoarele operaţ ii ş i regimuri de funcţ ionare Spălarea tamburului (washing);  Programul special (custom );  Presarea după un grafic special (graph);      Setarea (seting) parametrilor constanţ i; Setarea semnalelor de alarmă (alarm ); Setarea semnalelor măsurate (probes). Fiecare din operaţ iile principale menţ ionate, include algoritmul (sub meniul) său de funcţ ionare, care prevede setarea unor parametri optimi, reieş ind din condiţ ii reale. Operaţ ia de încărcare axială, de exemplu, presupune alegerea:  a) timpului maximal al unui ciclu de încărcare;  b) presiunii maxime a boş tinei, după atingerea căreia se dă comanda „Start” de începere a ciclului principal ,înainte de terminarea timpului maximal;  c) numărului de rotaţ ii a tamburului;  d) temporizării dintre două rotaţ ii ale lui. Presarea prealabilă se efectuează în regim intermitent, aplicând în tambur niş te impulsuri de presiuni mici de 0,15 bar, când supapa pompei de vid este deschisă, urmate apoi de niş te pauze de timp, când supapa respectivă se închide. În regimurile de pauză are loc rotirea tamburului, de aceea această fază impune setarea următorilor parametri:  a) Numărul de impulsuri de presare;  b) Valoarea presiunii respective;  c) Temporizarea dintre 2 impulsuri;  d) Numărul de rotaţ ii al tamburului în timpul unei pauze. Presarea de bază este împărţ ită, la rândul ei, în trei faze: 1) Regim intermitent de impulsuri de presiune de o valoare mică, dar constantă; 2) Regim intermitent de impulsuri de presiune cu o amplitudine crescătoare; 3) Regim intermitent de impulsuri de presiune maximă ş i constantă 2,0 bar. Presare finală decurge într-un regim intermitent, analogic cu operaţ ia a treia, însă la o valoare maximă posibilă ş i constantă a impulsurilor de 2,86 bari.

Raspuns Examen

Products

Support

Raspuns Examen

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib