338-0503/01 – Pneumatické prvky a systémy (PnPrv)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity4
Garant předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Miloslav Žáček
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

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:

KOPÁČEK, J. Pneumatické mechanismy díl 1. – Pneumatické prvky a systémy. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2005. 265 s. 2. vydání. ISBN 80-7078-306-0. KOLEKTIV AUTORŮ. SMC Training – Stlačený vzduch a jeho využití. Brno: SMC Industrial Automation CZ s.r.o. 4. vydání. 2019. 344 s. BEATER, P. Pneumatic drives: system design, modelling and control. Berlin: Springer, 2007. 323 pp. ISBN 978-3-540-69470-0.

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. SMC - eLEARNING. dostupné z http://smctraining.mrooms.net/ (uživatelské jméno a heslo přidělí vyučující, modul Pneumatické systémy - česká a anglická verze).

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

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2010/2011 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35 (35) 0
                Projekt Projekt 20  0
                Písemka Písemka 8  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 7  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 65  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2012/2013 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku