338-0503/02 – Pneumatické prvky a systémy (PnPrv)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity5
Garant předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Lukáš Dvořák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2013/2014Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
FOJ077 Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+9

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. 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 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

Zápočet: v průběhu semestru bude zadáno 5 programů, za které je možno získat až 25 bodů, na konci semestru bude kontrolní test za max. 10 bodů. Minimum pro získání zápočtu je 20 bodů, max. 35 bodů. Zkouška: test za max. 15 bodů, ústní zkoušení - dvě otázky, každá za max. 25 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Seznam otázek ke zkoušce 1. Rozdělení a vlastnosti pneumatických mechanismů, porovnání s jinými typy mechanismů. 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 mechanismů pro řízení směru pohybu a rychlosti pohybu. 19. Základní obvody pneumatických mechanismů pro programové řízení polohové a časové. 20. Pneumohydraulické mechanismy 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.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Náplň přednášek 1. Rozdělení a vlastnosti pneumatických mechanismů, porovnání s jinými typy mechanismů. Vlastnosti stlačeného vzduchu, základní parametry. 2. Výroba stlačeného vzduchu. Kompresory a jejich regulace. Kompresorové stanice. Rozvod stlačeného vzduchu, jeho výpočet, konstrukce potrubí, rozvody z hliníkových profilů. 3. Prvky pro úpravu stlačeného vzduchu – filtry, odlučovače kondenzátu, maznice, soft start ventily, bezpečností 3/2 ventil. 4. Přímočaré pneumatické motory, tlumení, zvláštní konstrukce přímočarých pohonů. 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. Rozváděčové terminály. 7. Jednosměrné, logické, rychloodvětrávací a škrticí ventily. Řízený jednosměrný ventil se škrticím a zpětným ventilem. Tlakové ventily a kombinované řídicí prvky. Pneumatický čítač. Tlumiče hluku. 8. Pneumohydraulické mechanismy. Speciální mechanismy: posuvové zařízení, otočný stůl, válce s brzdou. Zarážkové válce, zesilovače tlaku, zesilovače pro vysoký tlak. 9. Chapadla, druhy. Kritéria pro výběr úchopné hlavice. Upínací prvky. 10. Vakuové mechanismy. Ejektory, přísavky, výpočet, konstrukce. Rozváděče pro provoz s vakuem, modulární program přísavek, komplexní multifunkční jednotky výroby vakua, vakuové filtry, vakuové snímače. 11. Zkoušení pneumatických prvků a systémů. Měření veličin. 12. Prvky pro tlakové čištění, ofukování a chlazení. Pneumatické vzpěry. 13. Mobilní pneumatika. 14. Modelování pneumatických systémů – ukázka výpočetních SW. Náplň cvičení a seminářů 1. Bezpečnost práce. Vlastnosti vzduchu – opakování. Termodynamické výpočty: stavová rovnice, vyprazdňování vzdušníku. 2. Výpočet velikosti vzdušníku. 3. Výpočet průměru potrubí, tlakové ztráty při proudění vzduchu v potrubí. Výtok plynu z nádoby, výpočet průtokových ztrát a stanovení ekonomického dopadu. 4. Výpočet přímočarého pneumomotoru. Program č.1. 5. Výpočet a volba bezpístnicového pneumomotoru. Program č. 2. Ukázky výpočetních programů. 6. Výpočet a volba kyvného pneumomotoru. Program č. 3. Ukázky výpočetních programů. 7. Praktické cvičení – základní obvody pro pro řízení směru pohybu, rychlosti pohybu, řízení síly a krouticího momentu. Programové řízení : polohové, časové, tlakové, rychlostní. 8. Praktické cvičení + kreslicí programy. 9. Výpočet propustnosti obvodu – program č. 4. 10. Návrh vakuových mechanismů, bezkontaktní manipulace. Návrh úchopné hlavice. Návrh fluidního svalu. 11. Měření charakteristik redukčního a škrticího ventilu. Program č.5. 12. Kontrolní test, návrh multiplikátoru. 13. Praktické cvičení, orientace ve výkresech. 14. Modelování pneumatických systémů – ukázka výpočetních SW.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2013/2014 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  20
        Zkouška Zkouška 65  20
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku