Vježbe

Četrdeset vježbi iz pneumatike, elektropneumatike, hidraulike i elektrohidraulike. Pitanja su bez odgovora, a rješenje se otvara gumbom; upute za nastavnika su na dnu svake vježbe.

Kako su vježbe ustrojene

Praktikum područja ima 40 vježbi i 79 sati rada, od proračuna pneumatskog sustava do elektrohidrauličkog upravljanja ovisnog o putu i tlaku.

Svaka vježba je jedna stranica koja služi i polazniku i nastavniku. Polaznik dobiva zadatak, popis opreme, upute za siguran rad, shemu, postupak i pitanja. Pitanja su bez odgovora; rješenje s postupkom otvara se gumbom Prikaži rješenje, pa se najprije rješava samostalno, a tek onda provjerava. Na dnu svake vježbe je zatvoreni dio Za nastavnika s pripremom, tijekom sata, očekivanim rezultatima, čestim pogreškama i tablicom vrednovanja.

Vježbe se mogu izvoditi na didaktičkim pločama s pneumatskim, elektropneumatskim i hidrauličkim elementima ili u simulacijskom programu za fluidnu tehniku. Uz svaku je navedena nastavna jedinica koju treba proći prije vježbe.

Modul 2 · Pneumatske komponente

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V1	Proračun pneumatskog sustavaRačunska vježba u kojoj se za zadanu silu odabire promjer cilindra iz niza standardnih promjera, provjerava rezerva sile i najmanji dopušteni tlak te procjenjuje potrošnja zraka. Na kraju se prema potrebnom protoku odabire veličina razvodnika.Uz jedinicu 2.2, 1.8	1 h

Modul 3 · Pneumatsko upravljanje

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V2	Direktno upravljanje jednoradnim cilindromPrva vježba spajanja: jednoradni cilindar upravlja se izravno ručnim razvodnikom 3/2, bez ikakvih posrednih elemenata. Na njoj se uči čitati i slagati shemu, provjeriti silu i potrošnju zraka te vidjeti gdje su granice direktnog upravljanja.Uz jedinicu 3.2	2 h
V3	Indirektno upravljanje jednoradnim cilindromJednoradni cilindar za stezanje obratka upravlja se razvodnikom s pneumatskim upravljanjem postavljenim uz cilindar, a radnik mu daje samo tlačni signal nožnim ventilom. Vježba pokazuje razdvajanje signalnog i energetskog dijela sklopa i što se time dobiva.Uz jedinicu 3.2	2 h
V4	Upravljanje brzinom klipnjače cilindraBrzina klipnjače dvoradnog cilindra namješta se prigušno-nepovratnim ventilima tako da klizna zaštitna vrata zatvaraju polako, a otvaraju brže. Mjeri se vrijeme hoda, računa brzina i uspoređuje prigušivanje dovoda s prigušivanjem odvoda.Uz jedinicu 2.6, 3.2	2 h
V5	Granični ventil — automatski povrat klipnjačeKratkim pritiskom na tipkalo klipnjača izlazi do kraja, a u krajnjem položaju sama se vraća jer granični ventil s valjkom daje signal za povrat. Vježba uvodi bistabilni razvodnik kao memoriju i prvi signal povratne veze iz stroja.Uz jedinicu 3.2	2 h
V6	Logička funkcija ILI — naizmjenični ventilZaklopka lijevka za doziranje granulata otvara se tipkalom na upravljačkoj ploči ili nožnim ventilom uz vreću — dovoljno je jedno od dvaju mjesta. Vježba pokazuje naizmjenični ventil kao pneumatsku logičku funkciju ILI i zašto se dva signala ne smiju spojiti običnom T-spojnicom.Uz jedinicu 2.5, 3.3	2 h
V7	Logička funkcija I — ventil dvostrukog tlakaPreša za zakivanje smije krenuti samo ako je obradak u napravi i radnik pritisne tipkalo — oba uvjeta istodobno. Vježba pokazuje ventil dvostrukog tlaka kao pneumatsku logičku funkciju I, usporedbu sa serijskim spojem ventila i granice takvog rješenja kad je riječ o zaštiti ruku.Uz jedinicu 2.5, 3.3	2 h
V8	Vremenski član — kašnjenje ukapčanja signalaPri lijepljenju dvaju dijelova klipnjača mora držati spoj pod pritiskom nekoliko sekundi, a zatim se sama vratiti. Vježba uvodi pneumatski vremenski član s kašnjenjem ukapčanja: od čega se sastoji, kako se namješta i o čemu ovisi vrijeme kašnjenja.Uz jedinicu 2.8, 3.3	2 h
V9	Vremenski član — kašnjenje iskapčanja signalaZaklopka odsisa u kabini za bojanje otvara se čim radnik pritisne okidač, a zatvara tek nekoliko sekundi nakon što ga otpusti, da se pare boje izvuku. Vježba pokazuje vremenski član s kašnjenjem iskapčanja i razliku prema kašnjenju ukapčanja.Uz jedinicu 2.8, 3.3	2 h
V10	Tlačno upravljanje proslijednim tlačnim ventilomKuglični ležaj utiskuje se u kućište dok ne sjedne na naslon, a povrat klipnjače pokreće porast tlaka u cilindru, a ne položaj. Vježba pokazuje proslijedni tlačni ventil, namještanje tlaka prebacivanja i zamke tlačnog upravljanja.Uz jedinicu 2.7, 3.3	2 h
V11	VDMA metoda s dva cilindra — blokirajući signalNa napravi za utiskivanje ležajne čahure s dva cilindra pronalazite blokirajuće signale VDMA metodom i uklanjate ih jednosmjernim valjcima. Sklop spajate, puštate u rad i provjeravate proračunom sile, potrošnje zraka i trajanja impulsa.Uz jedinicu 3.4	2 h
V12	VDMA metoda s tri cilindra — blokirajući signalNa napravi za savijanje trake u oblik slova U tri cilindra rade u slijedu A+ B+ C+ B− A− C−. VDMA metodom tražite koji od tri razvodnika imaju blokirajući signal, uklanjate ga jednosmjernim valjcima i provjeravate silu, potrošnju zraka i vrijeme ciklusa.Uz jedinicu 3.4	2 h
V13	Kaskadna metodaSlijed naprave SL-3 za savijanje lima, A+ B+ B− A− C+ C−, rješavate kaskadnom metodom: dijelite ga u grupe, spajate grupne vodove i kaskadni ventil. Tako blokirajući signali nestaju bez jednosmjernih valjaka, a sklop radi pouzdano i pri većim brzinama.Uz jedinicu 3.5	2 h
V14	Taktna metoda s dva cilindraStanicu za žigosanje kartonskih kutija s dva cilindra, u slijedu A+ B+ B− A−, upravljate taktnim lancem od četiri modula. Uspoređujete ga s VDMA i kaskadnom metodom te ga proširujete vremenskim članom i novim korakom.Uz jedinicu 3.6	2 h

Modul 4 · Elektropneumatika

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V15	Elektropneumatika — direktno upravljanje dvoradnim cilindromZaklopku dozirnog lijevka otvarate dvoradnim cilindrom kojim izravno upravlja tipkalo S1 preko svitka Y1 monostabilnog elektromagnetskog ventila 5/2. Uz to spajate prvu signalizaciju položaja senzorom B1 i računate struju svitka, pad napona u kabelu i silu cilindra.Uz jedinicu 4.5, 4.6	2 h
V16	Indirektno upravljanje dvoradnim cilindrom — monostabilni ventilPneumatsku stegu na stolu bušilice upravljate s udaljenog pulta: tipkalo S1 uključuje relej K1, a njegovi kontakti uključuju svitak Y1 monostabilnog ventila i signalnu svjetiljku. Spajate indirektno upravljanje, čitate kontaktnu tablicu releja i računate struje, pad napona i silu stezanja.Uz jedinicu 4.3, 4.6	2 h
V17	Indirektno upravljanje dvoradnim cilindrom — bistabilni ventilZaklopku u kanalu za odsis prašine otvarate i zatvarate kratkim pritiskom na tipkala S1 i S2 preko releja K1 i K2 i bistabilnog elektromagnetskog ventila sa svicima Y1 i Y2. Uspoređujete ponašanje s monostabilnim ventilom, dodajete međusobno blokiranje i računate moment na zaklopki i potrošnju energije.Uz jedinicu 4.5, 4.6	2 h
V18	Granična sklopka u elektropneumatskom sklopuCilindar za skretanje paketa s valjkaste staze izvlači se kratkim pritiskom na S1, a na kraju hoda mehanička granična sklopka B1 preko releja K2 sama ga vraća. Istražujete što se događa pri predugom signalu, uvodite prednost povrata i računate silu, kašnjenje i mjesto ugradnje granične sklopke.Uz jedinicu 4.2, 4.6	2 h
V19	Logička funkcija ILI u elektropneumaticiGraničnik na kliznoj stazi za dijelove spušta se kad se pritisne tipkalo S1 na pultu ILI tipkalo S2 na drugom kraju stanice. Logičku funkciju ILI ostvarujete paralelnim spojem kontakata, uspoređujete je s pneumatskim naizmjeničnim ventilom i proširujete je trećim ulazom i isključivanjem s dva mjesta.Uz jedinicu 4.7	2 h
V20	Logička funkcija I u elektropneumaticiPneumatska preša za utiskivanje oznaka radi samo dok su pritisnuta oba tipkala S1 i S2 i dok senzor B1 javlja da je obradak u prihvatu. Logičku funkciju I ostvarujete serijskim spojem kontakata, učite sustavno tražiti prekid mjerenjem napona i razlikujete jednostavan serijski spoj od propisanog dvoručnog uključivanja.Uz jedinicu 4.7	2 h
V21	Krug samodržanjaKratkim pritiskom na tipkalo cilindar se izvlači i ostaje izvučen dok ga ne zaustavi tipkalo STOP — pamćenje signala preuzima relej s kontaktom samodržanja. U vježbi se spajaju i uspoređuju dvije inačice kruga: s dominantnim isključivanjem i s dominantnim uključivanjem.Uz jedinicu 4.3, 4.6	2 h
V22	Vremenski relej s kašnjenjem ukapčanjaČahura se utiskuje u kućište i cilindar mora zadržati silu točno tri sekunde prije povratka. Vrijeme držanja mjeri vremenski relej s kašnjenjem ukapčanja koji pokreće senzor krajnjeg položaja.Uz jedinicu 4.3, 4.7	2 h
V23	Beskontaktni senzoriNa mjernom stolu ispituju se četiri vrste beskontaktnih senzora: induktivni, kapacitivni, optički i magnetski na cilindru. Mjeri se stvarna sklopna udaljenost za različite materijale i boje, histereza i širina područja uključivanja.Uz jedinicu 4.4	2 h
V24	VDMA metoda u elektropneumaticiSlijed stezanja i savijanja na napravi SL-3 izvodi se elektropneumatski, izravno iz dijagrama put–korak. U slijedu se javljaju blokirajući signali koje uklanja jedan pomoćni relej.Uz jedinicu 4.8	2 h
V25	Kaskadna električna metodaPuni ciklus naprave SL-3 — stezanje, savijanje, otpuštanje i izbacivanje — rješava se kaskadnom električnom metodom. Slijed se dijeli u grupe, a svaka grupa ima svoj relej koji daje napon samo elektromagnetima te grupe.Uz jedinicu 4.9	2 h
V26	Taktna električna metodaŽig dvaput udara u isti izradak dok je stegnut, pa se isti cilindar giba naprijed-natrag dvaput u jednom ciklusu. Takav slijed najpreglednije rješava taktna električna metoda, u kojoj svaki korak ima svoj relej.Uz jedinicu 4.10	2 h

Modul 5 · Osnove hidraulike i dobivanje hidrauličke energije

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V28	Proračun hidrauličkog sustavaIz zahtjeva za prešu — sila, hod i brzina — korak po korak izračunavaju se promjer cilindra, protok i crpka, snaga pogonskog motora, spremnik i promjeri vodova. Rezultati se na kraju provjeravaju mjerenjem vremena hoda na hidrauličkoj vježbenoj ploči.Uz jedinicu 5.3, 6.1	2 h
V29	Karakteristika hidrauličke crpkeNa ispitnom krugu snima se karakteristika zupčaste crpke: protok u ovisnosti o tlaku, od gotovo neopterećenog rada do 160 bar. Iz izmjerenih vrijednosti izračunavaju se volumetrijski stupanj djelovanja, propuštanje i ukupni stupanj djelovanja agregata.Uz jedinicu 5.4	2 h

Modul 6 · Hidraulički izvršni i upravljački elementi

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V30	Karakteristika sigurnosnog ventilaSigurnosni ventil ne drži tlak savršeno stalnim: počinje otvarati ispod namještene vrijednosti, a tlak raste s protokom koji kroz njega prolazi. U vježbi se snima karakteristika p–Q izravno upravljanog sigurnosnog ventila pri rastućem i padajućem protoku.Uz jedinicu 6.4	2 h
V31	Hidrauličko upravljanje jednoradnim cilindromJednoradni hidraulički cilindar diže teret tlakom ulja, a spušta se pod djelovanjem tereta. U vježbi spajate krug s ručnim razvodnikom 3/2, mjerite tlak dizanja i vrijeme hoda te provjeravate zašto takav krug ne može zadržati teret u međupoložaju.Uz jedinicu 6.1, 6.3	2 h
V32	Upravljanje dvoradnim cilindrom razvodnikom 4/2Dvoradni cilindar gibaju tlak ulja u oba smjera, a smjer određuje razvodnik 4/2. U vježbi mjerite tlakove u oba voda cilindra, vremena izvlačenja i uvlačenja te provjeravate kako omjer površina klipa određuje brzine i sile.Uz jedinicu 6.3	2 h
V33	Deblokirajući nepovratni ventil i razvodnik 4/3Klipni razvodnik uvijek pomalo propušta, pa teret obješen o cilindar polako pada. U vježbi spajate razvodnik 4/3 s optočnim srednjim položajem i deblokirajući nepovratni ventil, mjerite tlak držanja i tlak deblokiranja te provjeravate zašto izbor srednjeg položaja odlučuje o pouzdanosti držanja.Uz jedinicu 6.3, 6.6	2 h
V34	Diferencijalno upravljanjeKad se ulje iz prstenaste strane cilindra vraća na klipnu stranu umjesto u spremnik, klipnjača se izvlači znatno brže, ali manjom silom. U vježbi spajate diferencijalni spoj s preklopnim razvodnikom, mjerite brzine i tlakove u oba načina rada i računate koliko se takta uštedi brzim primicanjem.Uz jedinicu 6.8	2 h
V35	Hidraulička sinkronizacijaDva cilindra spojena paralelno na istu crpku ne gibaju se zajedno ako su nejednako opterećeni — ulje uvijek ide putem manjeg otpora. U vježbi to najprije izmjerite, a zatim cilindre sinkronizirate zupčastim djeliteljem protoka i uspoređujete s drugim načinima sinkronizacije.Uz jedinicu 6.8	2 h
V36	Hidraulički uklješten klipKlip je hidraulički uklješten kad je s obje strane oslonjen na stupac ulja koji ne može otjecati slobodno — u mirovanju zbog zatvorenih nepovratnih ventila, u gibanju zbog prigušenja izlaznog toka. U vježbi uspoređujete gibanje s vučnim i tlačnim teretom, mjerite povišenje tlaka na izlaznoj strani i krutost cilindra u zaustavljenom položaju.Uz jedinicu 6.8	2 h
V37	Proslijedno tlačno upravljanje s dva cilindraRedoslijedni (proslijedni) ventil propušta ulje drugom cilindru tek kad tlak ispred njega dosegne namještenu vrijednost. U vježbi jednim razvodnikom upravljate redoslijedom stezanje – utiskivanje – povrat – otpuštanje, namještate dva redoslijedna ventila i provjeravate koliko se na tlačno upravljanje smije osloniti.Uz jedinicu 6.4	2 h

Modul 7 · Elektrohidraulički sustavi

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V38	Tlačna sklopkaTlačna sklopka pretvara hidraulički tlak u električni signal: kontakt se zatvori kad tlak dosegne namještenu vrijednost i otvori kad padne za iznos histereze. U vježbi elektrohidraulički stezač javlja postignutu silu stezanja, a vi namještate i provjeravate uklopnu i isklopnu točku sklopke.Uz jedinicu 7.2	2 h
V39	Upravljanje ovisno o putu i brziniPosmačna jedinica prelazi prazni dio puta brzo, obradu radi zadanom radnom brzinom, a vraća se opet brzo. U vježbi granične sklopke određuju gdje se brzina mijenja, a regulator protoka na izlazu iz cilindra određuje radnu brzinu neovisno o sili obrade.Uz jedinicu 7.1, 6.5	2 h
V40	Upravljanje ovisno o putu i tlakuPreša se vraća kad sila prešanja dosegne zadanu vrijednost, a ne kad alat stigne na određeno mjesto — debljina obratka tada nije važna. U vježbi tlačna sklopka daje signal za povrat, granične sklopke nadziru početni i donji krajnji položaj, a vi provjeravate ponašanje s obratkom i bez njega.Uz jedinicu 7.2	2 h

Modul 8 · Pneumatika i hidraulika u robotici i održavanje

Vježba	Naslov, sadržaj i pripadna jedinica	Trajanje
V27	Dijagnostika i uklanjanje kvaraIspravan 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.Uz jedinicu 4.6, 8.3	2 h