Legacy - Memulai Pneumatik dengan Sistem V5 – Perpustakaan VEX

Pneumatik adalah cara yang sangat efisien untuk menciptakan gerakan linear. Silinder pneumatik sangat efektif untuk mengaktifkan cakar, memindahkan gigi antar sistem roda gigi, dan banyak aplikasi lainnya. Selain itu, pneumatik menambahkan sumber energi lain ke robot Anda, sangat menyenangkan untuk digunakan, dan akan memberikan pengetahuan tentang sistem pneumatik yang banyak digunakan dalam industri.

Ketika silinder pneumatik diaktifkan, silinder tersebut akan memanjang sepenuhnya atau ditarik sepenuhnya.

Catatan: Tim Kompetisi Robot VEX (VRC/VEX U/VEX AI) yang berencana menggunakan pneumatik perlu membaca dengan saksama Peraturan Robot mengenai sistem pneumatik dalam Buku Panduan Permainan.

Cara Kerja Sistem Pneumatik

Barometer sebagai contoh alat pengukur tekanan udara.

Pneumatik bekerja dengan menggunakan tekanan udara. Ini dapat dibuat dengan sesuatu yang sederhana seperti pompa ban sepeda.

Sistem pneumatik dasar menggunakan tangki penyimpanan tempat tekanan udara dapat dipompa dengan pompa sepeda, pipa pneumatik untuk menghubungkan perangkat, katup untuk mengendalikan pelepasan tekanan, dan silinder pneumatik.

Diagram silinder pneumatik kerja ganda, dengan batang piston yang diperpanjang dan ditarik menggunakan lubang masuk udara dan lubang keluar udara. Di sini batang piston sedang diperpanjang.

Silinder pneumatik kerja ganda bekerja ketika katup melepaskan tekanan udara ke bagian bawah silinder. Tekanan udara mendorong permukaan piston internal yang memaksa piston dan batang piston keluar dari silinder.

Saat piston/batang piston bergerak keluar, udara buang mengalir keluar dari bagian atas silinder

Diagram silinder pneumatik kerja ganda, dengan batang piston yang diperpanjang dan ditarik menggunakan lubang masuk udara dan lubang keluar udara. Di sini batang piston sedang ditarik kembali.

Katup juga dapat diatur untuk melepaskan tekanan udara ke bagian atas silinder. Ketika ini terjadi, tekanan udara mendorong piston dan batang piston kembali ke dalam silinder.

Saat piston/batang piston bergerak masuk, udara buangan mengalir keluar melalui bagian bawah silinder.

Diagram silinder pneumatik kerja tunggal, dengan batang piston yang diperpanjang dan ditarik menggunakan saluran masuk udara dan pegas.

Silinder pneumatik kerja tunggal bekerja sebagian besar dengan cara yang sama, kecuali pegas yang mendorong piston/batang piston kembali ke dalam. Silinder kerja tunggal hanya mempunyai satu saluran/fitting untuk udara masuk dan udara keluar.

Untuk informasi lebih lanjut tentang kit pneumatik yang tersedia untuk sistem V5, lihat artikel Memilih Kit Pneumatik untuk Sistem V5 dari Perpustakaan VEX.

Komponen Pneumatik

Penyimpanan Udara

Penyimpanan udara, baik untuk silinder kerja ganda maupun silinder kerja tunggal, pada dasarnya menggunakan komponen yang sama.

Bagian penampung udara.

Reservoir Udara - Reservoir, 1-1/2" X 4", dengan 1/8"NPT & port M5 - US14227-S0400

Reservoir Udara adalah tempat udara disimpan untuk sistem pneumatik.

Catatan: Mur ujung dapat dilepas dari reservoir untuk mengurangi berat.

Katup pompa ban Scrader ditunjukkan pada bagian Tangki Udara.

Fitting reservoir ditunjukkan pada bagian Reservoir Udara.

Waduk ini memiliki dua pelabuhan. Satu di setiap ujung. Port berulir ini akan menerima katup pompa ban Schrader atau fitting reservoir.

Potongan pengikat kabel (zip tie) sepanjang 11 inci.

Waduk dapat dipasang ke robot dengan melilitkan 11” Zip Ties di sekitar waduk dan bagian struktural.

Potongan batang baja.

Waduk juga dapat dipasang ke robot dengan melilitkan Batang Baja di sekeliling waduk dan menempatkan sekrup melalui lubang tempat kedua sisi batang bertemu. Mur dapat ditempatkan pada sekrup untuk membentuk klem.

Bagian fitting pompa ban.

Pemasangan Pompa Ban (katup pompa ban Schrader) adalah tempat memasang/melepas pompa udara guna memberi tekanan pada sistem pneumatik.

Bagian fitting pompa ban dengan lapisan pita Teflon yang dililitkan di sekitar ulirnya untuk segel kedap udara.

Gulungan pita Teflon.

Satu lapis pita Teflon dapat dililitkan di sekeliling ulir fitting sebelum memasangnya ke port Air Reservoir. Ini akan membantu membuat segel kedap udara.

Untuk informasi lebih lanjut tentang pembuatan segel kedap udara, rujuk artikel Mencegah Kebocoran Udara dalam Sistem Pneumatik VEX dari Perpustakaan VEX.

Panah menunjukkan bahwa salah satu ujung fitting pompa ban dapat ditekan ke bawah untuk melepaskan tekanan.

Inti katup pompa ban Schrader dapat didorong masuk untuk melepaskan tekanan dari sistem.

Fitting untuk bagian reservoir.

Fitting untuk bagian Reservoir ditunjukkan terhubung ke Reservoir Udara.

Pemasangan Reservoir merupakan tempat pipa pneumatik dimasukkan yang akan menyalurkan tekanan udara ke seluruh bagian dalam sistem.

Ulir fitting sudah dilapisi teflon untuk mengurangi kebocoran udara

Panah menunjukkan bahwa fitting untuk kerah luar reservoir dapat ditekan ke bawah untuk melepaskan fitting tersebut.

Semua alat penyambung pipa pneumatik menerima pipa hanya dengan memasukkannya ke dalam alat penyambung hingga berhenti.

Untuk melepaskan pipa, kerah luar perlu didorong ke arah fitting dan kemudian pipa dapat dilepas.

Potongan fitting T.

Sambungan "T" - Sambungan "T" untuk Katup. Pemasangan “T” ini akan memungkinkan aliran udara dibagi untuk mengalirkan udara ke dua katup.

Catatan: pemasangan juga dapat digunakan untuk mengendalikan dua silinder kerja tunggal dengan satu nilai.

Komponen pengatur tekanan dengan diagram yang menunjukkan input dan outputnya, serta cara memutar batangnya untuk mengontrol tekanan udara.

Pengatur Tekanan - Pengatur Mini dengan Fitting 4mm dapat mengatur tekanan udara yang mengalir ke hilir dalam sistem.

Tekanan diatur dengan cara memutar batang, menggerakkannya ke dalam, atau menggerakkannya ke luar.

Dengan batang diputar sepenuhnya keluar, tekanan udara akan menjadi paling tinggi. Besarnya tekanan udara menentukan besarnya gaya yang diberikan silinder.

Bagian sakelar On/Off.

Kit pneumatik kerja ganda dilengkapi dengan Sakelar Nyala/Mati - Katup Jari.

Ini akan memungkinkan Anda menyalakan udara untuk sistem dan melepaskan tekanan udara dari sistem.

Panah timbul yang disorot pada bagian Saklar Hidup/Mati untuk menunjukkan orientasinya.

Panah timbul yang disorot pada bagian Saklar Hidup/Mati untuk menunjukkan inputnya.

Pastikan tanda panah yang timbul pada katup mengarah menjauhi Reservoir Udara dan menuju ke sistem. Dengan kata lain, panah harus diarahkan ke arah pergerakan udara.

Diagram bagian sakelar On/Off dengan contoh aliran udara saat dibuka dan ditutup.

Bila kenop sejajar dengan pipa, berarti udara menyala dalam sistem.

Ketika kenop tersebut selalu sejajar dengan pipa, udara akan dimatikan dan tekanan udara dari hulu dalam sistem akan dilepaskan.

Kontrol Udara

Komponen Katup Solenoid Pengontrol Udara Kerja Ganda.

Kontrol Udara Aksi Ganda

Solenoid, Maju, Mundur - Katup Solenoid Tunggal 5/2 mengendalikan aliran udara untuk silinder kerja ganda.

Fitting untuk bagian katup.

Sambungan untuk Katup, ini disekrup ke port pada katup solenoida.

Berhati-hatilah agar tidak menyilang ulir pada fitting saat disekrup ke port.

Panah menunjukkan bahwa fitting harus dipasang ke Port A dan Port B pada bagian katup.

Pasangkan fitting ke Port A dan Port B di bagian atas katup.

Port pengeluaran udara dan pemasukan udara ditandai pada bagian katup.

Pasangkan fitting ke port berlabel P di mana tekanan udara akan dialirkan ke katup.

Biarkan dua port berlabel R terbuka agar udara buangan bisa dikeluarkan.

Fitting untuk bagian katup ditambahkan ke port pada bagian katup.

Pada pengaturan default, Port A akan mengumpankan port bawah silinder kerja ganda dan Port B akan mengumpankan port atas. Ini akan membuat silinder mulai dengan batang ditarik.

Akan tetapi, jika ada kondisi yang menguntungkan untuk memulai dengan batang silinder yang diperpanjang, kedua port dapat dialihkan.

Katup solenoida dapat diikatkan ke robot menggunakan kabel pengikat. Catatan: jangan tutupi lubang pembuangan solenoid dengan kabel pengikat. Jika ini terjadi, silinder tidak akan bergerak.

Tombol bundar kecil berwarna biru di bagian atas katup disorot.

Ada tombol biru kecil di bagian atas katup yang dapat ditekan menggunakan alat kecil seperti Kunci Star Drive atau pena. Menekan tombol ini akan membuka nilai secara manual untuk menguji aliran udara ke silinder.

Komponen katup solenoid kerja ganda dengan kabel 3 kawat yang terhubung padanya dan ditandai.

Potongan kabel 3 kawat.

Penggerak Solenoid - Kabel dengan Penggerak, dicolokkan ke katup solenoid kerja ganda di satu ujung dan menyediakan sambungan ke port 3-Kabel di Otak Robot V5 di ujung lainnya.

Kabel Ekstensi dapat digunakan antara Driver Solenoid dan Otak Robot V5 jika diperlukan panjang yang lebih panjang.

Komponen Katup Kontrol Udara Aksi Tunggal.

Kontrol Udara Aksi Tunggal

Solenoid, On/Off - Katup Solenoid 3/2 mengontrol silinder kerja tunggal.

Fitting untuk bagian katup.

Jenis perlengkapan katup yang sama disekrupkan ke dalam port pada katup solenoida.

Sekali lagi, berhati-hatilah agar tidak melewati ulir fitting saat disekrup ke port.

Panah menunjukkan bahwa fitting harus dipasang ke Port A pada bagian katup.

Pasangkan fitting ke Port A di bagian atas katup.

Port pengeluaran udara dan pemasukan udara ditandai pada bagian katup.

Pasangkan fitting ke port berlabel P di mana tekanan udara akan dialirkan ke katup. Biarkan port berlabel R terbuka agar udara buangan bisa dikeluarkan.

Fitting untuk bagian katup ditambahkan ke port pada bagian katup.

Port A akan memberi aliran udara ke port bawah silinder kerja tunggal.

Katup solenoida dapat dipasangkan ke robot menggunakan kabel pengikat.

Catatan: Jangan tutupi lubang pembuangan solenoid dengan kabel pengikat. Jika ini terjadi, silinder tidak akan bergerak.

Tombol bundar kecil berwarna oranye di bagian atas katup disorot.

Ada tombol oranye kecil di bagian atas katup yang dapat ditekan menggunakan alat kecil seperti Kunci Star Drive atau pena. Menekan tombol ini akan membuka nilai secara manual untuk menguji aliran udara ke silinder.

Komponen katup solenoid kerja tunggal dengan kabel 3 kawat yang terhubung padanya dan ditandai.

Potongan kabel 3 kawat.

Penggerak Solenoid - Kabel dengan Penggerak, dicolokkan ke katup solenoid kerja tunggal di satu ujung dan menyediakan sambungan ke port 3-Kabel di Otak Robot V5 di ujung lainnya.

Kabel Ekstensi dapat digunakan antara Solenoid Driver dan V5 Robot Brain jika diperlukan panjang yang lebih panjang

Opsi Output Digital VEXcode V5 dari perangkat 3-Wire seperti yang terlihat di menu Tambah Perangkat.

Baik solenoid kerja ganda maupun solenoid kerja tunggal dapat dikontrol menggunakan perangkat keluaran digital dalam proyek VEXcode V5 khusus.

Untuk informasi lebih lanjut tentang pemrograman pneumatik, lihat artikelMengontrol Pneumatik Menggunakan Tombol pada Pengontrol Anda dari Perpustakaan VEX.

Silinder Pneumatik

Komponen Silinder Kerja Ganda.

Silinder Kerja Ganda

Silinder, Dua Arah - Silinder Kerja Ganda Lubang 10mm, memiliki port di kedua ujungnya.

Batang tersebut diulir dengan dua mur. Ini dapat digunakan untuk memasang Cylinder Rod Pivot.

Bagian depan silinder berulir dan dapat digunakan sebagai metode alternatif untuk memasang silinder dengan mengebor lubang pada bagian struktur, memasukkan silinder, dan kemudian mengencangkannya dengan mur silinder.

Jika metode pemasangan ini tidak digunakan, mur dapat dilepas untuk mengurangi berat robot Anda.

Komponen pengukur aliran.

Pengukur Aliran - Pengendali aliran keluar meter siku M5, dapat disekrup ke port atas silinder.

Pengukur aliran dapat mengendalikan aliran udara melalui silinder yang akan mengendalikan kecepatan batang silinder akan memanjang dan menarik kembali.

Bagian pengukur aliran dengan fitur cincin bagian dalamnya yang disorot.

Pengukur aliran dapat disesuaikan dengan memutar cincin bagian dalam ke atas untuk menambah aliran atau ke bawah untuk mengurangi aliran. Cincin tersebut dapat diputar menggunakan obeng pipih.

Fitting untuk bagian silinder.

Komponen Silinder Kerja Ganda dengan Pengukur Aliran yang terpasang pada satu port dan Fitting yang ditambahkan pada salah satu port lainnya.

Fitting untuk Silinder - Konektor Jantan M5 untuk Silinder, dapat disekrup ke port bawah silinder.

Seperti halnya semua perlengkapan, kehati-hatian perlu diperhatikan agar tidak terjadi kesalahan pemasangan ulir.

Bagian poros batang silinder yang terpasang pada silinder.

Tampilan dekat bagian poros batang silinder.

Pivot Batang Silinder dapat dipasang pada batang silinder dengan menempatkannya di antara dua mur pada bagian ulir batang.

Komponen dudukan silinder.

Komponen dudukan silinder terpasang pada silinder.

Dudukan Silinder dapat dipasang ke silinder menggunakan sekrup VEX #8-32 1 inci dan mur nilon.

Bagian dudukan silinder yang terpasang pada silinder dengan lubang untuk pemasangan ke sekrup atau poros yang ditandai.

Dudukan Silinder dapat dipasang ke bagian struktur pada robot. Pivot Batang Silinder dapat dipasang ke komponen yang akan digerakkan menggunakan sekrup atau poros.

Catatan: jangan memasang silinder sedemikian rupa sehingga ada gaya samping yang diterapkan pada batang silinder. Jika batang silinder menjadi bengkok, silinder tidak akan berfungsi.

Komponen Silinder Kerja Tunggal.

Silinder Kerja Tunggal

Silinder - Silinder Pegas Pengembalian Aksi Tunggal, Lubang 10mm, memiliki lubang pada ujungnya.

Batang tersebut diulir dengan dua mur. Ini dapat digunakan untuk memasang Cylinder Rod Pivot.

Fitting untuk bagian silinder.

Silinder Kerja Tunggal ditunjukkan dengan Fitting yang terpasang pada salah satu port-nya.

Fitting untuk Silinder - Konektor Jantan M5 untuk Silinder, dapat disekrup ke port bawah silinder.

Tampilan dekat bagian poros batang silinder.

Tampilan dekat bagian dudukan silinder.

Pivot Batang Silinder dan Dudukan Silinder dapat dipasang pada silinder kerja tunggal dengan cara yang sama seperti pada silinder kerja ganda yang dijelaskan di atas.

Silinder dengan bagian dudukan silinder dan bagian poros batang silinder yang terpasang.

Dudukan Silinder dapat dipasang ke bagian struktur pada robot. Pivot Batang Silinder dapat dipasang ke komponen yang akan digerakkan menggunakan sekrup atau poros.

Catatan: Jangan memasang silinder sedemikian rupa sehingga ada gaya samping yang diterapkan pada batang silinder. Jika batang silinder menjadi bengkok, silinder tidak akan berfungsi.

Potongan selang pneumatik.

Tabung pneumatik digunakan untuk menghubungkan semua perangkat bersama-sama.

Dapat dipotong sesuai panjangnya menggunakan gunting tajam.

Dua Tata Letak Contoh untuk Pneumatik

Contoh tata letak pneumatik untuk sistem Silinder Kerja Ganda.

Contoh tata letak untuk silinder kerja ganda:

Udara akan dipompa dari pompa sepeda ke katup Schrader pada Reservoir Udara.
Udara bertekanan mengalir keluar melalui fitting di ujung lain reservoir dan masuk ke Sakelar Hidup-Mati.
Dari sakelar, udara bertekanan akan mengalirkan Regulator Tekanan.
Dari Pengatur Tekanan, udara akan mengalir ke Katup Solenoid Kerja Ganda.
Bergantung pada kondisi katup solenoida, udara akan mengalir keluar dari Port B dan masuk ke bagian atas silinder atau udara akan mengalir keluar dari Port A dan masuk ke bagian bawah silinder yang memanjangkan batangnya.
Katup solenoid akan dikontrol oleh Kabel Penggerak Solenoid yang terpasang pada port 3-kawat Otak Robot V5

Contoh tata letak pneumatik untuk Silinder Kerja Tunggal.

Contoh tata letak untuk silinder kerja tunggal:

Udara akan dipompa dari pompa sepeda ke katup Schrader pada Reservoir Udara.
Udara bertekanan mengalir keluar melalui fitting pada ujung lain reservoir dan masuk ke Regulator Tekanan.
Dari Pengatur Tekanan, udara akan mengalir ke Katup Solenoid Kerja Tunggal.
Bergantung pada kondisi katup solenoida, udara akan keluar dari Port A atau udara akan mengalir keluar dari Port A dan masuk ke bagian bawah silinder yang memanjangkan batangnya.
Katup solenoid akan dikontrol oleh kabel driver solenoid yang terpasang pada port 3-kawat V5 Robot Brain

Menghitung Gaya Silinder

Persamaan untuk menghitung Gaya Keluaran untuk tekanan tertentu diberikan sebagai:

(Luas Penampang Silinder) x (Tekanan Udara Dalam) = Gaya

Lubang silinder Pneumatik VEX adalah 0,39 in (10 mm). Dari sini kita dapat menghitung luas penampang silinder dengan menggunakan persamaan luas lingkaran:

(Diameter / 2)² x π = Luas

Karena kita diberi lubang silinder (diameter dalam) dan kita tahu bahwa Pi ≈ 3,14, kita dapat menghitung luasnya menjadi:

(0,39 inci / 2)² x 3,14 = 0,12 inci²

Kita sekarang dapat memasukkan angka ini ke persamaan awal kita dan menghitung gaya keluaran silinder:

0,12 in² x 100 psi = 12 Pound Gaya (pada 100 psi)

Untuk panduan keselamatan saat bekerja dengan pneumatik, lihat Tindakan Pencegahan dan Panduan Keselamatan Saat Bekerja dengan Robot VEX V5.