המערכת הפניאומטית בבניית רובוט First שימושית כשיש משימות שדורשות שימוש בפניאומטיקה על פני שימוש במערכת מכנית. הכרת היסודות של מערכות פניאומטיות יאפשרו לפתור בעיות בצורה יעילה ולעתים אף חיסכון במערכות מנגנונים מכניים שמציעה המערכת הפניאומטית. השיקול לשימוש במערכת פניאומטית יעשה לאחר השוואת הצרכים בין מערכות אלקטרומכניות ומנגנונים מכניים לבין המערכת הפניאומטית, שכן המערכת הפניאומטית דורשת ציוד נוסף שעלול להגדיל את המשקל ולתפוס מקום במרחב הרובוט, במערכת יש צורך במדחס אוויר )קומפרסור(, צילינדרים, שסתומים, צנרת, מחברים ומערכות עזר נוספות. למערכת יתרונות רבים שיפורטו בהמשך, לכן הבחירה של המערכת יעשה בהתאם לצרכים. יש להקפיד על שימוש ברכיבים סטנדרטיים ומאושרים ע"י חוקי תחרות.First בפרקים הבאים נדון בחלקי המערכת והשימוש בהם. תחילה יש להכיר היטב את הסימולים הפניאומטיים ולפי סימולים אלו נקרא תרשימי זרימה, נשרטט ונתכנן בהתאם לסימולי התקן. חלק מהציוד משולב עם מערכות חשמליות ואלקטרוניות לכן נשלב במערכות הפניאומטיות גם את הסימולים שבפרק האלקטרוניקה. 381
סימולים לציוד פניאומטי לפי תקן מדחס מנוע פניאומטי מנוע פניאומטי דו כיווני צילינדר חד כיווני )מוחזר כוח חיצוני( צילינדר מוחזר קפיץ צילינדר דו כווני צילינדר מוט עובר 381
שסתומים )שסתומי הפעלה(: השסתום מסומל ע"י ריבוע. החץ בתוך הריבוע מראה את כיוון הזרימה דרך השסתום במצב בו נמצא השסתום. כל השסתומים השימושיים ברובוט FIRST מופעלים ע"י סולונואידים, מחוברים לבקר ומבצעים פעולה בהתאם לתכנות. מצבי השסתום מסומנים ע"י ריבוע מיוחד. מעבר אחד דרך השסתום. שני הפתחים סגורים. שני מעברים )2 אפשרויות סימון(. שני מעברים פתוחים, אחד סגור. שני המעברים מחוברים בניהם, זרימת אוויר במעברים. שני פתחים סגורים, מעבר אחד פתוח. 381
1 פתחים, כולם סגורים. שסתום 2 / 2 שסתום 2 פתחים, 2 מצבים. כלומר, יש 2 פתחים והשסתום יכול לנוע ימינה או שמאלה) 2 מצבים(, נע ימינה יש מעבר שמאל סגור, נע שמאלה יש מעבר בשמאל ימין סגור. שסתום 3 / 2 שסתום 1 פתחים 2 מצבים, המצבים ימינה או שמאלה, זרימת האוויר בפתחים לפי מצב החיצים. שסתום 4 / 2 שסתום 1 פתחים 2 מצבים, המצבים ימינה או שמאלה, זרימת האוויר בהתאם לחיבורים ביציאות. שסתום 5 / 2 שסתום 1 פתחים 2 מצבים, המצבים ימינה או שמאלה, יש 1 פתחים בכל מצב 1 פתחים יהיו פתוחים ואחד סגור. שסתום חד כיווני ללא לחץ נגדי. שסתום חד כיווני עם לחץ נגדי. 381
שסתום צמצם VALVE( )RESTRICTION הצמצם מאפשר זרימת אוויר חלקית, בשסתומים שבערכת הקיט של First מכווננים את הלחץ בעזרת בורג הצמצם שמורכב על הסלונואיד. שסתום פריקה מהיר ( EXHAUST QUICK )VALVE לחץ הכניסה משוחרר ופתח היציאה פתוח ומאפשר מעבר חופשי לאטמוספירה. שסתום ביטחון. שומר על לחץ מערכת קבוע, במידה והלחץ עולה מעל הלחץ המותר, האוויר נפרק לאטמוספירה דרך השסתום. במידה והשסתום מופעל לעתים קרובות הדבר מעיד על תקלה במערכת. שסתום בורר לחץ VALVE) )SHUTTLE שסתום זה מאפשר זרימת אוויר לפתח משותף אחד מתוך 2 מקורות לחץ, הפתח שיש בו לחץ נמוך נסגר אוטומטית. 381
שסתום מצערת VALVE( )TROTTLE מאפשר וויסות כמות האוויר העוברת דרכו בעזרת בורג כיוונון שבקצהו קונוס המותאם לפתח הוויסות. שסתום השהייה. משתיק רעשי לחץ )SILENCER( מתקן המחליש לאטמוספירה. או משתיק את רעש לחץ האוויר המשוחרר ברז פניאומטי )שסתום סגירה(. מקור אנרגיה)כניסת אוויר(. מנוע חשמלי. קווי אספקת אוויר. A קו רציף, מתאר קו עבודה. B קו בלתי רציף )מרוסק( מתאר קווי פיקוד ועזר. 388
קווי אספקה מחוברים. הנקודה המרכזית בין הקווים מתארת חיבור בין הצנרת, כלומר האוויר זורם בין הקווים והם מחוברים בניהם. קווי אספקה חוצים. קווים אלו מתארים צנרת שאינה מחוברת, אין קשר בין החיבורים, צינור פניאומטי אחד עובר מעל השני ללא חיבור בניהם. צינור אספקת אוויר גמיש. חיבור מהיר. קו אספקת אוויר סגור. מיכל לחץ אוויר. מיכל צובר אוויר) מצבר אוויר(. 381
מסנן אוויר. יחידת שירות. יחידה זו נקראת א. ו.מ. אסוך שמן+ ווסת לחץ + מסננת, יחידה זו שימושית בתעשייה ובמערכות פניאומטיקה גדולות שבהם עלולות להיכנס כמויות של מים הגורמים נזק רב למערכת, במערכות הפניאומטיקה בפרויקט First אין למערכות אלו שימוש. שסתומי פיקוד: השסתומים הבאים נותנים את הפקודה לשסתומי ההפעלה שיגרמו להפעלת המערכת )הצילינדרים( בהתאם לתכנון המערכת. בפרויקט פירסט שסתומים אלו מופעלים ע"י סולונואידים ומקבלים פקודות מהבקר בהתאם לתכנון. שסתום כפתור לחצן ידני, הפעלה מכנית. שסתום הפעלה מכני כללי. שסתום פיקוד חשמלי, סולונואיד יחיד. 311
שסתום הפעלה פיקוד חשמלי, סולונואיד כפול. שסתום הפעלה ע"י מנוע חשמלי. שסתום סלונואיד משולב לאחר הכרת הסימנים הפניאומטיים, ניתן לקרוא תרשימי פניאומטיקה בהתאם לסימולים המקובלים. 313
להלן תיאור מערכת פניאומטית פשוטה. + יציאת המוט -- כניסת המוט צילינדר הפעלה V שסתום הפעלה 4/2 שסתום פיקוד S שסתום הפעלה ידני A1 לחיצה על שסתום S מפעילה את שסתום, 4/2 שסתום זה גורם לבוכנה להתקדם. בסוף המהלך מופעל שסתום A1 ששולח פיקוד אוויר להחזרת שסתום.S הקפיץ מחזיר את שסתום V למצבו ההתחלתי והבוכנה חוזרת. 312
First מערך חיבור מערכת פניאומטית בפרויקט 2 1 6 5 4 מדחס.)Compressor( מכלי אוויר בוכנות )Piston( צילינדרים. שסתומים)סלונואידים(. שעון לחץ. ווסת לחץ. מדחס אוויר) )Compressor תפקידו : לדחוס את האוויר ולהעלות את לחץ לפי הנדרש במערכת. יחס הגדלת הלחץ גדול מ 3.3, מדחסים בעלי יחס הגדלת לחץ הקטן מ 3.3 נקראים "מאווררים". מדחס חד דרגתי מעלה את הלחץ בדחיסה אחת..3.2.1.1.1.1 3 311
מדחס דו דרגתי מעלה את הלחץ ב 2 דחיסות )מספר דחיסות( מצילינדר אחד לצילינדר שני. המדחס מבצע את דחיסת הגז )האוויר( בשני תהליכים: א. תהליך איזותרמי: הדחיסה מבוצעת בטמפרטורה קבועה. ב. תהליך אדיאבטי: הדחיסה מבוצעת כאשר החום בתהליך אינו נגרע. לכן טמפרטורת האוויר עולה תוך כדי דחיסה. חישובי ספיקה במיכל היא בהתאם לתהליכים,. הספיקה באופן כללי, היא מכפלת נפח האוויר הנכנס כפול מספר המחזורים בדקה, ניתן לרשום זאת ע"י הנוסחה הבאה: Q = V ω Q ספיקה )ליטר/דקה( V נפח האוויר )ליטר( ω מספר המחזורים בדקה )דקות( PV = mrt משוואת מצב הגז: N m 2 m 3 P לחץ נמדד ב V נפח נמדד ב j kg K R קבוע הגז 0 311
טמפרטורה K 0 T ניתן להסיק מהנוסחה: א. כאשר הלחץ עולה הטמפרטורה עולה וההפך. ב. כאשר הלחץ עולה הנפח קטן וההפך. המדחס שמסופק בקיט מייצר 321 P.S.I כ 8 אטמוספירות. = 31.1 P.S.I 3 אטמוספירה. חובה להפעיל את המדחס עם ממסר.)SPIKE( אין להשתמש עם המדחס ליצירת וואקום )תת לחץ(. חובה להרכיב שסתום פורק לחץ בראש המדחס. חובה לחבר מפסק לחץ ל.side car שסתום פורק לחץ חיבור הזנה 12V )עם )SPIKE הרובוט חיבורי תושבות לגוף המדחס יחובר לנתיך 21A אמפר. יש לוודא שהממסר מתוכנן כנדרש. אין לסובב את המדחס הפוך, לא להפוך חיבורי חשמל. מיכל לחץ RECEIVER( (AIR מיכל הלחץ יחובר מיד לאחר הקומפרסור. ולפני ווסת לחץ ראשי. תפקידו של מיכל הלחץ: א. לאגור את כמות האנרגיה )האוויר( הכללית ולספקה בהתאם למערכת ובכך לאפשר פעולה רצופה. ב. לווסת את ספיקות האוויר. ג. מתן אפשרות למדחס לנוח ולהתקרר. ד. הוצאת חלק מהרטיבות שבאוויר. 311
נפח המיכל נקבע בהתאם לתפוקת הקומפרסור ולצריכה. m 3 או ליטר V = P(c.f.m) P V נפח מיכל הלחץ נמדד ב c.f.m הספק P N לחץ נמדד ב m 2 P חיבור שעון מדידת לחץ מיכל אוויר 111 ml חיבור לקומפרסור חיבור שעון לחץ שעון לחץ Gage( )Pressure תפקידו: להראות את הלחץ השורר במכלים. השעון מותקן ביציאה מהמכל. יש להתקין שעון נוסף בסוף המערכת כדי לכסות את כל הבדיקה במערכת במקרה של דליפה, שאם לא כן, בקו שלא מותקן שעון אין בקרת לחץ במקרה של דליפה באותו הקו. 311
סקלה לקריאה ב מגה פסקל )Map( )רקע אדום( סקלה ב P.S.I )רקע לבן( השעון מתחבר למיכל בעזרת מתאם " 1 8 שסתום הקלה בלחץ VALVE( )PRESSURE RELIEF תפקידו: להגן על המדחס והמערכת מפני לחץ יתר. אין להפעיל את המדחס ללא שסתום שחרור הלחץ. זהו האמצעי היחיד שמאפשר פעולה תקינה של המערכת הפניאומטית. 311
בצד זה על ההברגה יש ללפף סרט טפלון למניעת דליפה ומתן אטימות טובה בחיבור. השסתום פועל בלחץ של 120 P.S.I בתרשים הבא מתואר המבנה הפנימי של השסתום. כיוונון הלחץ פתח שחרור)הקלה( מיקום השסתום מפסק לחץ SWITCH( )PRESSURE תפקידו: לאפשר חיסכון בסוללת המצבר, בלחצים שבין P.S.I 331 ועד ללחץ של P.S.I 11 ברווחים אלו המדחס אינו פועל. מפסק זה, בדרך כלל במהלך פעולת המערכת הפניאומטית הוא סגור. כאשר הלחץ יעלה מעל ל P.S.I 331 המתגים במפסק יפתחו עד שהלחץ ירד ל,P.S.I 11 אז יתחיל המדחס לפעול. 318
המפסק יחובר ל I/O side car דיגיטלי. הבקר CRio חייב להיות מתוכנת כדי להגיב לפעולת המתג. אין לחבר בשום אופן את המתג בטור לאספקת החשמל למדחס. חיבורים ל side car מיקום מפסק לחץ 311
SIDE CAR מומלץ לחיבור מס 3, החשוב שתוכנה נזין את מספר החיבור ב side.car נבטל חוט לבן למפסק הלחץ 2 חיבורים, בחיבור ה 3 side car I/O digital חיבורים, לכן נבטל את החיבור של כבל ה PWM.)לבן(. נחבר כבל PWM לחיבורי המפסק )בהלחמה עם בדיל(. נחבר שחור ל )מינוס( ואדום ל אות.)SIG( כמו שמתואר בתמונה. לכאן נחבר כבל PWM ביחידת הפניאומטיקה שעל הבקר. 211
ווסת בקרת לחץ) PRESSURE )REGULATORS CONTROL תפקידו: לווסת את הלחץ הראשוני למערכת, משמעות הדבר שהווסת יגביל את הלחץ כדי לשמור על לחץ נדרש וימנע עליית לחץ לא רצויה ע"י שחרור העודפים. ההספק )התפוקה( של ווסת זה היא. 11 P.S.I הוא חייב להיות מותקן מיד אחרי מכלי אגירת הלחץ כדי לשמור על לחץ של 11 P.S.I בכל המעגלים. את לחץ הווסת ניתן לכוונן לפי שיקול דעת המתכנן. יש להשים לב שפתח אחד ברגולטור רחב יותר והוא מסומן בחץ, זהו פתח היציאה. הפתח השני הוא פתח הכניסה. ניתן לחבר שעון לחץ על אחת מהיציאות האחרות אבל חשוב לסגור ולאטום את הפתחים שאינם בשימוש בעזרת פלג אטימה )כלול בקיט(. יציאה )מסומן בחץ( כוונון לחץ כניסה 213
סימול פניאומטי לפי תקן שעון לחץ כוונון שחרור לחץ כניסה ווסת בקרת לחץ משני ( CONTROL REGULATORS )PRESSURE ווסת זה משמש לוויסות לחץ משני יש לו טבעת צהובה מסביב. תפקידו כמו הווסת הקודם אלא שווסת זה מיועד לווסת לחץ במידה ויש צורך בוויסות לחץ שונה מלחץ בקו אחר בהתאם לדרישות התכנון. החיבורים כמו ברגולטור הקודם, יש חצים לכניסה ויציאה, חיבורים שאינם בשימוש יסגרו ע"י פלגים שכלולים בערכה. 212
פלגים פלג סגירת פתחי אוויר שסתומים סולנואידים VALVE( (SOLENOID תפקיד הסולנואיד: להפעיל את בוכנת הצילינדר,)PISTON( למצב + יציאת מוט בוכנה ולמצב מינוס כניסת מוט בוכנה. הסלונואיד מופעל במתח של 12V כניסת מתח נכונה. או במתח של, 24V יש להקפיד על בלוח פריסת המתחים BOARD) )POWER DISTRIBUTION לדאוג לחיבור השסתומים ואספקת מתח של 12V או 24V. כמו כן לתכנת את השסתום למתח המתאים. כל השסתומים הם 1 דרכים ליציאת וכניסת אוויר והם למעשה שסום 1/2 כלומר 1 פתחים 2 מצבים ( 1 דרכי אוויר(. כל צד של השסתום מופעל ע"י ממסר שמורכב ביחידה האלקטרונית על הבקר CRio 211
בקיט יש מספר סוגים של שסתומים: שסתום סולנואיד יחיד VALVE( )SINGLE SOLENOID שסתומים מסוג מופעלים לכוון אחד ומוחזרים קפיץ,לכן יש לתכנן בהתאם. חיבורי מתח חשמלי פתחי כניסה ויציאת אוויר שסתום יחיד )קפיץ מקזז( סוג שני : חיבורי חשמל חיבורי לחץ מהירים 211
סוג נוסף של שסתום יחיד פתח כניסה פתח שחרור לחץ פתח יציאה חיבורי חשמל )DOUBLE SOLENOID VALVE( שסתום סולנואיד כפול שסתום כפול מסוג זה כאשר מקבל פקודה בצד אחד יגרום לבוכנה לנוע בכיוון אחד, פקודה בצד שני תגרום לבוכנה לנוע בכיוון נגדי. גם בשסתומים אלו ההפעלה תהיה במתח של 12V או 24V השסתום יישאר במצב אחד כאשר האנרגיה תבוטל במצב האחר. ניתן להשתמש בממסר אחד לכל צד או בממסר אחד לשני הצדדים עם דיודות שכן הדיודות מעבירות זרם בכוון אחד ומאפשרות פעולה לכל צד. ניתן לשחרר לחץ דרך השסתום )לחצן כתום( מבלי לנתק צנרת או הפעלת ברז אוויר. 211
שחרור אוויר )ימין או שמאל( פיקוד ימין פתחי אוויר פיקוד שמאל שימוש בממסר עם דיודות. אחד בחבור תושבת אלקטרונית בבקר כאשר הסולנואיד 211
סוג נוסף של שסתום: יציאות למפעילים )בוכנה( כניסת לחץ אוויר שסתומים חדישים יותר, אותו עיקרון פעולה וחיבורים כמו בקודמים שסתום מסוג זה מגיע בשני חלקים ויש להרכיבו בהתאם. בהרכבת השסתום יש להקפיד היטב בהתאמת גומיית האטימה המצורפת. 211
להלן שלבי ההרכבה. הרכבת שסתום סולנואיד פניאומטי 218
שסתום שחרור אוויר מהיר)ברז פניאומטי( Plug Valve תפקידו: לשחרר את כל כמות האוויר או בחלקה מהמערכת במהירות וביעילות ללא צורך בפירוק צנרת. השסתום צריך להיות מותקן במקום שישחרר את כל כמות האוויר, לכן, המיקום המומלץ הוא ליד מכלי האוויר או באזור הבוכנות, מכוון שבנקודות אלו מרוכזות כמויות של אוויר גדולות. הברז ימוקם על הרובוט במקום שהגישה וההשגה אליו מהירה. הברז שימושי מאוד כאשר מעוניינים לשחרר את לחץ האוויר בסוף המשחק או לבדיקת המערכת ללא פירוק חיבורים מהירים. סגירה פתיחה מבנה פנימי של ברז האוויר 211
מחברים פניאומטים רגילים ומהירים )FITTINGS( חיבורים רגילים: חיבורים אלו קבועים ומחוברים בהברגה. חיבורים מהירים: חיבורים אלו מבוצעים במהירות ע"י הכנסת והוצאת הצינור הפניאומטי בלחיצה ומשיכה, אין צורך בכלי עבודה, הפעולה נעשית ידנית ובמהירות. המתאמים עשויים להיות מחומר פלסטיק או מברונזה השימוש לבחירת המתכנן. משקל הברונזה )סגסוגת נחושת( גדול יותר. להלן סקירת המתאמים. יציאות שונות מתאם T מתאם 90 0 מתאם מתאם 1 ישיר יש לשים סרט טפלון מסביב להברגות החיבור בכדי לייצור אטימה טובה. 231
יש לשים את הטפלון בשליש הראשון של ההברגה, במידה ושמים באזור הפתחים חלקים מהטפלון נקרעים, זורמים עם האוויר וסותמים את השסתום. במקרה של דליפה, חתוך מקצה הצינור כ 2 mm וחבר שנית. בכדי לגלות דליפות יש להשתמש במי צינורות אוויר (TUBING( סבון, באזור הדולף יבצבצו בועות תפקידם לאפשר אספקת אנרגיה )אוויר( למפעילים השונים במערכת. הצינורות מקשרים בין הרכיבים הדורשים אספקת אוויר. קוטר הצינור ועמידותו בלחץ נקבעים ע"פ היצרן ודרישות תכנון המערכת. הצינורות המסופקים בקיט, הם בצבעים שונים בכדי לאפשר הכרת קווי מערכת שונים לפי צבע. הצינורות עשויים פלסטיק גמיש ועמידים בלחץ של כ 140 P.S.I להלן תרשים חיבורי צנרת בסיסי. 233
חיבור צנרת אוויר מעגל בסיסי. חיבור צנרת מהיר - שלבים חתוך את קצה הצינור ישר 90 0 ללא שיפוע. הכנס את הצינור בלחץ ידני מתון. לחץ את הצינור ביציבות לתוך ה 1 רינג עד הבסיס של המתאם. 232
להוצאת הצינור לחץ על קצוות חיבור קדמי של המתאם ומשוך את הצינור לכוון הנגדי כמתואר בחיצים שבציור. משאבת וואקום)תת לחץ( P2010 VACUUM PUMPS תפקידה: לייצר תת לחץ )וואקום( בקווים נדרשים במערכת. אין לייצר תת לחץ בשום אופן ע"י הקומפרסור בסיבובו נגד כוון השעון, הדבר יגרום לנזק בלתי הפיך למדחס )קומפרסור(. הוואקום שנוצר ברכיב זה פועל בשיטת חוק ונטורי. חוק ונטורי קובע שזרימה במעבר צר תקטין את הלחץ בקטע הצר וייווצר תת לחץ. למחולל הוואקום 1 פתחים: 3.כניסת לחץ. 2. שחרור לחץ. 1. חיבור וואקום. להלן נתוני יצרן למשאבת הוואקום. 231
חיבורי משאבת וואקום כללי שחרור לחץ אוויר משאבת תת לחץ כניסת לחץ יחידת הפעלה תת לחץ )חיבור וואקום( כוונון תת לחץ צילינדרים ובוכנות ( מפעילים( PISTONS & CYLLINDERS תפקיד: המרת אנרגיה לתנועה קווית )ליניארית( ולבצע את הפעולה הסופית שאליה נדרשת המערכת. ניתן להפוך תנועה זו לדחיסה, משיכה, לחיצה, הזזה, הרמה )תנועות המבוצעות בדרך כלל ע"י כוח אנושי(. 231
הבוכנות מגיעים בקטרים וגדלים שונים, אורך המהלך ושטח ראש הבוכנה חשובים לקביעת הכוח שנקבל. את הצילינדרים נצייד במתקני הרכבה יש מספר צורות כפי שמתוארים להלן: תמיכת רגליים תמיכה עם ציר אחורי תמיכת אוגן קדמי תמיכת אוגן אמצעי עם ציר סיבוב 231
תמיכת אוגן אחורי מטות הברגה קישור מאורך הידוק אום צוואר בורגי נבין תחילה את עקרונות הכוח והלחץ לפי חוק פסקל וחוקי פיזיקה נוספים. 231
מבט חיצוני של הבוכנה )צילינדר( p לחץ עקרונות הכוח והלחץ בפניאומטיקה A שטח ראש בוכנה אורך המהלך )מוט בוכנה( D קוטר L קוטר המוט d הבוכנה 231
חישוב הלחץ: p = F A N לחץ נמדד ב mm 2 - P - F כוח נמדד ב N )ניוטון( - A שטח נמדד ב mm 2 ממ"ר A = πd2 4 חישוב שטח הבוכנה )mm 2 A שטח ראש הבוכנה נמדד ב ממ"ר ( )mm( קוטר הבוכנה נמדד ב מ"מ D T F P2 לחץ a זווית פעולה P1 לחץ פנימי חיצוני 238
הכוח F הוא כוח שקול וערכו שווה ל F = T sin a כוח דוחף מתקבל מהלחץ ב P1. כוח מושך מתקבל מהלחץ ב P2. השטח החיצוני של הבוכנה מקבל את מלוא לחץ האוויר בצד החיצוני P1 ואילו הצד הפנימי P2 אינו שטח מלא בגלל שטח מוט הבוכנה שמחובר אליו. לכן, חישוב הלחץ הפנימי יחושב ע"י שמפחיתים את שטח מוט הבוכנה משטח הבוכנה. הנוסחה: F = P(A1 A2) כאשר - A1 שטח בוכנה חיצוני ו - A2 שטח בוכנה פנימי. חישוב זה נחוץ כאשר משתמשים בצילינדר כמפעיל מושך. 231
ספיקה הספיקה היא נפח האוויר המסופק ביחידת זמן, הגורמים לשינוי הספיקה הם: א. מעברים צרים. ב. זווית הצינור. ג. שינויים בכיוון הזרימה. ד. חיכוך. ה. אורך הצנרת. בחישובי המערכת יש לקחת בחשבון גורמים אלו. הכוח שנקבל מושפע משאר רכיבי המערכת. הנוסחה הכללית לחישוב ספיקה: Q = V T L ליטר min. דקה Liter ליטר min. דקות Q ספיקה V נפח T זמן השקעת אנרגיה )לחץ אוויר( מספקת עבודה מכנית )תנועה ליניארית של הבוכנה(. נוסחת העבודה במישור: W = F L - W עבודה נמדדת ניוטון N m מטר N כוח נמדד ב ניוטון - F m אורך )דרך( נמדד ב מטר - L 221
נוסחת העבודה בזווית: W = FL sin a נוסחת ההספק: P = W T Kw ההספק נמדד ב קילו וואט ההספק הפניאומטי הוא: ההספק = לחץ x נפח x זמן. P = pv T הספיקה = נפח x זמן לכן, אפשר לרשום את הנוסחה כך: P = pq תכנון יעיל של המערכת הפניאומטית יש לזכור, קיבולת האנרגיה = לנפח האוויר הדחוס. שימוש במכלים גדולים מונע בעיות תפקוד של המערכת. יש להימנע )במידה ואפשר לחלוטין( מאיבוד אוויר כתוצאה מדליפות במערכת. יש למנוע שבבים אבק ולכלוכים ממוט הבוכנה, חול ואבק יגרמו נזק לגומיות האטימה ואח"כ דליפות. 60(. P.S.I לקבלת יעילות נוספת השתמש בווסת הלחץ )לחץ מומלץ 223
המשקל חשוב מאוד לכן קוטר ואורך מוט בוכנה גדולים מגדילים משקל, בוכנה גדולה דורשת כמות אוויר גדולה לחצים גדולים דורשים מילים גדולים והסיכוי לדליפות גדול בגלל הלחץ הגבוה. הגורמים המשפיעים על כוח הבוכנה: א. ב. ספיקת האוויר של המערכת. הלחץ המקסימאלי המכוונן ע"י הווסת. אין הגבלה על אורך הצילינדר נאו הקוטר שלו. הכוח מושפע מהלחץ וקוטר הצילינדר. האנרגיה המופקת מושפעת מנפח הצילינדר ומלחץ המערכת. ניצול האנרגיה מושפע ממבנה הצילינדר. 222
מנוע פניאומטי )מפעיל סיבובי(: מתאים מאוד לשימוש עם תופסנית, הזזת מוטות. התזוזות של מפעיל זה נעות מ o o עד. 90 0 ניתן להזמינו כבוכנה מגנטית המפעילה את המתגים ישירות. לחץ מקסימלי )מרבי( בזמן שימוש הוא 60 P.S.I ויכול לפתח מומנט של 31 אינץ' - קילו. חיבורים למנוע פניאומטי )מפעיל סיבובי( 221
מעגל פניאומטי כללי לפי חוקי תחרות FIRST להלן חיבורי המערכת לפי השרטוט התקני. 221
חיבורי המדחס והמכלים: מכלים מדחס.1 ברז אוויר מפסק לחץ שעון מד לחץ 2. חיבורי שעון הלחץ מפסק הלחץ וברז האוויר: 221
3. חיבורי צילינדר עם שסתום סולונואיד בודד: 4. חיבור צילינדר עם שסתום סולונואיד כפול: 221
5. חיבור מערך מדחס מכלים והווסתים: 6. חיבור מערך השסתומים והצילינדרים: 221
חיבורי מעגל פניאומטי כולל 228
דוגמא לחיבורי מערכת פניאומטית רובוט של קבוצה 1552 221
שרטוט חשמלי מפסק לחץ שסתום פניאומטי )סולנואיד( 211