BUTUNSiNAVLAR.COM
        Giriş     Üye OL
Elektropnomatik devre elemanları, Elektropnomatik devre elemanlarının yapısı, Elektropnomatik devre elemanlarının kullanım yerleri, çalışma mantığı, prensibi

Elektropnomatik devre elemanları

ELEKTROPNOMATİK DEVRE ELEMANLARI

1.1. Elektropnomatik Sistemlerde İşaret Akışı ve Sistem Yapısı

Elektropnomatikte iki devre vardır:

  • Güç devresi = Pnomatik
  • Kontrol devresi = Elektrik Elektropnomatik kontrol sisteminin tüm elemanları aşağıdaki dört gruptan birine aittir:
  • Enerji beslemesi (basınçlı hava ve elektrik)
  • İşaret alınması: İşaret elemanları (sınır anahtarı, basınç anahtarı, temassız algılayıcı)
  • İşaret işlenmesi: İşaret işleme elemanları (mantık elemanları, selenoid valfleri, pnomatik elektrik çevirici)
  • İşaret çıkışı: Çıkış işaretinin işe eyleme dönüştürülmesini sağlayan kumanda valfleri ve eyleyici elemanlar (silindirler, motorlar, yönlendirme valfleri)

Bu işlem modüllerinden her biri elektropnomatik kontrol sisteminin yapısında bir katman oluşturur. Sistem yapısını katmanların devre şemasını mümkün olduğunca işaret akışına uygun olacak şekilde düzenlenir. Bu kontrol devresinin her bir elemanını devre şemasında göstermek için semboller kullanılır. Bunlar, bir elemanın işlevi hakkında bilgi verir.

1.2. Elektropnomatik Sistem Elemanları

Pnoma, Yunanca ‘da nefes alıp verme anlamındadır. Pnomatik; havanın ve diğer gazların özelliklerini ve uygulamalarını içeren bilim dalıdır. Dolayısıyla pnomatik deyince akla, hava ile çalışan mekanizmalar gelir. Bugünkü anlamda pnomatiğin gelişmesi 1950’den sonra başladı.

Pnomatik ve elektrik teknolojisinin bir arada kullanılması, endüstriyel otomasyon çözümlerinin uygulamalarında önemli rol oynar. Bu tür bir çözüm beraberinde makine çevrim süresinde (üretim süresinde) azalma getiren, ucuz ve güçlü bir üretim sistemi sağlar. Bu nedenle pnomatik, elektrik, elektronik, mekanik kontrol tekniklerinin bir arada kullanıldığı sistemlere elektropnomatik sistemler denir.

Elektrik akımının hızının yüksek olması ve çok uzak mesafelere sorunsuz olarak iletilmesi elektropnomatik sistemlerin yaygınlaşmasını sağlamıştır.

Kumanda işlemlerinde basınçlı hava yerine elektrik akımının kullanılma sebepleri şunlardır;

  • Akış hızının düşük olması
  • Sinyal hatlarının uzun olma zorunluluğu
  • Havanın iyi filtre edilememesi ve hava içindeki nemin alınmaması
    • Anahtarlama frekansının düşük olması
    • Elektropnomatik devrelerde elektrik bölümünün başlıca görevleri şunlardır:
  • İşaretlerin alınması
  • İşaretlerin işlenmesi

İşaretler; elektrikli sınır anahtarı, manyetik anahtar ya da elektronik algılayıcılar tarafından algılanır. Bunlar, bir işlemin yapılıp yapılmadığını kontrol eder ve bu bilgiyi işlemci elemana (örneğin bir röleye) gönderir. İşlemci, alınan işareti işler ve sistemin çıkış birimine, kontrol alogoritmasına uygun bir çıkış işareti gönderir. Çıkış birimi daha çok iki elemandan oluşur: Bunlar selenoid (elektrik) kumandalı yönlendirme valfleri ve silindirlerdir.

İş elemanları aşağıdaki teknolojik yöntemlere göre olabilir:

  • Elektrik
  • Hidrolik
  • Pnomatik
  • Yukarıda sayılan teknolojilerin bir kombinasyonu İş ortamı için seçim etkenleri şunlardır:
  • Kuvvet
  • Storok, manyetik yol
  • Tahrik sistemi (doğrusal, döner)
  • Hız Kontrol teknolojileri şunlardır:
  • Mekanik
  • Elektrik
  • Elektronik
  • Pnomatik
  • Düşük basınç pnomatiği
    • Hidrolik
    • Kontrol ortamı için seçim kriterleri şunlardır:
  • Yapı elemanlarının güvenilirliği
  • Çevrenin tesislere karşı duyarlılığı
  • Fazla bakım ve tamir istememe
  • Yapı elemanlarının anahtarlama süresi
  • İşaret hızı
  • Yer gereksinimi
  • Ömür
  • İşaretleme ve bakım personeli için eğitim ve öğretim masrafları
  • Sistemin değiştirilebilme ve geliştirilme olanağı

Sistemin kontrol ve kumanda bölümü için bu seçim etkenlerinin mutlaka hesaba katılması gerekir. Burada asıl göz önüne alınması gereken sistem işlevleriyle elemanlarının uyum göstermeleridir. Ayrıca dikkate alınması gerekenler:

  • Fazla bakım istememesi
  • Yedek parça masrafları
  • Yapı elemanlarının montaj ve bağlantısı
  • Bakım masrafları
  • Değiştirilebilirlik
  • Yekpare tasarım
  • Ekonomiklik
  • Dokümantasyon
    • İşletme masraflarının azlığı
    • Elektropnomatik sistemlerin diğer uygulamalarışunlardır:
  • Paketlemek
  • Sürmek, beslemek
  • Oranlamak
  • Kilitlemek
  • Kapıları açmak ve kapamak
  • Mil tahriği
  • Malzeme transferi
  • İş parçalarının döndürülmesi
  • İş parçalarının ayrılması
  • İş parçalarının kümelenmesi
  • İş parçalarının damgalanması ve preslenmesi

elektropnomatik devre elemanlar

1.2.1. Selenoid Valfler

Selenoid kumandalı valfler, pnomatik ve elektrik enerjisinin avantajlarından faydalanırlar. Bunlar elektropnomatik çeviriciler olarak adlandırılır ve işaret çıkışı için bir pnomatik valften ve bir elektrikli anahtarlama elemanından ( selenoid bobin) meydana gelir. Selenoid bobine elektrik gerilim uygulanırsa elektromanyetik bir kuvvet oluşur. Bu kuvvet, valf çubuğu ile bağlanmış bobin çekirdeğini hareket ettirir. Selenoid bobine akım gitmez ise manyetik kuvvet ortadan kalkar. Valf kurucu yayı kuvveti sayesinde başlangıç konumuna gelir.

1.2.1.1. 2/2 Selenoid Kumandalı Valf

2/2 selenoid yönlendirme valfinin 2 bağlantısı vardır: 1-besleme bağlantısı, 2-atık hava bağlantısı. Açma kapama işlemlerinde kullanılır. Bobine elektrik akımı verildiğinde oluşan mıknatıslanma sonucu valf sürgüsü yukarı çekilir. Valf konum değiştirerek hava geçişini sağlar. Akım kesildiğinde yay sürgüyü aşağı iterek geçişi kapatır.

elektropnomatik devre elemanlar elektropnomatik devre elemanları

1.2.1.2. 2/2 Elle Kumandalı Valf

• Çalışma ilkesi

2/2 selenoid yönlendirme valfinin 2 bağlantısı vardır: 1-elle kumandası, 2-atık hava bağlantısı. Açma kapama işlemlerinde kullanılır. 2/2 selenoid valfin kullanılmasından tek farkı, elle kumanda edilmesidir. Yani mekaniki olarak uygulanan kuvvetle sistem çalışır. Valf, konum değiştirerek hava geçişini sağlar.

elektropnomatik devre elemanlarıelektropnomatik devre elemanları

1.2.1.3. 3/2 Normalde Kapalı Selenoid Valf

• Çalışma ilkesi

Selenoid uyartımlı 3/2 yön denetim valfi, sakin konumda P kapalı, 3/2 yön denetim valfi normal sakin konumda basınçlı havanın geçişine izin vermez, yani P kapalıdır. Silindir içi A’dan R’ye boşaltım vardır. Selenoid uyarı elektrik hattı ile pnomatik hat arasında bağlayıcı eleman görevi yapar.

Valf aşağıdaki parçalardan oluşur.

  • Gövde
  • Bobin Y
  • Nüve yatağı
  • Nüve (valf pimi)
  • Sızdırmazlık elemanı
  • Sızdırmazlık elamanı
  • Baskı yayı

3/2 yön denetim valfi, sakin konumda yay kuvveti (7) sayesinde P basınç hattını kapatır. A’dan R’ye de serbest hava geçişine izin verir. Bobin (2) akım verilmesi ile nüve (4) bobin içerisine doğru çekilir. Yay (7) sıkıştırılır. Böylece P ve A hatları birbirine bağlanmış olur. Nüve (4) arka yüzeyinde sızdırmazlık elemanı (5) ileR boşaltım hattını kapatır. Bobine gelen akımın kesilmesi durumunda yay kuvveti (7) nüveyi (4) eski konumuna getirir. Nüve üzerindeki diğer sızdırmazlık elemanı (6) ile P basınç hattı tekrar kapatılmış olur. A’dan R’ye akış vardır.

• Kullanım yerleri

  • Bir elektrik sinyalinin pnomatik sinyale çevrilmesi (EP-çevirici)
  • Tek etkili bir silindirin kumandası. Selenoid uyarı, pnomatik bir fonksiyonu (örneğin bir parçanın sıkıştırılması) elektrik sinyali ile gerçekleştirilmesini mümkün hâle getirir.
  • Pnomatik bir motorun tek çevrim yönüne kumandası.
  • Yön denetim valflerinin kumandası (indirekt kumandası)

elektropnomatik devre elemanlarıelektropnomatik devre elemanları elektropnomatik devre elemanları

1.2.1.4. 3/2 Normal Konumda Açık Valf

Bu valfin tasarımı, başlangıç konumunda kapalı valfinki ile aynıdır. Bağlantılar, valfin başlangıç konumunda açık olacağı şekilde bağlanmıştır. Bu anahtarlama konumunda valfe 1 nu.lu bağlantıda anker sayesinde basınçlı hava uygulanır. Selenoid bobindeki elektrik işareti ankeri hareket ettirir. Şekil 1.10’da anker keçesi sızdırmaz tabancada basınçlı hava beslemesini kapatır (Şekil 1.11). Aynı zamanda alttaki anker keçesi aşağıdaki sızdırmaz tabandan çözülür. Atık havası 2 nu.lu bağlantıdan 3 nu.lu bağlantıya boşaltılır. Valf bağlantıları, normalde iki anahtarlama konumu içinde belirtilmiştir.

  • Bir elektrik işareti olmadan pnomatik çıkış işareti gerektiren uygulamalar
  • Bir silidirin piston kolunun, başlangıç konumunda ileri gitmiş olduğu durumlarda
  • Normalde açık konum lojik “Hayır” işlevine benzer: Eğer selenoid bobinde işaret yoksa sayısal 0, ikili işaret 0) bir pnomatik işaret (ikili işaret 1) oluşur. Bu, işaret tersinmesi veya hayırlanması olarak adlandırılır.

elektropnomatik devre elemanları elektropnomatik devre elemanları

1.2.1.5. 4/2 Selenoid Valf

Çift etkili silindirlerin kumandası gibi uygulamalar için, iki çıkış bağlantılı valfler kullanılır. 4/2 oturmalı yönlendirme valfi 2 tane 3/2 yönlendirme valfinin kombinasyonuna eş değerdir. Bu iki valften biri başlangıç konumunda açık diğeri ise başlangıç konumuna kapalıdır. 4/2 yönlendirme valfinin 1(P) bağlantısına basınçlı hava uygulanır. 3(R) çıkışından ise hava tahliye edilir. Başlangıç konumunda 1 deki besleme basıncı soldaki valf pistonunun 3’e geçidi ve sağdaki valf pistonunun 4’e geçidi kapamasını sağlar. Besleme havası 1’den 2 ‘ye doğru gider. 3 ve 4 nu.lu bağlantılar birarada bağlanmıştır. Selenoid bobindeki bir elektrikli işaret ankerin hareketini tetikler. Şekil 1.14 ve 1.15’te keçe oturma yüzeyini serbest bırakır. 1’deki beslem basıncı ön kontrolün hava kanalı sayesinde iki valf pistonunun üstteki piston alanlarına uygulanır. Besleme havasışimdi 1’den 4 ‘e doğru gider. Sol piston 2’den 3’e olan geçidi artık havası için serbest bırakır. Aynı anda 3’ten 4’e doğru olan hava kanalı kapatılır. Enerji kesilince sistem ilk durumuna geri döner (Şekil 1.16).

Bu valfin kullanıldığı yerler aşağıdaki gibidir.

  • Çift etkili silindiri kumanda etmek
  • Hidrolik uygulamaları
  • Yüksek basıncın kullanıldığı yerlerde

elektropnomatik devre elemanlarıelektropnomatik devre elemanları

1.2.1.6. 5/2 Selenoid Valf

Bu valfin 4/2 ‘lik valflerden farkı iki tane egzoz hattının olmasıdır. Başlangıç konumunda kurucu yayın kuvveti sayesinde 2’den 3’e olan geçit kapanır. Bu geçitteki keçenin büyük bir çapı vardır. Kurucu yay ayrıca asılı diske de etki eder. Bu disk 1’den 4’e olan geçidi kapatır ve 1’den 2’ye olan geçidi ise serbest bırakır. Karşıki sızdırmazlık elemanı (bobin sonunda) oturma yüzeyinden kaldırılır. Bu keçe, 4’ten 5 ‘e olan atık hava kanalını açar. Selenoid bobininin kumandası ankeri hareket ettirir ve ön kontrol kanalını açar. Ön kontrol işareti, büyük çaplı diyaframı basınç altına alır. Asılı disk karşıki sızdırmaz tabana doğru preslenir. Böylece 2’den 3’e boşaltım olur. Bu arada 5 nu.lu atık havası kapısının kapanması ve 1’den 4’e besleme havası oluşması gözlenir.

Bu valfi kumanda etmek için küçük bir selenoid bobin gerekir. Çünkü bu valfin kısa anahtarlama aralığı, az bir sürtünme kuvveti ve ön kontrolü vardır. Bu valfin iyi anahtalama özellikleri vardır.

elektropnomatik devre elemanları elektropnomatik devre elemanları elektropnomatik devre elemanları

1.2.2. Çift Sinyal Uyartımlı Selenoid Valfler

Valfler iki sınıfa ayrılır:

  • Bir konumlu kararlı valfler
  • İki konumlu kararlı valfler

Şimdiye kadar anlatılan valfler, bir konumlu kararlı valflerdi, yani selenoid bobin ile kumanda edilen bobine enerji uygulanmadığında kurucu yay ile başlagıç konumuna getirilen valflerdi. Bundan sonra ise iki konumlu kararlı valfleri göreceğiz. İki konumlu kararlı valfler bellek özellikleri olan valflerdir. Yani bobinlerden biri enerjilendiğinde en son konumunu koruyan valflerdir. En çok kullanılanları 4/2 ve 5/2 çift selenoidli yönlendirme impuls (itme) valfleridir. İmpuls valf demek, hafızada son konumunu koruyan valf demektir. Anahtarlama özellikleri şunlardır:

  • Valfin tersine hareket ettirilmesi gerekirse, sadece tek bir bobine enerji uygulanabilir.
  • Selenoid bobine giden işaret, kısa süreli (10-25ms) olabilir.
  • Bir karşı işaret olana kadar anahtarlama konumu muhafaza edilir.

Elektropnomatik sistemlerde bellek valflerinin kullanılmasının birçok avantajları vardır. Örneğin selenoid bobine giden işaret, valfi anahtarlamak için çok kısa süreli olabilir.(10-25ms) .Bu gerilim beslemsinden olan isteklerin az olması demektir. Karmaşık işlem sıralı devrelerde silindir konumları muhafaza edilebilir. Bu sırada işaretlerin kilitleme röleleri ile elektrikli bir ara belleğe alınması gerekmez.

NOT: İki konumlu kararlı valfler, bellek valfleri olarak da bilinirler.

1.2.2.1. Çift Selenoidli 5/2 Yönlendirme İtme Valfi

Çift selenoidli valfinde yay geri getirmesi ikinci bir selenoid bobin ile değiştirilir. İlk olarak işaret Y2 selenoid bobinine uygulanırsa besleme havası 1’den 2’ye ve atık havası ise 4’ten 5’e gider. Y1 de hiç işaret yoksa asılı disk son alınan konumda kalır. Valfi tersine çalıştırmak için ise bu sefer de Y1 bobinine enerji uygulamak gerekir.

elektropnomatik devre elemanları

Şekil 1.20: Y2 bobine enerji uygulandığında Şekil 1.21: Y1 Bobinine enerji uygulandığında

elektropnomatik devre elemanları elektropnomatik devre elemanları

Resim 1.7

elektropnomatik devre elemanları

Resim 1.8

1.2.2.2. Çift Sinyal Uyarılı 5/3 Selenoid Valf

elektropnomatik devre elemanlarıelektropnomatik devre elemanlarıelektropnomatik devre elemanları

5/3 valflerin çalışma şekli, 5/2 çift selenoidli impuls valfler gibidir. Yukarıda 5/3 bir valfin resmi ve sembolü verilmiştir.

1.2.2.3. 4/2 Çift Sinyal Uyartımlı Selenoid Valf

İlk anda Y2 bobini enerji olduğunu varsayar isek besleme havası 1’den 22’ye doğru ve atık havasıda 4’ten 3’e doğru hareket eder. Y1’de hiçbir işaret yoksa asılı disk son alınan konumda kalır. Bu demektir ki; valf anahtarlama konumunu muhafaza eder. Daha sonra Y1 selenoid bobinindeki bir işaret, valfi tersine hareket etirir. Besleme havasışimdi 1’den 4’e doğru hareket ediyor iken atık havası 2’den 3 ‘ e doğru hareket eder.

elektropnomatik sistemler elektropnomatik sistemler

4/2 valflerin kullanımına rastlanmamaktadır. Bu yüzden de piyasada 4/2 valf bulmanız biraz zordur.4/2 valfler yerine daha çok 5/2 valfler kullanılmaktadır ve 4/2 valflerin yapacağı işi rahatlıkla 5/2 valflerle de yapabilirsiniz. Uygulamalarda bu durumu göz önünde bulundurmanız faydanıza olacaktır.

1.2.3. Pnomatik –Elektrik Sinyal Çeviriciler

Pnomatik işaretleri elektrik işaretlerine çevirir. Şekil 1.25 a’da 14 nu.lu girişteki hava basıncı önceden tespit edilmiş belli bir değere ulaşınca çevirici elektrikli bir işaret verir. Bu hibrit eleman bir pnomatik kumandalı koldan ve bir elektrikli kontaktan oluşur. Bir diyaframa gelen pnomatik işaretin basıncı, yay kuvvetini geçiyorsa kol kumanda edilir. Burada olması gereken kuvvet bir ayar vidası ile ayarlanbilir. Çubuğun hareketi, bir anahtar koluna etki eder. Bu kol küçük düğmeyi anahtarlar. 14 nu.lu girişteki pnomatik giriş işaretinin basıncı, çubuğun kumandası için yeterli olduğu sürece bu durum kalır. Basınç

elektropnomatik sistemler elektropnomatik sistemler

1.2.4. Düşük Basınç Pnomatiği İçin Sinyal Çeviriciler

• Düşük basınç: Kontrol ve sinyal hava basıncının en fazla 2 bar olmasıdır. Bu basınç, iş elemanlarının (silindir, pnomatik motor) çalışması için yeterli değildir.

3 çeşit düşük basınç bölgesi mevcuttur:

  • Kontrol basıncı 0.5 bar veya aşağısı
  • Kontrol basıncı 0.5 bar ile 1 bar arası
  • Kontrol basıncı 1 bar ve üzeri

• Sinyal dönüşümü: Otomasyon sistemleri genişedikçe bir elektrik motor sürücüsü ile pnomatik silindir sürücüsü aynı sistem içerisinde birbiri ile ilişkili olarak çalışmalıdır. Bu şekilde kullanılan sistemlerin uygulamaları yaygındır. Örneğin: 1 bar altında çalışan düşük basınç pnömatiği ile 6 bar basınç altında çalışan bir sistem kontrol edilebilir. Bu gibi durumlarda güç yükselticisi veya düşürücüsü gibi dönüşümü sağlayan cihazlar gereklidir. İşte bu karma sistemlerde gerekli dönüşümleri yapan aletlere, düşük basınç pnomatiği sinyal çeviriciler diyoruz.

TÜM DERS NOTLARI İÇİN TIKLAYIN
YORUMLAR

YORUM YAZ
Yorum yazabilmek için sağ üstten giriş yapmanız gerekir.
  Üye değilseniz,üye olmak için
 TIKLAYIN.
Lütfen sorularınızı yukarıdaki SORUSOR sekmesinden sorunuz
Buradan sorularınıza admin tarafından CEVAP VERİLMEYECEKTİR.
Max. 1000 karakter.
Sinavlara hazirlik