Worldwide leading experts in pneumatics Dimensionering en pneumatica Worldwide leading experts in pneumatics Dimensionering en pneumatiek 1

Chairman Yoshiyuki Takada Historie SMC Corporation 55 jaar ervaring in Industriële Automatisering SMC introducite 1959 Oprichting SMC Corporation te Tokyo, Japan 1967 Eerste SMC vestiging buiten Japan, in Australië 1976 Eerste SMC vestiging in Europa 1981 Oprichting SMC Nederland 1983 SMC vindt de Compact Cilinder uit 1986 Oprichting SMC België en magazijn in Antwerpen 1987 Notering Tokyo Stock Exchange 1998 ISO9001 en ISO14001 certificering 2000 Oprichting European Technical Centre (ETC), UK 2004 Opening European Central Warehouse (ECW), Antwerpen 2012 Opening fabriek Tsjechië; Marktaandeel wereldwijd 32% Chairman Yoshiyuki Takada

Basisproducten SMC introducite Luchtdroger Luchtverzorging Ventielen Actuatoren SMC produceert momenteel 11.000 basisproducten in meer dan 620.000 varianten

Producten in nabije markten SMC introducite Hoog Vacuüm Electronics Temperatuur regeling Electronics Chemicaliën doseren Life Science High purity Life Science SMC ontwikkelt producten op klantwens, ook voor pneumatiek gerelateerde markten

Wereldwijd verkoopnetwerk SMC introducite Japan Europa Noord- / Zuid Amerika Azië en Oceanië 400 verkoopkantoren in meer dan 78 landen voor globale aanwezigheid en individuele service op lokatie

Omzet Wereldwijd SMC introducite FY2014, ending March 31th, 2015

Aantal medewerkers Wereldwijd 16.010 Japan 8.000 Europa 2.500 SMC introducite Wereldwijd 16.010 Japan 8.000 Europa 2.500 As of March 31th, 2012

SMC Benelux SMC Pneumatics B.V. Vestiging Amsterdam SMC introducite SMC Pneumatics B.V. Vestiging Amsterdam SMC Pneumatics N.V./S.A. Vestiging Wommelgem

Kwaliteit en Milieu Precisie, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid zijn onze ingrediënten voor het bereiken van de hoogst haalbare product kwaliteit SMC introducite ISO9001/ISO14001 Kwaliteits/Milieu management systeem SMC levert RoHS conforme producten SMC stimuleert Energy Saving

Innovatie SMC heeft wereldwijd meer dan 1.300 R&D engineers SMC ontwerpt vanuit het standpunt van de klant Elk jaar wordt meer dan 6% van de omzet in R&D geïnvesteerd SMC introducite

Compact met luchtbuffer Innovatie SMC introducite Roest Vast Staal Hygiënisch ontwerp Flow detectie Ionizer Compact met luchtbuffer SMC ontwikkelt meer dan 50 nieuwe innoverende producten per jaar! Ontwikkeling van Space Saving producten

Website test je talent voor techniek SMC België http://www.testjetalentvoortechniek.be Winnende leerling : I-phone 6 ! Opgave online … Dimensionering en pneumatica

Dimensionering en pneumatica Productgroepen Luchtverzorging Ventielen Cilinders Dimensionering en pneumatica https://vimeo.com/66059644

Dimensionering en pneumatica Luchtverzorging Bouwgrootte luchtverzorgingsset ? Hangt af van debiet (l/min ANR) Bepalen debiet Meten Calculeren met Model Selection Software via www.smcpneumatics.be Dimensionering en pneumatica

Dimensionering en pneumatica Luchtverzorging Bouwgrootte luchtverzorgingsset ? Debiet bijvoorbeeld 1 000 l/min (ANR) Raadplegen catalogi AC via www.smcpneumatics.be AC = Air Combination (Filter / Regulator / Lubricator) Resultaat AC30 (beperkte drukval) Dimensionering en pneumatica

Overzicht soorten ventielen Dimensionering en pneumatica Ventielen Dimensionering en pneumatica Overzicht soorten ventielen Manifolds Losse ventielen Ventieleilanden

Dimensionering en pneumatica Ventielen Ventielgrootte en debiet voor type SY Dimensionering en pneumatica 10 20 30 0.5 1 1.5 2 SY3000 SY5000 SY7000 SY9000 ventielgrootte (mm) Cv factor

Dimensionering en pneumatica Grootte ventielen (1) Algemeen : Debiet bepaald door : Cilindervolume Cyclustijd cilinders Model Selection Software via www.smcpneumatics.be Dimensionering en pneumatica

Dimensionering en pneumatica Grootte ventielen (2) Raadplegen tabel catalogus Gemiddelde snelheid 300 mm/s Dimensionering en pneumatica

Dimensionering en pneumatica Grootte ventielen (3) Vuistregel : Aansluiting cilinder gelijk aan aansluiting ventiel Voorbeeld : cilinderpoort ¼”  ventielpoort ook ¼” Dimensionering en pneumatica

Dimensioneren van cilinders Zuigerstangloze cilinder Cilinder met geleiding Dimensionering en pneumatica Basis cilinder Draaicilinder Grijper Materialen metaal : Buis : aluminium geanodiseerd of Inox (buis C85 is inox, andere aluminium) Zuigerstang : Inox of staal chromé Zuiger : Aluminium chromé of messing (C55) Viton pakkingen (= Fluororubber) en ander vet om hoge temp cilinder (-10 tot 150°C). Maar dan geen magneetsensoren.

Dimensioneren van cilinders 1. Bepalen diameter Berekenen zuigerkracht: FTHEORETISCH = p x A werkzame zuigeroppervlak werkdruk Zuigeroppervlak van de cilinder: A = ¼.π. D2 Dimensionering en pneumatica

Dimensioneren van cilinders 1. Bepalen diameter Begrip Load factor aandrijving Dimensionering en pneumatica Load factor is de mate waarin een krachtelement wordt overgedimensionneerd. Reden van overdimensionering Groot krachtverschil resulteert in grote acceleratie Wrijving over pakkingen en lagers overwinnen Luchtkussen in ontluchtzijde geeft tegenkracht

Dimensioneren van cilinders 1. Bepalen diameter Begrip Load factor aandrijving Dimensionering en pneumatica Load factor ɳ = benodigde kracht theoretische kracht Hoe groter de overdimensionering, hoe kleiner de load factor. Horizontale beweging : η = 0,7 Verticale beweging : η = 0,5

Dimensioneren van cilinders 1. Bepalen diameter rekenkundig Dimensionering en pneumatica Voorbeeld : 30 kg omhoogduwen met een druk van 0,6 Mpa Met een dubbele overdimensionering is er 600 N bendodigd Raadplegen tabel  diameter 40 25

Dimensioneren van cilinders 1. Bepalen diameter met software Berekening : Model Selection Software Freeware via www.smcpneumatics.be Dimensionering en pneumatica 26

Dimensioneren van cilinders 2. Kinetische energie einde slag Dimensionering en pneumatica Definitie kinetische energie Energie die vrijkomt als de zuiger op de eindkappen slaat Formule Ek = m. v² / 2 Ek : Kinetische energie (J) m : Massa (kg) v : snelheid (m/s) In catalogi : Tabel of grafiek Via Model Selection Software 27

Dimensioneren van cilinders 2. Kinetische energie einde slag Dimensionering en pneumatica 3 manieren om kinetische energie op te vangen Rubberbuffer (vast) Luchtbuffer (instelbaar) Hydraulische schokdemper (vast) 28

Dimensioneren van cilinders Kinetische energie einde slag Rubberbuffering Dimensionering en pneumatica Bij mechanische buffering wordt er een rubberen of kunststof ring tussen de zuiger en eindkap geplaatst.

Dimensioneren van cilinders Kinetische energie einde slag Luchtbuffering Dimensionering en pneumatica In de meeste gevallen wordt de cilinder voorzien van een luchtbuffer animatie

Dimensioneren van cilinders Kinetische energie einde slag Hydraulische buffering Dimensionering en pneumatica Hydraulische eindbuffer met buitenschroefdraad extern geplaatst

Dimensioneren van cilinders 2. Kinetische energie einde slag Dimensionering en pneumatica Luchtbuffer vs schokdemper Voorbeeld MY1 vanaf Ø 16 (2) 32

Dimensioneren van cilinders 2. Kinetische energie einde slag Berekening kinetische energie : Model Selection Software Dimensionering en pneumatica 33

Dimensioneren van cilinders 3. Zijwaartse belasting en knik Dimensionering en pneumatica

Dimensioneren van cilinders 3. Zijwaartse belasting en knik Voorbeeld C55 cilinder Dimensionering en pneumatica

Dimensioneren van cilinders 3. Zijwaartse belasting en knik Voorbeeld BP2 Front Matter 26-27 Dimensionering en pneumatica

Dimensioneren van leidingen Leidingdiameter afhankelijk van Leidinglengte Debiet Snelheid cilinders Zuigerdiameter cilinders Dimensionering en pneumatica Ventieleiland in kast Ventiel op cilinder

Dimensioneren van leidingen Debiet in Nl/min, ingangsdruk=0,6MPa en uitgangsdruk=0,5MPa. Dimensionering en pneumatica

Dimensioneren van cilinders Model Selection Software Voorbeeld op basis van klassieke cilinder met zuigerstang Slaglengte 500 mm, takttijd 2 s Druk 0,5 MPa Leidinglengte ventiel – cilinder 2 m Heffen van 25 kg Resultaat : Cilinder diameter 40 mm Bouwmaat ventiel SY 5 Tubingdiameter 6 mm Takttijd 1,82 s Kinetische Energie OK (klik op Cushion Calc) Dimensionering en pneumatica 39

Dimensioneren van Zuigerstangloze cilinders Waarom kiezen voor zuigerstangloze cilinder ? Inbouwbeperkingen Montagemogelijkheden object Dimensionering en pneumatica 40

Dimensioneren van Zuigerstangloze cilinders Bepalende factoren in keuze Aandrijving en kinetische energie → Model Selection Werkdruk Massa werkstuk Kinetische energie → Model Selection Snelheid Ophanging → Guide Cilinder Selection Massa te dragen Momenten te weerstaan Dimensionering en pneumatica 41

Dimensioneren van Zuigerstangloze cilinders Controle ophanging Voldoet de ophanging van cilinder MY1H40-500 ?? Dimensionering en pneumatica 42

Dimensioneren van Zuigerstangloze cilinders Controle ophanging : bepalende berekeningen Massa te dragen Statisch moment Berekening zwaartepunt Berekening verschillende momenten Dynamisch moment Impact snelheid Buffering Berekenen verschillende momenten Totale load factor Kinetische energie Dimensionering en pneumatica 43

Zuigerstangloze cilinders Massa te dragen Sommatie alle massa‘s Controle grafiek / Berekening load factor voor massa Dimensionering en pneumatica Terug 44

Zuigerstangloze cilinders Berekening zwaartepunt Alle objecten apart met respectievelijk zwaartepunt Bepaling zwaartepunt samenstelling Dimensionering en pneumatica Terug 45

Zuigerstangloze cilinders Berekening statische momenten (1) Algemene berekeningen Dimensionering en pneumatica 46

Zuigerstangloze cilinders Berekening statische momenten (2) Dimensionering en pneumatica Berekening M2 en M3 47

Zuigerstangloze cilinders Berekening statische momenten (3) Bepaling load factoren voor M2 en M3 M2 M3 Dimensionering en pneumatica Terug 48

Zuigerstangloze cilinders Berekening dynamische momenten (1) Berekening van een dynamisch moment Dimensionering en pneumatica 49

Zuigerstangloze cilinders Berekening dynamische momenten (2) Dimensionering en pneumatica Berekening M1E en M3 50

Zuigerstangloze cilinders Berekening dynamische momenten (3) Bepaling load factoren voor M1E en M3E M1E M3E Dimensionering en pneumatica Terug 51

Zuigerstangloze cilinders Totale load factor α Dimensionering en pneumatica Som van alle load factoren Terug 52

Zuigerstangloze cilinders Kinetische energie einde slag Afhankelijke factoren Massa Snelheid Druk zuigeroppervlak Dimensionering en pneumatica 53

Zuigerstangloze cilinders Guide Selection software www.smcpneumatics.be Berekening mechanische sterkte van de as Dimensionering en pneumatica 54

Samenvatting Pneumatisch ontwerpen lineaire cilinders Controle aandrijving en kinetische energie Model Selection Resultaat : Diameter cilinder Berekening Kinetische energie Grootte ventiel Dikte slang Klaar voor dimensionnering van de luchtbehandelingsset Controle ophanging Guide Selection Software Grootte geleiding Dimensionering en pneumatica

Downloaden CAD modellen www.smcpneumatics.be Digital Catalogue Zoekterm Naar configurator To basket CAD Preview of Download CAD Keuze CAD model Download files Dimensionering en pneumatica

Draaicilinders Engineering Welke parameters zijn belangrijk ? Niet Lineair 57

Draaicilinders Voorbeeld Voldoet draaicilinder MSQB30A ?? Gegevens : Druk = 0,3 MPa Montage verticaal Draaihoek = 180° Draaitijd = 1,5 s Niet Lineair 58

Draaicilinders Voorbeeld Voldoet draaicilinder MSQB30A ?? Kracht- en tijdberekening Benodigd draaimoment Controle cyclustijd Kinetische energie Controle ophanging Niet Lineair 59

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Benodigd draaimoment M Niet Lineair 60

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Begrip massatraagheidsmoment I De mate dat een massa weerstand biedt tegen een verandering van rotatiesnelheid Verandering tegen opstarten Verandering tegen stoppen Niet Lineair r m I = m·r2 61

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Begrip massatraagheidsmoment I Formules standaardvormen - Zwaartepunt uit center Niet Lineair 62

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Berekening massatraagheidsmoment I Niet Lineair Of via Software !!! I = 0,003896 kg.m² 63

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Berekening hoekversnelling α Niet Lineair Of via Software !!! α = 2,7924 rad/s² 64

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Berekening Moment M Niet Lineair Massa en vorm van het object (zie BP4 P25) Hoek in rad. Tijd nodig voor verdraaiing Massatraag- Heidsmoment I = 0,0039 kg.m² Hoekversnelling α = 2,79 rad/s² Of via Software !!! Verplicht Draaimoment M = 10 x I x α M = 0,11 Nm M = 0,11 Nm 65

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Controle gekozen cilinder MSQB30A Te leveren moment Niet Lineair 0,109 Nm < 1,64 Nm ↓ OK 66

Draaicilinders Voorbeeld Kracht- en tijdberekening Controle gekozen cilinder MSQB30A Te halen draaicyclus Niet Lineair Terugrekenen naar 90° : 1,5 s /180° = 0,75 s / 90° 0,2 s < 0,75 s < 1 s ↓ OK 67

Draaicilinders Voorbeeld Berekening kinetische energie Lineaire bewegingen Draaibewegingen Niet Lineair 68

Draaicilinders Voorbeeld Berekening kinetische energie Niet Lineair Of via Software !!! E = 0,0341 J 69

Draaicilinders Voorbeeld Berekening kinetische energie Controle gekozen cilinder MSQB30A Max Ek Niet Lineair 0,0341 J < 0,048 J ↓ OK 70

Draaicilinders Voorbeeld Berekening ophanging Niet Lineair 71

Draaicilinders Voorbeeld Berekening ophanging Niet Lineair - Controle moment : 0,392 Nm < 5,3 Nm OK Controle krachten : 5,89 N < 363 N OK 72

Engineering draaicilinders Samenvatting 1. Aandrijving : Kracht- en tijdberekening 2. Kinetische energie 3. Mechanische belastbaarheid Niet Lineair Draaimoment : M = 10 . I . α Controle takttijd : Tabellen

Engineering draaicilinders Opgave via model selection software Niet Lineair

Engineering grijpers Webapplicatie via Air gripper selector www.smcpneumatics.be Software & Downloads Niet Lineair

Engineering vacuum Freeware Vacuüm Selection software Niet Lineair

Worldwide leading experts in pneumatics Dimensionering en pneumatica Worldwide leading experts in pneumatics Einde