PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
Modul 8
Pneumatika i hidraulika u robotici i održavanje
Završni modul povezuje pneumatiku i hidrauliku s robotikom i s održavanjem. Upoznajete pneumatska i vakuumska hvatala, izmjenjivače alata i meke aktuatore, hidrauličke pogone teških manipulatora, nogatih robota i elektrohidrauličke kompaktne aktuatore. Drugi dio modula posvećen je održavanju: planu pregleda, propuštanjima, analizi ulja, dijagnostici kvarova po simptomima i prediktivnom održavanju sa senzorima stanja i digitalnim blizancem.
- odabrati pneumatsko ili vakuumsko hvatalo i izračunati potrebnu silu hvatanja uz faktor sigurnosti
- opisati izmjenjivače alata, kompenzatore, meke aktuatore i pneumatske mišiće u robotskim sustavima
- usporediti hidraulički i električni pogon robotskog zgloba po sili, momentu i gustoći snage
- objasniti primjenu hidraulike u teškim, nogatim i podvodnim manipulatorima te građu elektrohidrauličkog kompaktnog aktuatora
- sastaviti plan održavanja pneumatskog sustava i provesti mjerenje propuštanja s izračunom troška
- uzeti i protumačiti uzorak hidrauličkog ulja te održavati filtre, crijeva i akumulatore
- dijagnosticirati kvarove pneumatskih i hidrauličkih sustava po simptomima i primijeniti pravila sigurnog rada
- razlikovati preventivno i prediktivno održavanje i opisati senzore stanja, nadzor na daljinu i digitalni blizanac
O modulu
Pneumatika i hidraulika ne žive samo u napravama i prešama. Na vrhu gotovo svake robotske ruke nalazi se pneumatsko ili vakuumsko hvatalo, a teške manipulatore, robote za rušenje, podvodne ruke i mnoge nogate robote pokreće hidraulika. Ovaj modul pokazuje gdje i zašto se fluidna tehnika koristi u robotici i kako se sustavi, jednom kad su izgrađeni, održavaju u ispravnom stanju.
U jedinicama 8.1 i 8.2 računate silu hvatanja s faktorom sigurnosti, silu vakuumskih prihvatnica, moment na hidrauličkom zglobu iz sile cilindra i kraka te uspoređujete hidraulički i električni pogon. Upoznajete izmjenjivače alata, kompenzatore i sudarnu zaštitu, meke aktuatore i pneumatske mišiće, hidrauličke pogone nogatih robota i egzoskeleta te elektrohidraulički kompaktni aktuator koji hidrauliku dovodi do robota samo električnim kabelom.
U jedinicama 8.3 i 8.4 učite održavati sustave: od ispuštanja kondenzata i zamjene uloška pročistača, preko otkrivanja propuštanja ultrazvučnim detektorom i proračuna njihova troška, do uzorkovanja ulja, razreda čistoće ISO 4406, provjere predtlaka akumulatora i roka uporabe crijeva. Dijagnostika kvarova po simptomima vodi se tablicama simptom–uzrok–mjera, a modul završava prediktivnim održavanjem: senzorima stanja, nadzorom na daljinu i digitalnim blizancem. Svi primjeri vezani su uz napravu za savijanje lima SL-3 i hidrauličku prešu HP-1 iz prethodnih modula.
Nastavne jedinice
- Otvori
8.1
Pneumatske komponente u robotskim sustavima
Pneumatska i vakuumska hvatala, sila hvatanja s faktorom sigurnosti, izmjenjivači alata, kompenzatori, meki aktuatori i dovod zraka kroz robot.
- Otvori
8.2
Hidrauličke komponente u robotskim sustavima
Hidraulički roboti nekad i danas, nogati i podvodni roboti, egzoskeleti, hvatala velikih sila, elektrohidraulički kompaktni aktuatori i usporedba snage po masi.
- Otvori
8.3
Održavanje pneumatskih sustava
Plan pregleda, kondenzat i pripremna grupa, cilindri i ventili, otkrivanje i trošak propuštanja, dijagnostika kvarova po simptomima i sigurnost pri radu.
- Otvori
8.4
Održavanje hidrauličkih sustava i održavanje u Industriji 4.0
Ulje i njegova analiza, filtri, crijeva, akumulatori, curenja i temperatura, dijagnostika kvarova, prediktivno održavanje, senzori stanja i digitalni blizanac.
Ključni pojmovi modula
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Prihvatnica (izvršni član) | alat na prirubnici robota koji hvata, drži ili obrađuje predmet |
| Paralelno hvatalo | hvatalo s čeljustima koje se gibaju pravocrtno i simetrično, s centriranjem predmeta |
| Gustoća sile | sila po jedinici površine ili mase aktuatora; kod hidraulike 16 N/mm² pri 160 bar |
| Gustoća snage | snaga po jedinici mase aktuatora, W/kg; velika kod hidraulike ako se ne računa agregat |
| Preventivno održavanje | zahvati po planu, u razmacima određenima vremenom rada ili brojem ciklusa |
| Knjiga održavanja | zapis svih zahvata, izmjerenih vrijednosti i zamijenjenih dijelova |
| Razred čistoće ISO 4406 | tri koda za broj čestica većih od 4, 6 i 14 µm u 1 ml ulja, npr. 18/16/13 |
| Ventil za uzorkovanje | priključak na vodu s turbulentnim strujanjem za uzimanje reprezentativnog uzorka ulja |
Vježbe uz modul
Uz modul idu 1 vježba, ukupno 2 sata. Pitanja u vježbama su bez odgovora, a rješenje se otvara gumbom Prikaži rješenje; upute za nastavnika su na dnu svake vježbe.
- Otvori
VJEŽBA V27 · 2 SATA
Dijagnostika i uklanjanje kvara
Ispravan elektropneumatski sklop dobiva unaprijed pripremljen kvar, a zadatak je pronaći ga sustavnim postupkom, a ne nasumičnim mijenjanjem dijelova. Mjeri se napon po mjernim točkama strujnih staza i tlak u radnim vodovima, a svaki kvar se zapisuje.