Wykłady
Program przedmiotu "Pneumatyka" prowadzony na specjalności Maszyny i Urządzenia Przemysłu Spożywczego
  1. Wiadomości ogólne o napędach pneumatycznych. Zastosowanie. Zalety i wady sprężonego powietrza jako czynnika roboczego. Zalety i wady oleju jako czynnika roboczego. Zalety układów pneumatycznych. Przykład układu wykonawczego pneumatycznego. Symbole graficzne podstawowych elementów pneumatycznych. Równanie stanu. Własności płynu. Model gazu doskonałego i pół doskonałego. Podstawowe równania termodynamiczne. Warunki normalne fizyczne i techniczne. Lepkość. Ściśliwość. Moduł sprężystości objętościowej.. Statyka płynów – prawo Pascala. Dynamika płynów (równanie ciągłości przepływu, prawo zachowania energii). Przepływ laminarny, burzliwy. Liczba Reynoldsa. Straty liniowe i miejscowe. Siły hydrodynamiczne.
  2. Zespoły przygotowania sprężonego powietrza. Charakterystyka powietrza oczyszczonego. Ocena wilgotności powietrza. Filtrowanie mechaniczne, absorpcja, adsorpcja. Tłumiki hałasu. Potrzeba smarowania i wady smarowania powietrza. Elementy wykonawcze, siłowniki i silniki pneumatyczne. Podział. Budowa typowego siłownika. Siłowniki o małych skokach. Sposoby zwiększania siły wywieranej przez tłoczysko. Elementy sterujące przepływem powietrza i ciśnieniem. Rozdzielacze: cechy, odmiany sterowania, dobór rozdzielacza, konstrukcje. Zawory zwrotne, dławiki, zawory dławiące proporcjonalne, zawory logiczne. Układy energooszczędne.
  3. Równanie ruchu tłoka siłownika. Siły obciążające siłownik. Definicje sprawności i straty występujące w siłownikach. Współczynnik nadwyżki siły. Obliczanie tłoczyska na wyboczenie. Algorytm doboru siłownika i rozdzielacza wg f. Festo.
  4. Projektowanie instalacji sprężonego powietrza. Dobór sprężarki (typy sprężarek i zastosowania), zbiornika przy sprężarce (zadania zbiornika). Dobór elementów przygotowania powietrza: filtry, odwadniacze, reduktory, smarownice smoczkowe, selekcyjne. Układy sterowania sekwencyjne i kombinacyjne. Sterowanie elektryczne, pneumatyczne (elementy logiczne, przekaźniki czasowe), elektropneumatyczne. Sterowanie w funkcji drogi, czasu, ciśnienia, złożone. Pamięć w układach pneumatycznych. Przetworniki i zawory logiczne. Układ realizujący 2 prędkości wysuwu tłoczyska oraz układy realizujące cykliczną pracę siłowników. Metody syntezy układów sterowania: intuicyjna, algorytmiczna, analityczna. Sterowanie z wykorzystaniem sterowników PLC (Logo, S7- 200, S7-300 f. Siemens).
  5. Serwonapędy pneumatyczne. Pneumatyczne układy pozycjonujące: siłownik beztłoczyskowy, zawór proporcjonalny, czujnik położenia, sterownik, programowanie sterownika.
  6. Generatory hydrauliczne (pompy wyporowe, wirowe), charakterystyki pomp, definicje, straty. Odbiorniki hydrauliczne, charakterystyki, siłowniki, silniki. Podstawowe układy hydrauliczne. Sterowanie prędkością silnika i siłownika. Przekładnie hydrostatyczne i hydrokinetyczne, sprzęgła hydrokinetyczne. Serwonapędy hydrauliczne ze sprzężeniem położeniowym i siłowym.
  7. Układy pneumohydrauliczne i hydropneumatyczne. Model dynamiczny siłownika pneumatycznego. Przepływy powietrza przez dysze. Metoda Rungego-Kutty rozwiązywania równań różniczkowych. Wizualizacja rozwiązań i wnioskowanie.