Werken met perslucht (pneumatiek) KV domotica & automatiseren
Werken met perslucht (pneumatiek) KV domotica & automatiseren
Inleiding
Koekjes fabriek
In deze module Pneumatiek ga je leren wat Pneumatiek inhoud en hoe je verschillende componenten kunt aansluiten. Verder ga je leren hoe je een pneumatiek schema en symbolen moet lezen. Na een stuk theorie krijg je de onderdelen, hier zie je de verschillende ventielen en cilinders in zowel benaming, foto als in symbool afgebeeld.
Na het theoretische gedeelte ga je bij de oefeningen verschillende compenenten aansluiten. Waarna een theorie toetst volgt om te kijken hoe goed je je de theorie hebt eigen gemaakt.
Als laatst ga je drie eerdere eindexamens maken zodat je leert hoe deze in elkaar zitten wanneer je deze allemaal gemaakt hebt en hebt laten beoordelen door de docent krijg je een eindcijfer voor deze module.
Succes met het maken.
De heer van Engel en de heer Cijntje
Leerdoelen
Je weet na het doorlopen van alle opdrachten en theorie wat is pneumatiek is.
Je weet na het doorlopen van alle opdrachten en theorie waar pneumatiek wordt toegepast.
Je kent na het doorlopen van alle opdrachten de benamingen van de verschillende onderdelen binnen een pneumtiek systeem.
Je kunt na het doorlopen van alle opdrachten verschillende onderdelen binnnen een pneumatiek systeem aansluiten.
Theorie
Het woord pneumatiek betekent ‘door lucht gedreven’. Dat wil zeggen dat lucht nodig is om iets te laten werken of bewegen. Mensen en dieren kunnen niet zonder, maar daar gaan deze lessen niet over. In de techniek is de betekenis ongeveer gelijk. We zeggen dan dat iets niet werkt zonder lucht.
Voorbeelden hiervan zijn:
Fiets- en autobanden
Scheepshoorn
Windmolens
Kerkorgels
Verfspuiten
Luchtremmen van een vrachtauto
Luchtcilinders en ventielen
Luchtgereedschap
Voor al deze toepassingen is lucht nodig. Toch zijn er verschillen in de lucht die gebruikt wordt. Een orgel en een windmolen werken met een laag drukverschil. De andere onderdelen werken op perslucht. Perslucht wordt gemaakt door een compressor. Een eenvoudige compressor is de fietspomp. Gelukkig hoef je die tijdens deze lessen niet te gebruiken.Wanneer we over een compressor spreken bedoelen we meestal een apparaat dat perslucht maakt.
Hoe zit een compressor in elkaar?
Een compressor bestaat meestal uit de volgende onderdelen.
Motor. Meestal een elektromotor.
Luchtpomp. (Compressor)
Voorraadvat.
De motor drijft de compressor aan die lucht aanzuigt en samendrukt. Het voorraadvat zorgt er onder meer voor dat de motor niet direct aanslaat wanneer ergens een beetje perslucht gebruikt wordt. Omdat de compressor met olie gesmeerd wordt, zit er in perslucht altijd een beetje olie. Wanneer je een verfspuit gebruiken wilt, is die olie zeer ongewenst. Door het comprimeren kan er vocht (water) in de perslucht komen. Dit is ook ongewenst. Meestal zitten er filters achter de compressor. De filters kunnen de olie en het vocht uit de perslucht halen.
Hoe werkt pneumatiek?
Toepassingen pneumatiek
Net als bij hydrauliek en elektrotechniek werkt pneumatiek alleen effectief in een gesloten systeem. In het geval van pneumatiek moet het systeem luchtdicht zijn. Wanneer slangen gescheurd of gebroken zijn kan er onvoldoende luchtdruk worden gecreëerd om de gewenste beweging in een werktuig te realiseren. Bij pneumatiek wordt gebruik gemaakt van luchtdruk oftewel perslucht. Deze perslucht kan op verschillende manieren aansloten zijn op pneumatische slangen. Er zijn verschillende systemen waarin gebruik wordt gemaakt van perslucht hier volgt een voorbeeld van eenvoudig persluchtsysteem. Een compressor perst lucht samen tot het gewenste aantal bar. Aan de compressor is een slang aangesloten deze slang is verbonden aan een aantal ventielen. Met ventielen wordt in de pneumatiek bepaald welke slangen wel of geen perslucht krijgen. Daarnaast wordt doormiddel van ventielen bepaald wat de druk van de perslucht is die door de pneumatische slangen heen stroom.
Ventielen
Evenals bij een fiets- of autoband wordt ook in installaties de luchttoevoer met een ventiel geregeld. Wanneer het ventiel open staat stroomt de perslucht door de persluchtleiding naar bijvoorbeeld een cilinder. Een cilinder is een pneumatische actuator. Dit houdt in dat een cilinder doormiddel van pneumatiek reageert en in beweging komt. De cilinder komt door de luchtdruk in beweging. Hierdoor wordt pneumatische energie omgezet in bewegingsenergie. Bewegingsenergie wordt ook wel mechanische energie genoemd. Doormiddel van een pneumatisch systeem kan arbeid worden verricht. Hierdoor kan pneumatiek op verschillende manieren in de werktuigbouwkunde worden toegepast. In de volgende alinea worden een aantal voorbeelden genoemd van de toepassing van pneumatiek.
De 2/2 ventiel
Een 2/2-ventiel heeft 2 aansluitingen en 2 schakelstanden. Een aansluiting is een verbinding met de persluchttoevoer, met de ontluchting, met een verbruiker (bijvoorbeeld een cilinder) of met de stuurpoort van een ander ventiel.
Bekijk in onderstaande video de werking van een 2/2 ventiel.
De werking van een 2/2 ventiel
De 3/2 ventiel
Een 3/2 ventiel heeft 3 aansluitingen en 2 schakelstanden. Een aansluiting is een verbinding met perslucht, met een verbruiker (bijvoorbeeld cilinder) of met de stuurpoort van een ander ventiel.
Bekijk in onderstaande video de werking van een 3/2 ventiel.
De werking van een 3/2 ventiel
De 5/2 ventiel
Een 5/2 ventiel heeft 5 aansluitingen en 2 schakelstanden. Een aansluiting is een verbinding met perslucht, met een verbruiker (bijvoorbeeld cilinder) of met de stuurpoort van een ander ventiel.
Bekijk in onderstaande video de werking van een 5/2 ventiel.
De werking van het 5/2 ventiel
Cilinders
Een pneumatische cilinder zorgt voor een rechtlijnige punt-naar-punt beweging. Op deze manier kun je perslucht omzetten in een lineaire beweging. De meest toegepaste cilinder is de cilinder met een zuigerstang. Deze bestaat in 2 varianten, de enkelwerkende en de dubbelwerkende cilinder.
Enkelwerkende cilinder
De enkelwerkende cilinder heeft 1 aansluiting voor de perslucht. Dit betekent dat de zuigerstang door perslucht maar naar 1 kant kan bewegen. Als de persluchtleiding wordt ontlucht zorgt een inwendige drukveer voor de retourslag.
In onderstaande video kun je zien hoe een enkelwerkende cilinder werkt.
De werking van een enkelwerkende cilinder
Dubbelwerkende cilinder
De dubbelwerkende cilinder heeft niet 1 maar 2 persluchtaansluitingen. De perslucht zorgt dus voor de beweging van zowel de uitgaande als ingaande slag.
In onderstaande video kun je zien hoe een dubbelwerkende cilinder werkt.
De werking van een dubbelwerkende cilinder
Bekijk in onderstaande video nogmaals wat het verschil is tussen een enkelwerkende en een dubbelwerkende cilinder.
Verschil tussen enkel- en dubbelwerkende cilinder
Waar wordt pneumatiek voor gebruikt?
Pneumatiek wordt in verschillende machines en apparaten toegepast binnen de werktuigbouwkunde. Zo wordt pneumatiek toegepast bij het openen en sluiten van deuren in bussen en treinen. Dit is goed te horen door het sissende geluid wanneer de deuren in beweging worden gebracht. Daarnaast is het mogelijk om pneumatisch gereedschap te gebruiken bijvoorbeeld voor het vastdraaien van bouten of schroeven. Ook kan pneumatiek worden gebruikt in de procesindustrie. Bij machinelijnen zijn vaak verschillende kleppen en klepstandstellers aanwezig die doormiddel van pneumatiek / perslucht in beweging worden gebracht. Hierdoor levert pneumatiek een bijdrage aan de besturing van een productieproces.
De deur van de bus wordt bediend door perslucht
Pneumatische kango
Spuiten met perslucht
Pneumatische slagmoersleutel
Koekjes fabriek
Voordelen en nadelen van pneumatiek
Pneumatiek heeft voor en nadelen. Het voordeel van het gebruik van pneumatiek als aandrijftechniek is de lage kostprijs van een pneumatisch systeem. Daarnaast is pneumatiek een betrouwbaar systeem dat eenvoudig kan worden aangestuurd. Perslucht is daarnaast eenvoudig op te slaan. Een persluchtsysteem is behoorlijk flexibel en kan op verschillende manieren worden aangelegd en toegepast. Naast de aanschafkosten zijn ook de installatiekosten van pneumatiek niet heel hoog. Luchtdruk is niet vervuilend en is schoon waardoor het ook in de foodsector kan worden gebruikt. Dan moet echter wel gebruik worden gemaakt van het juiste smeervet.
Nadelen van pneumatiek zijn de geluiden. Het sissende geluid dat ontstaat het wegvallen van de luchtdruk door de ventielen. hoewel de aanschafkosten en installatiekosten laag zijn vallen de energiekosten vaak weer hoog uit. De compressoren gebruiken veel energie om de gewenste luchtdruk te creëren. Daarnaast bestaat er de kans dat de slangen die voor pneumatiek worden gebruikt lek raken.
Plaats het ventiel met de groen drukknop op het bord.
Sluit de slangen aan.
Vanaf het verdeelblok een slangetje naar nummer 1 (perslucht) op het ventiel.
Tweede slangetje van nummer 2 ventiel naar de cilinder.
Draai de blauwe hoofdschuif bij het reduceerventiel open.
De lucht stroomt nu door naar het ventiel.
Wat gebeurt er als je op de groen knop drukt?
Wat gebeurt er als je deze weer loslaat?
Draai de blauwe hoofdschuif weer dicht.
Benodigdheden
Figuur 2
1x Enkelwerkende cilinder
1x Handbediend 3/2 ventiel met draaiknop
2x Luchtslang
Te doorlopen stappen bij aansluiten
Vervang nu het ventiel met de groene drukknop door de 3/2 ventiel met handbediende knop. Zie figuur 2
Wat gebeurt er als je de draaiknop naar rechts draait?
Wat gebeurt er als je je knop loslaat?
Draai de knop nu naar links, wat gebeurt er?
Demonteer alles en berg de onderdelen netjes op waar dat je ze gepakt hebt.
Figuur 1
Figuur 2
Dubbelwerkende cinlinder
Benodigdheden
Figuur 3
1x Dubbelwerkende cilinder
2x Handbediende 3/2 ventiel, drukknop
3x rode luchtslangen
Te volgen stappen bij aansluiten
Plaats de cilinder op het bord zoals in figuur 3
Plaats de 2 handbediende 3/2 ventielen met de druk knop op het bord
Sluit de slangen aan.
Vanaf het verdeelblok een slangetje naar nummer 1 (perslucht) op het ventiel links op het bord.
Tweede slangetje van nummer 2 ventiel naar de cilinder links.
Vanaf het verdeelblok een slangetje naar nummer 1 (perslucht) op het ventiel rechts op het bord.
Tweede slangetje van nummer 2 ventiel naar de cilinder rechts.
Draai de blauwe hoofdschuif bij het reduceerventiel.
De lucht stroomt nu door naar het ventiel.
Wat gebeurt er als je de linker knop drukt?
Wat gebeurt er als je de rechter knop drukt?
Draai de blauwe hoofdschuif weer dicht.
Benodigdheden
Figuur 4
1x Dubbelwerkende cilinder
1x Handbediende 5/2 ventiel, draaiknop
3x rode luchtslangen
Te volgen stappen bij aansluiten
Vervang nu de 2 handbediende 3/2 ventielen met druk knop, door het handbediend 5/2 ventiel met draaiknop, zie figuur 4.
Laat nu de cilinder in en uitgaan.
Wat is het verschil tussen figuur 3 en figuur 4?
Demonteer alles en berg de onderdelen netjes op waar dat je ze gepakt hebt.
Figuur 3
Figuur 4
Snelheidsregelventiel
Benodigdheden
Figuur 5
1x Dubbelwerkende cilinder
2x Handbediende 3/2 ventiel, drukknop
2x snelheidsregelventiel
6x rode luchtslangen
Te volgen stappen bij aansluiten
Plaats de onderdelen op het bord zoals in figuur 5
Bevestig de luchtslangen op de juiste plaats. (werk vanaf verdeelblok naar drukknop, naar het snelheidsregelventiel en daarna naar de cilinder).
Draai de blauwe hoofdschuif bij het reduceerventiel.
De lucht stroomt nu door naar het ventiel.
Wat gebeurt er als je de linker knop drukt?
Wat gebeurt er als je de rechter knop drukt?
Wat gebeurt er als je aan het linker snelheidsregelventiel draait?
Wat gebeurt er als je aan het rechter snelheidsregelventiel draait?
Wat gebeurt er als je een snelheidsregelventiel helemaal dichtdraait?
Draai de blauwe hoofdschuif weer dicht.
Benodigdheden
Figuur 6
1x Dubbelwerkende cilinder
1x Handbediende 5/2 ventiel, draaiknop
2x snelheidsregelventiel
5x rode luchtslangen
Te volgen stappen bij aansluiten
Vervang nu de 2 handbediende 3/2 ventielen met drukknop, door het handbediend 5/2 ventiel met draaiknop, zie figuur 6.
Laat nu de cilinder in en uitgaan.
Wat is het verschil tussen figuur 5 en figuur 6?
Stel de cilinder zo in dat hij snel uitgaat en langzaam dicht.
Stel de cilinder nu zo in dat hij met de cilinder een klem langzaam dicht laat gaan en snel kan openen.
Wat is het verschil tussen vraag 4 en vraag 5 hierboven?
Demonteer alles en berg de onderdelen netjes op waar dat je ze gepakt hebt.
Figuur 5
Figuur 6
Luchtbediende ventiel
Benodigdheden
Figuur 7
1x Dubbelwerkende cilinder
2x Handbediende 3/2 ventiel, drukknop
1x luchtbediend 5/2 ventiel
7x rode luchtslangen
Te volgen stappen bij aansluiten
Plaats de onderdelen op het bord, zoals in figuur 7
Sluit een luchtslang aan vanaf het verdeelblokje aan op nummer 1(P) van de linker handbediend 3/2 ventiel drukknop.
Vanaf het handbediend 3/2 ventiel drukknop nummer 2 ga je naar luchtbediend 5/2 ventiel naar nummer 14.
Vanaf luchtbediend 5/2 ventiel nummer 4 ga je naar de linkerkant van de dubbelwerkende cilinder.
Sluit een luchtslang aan vanaf het verdeelblokje aan op nummer 1(P) van de rechter handbediend 3/2 ventiel drukknop.
Vanaf het handbediend 3/2 ventiel drukknop nummer 2 ga je naar luchtbediend 5/2 ventiel naar nummer 12.
Vanaf luchtbediend 5/2 ventiel nummer 2 ga je naar de rechterkant van de dubbelwerkende cilinder.
Zorg dat je op elke ventielaansluiting een slang hebt aangesloten dus ook op nummer 1(P) van het luchtbediend 5/2 ventiel. Deze haal je vanaf het verdeelblok.
Draai de blauwe hoofdschuif bij het reduceerventiel open.
De lucht stroomt nu door naar het ventiel.
Wat gebeurt er als je de linker knop drukt?
Wat gebeurt er als je de rechter knop drukt?
Draai de blauwe hoofdschuif weer dicht.
Figuur 7
Rolbediend ventiel
Benodigdheden
Figuur 8
1x Dubbelwerkende cilinder
2x Rolbediend 3/2 ventiel
2x Snelheidsregelventiel
1x Handbediende 3/2 ventiel, draaiknop
1x luchtbediend 5/2 ventiel
10x rode luchtslangen
Te volgen stappen bij aansluiten
Plaats de onderdelen op het bord, zie figuur 8.
Sluit vanaf het verdeelblokje een luchtslang aan op nummer 1(P) van handbediende 3/2 ventiel, met draaiknop.
Sluit vanaf het handbediende 3/2 ventiel, met draaiknop op nummer 2 een luchtslang nummer 1(P) van luchtbediende 5/2 ventiel.
Sluit vanaf het verdeelblokje een luchtslang aan op nummer 1(P) van de linker rolbediende 3/2 ventiel.
Sluit vanaf het verdeelblokje een luchtslang aan op nummer 1(P) van de rechter rolbediende 3/2 ventiel.
Sluit de linker Rolbediende 3/2 ventiel vanaf nummer 2 een luchtslang op nummer 14 van luchtbediende 5/2 ventiel.
Sluit de rechter Rolbediende 3/2 ventiel vanaf nummer 2 een luchtslang op nummer 12 van luchtbediende 5/2 ventiel.
Sluit nummer 4 van de luchtbediende 5/2 ventiel aan op het linker snelheidsregelventiel (invoer nummer 1 of (P), kijk goed naar de pijltjes)
Sluit nummer 2 van de luchtbediende 5/2 ventiel aan op het rechter snelheidsregelventiel, (invoer nummer 1 of (P), kijk goed naar de pijltjes)
Sluit het linker snelheidsventiel aan op de linkerzijde van het dubbelwerkend cilinder.
Sluit de rechter snelheidsventiel aan op de rechterzijde van het dubbelwerkend cilinder.
Draai de blauwe schuif open.
Laat de cilindertang langzaam automatisch in en uitschuiven.
Demonteer alles en berg de onderdelen netjes op waar dat je ze gepakt hebt.
Figuur 8
Opruimen onderdelen
Figuur 9 (Klik op figuur om te vergroten)
Als je alle praktijk opdrachten hebt uitgevoerd ruim je alles netjes op. Zie Figuur 9 hiernaast, hoe alles op het Festobord geplaatst moet worden. Zie Figuur 10 hoe je alles in de la moet plaatsten. Zorg dat je werkplek netjes achterblijft.
Theorie opdracht(en)
Maak nu de opdrachten van onderstaande werkblad in jouw werkschrift. Als je bepaalde dingen niet meer weet moet je de theorie en de video filmpjes in deze wiki lesmateriaal weer bestuderen.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Het eindcijfer van deze module wodrt bepaald door het gemiddelde van het behaalde cijfer werkschrift plus het cijfer van de diagnostische toets gedeeld door 2.
Eindcijfer module=(cijfer werkschrift + toets)/2
De weging van het werkschriftcijfer is volgens de onderstaande rubriek.
Rubric werkschrift
Onderdeel
Onvoldoende
(0-1punten)
Voldoende
(2-3 punten)
Goed (4-5 punten)
Opdracht 1 t/m 6 werkschrift
De vragen zijn niet beantwoord, en/of onvolledig, of verkeerd ingevuld.
De vragen zijn ingevuld waarvan tenminste 4 vragen redelijk/goed zijn beantwoord
De 6 vragen zijn goed, volledig beantwoord en zijn uitstekend/uitgebreid onderbouwd, zonder spelfouten ingevuld, en er is veel aandacht besteed aan de uitwerking.
Opdracht 7 t/m 12
De vragen zijn niet beantwoord, en/of onvolledig, of verkeerd ingevuld.
De vragen zijn ingevuld waarvan tenminste 4 vragen redelijk/goed zijn beantwoord, en er zijn schema's ingekleurd.
De 6 vragen zijn goed, volledig beantwoord en zijn uitstekend/uitgebreid onderbouwd, alle schema's zijn netjes ingekleurd, en er is veel aandacht besteed aan de uitwerking.
Opdracht 13 t/m 17
De vragen zijn niet beantwoord, en/of onvolledig, of verkeerd ingevuld.
De vragen zijn ingevuld waarvan tenminste 3 vragen redelijk/goed zijn beantwoord, en er zijn schema's ingekleurd.
De 5 vragen zijn goed, volledig beantwoord en zijn uitstekend/uitgebreid onderbouwd, alle schema's zijn netjes ingekleurd, en er is veel aandacht besteed aan de uitwerking.
Werkhouding
De werkhouding is slecht, en/of de leerling toont storend gedrag.
De werkhouding is goed, en de leerling werkt op eigen tempo door.
De werkhouding is zeer goed, de leerling heeft geen begeleiding nodig, en is ruim binnen de gestelde tijd klaar, en begeleidt daarna serieus andere leerlingen waar nodig.
Maximaal 20 punten te behalen voor opdrachten werkschrift.
Het arrangement Werken met perslucht (pneumatiek) KV domotica & automatiseren is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Sherman Cijntje
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2023-02-09 22:31:15
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Pneumatiek
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Werkblad Pneumatiek
