338-0304/03 – Pneumatická zařízení strojů (PZS)
Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 4 |
Garant předmětu | prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc. | Garant verze předmětu | Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2007/2008 | Rok zrušení | 2012/2013 |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se seznámí s aplikacemi pneumatických mechanismů v různých odvětvích průmyslu a pro různé technologické operace. Při popisu a funkci různých druhů pneumatických mechanismů budou vycházet ze znalostí širokého sortimentu pneumatických prvků, jejich konstrukce a funkce. Budou umět řešit jednoduché příklady skladby pneumatických obvodů a jejich anylýzu s aplikací jednoduchých výpočtů. Pochopí interakci zátěžových a řídicích systémů na práci pneumatického mechanismu, a to jejich simulací pomocí software a praktickou realizací na trenažérech.
Seznámí se se základními problémy provozu a údržby pneumatických mechanismů a se základními postupy při jejich měření a zkoušení.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět navazuje na základní výklad tekutinových mechanizmů v předcházejícím
semestru a v praktických aplikacích je podkladem pro vypracování bakalářského
projektu. Studenti si osvojí na základě znalostí sortimentu pneumatických
prvků skladbu pneumatických systémů pro nejrůznější funkce a použití, a to s
ohledem na výhody těchto systémů a s přihlédnutím k oblastem použití. Důraz
bude kladen na kreslení a simulaci pneumatických obvodů v PneuSimu Pro a na
jejich praktickou realizaci a funkční odzkoušení na trenažérech Festo Didactic
a SMC. Cílem předmětu je nejen získat představu o možnostech použití
pneumatických mechanizmů, ale také naučit posluchače provést základní výpočty,
zvolit vhodné pneumatické prvky a navrhnout jednodušší pneumatické mechanizmy.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
SMC Industrial Automation CZ. Brno. SMC Training. Stlačený vzduch a jeho využití. 2007.344 s.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
ne .
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Program přednášek
Týden Náplň přednášek
1 Přehled a zdůvodnění předností pneumatických mechanismů pro nejrůznější
aplikace. Srovnání s jinými typy mechanismů, kritéria.
2 Pokračování rozboru i nevýhod a jejich možných eliminací při realizaci
pneumatických mechanismů.
3 Vlastnosti stlačeného vzduchu. Základní vztahy z termodynamiky
stlačeného vzduchu.
4 Výroba a rozvod stlačeného vzduchu.
5 Přehled sortimentu pneumatických prvků, jejich funkce, vlastností i
charakteristik.
6 Pneumomotory, rozdělení, konstrukce. Úchopné hlavice.
7 Pneumomotory, základní výpočty.
8 Prvky pro hrazení a škrcení průtoku.
9 Prvky pro řízení tlaku, kombinované prvky, prvky pro úpravu stlačeného
vzduchu.
10 Základní obvody pro řízení parametrů pneumatického mechanismu: řízení
polohy, rychlosti, tlaku, síly a momentu. Diagram pohybu a řízení.
11 Logické funkce. Vakuové pneumatické mechanismy
12 Základní problémy provozu, údržby a diagnostiky pneumatických
mechanismů.
13 Měření a zkoušení pneumatických prvků a obvodů.
14 Aplikace pneumatických mechanismů v různých strojích a zařízeních:
výrobní, dopravní a manipulační technologie. Perspektivy rozvoje
uplatnění pneumatických mechanismů
Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů
Týden Náplň cvičení a seminářů
1 Seznámení s pneumatickými prvky v laboratoři pneumatických mechanizmů.
Výklad k firemním podkladům, katalogy, CD-R.
2 Grafické značky prvků pneumatických obvodů. Obvodová schémata a
označování pneumatických prvků písmeny, číslováním podle skupin nebo
alfanumerickými značkami.
3 Základní vztahy z termodynamiky stlačeného vzduchu: stavová rovnice,
rovnice kontinuity, přepočet spotřeby na normované podmínky, tlaková
ztráta. Program č. 1
4 Výpočet výkonnosti kompresoru a velikosti vzdušníku. Volba pneumomotoru
z katalogu dle zadaných parametrů. Program č. 2
5 Staré a nové značení přípojů pneumatických prvků obvodu, krokový
diagram. Seznámení se stavbou pneumatických obvodů na trenažérech Festo
Didactic a SMC. Vybavení trenažérů prvky a příslušenstvím.
6 Software pro návrh a kontrolu (animaci) pneumatických obvodů. SMC
PneuDraw, Festo FluidSIM, PneuSim Pro, Automation Studio.
7 Sestavení základních pneumatických obvodů různých funkcí (polohové
řízení, škrcení na vstupu a na výstupu, dvouruční ovládání).
Program č. 3.
8 Kreslení obvodových schémat v PneuSimu Pro dle zadání programu č. 3.
Simulace funkce obvodu. Dokončení programu č. 3.
9 Skladba pneumatického obvodu zadané funkce (časové, tlakové a
rychlostní řízení). Program č.4.
10 Nakreslení obvodových schémat v PneuSimu Pro dle zadání programu č. 4.
Simulace funkce obvodu. Dokončení programu č. 4.
11 Skladba elektropneumatického obvodu řídicího systému a jeho simulace.
Předvedení demonstračních modulů.
12 Test znalostí. Video Festo – přehled a zopakování funkce pneumatických
prvků. CD SMC.
13 Základní měření na pneumatickém obvodu. Tlak a průtok.
14 Diskuse k programům, konzultace. Zápočet.
Seznam otázek ke zkoušce
Č. otázky Znění otázky
1 Výhody pneumatických mechanismů při jejich srovnání s jinými mechanismy
a zdůvodnění
2 Nevýhody pneumatických prvků a možnosti jejich eliminace
3 Základní rovnice z termodynamiky vzdušin: stavová rovnice, rovnice
kontinuity, tlakové ztráty, přepočet průtoku.
4 Vlastnosti stlačeného vzduchu a jeho úprava.
5 Výroba a rozvod stlačeného vzduchu. Vzdušník.
6 Rozdělení prvků pneumatického obvodu podle funkce. Základní konstrukční
a provozní parametry.
7 Pneumomotory: rozdělení, konstrukce, základní výpočty.
8 Řídicí prvky pro hrazení: konstrukce, řízení charakteristik.
9 Řídicí prvky pro řízení tlaku a průtoku: konstrukce, charakteristiky.
10 Logické a automatizační prvky.
11 Označování prvků pneumatického obvodu, symboly a jejich výklad. Číselné
a abecední označování.
12 Řízení parametrů v pneumatickém systémů: základní výpočtové vztahy a
charakteristiky.
13 Základní obvody pro řízení tlaku, síly či momentu a jejich
charakteristiky.
14 Základní obvody pro řízení rychlosti a otáček a jejich charakteristiky.
15 Základní obvody pro řízení polohy.
16 Základní obvody s logickými prvky.
17 Prvky pro automatizaci pracovních funkcí, časové a tlakové relé a
jejich aplikace.
18 Aplikace pneumatického mechanismu v dopravních a manipulačních
technologiích.
19 Aplikace pneumatického mechanismu ve výrobních a montážních
technologiích.
20 Prvky a obvody vakuových mechanismů a jejich aplikace.
21 Měření parametrů pneumatických prvků: měřící přístroje a metody.
22 Měření tlakové a průtokové ztráty pneumatického prvku a obvodu.
23 Diagram pohybu a řízení pneumatického mechanismu.
24 Základní požadavky na provoz, bezpečnost a údržbu pneumatických
mechanismů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky