Palikimas – Pneumatikos su V5 sistema pradžia

Pneumatika yra labai efektyvus būdas sukurti linijinį judesį. Pneumatiniai cilindrai yra labai veiksmingi suaktyvinant nagus, perjungiant pavaras tarp pavarų sistemų ir daugeliui kitų pritaikymų. Be to, pneumatika papildo jūsų robotą dar vienu energijos šaltiniu, su juo labai smagu dirbti ir suteiks žinių apie pneumatines sistemas, kurios plačiai naudojamos pramonėje.

Kai pneumatiniai cilindrai įjungiami, jie arba visiškai ištraukiami, arba visiškai įtraukiami.

pastaba: VEX Robotics Competition (VRC/VEX U/VEX AI) komandos, kurios planuoja naudoti pneumatiką, turi atidžiai perskaityti Robotų taisykles dėl pneumatinių sistemų žaidimo vadove.


Kaip veikia pneumatika

Barometras kaip oro slėgio matavimo pavyzdys.

Pneumatika veikia naudojant oro slėgį. Tai galima sukurti naudojant tokį paprastą dalyką kaip dviračio padangų siurblys.

Pagrindinėje pneumatinėje sistemoje naudojamas rezervuaras, kuriame oro slėgis gali būti pumpuojamas su dviračio siurbliu, pneumatiniai vamzdeliai įrenginiams prijungti, vožtuvas slėgio išleidimui valdyti ir pneumatinis cilindras.

Dvigubo veikimo pneumatinio cilindro schema su stūmoklio kotu, kuris ištraukiamas ir įtraukiamas naudojant oro įleidimo ir išleidimo angas. Čia stūmoklio kotas yra ištiesiamas.

Dvigubo veikimo pneumatinis cilindras veikia, kai vožtuvas išleidžia oro slėgį į cilindro dugną. Oro slėgis stumia vidinio stūmoklio paviršiaus plotą, kuris išstumia stūmoklį ir stūmoklio kotą iš cilindro.

Stūmokliui / stūmoklio kotui judant, išmetamas oras teka iš cilindro viršaus

Dvigubo veikimo pneumatinio cilindro schema su stūmoklio kotu, kuris ištraukiamas ir įtraukiamas naudojant oro įleidimo ir išleidimo angas. Čia stūmoklio kotas yra įtraukiamas.

Vožtuvą taip pat galima nustatyti taip, kad oro slėgis būtų išleistas į cilindro viršų. Kai tai atsitiks, oro slėgis stumia stūmoklį ir stūmoklio kotą atgal į cilindrą.

Stūmokliui / stūmoklio kotui judant, išmetamas oras išteka iš cilindro apačios.

Vienpusio veikimo pneumatinio cilindro schema su stūmoklio kotu, kuris ištraukiamas ir įtraukiamas naudojant oro įleidimo angą ir spyruoklę.

Vieno veikimo pneumatinis cilindras dažniausiai veikia taip pat, išskyrus tai, kad spyruoklė vėl įstumia stūmoklį / stūmoklio kotą. Vieno veikimo cilindras turi tik vieną angą / jungtį, skirtą orui patekti ir orui išeiti.

Daugiau informacijos apie galimus V5 sistemos pneumatinius rinkinius rasite VEX bibliotekos straipsnyje Pneumatikos rinkinio pasirinkimas V5 sistemai.


Pneumatikos komponentai

Oro saugykla

Oro saugykloje tiek dvigubo veikimo cilindrams, tiek vieno veikimo cilindrams iš esmės naudojami tie patys komponentai.

Oro rezervuaro gabalas.

Oro rezervuaras – rezervuaras, 1-1/2" X 4", w 1/8" NPT & M5 prievadas - US14227-S0400

Oro rezervuaras yra vieta, kur saugomas oras pneumatinei sistemai.

pastaba: Galines veržles galima išimti iš rezervuaro, kad sumažintumėte svorį.

„Scrader“ padangų siurblio ventilis pavaizduotas ant oro rezervuaro dalies.

Rezervuaro jungtis parodyta ant oro rezervuaro detalės.

Rezervuaras turi du prievadus. Po vieną kiekviename gale. Šiose srieginėse angose ​​gali būti sumontuotas Schrader padangos siurblio vožtuvas arba rezervuaro jungtis.

11 colių užtrauktuko gabalas.

Rezervuarą galima pritvirtinti prie roboto, apvyniojus 11 colių užtrauktukus aplink rezervuarą ir konstrukcinę dalį.

Plieninio strypo gabalas.

Rezervuarą taip pat galima pritvirtinti prie roboto, apvyniojus plieninį strypą aplink rezervuarą ir įkišus varžtą per skylutes, kuriose susilieja abi strypo pusės. Ant varžto galima uždėti veržlę, kuri sudaro spaustuką.

Padangų siurblio tvirtinimo detalė.

Padangų siurblio tvirtinimas (Schrader padangų siurblio vožtuvas) yra vieta, kur pritvirtinamas / atjungiamas oro siurblys, kad būtų sukurtas slėgis pneumatinėje sistemoje.

Padangų siurblio tvirtinimo detalė su tefloninės juostos sluoksniu aplink sriegius, kad būtų sandaru.

Tefloninės juostos ritinėlis.

Vienu sluoksniu tefloninės juostos galima apvynioti jungiamosios detalės sriegius prieš įsukant ją į oro rezervuaro angą. Tai padės sukurti sandarų sandariklį.

Daugiau informacijos apie sandarių sandariklių sukūrimą rasite VEX bibliotekos straipsnyje Oro nuotėkio prevencija VEX pneumatinėje sistemoje.

Rodyklė, rodanti, kad vieną padangų siurblio jungties galą galima paspausti žemyn, kad būtų išleistas slėgis.

Schrader padangos siurblio vožtuvo šerdį galima įstumti, kad būtų sumažintas slėgis iš sistemos.

Rezervuaro detalės tvirtinimas.

Rezervuaro detalės jungtis parodyta prijungta prie oro rezervuaro.

Rezervuaro jungtis yra vieta, kur įkišamas pneumatinis vamzdelis, kuris tieks oro slėgį likusiai sistemos daliai.

Jungiamosios detalės sriegiai jau padengti teflonu, kad sumažintų oro nuotėkį

Rodyklės, rodančios, kad rezervuaro išorinį apykaklės jungtį galima paspausti žemyn, kad jungtį nuimtumėte.

Visos pneumatinių vamzdelių jungiamosios detalės priima vamzdelius tiesiog įkišant vamzdelį į jungiamąją detalę, kol jis sustos.

Norint atlaisvinti vamzdelį, reikia įstumti išorinę apykaklę link jungties, o tada vamzdelį galima nuimti.

T formos jungiamoji detalė.

"T" jungtis - "T" armatūra vožtuvams. Ši „T“ jungtis leis padalyti oro padavimą, kad būtų tiekiami du vožtuvai.

pastaba: jungtis taip pat gali būti naudojama valdyti du vieno veikimo cilindrus su viena verte.

Slėgio reguliatoriaus detalė su schema, kurioje parodytas jo įėjimas ir išėjimas, ir kaip galima pasukti jo kotą, kad būtų galima valdyti oro slėgį.

Slėgio reguliatorius – mini reguliatorius su 4 mm jungtimis gali reguliuoti oro slėgį, tekantį pasroviui sistemoje.

Slėgis reguliuojamas sukant kotą, įstumiant arba išstumiant.

Iki galo pasukus kotą oro slėgis bus didžiausias. Oro slėgio dydis lemia jėgos, kurią taikys cilindras, dydį.

Įjungimo/išjungimo jungiklio detalė.

Dvigubo veikimo pneumatikos rinkinyje yra įjungimo/išjungimo jungiklis – pirštų vožtuvas.

Tai leis jums įjungti sistemos orą ir išleisti oro slėgį iš sistemos.

Ant įjungimo / išjungimo jungiklio paryškintos reljefinės rodyklės, nurodančios jo orientaciją.

Ant įjungimo / išjungimo jungiklio paryškinta reljefinė rodyklė, rodanti jos įvestį.

Įsitikinkite, kad ant vožtuvo įspaustos rodyklės yra nukreiptos nuo oro rezervuaro ir į sistemą. Kitaip tariant, rodyklė turi būti nukreipta ta kryptimi, kuria skris oras.

Įjungimo/išjungimo jungiklio schema su oro srauto pavyzdžiu atidarymo ir uždarymo metu.

Kai rankenėlė yra vienoje linijoje su vamzdeliu, sistemoje yra įjungtas oras.

Kai rankenėlė nuolat sulygiuota su vamzdeliu, oras išjungiamas ir išleidžiamas oro slėgis iš prieš srovę sistemoje.

Oro valdymas

Dvigubo veikimo oro valdymo solenoidinio vožtuvo detalė.

Dvigubo veikimo oro valdymas

Solenoidas, priekinė, atbulinė – 5/2 vieno solenoidinio vožtuvo valdo oro srautą dvigubo veikimo cilindrams.

Vožtuvo detalės tvirtinimas.

Vožtuvų jungiamosios detalės, įsukamos į solenoidinio vožtuvo prievadus.

Būkite atsargūs, kad nesukryžiuotų jungiamųjų detalių, kai jos įsukamos į prievadą.

Rodyklės, rodančios, kad jungiamąsias detales reikia įsukti į vožtuvo dalies A ir B angas.

Įsukite jungtį į prievadą A ir prievadą B vožtuvo viršuje.

Ant vožtuvo dalies paryškinti oro išleidimo ir įleidimo angos.

Įsukite jungtį į angą, pažymėtą P, kur oro slėgis bus tiekiamas į vožtuvą.

Palikite dvi angas, pažymėtas R, atviras, kad būtų išleistas išmetamas oras.

Vožtuvų dalių jungiamosios detalės, pritvirtintos prie vožtuvo dalies prievadų.

Pagal numatytąją sąranką prievadas A tieks apatinį dvigubo veikimo cilindro prievadą, o B prievadas – viršutinį. Taip cilindras prasidės su įtrauktu strypu.

Tačiau, jei yra sąlyga, kai pravartu pradėti ištempus cilindro strypą, du prievadus galima perjungti.

Solenoidinius vožtuvus prie roboto galima pritvirtinti užtrauktukais. pastaba: neuždenkite solenoido išmetimo angų užtrauktukais. Jei taip atsitiks, cilindras nejudės.

Mažas mėlynas apvalus mygtukas vožtuvo viršuje yra paryškintas.

Vožtuvo viršuje yra mažas mėlynas mygtukas, kurį galima nuspausti naudojant nedidelį įrankį, pvz., Star Drive Key arba rašiklį. Paspaudus šį mygtuką, vertė bus atidaryta rankiniu būdu, kad būtų galima patikrinti oro srautą į cilindrą.

Dvigubo veikimo solenoidinio vožtuvo detalė su prijungtu ir paryškintu 3 laidų kabeliu.

3 laidų kabelio dalis.

Solenoidinė tvarkyklė – kabelis su pavara, viename gale jungiamas prie dvigubo veikimo solenoidinio vožtuvo, o kitame gale yra 3 laidų prievadas, esantis V5 Robot Brain.

Jei reikia ilgesnio ilgio, tarp solenoidinės tvarkyklės ir V5 roboto smegenų galima naudoti ilgintuvą.

Vienpusio veikimo oro valdymo vožtuvo detalė.

Vieno veikimo oro valdymas

Solenoidas, įjungtas/išjungtas – 3/2 solenoidinis vožtuvas valdo vieno veikimo cilindrus.

Vožtuvo detalės tvirtinimas.

To paties tipo jungiamosios detalės vožtuvams įsukamos į solenoidinio vožtuvo prievadus.

Vėlgi, stenkitės nepersukti jungiamųjų detalių, kai jos įsukamos į prievadą.

Rodyklė, rodanti, kad į vožtuvo detalės A angą reikia įsukti jungtį.

Įsukite jungtį į prievadą A vožtuvo viršuje.

Ant vožtuvo dalies paryškinti oro išleidimo ir įleidimo angos.

Įsukite jungtį į angą, pažymėtą P, kur oro slėgis bus tiekiamas į vožtuvą. Palikite atvirą angą, pažymėtą R, kad būtų išleistas išmetamas oras.

Vožtuvų dalių jungiamosios detalės, pritvirtintos prie vožtuvo dalies prievadų.

Prievadas A tieks apatinį vieno veikimo cilindro angą.

Solenoidinius vožtuvus prie roboto galima pritvirtinti užtrauktukais.

pastaba: Neuždenkite solenoido išmetimo angos užtrauktukais. Jei taip atsitiks, cilindras nejudės.

Mažas oranžinis apvalus mygtukas vožtuvo viršuje yra paryškintas.

Vožtuvo viršuje yra mažas oranžinis mygtukas, kurį galima nuspausti naudojant nedidelį įrankį, pvz., Star Drive Key arba rašiklį. Paspaudus šį mygtuką, vertė bus atidaryta rankiniu būdu, kad būtų galima patikrinti oro srautą į cilindrą.

Viengubo veikimo solenoidinio vožtuvo detalė su prijungtu ir paryškintu 3 laidų kabeliu.

3 laidų kabelio dalis.

Solenoidinė tvarkyklė – kabelis su pavara, viename gale jungiamas prie vienpusio veikimo solenoidinio vožtuvo, o kitame gale yra 3 laidų prievadas, esantis V5 Robot Brain.

Jei reikia ilgesnio ilgio, tarp solenoidinės tvarkyklės ir V5 roboto smegenų galima naudoti ilgio laidą

VEXcode V5 skaitmeninės išvesties parinktis iš 3 laidų įrenginių, kaip parodyta meniu „Pridėti įrenginį“.

Tiek dvigubo veikimo solenoidas, tiek vieno veikimo solenoidas gali būti valdomi naudojant skaitmeninį išvesties įrenginį pagal pasirinktinį VEXcode V5 projektą.

Daugiau informacijos apie pneumatikos programavimą rasite straipsnyjePneumatikos valdymas naudojant valdiklio mygtukus iš VEX bibliotekos.

Pneumatiniai cilindrai

Dvigubo veikimo cilindro formos detalė.

Dvigubo veikimo cilindras

Cilindras, dvikryptis – dvigubo veikimo cilindras, 10 mm skylė, turi prievadą abiejuose galuose.

Strypas yra įsriegtas dviem veržlėmis. Jais galima pritvirtinti cilindrinio strypo ašį.

Cilindro priekis yra su sriegiu ir gali būti naudojamas kaip alternatyvus būdas pritvirtinti cilindrą, išgręžiant skylę konstrukcijos gabale, įstatant cilindrą ir pritvirtinant cilindro veržle.

Jei šis tvirtinimo būdas nenaudojamas, veržlę galima nuimti, kad sumažintumėte roboto svorį.

Srauto matuoklio detalė.

Srauto matuoklis - M5 alkūninis srauto matuoklis, gali būti įsukamas į viršutinę cilindro angą.

Srauto matuoklis gali valdyti oro srautą per cilindrą, kuris valdys greitį, kuriuo cilindro strypas išsities ir atsitrauks.

Srauto matuoklio detalė su paryškinta vidinio žiedo savybe.

Srauto matuoklį galima reguliuoti sukant vidinį žiedą aukštyn, kad padidėtų srautas, arba žemyn, kad sumažintumėte srautą. Žiedą galima pasukti ašmeniniu atsuktuvu.

Cilindro detalės tvirtinimas.

Dvigubo veikimo cilindro dalis su srauto matuokliu, pritvirtintu prie vienos angos, ir jungiamąja detale, pritvirtinta prie vienos iš kitų angų.

Cilindrų jungiamoji detalė - M5 cilindrų jungtis, gali būti įsukama į apatinę cilindro angą.

Kaip ir su visomis jungiamosiomis detalėmis, reikia pasirūpinti, kad įsukant jungiamąją detalę nebūtų persriegta.

Cilindro strypo šarnyrinė dalis, pritvirtinta prie cilindro.

Cilindro strypo šarnyrinės dalies stambus planas.

Cilindro strypo šarnyrą galima pritvirtinti prie cilindro strypo, įdedant jį tarp dviejų veržlių ant srieginės strypo dalies.

Cilindro tvirtinimo detalė.

Cilindro tvirtinimo detalė, pritvirtinta prie cilindro.

Cilindro laikiklį galima pritvirtinti prie cilindro naudojant 1 colio #8-32 VEX varžtą ir nylock veržlę.

Prie cilindro pritvirtinta cilindro tvirtinimo detalė, kurioje paryškinta jos skylė tvirtinimui prie varžto arba veleno.

Cilindro laikiklį galima pritvirtinti prie roboto konstrukcijos gabalo. Cilindro strypo šarnyras gali būti pritvirtintas prie komponento, kuris bus perkeltas naudojant varžtą arba veleną.

pastaba: nemontuokite cilindro taip, kad cilindro strypą veiktų šoninė jėga. Jei cilindro strypas sulinks, cilindras neveiks.

Vienpusio veikimo cilindro formos detalė.

Vieno veikimo cilindras

Cilindro – vienpusio veikimo spyruoklinio grąžinimo cilindro 10 mm kiauryme gale yra prievadas.

Strypas yra įsriegtas dviem veržlėmis. Jais galima pritvirtinti cilindrinio strypo ašį.

Cilindro detalės tvirtinimas.

Pavaizduotas vienpusio veikimo cilindras su prie vienos iš jo angų pritvirtinta jungtimi.

Cilindrų jungiamoji detalė - M5 cilindrų jungtis, gali būti įsukama į apatinę cilindro angą.

Cilindro strypo šarnyrinės dalies stambus planas.

Cilindro tvirtinimo detalės stambesnis planas.

Cilindro strypo šarnyras ir cilindro laikiklis gali būti pritvirtinti prie vieno veikimo cilindro taip pat, kaip ir aukščiau aprašytam dvigubo veikimo cilindrui.

Cilindras su pritvirtinta cilindro tvirtinimo dalimi ir cilindro strypo šarnyrine dalimi.

Cilindro laikiklį galima pritvirtinti prie roboto konstrukcijos gabalo. Cilindro strypo šarnyras gali būti pritvirtintas prie komponento, kuris bus perkeltas naudojant varžtą arba veleną.

pastaba: nemontuokite cilindro taip, kad cilindro strypą veiktų šoninė jėga. Jei cilindro strypas sulinks, cilindras neveiks.

Pneumatinio vamzdžio gabalas.

Pneumatiniai vamzdeliai naudojami visiems įrenginiams sujungti.

Jis gali būti supjaustytas iki ilgio naudojant aštrias komunalines žirkles.


Du pneumatikos maketų pavyzdžiai

Dvigubo veikimo cilindro sistemos pneumatinės sistemos išdėstymo pavyzdys.

Dvigubo veikimo cilindro išdėstymo pavyzdys:

  1. Iš dviračio siurblio oras bus pumpuojamas į oro rezervuaro Schrader vožtuvą.
  2. Suslėgtas oras išteka iš jungties kitame rezervuaro gale ir į įjungimo-išjungimo jungiklį.
  3. Iš jungiklio suslėgtas oras tieks slėgio reguliatorių.
  4. Iš slėgio reguliatoriaus oras pateks į dvigubo veikimo solenoidinį vožtuvą.
  5. Priklausomai nuo solenoidinio vožtuvo būsenos, oras ištekės iš prievado B ir į cilindro viršų, arba iš prievado A ir į cilindro apačią, ištiesdamas jo strypą.
  6. Solenoidinis vožtuvas bus valdomas solenoidinio tvarkyklės kabeliu, prijungtu prie V5 Robot Brain 3 laidų prievado

Vieno veikimo cilindro pneumatinės sistemos išdėstymo pavyzdys.

Vieno veikimo cilindro išdėstymo pavyzdys:

  1. Iš dviračio siurblio oras bus pumpuojamas į oro rezervuaro Schrader vožtuvą.
  2. Slėginis oras teka iš jungties kitame rezervuaro gale ir į slėgio reguliatorių.
  3. Iš slėgio reguliatoriaus oras pateks į vieno veikimo solenoidinį vožtuvą.
  4. Priklausomai nuo solenoidinio vožtuvo būsenos, oras arba išeis iš prievado A, arba oras pateks iš prievado A į cilindro apačią, ištiesdamas jo strypą.
  5. Solenoidinis vožtuvas bus valdomas solenoidinio tvarkyklės kabeliu, prijungtu prie V5 Robot Brain 3 laidų prievado

Cilindrų jėgos apskaičiavimas

Konkretaus slėgio išėjimo jėgos apskaičiavimo lygtis pateikiama taip: 

(Cilindro skerspjūvio plotas) x (vidinis oro slėgis) = jėga 

VEX pneumatinių cilindrų cilindrų skersmuo yra 0,39 colio (10 mm). Iš to galime apskaičiuoti cilindro skerspjūvio plotą, naudodami apskritimo ploto lygtį: 

(Skersmuo / 2)² x π = Plotas

Kadangi mums pateikiama cilindro kiaurymė (vidinis skersmuo) ir žinome, kad Pi ≈ 3,14, galime apskaičiuoti plotą:

 (0,39 colio / 2)² x 3,14 = 0,12 colio² 

Dabar galime prijungti šį skaičių į pradinę lygtį ir apskaičiuoti cilindro išėjimo jėgą:

0,12 in² x 100 psi = 12 svarų jėgos (esant 100 psi)


Saugos nurodymus dirbant su pneumatika rasite Atsargumo priemonės ir saugos gairės dirbant su VEX V5 robotais.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: