338-0503/01 – Pneumatické prvky a systémy (PnPrv)
| Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Miloslav Žáček |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2019/2020 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámit studenty s konstrukcí a funkcí pneumatických prvků a skladbou pneumatických systémů. Po absolvování předmětu jsou studenti schopni navrhnout pro danou aplikaci vhodný přímočarý pneumatický motor s pístnicí, bezpístnicový či kyvný motor, úchopnou hlavice nebo vakuovou přísavku. Rovněž jsou schopni navrhnout a sestavit pneumatický obvod pro řízení pracovních prvků a zvolit vhodnou velikost prvků pro správnou činnost mechanismu.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět je jedním ze základních pro obor Hydraulika a pneumatika a povinný pro státní zkoušku. Probírají se zde vlastnosti pneumatických mechanismů, vlastnosti stlačeného vzduchu, proudění, výtoková rychlost, výroba, úprava a rozvod stlačeného vzduchu, výpočet vedení. Dále jsou probírány pracovní prvky pneumatických mechanismů: pneumomotory přímočaré, kyvné, rotační, úchopné hlavice, jejich konstrukce a výpočty. Následují řídicí prvky: rozváděče, ventily jednosměrné, škrticí, logické, rychloodvětrávací, tlakové, jejich provedení, použití, vlastnosti a charakteristiky. Poté jsou probrány základní pneumatické obvody, jejich skladba a praktické sestavení na výukových trenažerech. V rámci předmětu jsou rovněž probrány vakuové mechanizmy, výpočty pneumatických obvodů a měření a zkoušení pneumatických prvků a systémů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
LIŠKA, A. Technika stlačeného vzduchu. SNTL Praha 1988.
KOPÁČEK, J., ŽÁČEK, M. Pneumatická zařízení strojů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2003. 80-248-0442-5.
CAMOZZI COMPETENCE CENTRE. Pneumatic Automation From Basic Principles to Practical Techniques. Brescia: Camozzi Automation S.p.A. 2019. 215 p. Dostupné z:
https://www.camozzi.com/sites/default/files/dl_files/MN-Tec%20Did_ENG_2019_LowRes.pdf
SMC - eLEARNING. dostupné z https://digital.smctraining.com/?lang=cs (uživatelské jméno a heslo přidělí vyučující, modul Pneumatické systémy - česká a anglická verze).
PNEUMAX S.p.A. [i]Didactic Handbook Modern pneumatice[/i], Lugano: PNEUMAX S.p.A, 2015. 220 p. Dostupné z: https://pneumaxspa.com/wp-content/uploads/Pneumatics-handbook.pdf
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Kontrolní test
E-learning
Další požadavky na studenta
ne .
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Týden Náplň přednášek
1 Rozdělení a vlastnosti pneumatických mechanizmů, porovnání s jinými
typy mechanizmů. Vlastnosti stlačeného vzduchu, základní parametry.
2 Práce plynu, změny stavu, proudění. Výtoková rychlost a průtok. Tlaková
ztráta.
3 Výroba stlačeného vzduchu. Kompresory a jejich regulace. Kompresorové
stanice. Rozvod stlačeného vzduchu, jeho výpočet, konstrukce potrubí,
rozvody z hliníkových profilů.
4 Přímočaré pneumatické motory, tlumení, zvláštní konstrukce přímočarých
pohonů (Sinusové válce, kompaktní suporty, saně, fluidní svaly).
Výpočet, konstrukce.
5 Pneumomotory kyvné, výpočet, konstrukce. Pneumomotory rotační, výhody a
nevýhody, pracovní parametry, charakteristiky. Typy : pístové, zubové,
lamelové, jejich konstrukce, řízení.
6 Řídicí prvky, rozdělení, druhy těsnících elementů. Rozváděče, jejich
ovládání, konstrukce. Proporcionální rozváděče, jejich využití.
Rozváděčové terminály.
7 Jednosměrné, logické, rychloodvětrávací a škrtící ventily. Řízený
jednosměrný ventil se škrtícím a zpětným ventilem.
8 Tlakové ventily a kombinované řídicí prvky.
9 Prvky pro úpravu stlačeného vzduchu. Tlumiče hluku.
10 Obvody pneumatických mechanizmů. Základní obvody pro řízení směru
pohybu, rychlosti pohybu, řízení síly a krouticího momentu. Programové
řízení : polohové, časové, tlakové, rychlostní.
11 Pneumohydraulické mechanismy. Speciální mechanizmy: posuvové zařízení,
otočný stůl, válce s brzdou. Zarážkové válce, dveřní systémy dopravních
prostředků, inovované otočné stoly, zesilovače tlaku.
12 Vakuové mechanismy. Ejektory, přísavky, výpočet, konstrukce. Rozváděče
pro provoz s vakuem, modulární program přísavek, komplexní multifunkční
jednotky výroby vakua, vakuové filtry, vakuové snímače.
13 Zkoušení pneumatických prvků a systémů. Měření veličin. Možnost exkurze.
14 Chapadla, druhy. Kritéria pro výběr úchopné hlavice.
Týden Náplň cvičení a seminářů
1 Termodynamické výpočty: stavová rovnice, vyprazdňování vzdušníku,
tlaková ztráta.
2 Stanovení přepočteného množství vzduchu, objemové ztráty, ekonomický
dopad.
3 Součinitel stlačitelnosti vzduchu.Výpočet velikosti vzdušníku.
4 Sortiment pneumatických prvků - katalogy. Video fy BOSCH.
5 Výpočet přímočarého pneumomotoru. Program č.1.
6 Výpočet a volba kyvného pneumomotoru. Program č. 2. Praktické ověření
vlastnosti otočného stolu.
7 Výpočet a volba bezpístnicového pneumomotoru. Program č. 3.
8 Kreslení schémat pneumatických obvodů. Ukázka skladby obvodu na
trenažéru. Ověření funkce ventilu ASP, skladba obvodu s jeho využitím.
9 Skladba obvodů na trenažérech FESTO Didactic. Seznámení
s proporcionální technikou, využití pro polohování nebo pro tlumení
v koncových polohách (Soft Stop).
10 Měření charakteristik redukčního a škrticího ventilu. Program č.4.
11 Kontrolní test. Praktické sestavení obvodu s inovovanou vakuovou
technikou.
12 Výpočet propustnosti pneumatického obvodu. Program č. 5.
13 Praktické ověření vlastností úchopných hlavic. Měření frekvenční
charakteristiky elektropneumatického proporcionálního regulátoru
tlaku.
14 Diskuse nad programy. Zápočet.
Seznam otázek ke zkoušce
Čís. Znění otázky
1 Rozdělení a vlastnosti pneumatických mechanizmů, porovnání s jinými
typy mechanizmů.
2 Vlastnosti stlačeného vzduchu, tlak, průtok, teplota, normální stav,
spotřeba vzduchu
3 Výpočet tlakové ztráty, výtoková rychlost, kritický tlakový poměr.
4 Výroba stlačeného vzduchu. Kompresory a jejich regulace. Kompresorové
stanice.
5 Rozvod stlačeného vzduchu, jeho výpočet, konstrukce potrubí
6 Konstrukce přímočarých pneumomotorů – válců, těsnění, upevnění
7 Výpočet přímočarého pneumomotoru včetně tlumení v koncových polohách
8 Membránové pneumomotory, konstrukce, výpočet
9 Kyvné pneumomotory, výpočet, konstrukce
10 Pneumatické rotační motory, výhody a nevýhody, pracovní parametry,
charakteristiky
11 Konstrukce a základní výpočet rotačních pneumomotorů pístových,
zubových a lamelových
12 Rozváděče: rozdělení, konstrukce, funkce v pneumatickém obvodu.
13 Jednosměrné, logické a rychloodvětrávací ventily, konstrukce, funkce
14 Škrtící ventily a kombinované řídící prvky, konstrukce, funkce
15 Tlakové ventily, konstrukce, funkce, charakteristiky
16 Prvky pro úpravu stlačeného vzduchu, konstrukce, funkce
17 Tlumiče hluku, konstrukce, charakteristiky
18 Základní obvody pneumatických mechanizmů pro řízení směru pohybu a
rychlosti pohybu
19 Základní obvody pneumatických mechanizmů pro programové řízení polohové
a časové
20 Pneumohydraulické mechanizmy
21 Vakuové mechanismy. Ejektory, přísavky, výpočet, konstrukce.
22 Výpočet průtokové propustnosti pneumatického obvodu. Průtokové diagramy
prvků.
23 Zkoušení kompresorů, rotačních pneumomotorů. Schéma obvodu,
charakteristiky.
24 Zkoušení přímočarých pneumomotorů, rozváděčů, škrtících ventilů,
maznic, filtrů. Schéma obvodu, charakteristika. Měření ztrát v rozvodu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky