Tìm kiếm theo tiêu đề

Tìm kiếm Google

Quảng cáo

Quảng cáo

Hướng dẫn sử dụng thư viện

Hỗ trợ kĩ thuật

Liên hệ quảng cáo

  • (04) 66 745 632
  • 0166 286 0000
  • contact@bachkim.vn

Điều Khiển Điện Khí Nén

Nhấn vào đây để tải về
Báo tài liệu có sai sót
Nhắn tin cho tác giả
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Đào Minh Hải
Ngày gửi: 20h:14' 06-06-2012
Dung lượng: 7.3 MB
Số lượt tải: 1057
Số lượt thích: 2 người (Nguyễn Như Thế, Bùi Đức Vũ)


CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN
TPHCM, THÁNG 9/2009
CÁC PHẦN TỬ TRONG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Cấu trúc của mạch điều khiển và các phần tử
CÁC PHẦN TỬ TRONG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Khái niệm
Phần tử đưa tín hiệu: nhận những giá trị của đại lượng vật lí
như là đại lượng vào, là phần tử đầu tiên của mạch điều khiển.
Ví dụ: van đảo chiều, rơle áp suất.
Phần tử xử lý tín hiệu: xử lý tín hiệu nhận vào theo một logic
xác định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển.
Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic AND hoặc OR.
Phần tử điều khiển: điều khiển dòng năng lượng (lưu lượng)
theo yêu cầu, thay đổi trạng thái của cơ cấu chấp hành.
Ví dụ: van đảo chiều.
Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển,
là đại lượng ra của đối tượng điều khiển. Ví dụ: xy lanh, động cơ…
CHƯƠNG 3

CÁC PHẦN TỬ TRONG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
CÁC PHẦN TỬ TRONG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN

VAN D?O CHI?U
VAN CH?N
VAN TI?T LUU
VAN P SU?T
VAN DI?U CH?NH TH?I GIAN


VAN ĐẢO CHIỀU
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách
đóng, mở hay chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng của dòng năng lượng.
VAN ĐẢO CHIỀU
Khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12), thì cửa (1) bị chặn, cửa (2) nối với cửa (3). Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12), thì nòng van sẽ dịch chuyển về phía bên phải, cửa (1) sẽ nối với cửa (2) và cửa (3) bị chặn. Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, thì dưới tác dụng của lò xo thì nòng van sẽ trở về vị trí ban đầu.
Ký hiệu van đảo chiều và
các loại tín hiệu tác động
Chuyển đổi vị trí của nòng van được biểu diễn bằng các ô vuông liền nhau với các chữ cái o, a, b, c … hay các số 0, 1, 2,…
Vị trí "o" được ký hiệu là vị trí mà khi chưa có tác động của
tín hiệu ngoài vào.
Đối với van có ba vị trí thì vị trí giữa ký hiệu "o" là vị trí "không".
Đối với van có hai vị trí, thì vị trí "không“ có thể là "a" hay "b",
thông thường vị trí bên phải là vị trí "không".
KÝ HIỆU VAN ĐẢO CHIỀU
Cửa xả khí không có mối nối cho ống dẫn
Cửa xả khí có mối nối cho ống dẫn
KÝ HIỆU VAN ĐẢO CHIỀU
Bên trong ô vuông của mỗi vị trí là các đường thẳng có hình mũi tên, biểu diễn hướng chuyển động của dòng khí nén qua van.
Trường hợp dòng khí nén bị chặn được biểu diễn bằng dấu gạch ngang.
Ký hiệu các cửa nối của van đảo chiều
KÝ HIỆU VAN ĐẢO CHIỀU
Ký hiệu van đảo chiều
Tác động bằng tay
Ký hiệu tín hiệu tác động bằng tay
Tác động bằng cơ, khí nén và điện
Hình dạng của một số cơ cấu tác động
(Operators)
VAN ĐẢO CHIỀU 2/2
(Poppet Valve 2/2)
Van đảo chiều 2/2, tác động trực tiếp bằng khí nén, phục hồi về vị trí ban đầu bằng lò xo.
Tại vị trí "không", cửa 1 bị chặn. Khi có tín hiệu khí nén 12 tác động, nòng pittong bị đẩy xuống van sẽ chuyển sang hoạt động ở vị trí 1, lúc này cửa 1 nối với cửa 2.
VAN ĐẢO CHIỀU 3/2
Van đảo chiều 3/2, tác động trực tiếp bằng khí nén, phục hồi về vị trí ban đầu bằng lò xo.
Tại vị trí "không", cửa 1 bị chặn, cửa 2 thông khí với cửa 3. Khi có tín hiệu khí nén 12 tác động, nòng pittong bị đẩy xuống van sẽ chuyển sang hoạt động ở vị trí 1, lúc này cửa1 nối với cửa 2, cửa 3 bị chặn.
CÁC MẠCH KHÍ NÉN CƠ BẢN
Điều khiển xy lanh tác động một chiều trực tiếp bằng một nút nhấn.
Yêu cầu: Khi tác động vào nút nhấn, pittông của xy lanh tác động một chiều (xy lanh tác dụng đơn) di chuyển đi ra (duỗi ra).
Khi nhả nút nhấn, pittông co lại trở về vị trí ban đầu.
Vì xy lanh tác dụng đơn chỉ có một đường cấp khí và cũng là
đường xả khí do đó phải sử dụng van điều khiển chỉ có một
cửa dẫn khí ra điều khiển.
VAN ĐẢO CHIỀU 3/2
Điều khiển xy lanh tác động một chiều gián tiếp
Van đảo chiều 3/2-
tác động bằng cữ chặn hai chiều
Van đảo chiều 3/2, tác động bằng cữ chặn hai chiều (được dùng làm công tắc hành trình).
Có hai loại, vị trí "không" thường đóng và vị trí "không" thường mở.
Van đảo chiều 4/2 - tác động bằng đầu dò
Van đảo chiều 4/2, tác động bằng đầu dò. Đây là loại van có vị trí "không", tại vị trí này cửa 1 nối với cửa 2, cửa 3 nối với cửa 4 (hình a).
Khi đầu dò bị tác động sẽ đẩy nòng pittong xuống, tác động lên vòng đệm và làm cho cửa 1 nối với cửa 4, cửa 2 nối với cửa 3 (hình b).
VAN ĐẢO CHIỀU 5/2
Van đảo chiều 5/2, tác động trực tiếp bằng dòng khí nén vào từ hai phía của nòng van: Không có vị trí "không", van có đặc điểm là "nhớ" vị trí hoạt động khi không còn tín hiệu tác động.
Khi có tín hiệu khí nén 12 tác động, đẩy nòng pittong qua bên trái, lúc này cửa 1 nối với cửa 2, cửa 4 nối với cửa 5, cửa 3 bị chặn. Van sẽ giữ vị trí làm việc này cho dù tín hiệu khí nén 12 không còn tác động nữa.
Cho đến khi có tín hiệu khí nén 14 tác động, nòng pittong bị đẩy qua bên phải, lúc này làm cho cửa 1 nối với cửa 4, cửa 2 nối với cửa 3, cửa 5 bị chặn. Van sẽ giữ vị trí hoạt động này cho dù dòng khí nén 14 không còn tác động nữa.
VAN ĐẢO CHIỀU 5/2
Tác động vào nút nhấn, xy lanh duỗi ra, khi di chuyển đến cuối hành trình, chạm vào công tắc hành trình 1.3 thì xy lanh co lại trở về vị trí ban đầu.
VAN ĐẢO CHIỀU 5/2
Điều khiển tuỳ động theo hành trình
Ví dụ 2:
Tác động vào nút nhấn và ban đầu công tắc hành trình 1.3 bị chạm, xy lanh duỗi ra, khi di chuyển đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình 1.4 thì xy lanh co lại trở về vị trí ban đầu.
VAN ĐẢO CHIỀU 5/3
Van đảo chiều 5/3, tác động bằng khí nén.
Đây là các loại van có vị trí "không" - vị trí giữa. Khi có tín hiệu khí nén phía
bên nào tác động thì van sẽ làm việc ở vị trí tương ứng bên đó.
Khi không còn tín hiệu khí nén tác động, van sẽ trở về làm việc ở vị trí giữa – vị trí "không" dưới lực tác động của lò xo.
VAN CHẮN
Van chắn là loại van chỉ cho lưu lượng khí nén đi qua một chiều, chiều ngược lại bị chặn. Áp suất dòng chảy tác động lên bộ phận chặn của van và như vậy van được đóng lại. Van chắn gồm các loại sau:
Van một chiều
Van logic OR
Van logic AND
Van xả khí nhanh
VAN MỘT CHIỀU
Van một chiều. Đây là loại van có tác dụng chỉ cho lưu lượng khí nén đi qua một chiều, chiều ngược lại bị chặn. Nguyên lý hoạt động và ký hiệu van một chiều: dòng khí nén đi từ A qua B, chiều từ B qua A dòng khí nén bị chặn.
VAN LOGIC OR
(Logic “OR”)
Van logic OR; nhận tín hiệu điều khiển ở những vị trí khác nhau trong hệ thống điều khiển.
Khi có dòng khí nén qua cửa số 1, pittong trụ của van bị đẩy sang vị trí bên phải, chắn cửa 1(3), cửa số 1 thông khí với cửa số 2.
Hoặc khi có dòng khí nén cấp vào cửa 1(3), pittong trụ của van bị đẩy sang vị trí bên trái, chắn cửa số 1, cửa 1(3) nối với cửa 2.
VAN LOGIC OR
(Logic “OR”)
Điều khiển xy lanh tác động một chiều trực tiếp qua van logic OR
VAN LOGIC AND
(Logic “AND”)
Van logic AND, có chức năng là nhận tín hiệu điều khiển cùng một lúc ở những vị trí khác nhau trong HTĐK.
Khi có dòng khí nén qua cửa số 1, sẽ đẩy pittong trụ của van sang bên phải, như vậy cửa số 1 bị chặn. Hoặc là khi có dòng khí nén qua cửa 1(3), sẽ đẩy pittong trụ của van sang vị trí bên trái, như vậy cửa 1(3) bị chặn. Nếu dòng khí nén đồng thời qua hai cửa 1 và 1(3), cửa số 2 sẽ có khí .
VAN LOGIC AND
(Logic “AND”)
Điều khiển xy lanh tác động một chiều trực tiếp qua van logic AND
Logic “AND” Shuttle Valve
A single air signal at either of the ports 1 will cause the shuttle to move and block the signal
If a signals are applied at both the left hand AND right hand ports 1 only one of them will be blocked the other will be given as an output at port 2
If the pressures are not equal the one with the lowest pressure is switched
VAN XẢ KHÍ NHANH
(Quick Exhaust Valve)
Khi dòng khí nén đi qua cửa số 1, sẽ đẩy bộ phận chắn di chuyển qua bên trái, chắn cửa xả khí lại. Như vậy cửa số 1 thông khí với cửa số 2.
Truờng hợp nguợc lại, khi dòng khí nén đi từ cửa số 2, sẽ đẩy bộ phận chắn di chuyển qua bên phải, chắn cửa số 1 lại, như vậy khí từ cửa số 2 được xả ra ngoài.
VAN XẢ KHÍ NHANH
(Quick Exhaust Valve)
VAN XẢ KHÍ NHANH
(Quick Exhaust Valve)
Điều khiển tốc độ xy lanh qua van xả khí nhanh
VAN TIẾT LƯU
Nguyên lý làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện.
Có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy (điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành). Ngoài ra van tiết lưu còn có nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều.
VAN TIẾT LƯU MỘT CHIỀU
Nguyên lý hoạt động: tiết diện Ax thay đổi bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh bằng tay. Khi dòng khí nén đi từ A qua B thì dòng khí đẩy màn chắn lên đi qua tiết diện của màn chắn và của lò xo, khi dòng khí đi từ cửa B qua A thì màn chắn bị đè xuống, dòng khí chỉ đi qua tiết diện của lò xo.
VAN TIẾT LƯU MỘT CHIỀU
Điều khiển tốc độ xy lanh qua van tiết lưu
Điều khiển lưu lượng dòng khí ở đường vào (a)
Điều khiển ở đường ra (b)
Điều khiển vận tốc vào và ra của xy lanh (c)
VAN TIẾT LƯU MỘT CHIỀU
Điều khiển vận tốc xy lanh tác dụng kép
Điều khiển tốc độ xy lanh qua van tiết lưu
VAN ÁP SUẤT
Van an toàn
Van tràn
Van lọc kết hợp với van điều áp
Van áp suất điều chỉnh từ xa

Van an toàn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn nhất mà hệ thống có thể tải. Khi áp suất lớn hơn áp suất cho phép của hệ thống, thì dòng áp suất khí nén sẽ thắng lực lò xo và như vậy khí nén sẽ theo cửa R ra ngoài không khí, van an toàn có thể điều chỉnh được áp suất
VAN TRÀN
Van tràn nguyên tắc hoạt động tương tự như van an toàn. Nhưng chỉ khác là khi áp suất cửa vào của van tràn đạt đến giá trị xác định thì cửa vào 1(P) sẽ thông với cửa ra 2(A) và nối với hệ thống điều khiển, giá trị của áp suất khí nén được xác định bằng lò xo.
VAN ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT
(VAN GIẢM ÁP)
Giữ áp suất được điều chỉnh không đổi, mặc dầu có sự thay đổi bất thường của tải trọng làm việc ở phía đường ra hoặc sự dao động của áp suất ở đường vào van.
Khi điều chỉnh trục vít, tức là điều chỉnh vị trí của đĩa van, trong trường hợp áp suất ở đường ra tăng lên so với áp suất được điều chỉnh, khí nén tác động lên màn sẽ qua lỗ thông, vị trí kim van thay đổi, khí nén qua lỗ xả khí ra ngoài. Cho đến chừng nào áp suất ở đường ra giảm xuống bằng áp suất được điều chỉnh ban đầu thì vị trí kim van trở về vị trí ban đầu.
VAN ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT TỪ XA
Khi có tín hiệu áp suất 12 (có thể từ một nguồn khí nén khác) tác động gián tiếp qua van tràn thì cửa số 1 sẽ thông khí với cửa số 2 (cửa 1 nối với cửa 2).
VAN ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN
Rơle đóng chậm. Rơle thời gian, bao gồm các phần tử: van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay, bình trích chứa, van đảo chiều 3/2 ở vị trí "không" với cửa 1 bị chặn.
Khí nén qua van tiết lưu một chiều, cần một khoảng thời gian t để làm đầy bình chứa, sau đó tác động lên nòng van đảo chiều, van đảo chiều chuyển đổi vị trí, cửa 1 nối với cửa 2.
Ký hiệu và biểu đồ thời gian của role thời gian đóng chậm
RƠ LE THỜI GIAN ĐÓNG CHẬM
RƠ LE THỜI GIAN ĐÓNG CHẬM
RƠ LE THỜI GIAN NGẮT CHẬM
Rơle thời gian ngắt chậm có nguyên lý, cấu tạo và cũng như rơle thời gian đóng chậm nhưng van tiết lưu một chiều có chiều ngược lại.
Ký hiệu và biểu đồ thời gian của rơle thời gian ngắt chậm
CHƯƠNG 4
CƠ CẤU CHẤP HÀNH
(Pneumatic Actuators)
CƠ CẤU CHẤP HÀNH
Cơ cấu chấp hành (actuator) có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khí nén thành năng lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành có thể thực hiện chuyển động thẳng (xy lanh) hoặc chuyển động quay (động cơ khí nén, xy lanh quay).
Xy lanh chuyển động thẳng và xy lanh quay
PHÂN LOẠI
Các cơ cấu chấp hành khí nén được chế tạo với rất nhiều kiểu dáng, kích cỡ khác nhau bao gồm:
Xy lanh tác động một chiều có/không có lò xo phục hồi (Single acting with and without spring return)
Xy lanh tác động hai chiều (Double acting)
Không có vòng đệm và vòng đệm giảm chấn cố định
Vòng đệm giảm chấn có thể điều chỉnh
Vòng đệm từ trường
Xy lanh không trục dẫn hướng (Rodless)
Xy lanh quay (Rotary)
Tay kẹp (Clamping)
Xy lanh màng (Bellows)
Cấu tạo chung của xy lanh khí nén
Xy lanh tác động một chiều
có lò xo phục hồi
Xy lanh tác động một chiều sử dụng nguồn năng lượng khí nén để tạo ra chuyển động của nòng pittông và chỉ tạo ra chuyển động ở một chiều duy nhất. Chuyển động quay trở về có thể thực hiện bằng lò xo.
Start/Stop animation by click
Xy lanh tác động một chiều
không có lò xo phục hồi
Xy lanh tác động một chiều sử dụng nguồn năng lượng khí nén để tạo ra chuyển động của nòng pittông.
Chỉ tạo ra chuyển động ở một chiều duy nhất.
Chuyển động quay trở về có thể thực hiện bằng ngoại lực hay trọng lực
Start/Stop animation by click
Xy lanh tác động hai chiều
Xy lanh tác động hai chiều sử dụng nguồn năng lượng khí nén cung cấp cho cả hai cửa vào của xy lanh: sử dụng cho nhiều ứng dụng thực hiện các chuyển động ra vào của xy lanh.
Chúng ta có thể điều khiển tốc độ của xy lanh bằng cách điều khiển áp suất ở cửa xả.
Không có vòng đệm và vòng đệm cố định
Vòng đệm có thể điều chỉnh
Vòng đệm từ trường
Xy lanh tác động hai chiều
không có giảm chấn

Xy lanh tác động hai chiều không có giảm chấn: ma sát của pittông và thành trong của xy lanh tăng lên, tạo ra va đập lớn của pittông và xy lanh ở cuối hành trình.

Các xy lanh này phù hợp dành cho việc thực hiện các chuyển động với vận tốc thấp, lúc này sẽ tạo nên sự va chạm nhẹ nhàng khi đến cuối hành trình.
Start/Stop animation by click
Xy lanh tác động hai chiều
với vòng đệm giảm chấn cố định
Xy lanh tác động hai chiều có vòng đệm giảm chấn sẽ ngăn chặn sự va đập của xy lanh ở cuối khoảng chạy. Loại xy lanh này cần cho hoạt động yêu cầu có va đập nhẹ.
Người ta thường sử dụng đĩa trụ giảm chấn hoặc tiết lưu một chiều để làm nhiệm vụ giảm chấn.
Start/Stop animation by click
Xy lanh tác động hai chiều
với vòng đệm giảm chấn có thể điều chỉnh
Vòng đệm có thể tự điều chỉnh vị trí giúp hãm tốc độ xy lanh ở cuối hành trình chuyển động.
Start/Stop animation by click
Xy lanh tác động hai chiều
có vòng đệm từ trường
Các vòng đệm mang từ tính bọc xung quanh pittông tiếp xúc với xy lanh không mang từ tính.
Khi pittông di chuyển thì từ trường này cũng di chuyển làm đóng mở các công tắc từ được gắn trên vỏ xy lanh.
Start/Stop animation by click
Xy lanh không trục dẫn hướng
(Rodless cylinder)
Xy lanh không có trục pittông có ưu điểm so với xy lanh có trục pittông là chiều dài thiết kế chỉ bằng một nửa so với xy lanh có trục pittông.
Có một số ứng dụng tạo ra chuyển động hai chiều vào ra giống nhau và lực tạo ra cũng bằng nhau.
Start/Stop animation by click
Xy lanh không trục dẫn hướng
(Rodless cylinder)
Start/Stop animation by click

Xy lanh không trục hành trình kép
(Twin stroke rodless cylinders)
Để đáp ứng các ứng dụng yêu cầu khoảng hành trình chuyển động dài hoặc cần những chuyển động kép đồng thời ngược chiều nhau.
Tải sẽ được kết nối bàn trượt bởi dây đai.
Start/Stop animation by click
Xy lanh không trục hành trình kép
(Twin stroke rodless cylinders)
Kích thước xy lanh: 16 - 80mm
Hành trình chuyển động lên tới 8.5 m
Chuyển động chính xác và tải nặng.
Hành trình chuyển động lên tới 4.5 m
Ứng dụng
Ứng dụng
Start/Stop animation by click
Xy lanh quay khí nén
(Rotary Actuators)
Được dùng để quay các chi tiết, điều khiển quá trình đóng mở van, thực hiện chuyển động quay trong các ứng dụng của tay máy.
Phạm vi quay của xy lanh quay có thể là 900, 1800, 3600.
Xy lanh quay
Xy lanh quay thanh răng
Xy lanh quay
(Rotary vane)
Xy lanh quay tác động hai chiều với góc quay 270o
Start/Stop animation by click
Xy lanh quay thanh răng
(Rotary rack and pinion)
Loại xy lanh này thường dùng trong các hệ thống cấp dao tự động cho máy CNC, hệ thống quay góc của Robot…
Moment tạo ra đảm bảo là hằng số và trục quay có thể quay một vài vòng và quay liên tục, điều này phụ thuộc vào chiều dài của thanh răng.
Start/Stop animation by click
Xy lanh quay thanh răng
(Rotary rack and pinion)
Start/Stop animation by click
Xy lanh kẹp
(Clamping cylinder)
Được sử dụng trong một không gian hẹp nơi chỉ cần những hành trình ngắn.
Xy lanh màng
(Bellows)
Nguyên lý hoạt động của xy lanh màng cũng tương tự như xy lanh tác dụng đơn, xy lanh màng kiểu cuộn có khoảng chạy lớn hơn xy lanh màng kiểu hộp.
Do khoảng chạy nhỏ nên xy lanh màng thường được dùng trong điểu khiển, ví dụ trong công nghiệp ô tô (điều khiển phanh, ly hợp...).
Duỗi ra khi được thổi phồng.
Piston rod bellows
Loại piston này được sử dụng khi cần khoảng hành trình dài hơn một chút so với xy lanh chuẩn.
Được áp dụng ở những nơi piston cần được bảo vệ khỏi bụi bẩn, cát, vật thể rơi, hóa chất ăn mòn…
Một số loại xy lanh đặc biệt
Một số kiểu tay kẹp (tay gắp) thường gặp
Xy lanh kiểu mâm cặp
Xy lanh kiểu êtô
Actuators
Actuators
Cylinders symbols can be any length over “l”
The piston and rod can be shown in the retracted, extended or any intermediate position
Single acting
Single acting sprung instroked
Single acting sprung outstroked
Single acting sprung instroked magnetic *
Single acting sprung outstroked magnetic *
* ISO 1219-1 provides no example for magnetic cylinders
Single acting without spring
Single acting normally instroked external force returns
Single acting normally outstroked external force returns
Single acting normally instroked magnetic external force returns
Single acting normally outstroked magnetic external force returns
Note: the hardware is usually double acting cylinders applied as single acting
Double acting
Double acting adjustable cushions
Double acting through rod
Double acting magnetic *
Double acting rodless *
*
ISO 1219-1 provides no example for magnetic or rodless cylinders
Rotary actuators
Semi rotary double acting
Rotary motor single direction of rotation
Rotary motor bi-directional
Simplified cylinder symbols
Single acting load returns
Single acting spring returns
Double acting non cushioned
Double acting adjustable cushions
Double acting through rod
LỰC TÁC ĐỘNG TRONG XY LANH
LỰC TÁC ĐỘNG TRONG XY LANH
Trong công thức dưới chúng ta chia P cho 10 để biểu diễn áp suất bằng đơn vị N/mm2 (1 bar = 0,1 N/mm2).
Lực đẩy ra lý thuyết :
Lực co vào lý thuyết :
Với F : Lực đẩy ra hay co vào lý thuyết (N)
D : Đường kính xy lanh (mm)
d : Đường kính nòng pittông (mm)
P : Áp suất của hệ thống khí nén tác động lên xy lanh (bar)
Lực tạo ra trong quá trình đi vào và ra của xy lanh tính toán theo lý thuyết của một xy lanh bằng cách nhân diện tích tác dụng của pittông với áp suất làm việc.
LỰC TÁC ĐỘNG TRONG XY LANH
Tìm lực đẩy ra/co vào lý thuyết của một xy lanh với đường kính 50 mm, đường kính nòng pittông là 20 mm, áp suất cung cấp 8 bar.
1571
Newtons
1319
Newtons
Lực đẩy ra lý thuyết
F
=
50
2
. 8
40
Lực co vào lý thuyết
F
(
50
2
-
20
2
)
. 8
40
=
=
=
ĐỘNG CƠ KHÍ NÉN
ĐỘNG CƠ KHÍ NÉN
So sánh với động cơ điện, động cơ khí nén có một vài ưu điểm quan trọng sau:
Tỷ số năng lượng trên khối lượng cao: ĐCKN nhẹ và nhỏ, thường có khối lượng nhỏ hơn nhiều lần so với động cơ điện có cùng công suất.
Khả năng quá tải: Khi động cơ khí nén quá tải thì sẽ dừng lại và sinh ra nhiệt độ cao. Chúng có khả năng đối lưu nhiệt độ thông qua vỏ động cơ và không khí xung quanh.
Có thể điều khiển hướng và tốc độ động cơ: Tốc độ động cơ dễ dàng điều khiển bằng cách gắn các van tiết lưu ở đường xả. Bằng cách sử dụng van 5/3 với trạng thái giữa đóng kín các cửa, động cơ khí nén có thể dừng lại ngay lập tức. Còn động cơ điện, bởi vì moment quán tính của rotor cao, sẽ mất thời gian dừng lại lâu hơn. Tải có thể tác động nhưng nếu chúng ta sử dụng trạng thái trên của van thì động cơ đã bị chốt và khoá lại.
An toàn: không gây ra hiện tượng cháy nổ.
Nhược điểm:
Giá thành: Động cơ khí nén thường đắt hơn động cơ điện bằng công suất đặc biệt là kích thước nhỏ.
Hiệu suất: Hiệu suất của động cơ khí nén thì nhỏ hơn nhiều so với động cơ điện, thường thấp hơn 30%. Tiêu thụ khí nén cao sẽ tăng giá thành sản xuất. Như vậy hiệu suất tổng thể của hệ thống tương đối thấp khoảng 20%, sử dụng nhiều động cơ khí nén đòi hỏi máy nén khí phải có công suất lớn hơn.
Có một số kiểu động cơ khí nén khác nhau nhưng hầu hết là động cơ cánh gạt, động cơ pittông và động cơ turbine.
Động cơ khí nén tạo ra chuyển động quay liên tục với nhiều loại khác nhau
có thể quay theo 2 chiều.
ĐỘNG CƠ KHÍ NÉN CÁNH GẠT
rotor (1) gắn lệch tâm với vỏ động cơ, có thể có bốn hoặc nhiều hơn các rãnh hướng tâm rotor, và mỗi rãnh trượt gắn với các cánh gạt trượt(2). Khi rotor quay, các cánh gạt văng ra tựa vào bề mặt bên trong của vỏ động cơ (3) bởi lực ly tâm và lực đẩy lò xo (6), vì vậy các cánh gạt này luôn tạo thành các buồng khí kín với vỏ. Để làm kín trước khi rotor đạt được tốc độ, một lò xo được gắn vào dưới rãnh có tác dụng đẩy cánh gạt đi ra. Khí nén sẽ được cung cấp van xả ở 2 phía của rotor qua 2 cửa (4,5), có sự chênh lệch áp suất ở mỗi cánh gạt, tạo ra moment làm rotor quay. Trong suốt quá trình quay, mỗi vòng một cánh gạt trượt ra và vào một lần.
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ
THIẾT BỊ CHÂN KHÔNG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ
THIẾT BỊ CHÂN KHÔNG
Các máy gắp và đặt vật.
Máy hay dây chuyền lắp ráp.
Di chuyển vật liệu.
Máy dán nhãn
Máy in ấn.
Máy đóng gói.
Công nghiệp sản xuất giấy.
Di chuyển film.
Mâm cặp chân không.
Hệ thống hút chân không trong máy ép nhựa.
Robot di chuyển trên kính
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Khí được hút từ một thể tích kín dựa vào sự chênh lệch áp suất trong buồng kín và xung quanh. Nếu thể tích kín này giới hạn bởi bề mặt của phễu hút và chi tiết, áp suất không khí sẽ làm cho hai vật dính lại với nhau. Lực hút này phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc giữa hai vật và độ chân không. Trong hệ thống chân không công nghiệp chúng ta có thể sử dụng van hút chân không hoặc máy hút chân không.
Áp kế ống chữ U
Các nguyên lý cơ bản tạo ra
chân không
Có 2 nguyên lý cơ bản tạo ra chân không trong các hệ thống máy móc:
Phương pháp tạo chân không bằng bơm hút chân không: Thường được ứng dụng trong các hệ thống lớn, trong công nghiệp.
Phương pháp tạo chân không bằng van hút chân không Venturi.
Phương pháp sử dụng rộng rãi nhất là sử dụng bơm hút chân không.
Phương pháp tạo chân không
bằng bơm chân không
Bơm chân không và ứng dụng của cơ cấu hút chân không
Tạo chân không bằng
nguyên lý ống Venturi
Một trong những yêu cầu cơ bản của van Venturi là phải được cung cấp khí nén. Nếu không có khí nén thì phải thay thế bằng bơm chân không.
Nếu yêu cầu lưu lượng chân không không thay đổi cũng lưu lượng chân không lớn thì tốt hơn hết là sử dụng bơm chân không vì hiệu suất năng lượng cao hơn so với van Venturi.
Khí nén sẽ được cung cấp cho đường vào van và đi vào vòi phun tạo ra
hiệu ứng Venturi. Khi khí đi qua khe hẹp sẽ tạo ra áp suất thấp so với
áp suất khí quyển, điều này tạo ra áp suất chân không (áp suất âm) ở
đường hút chân không. Khí được xả ra bên ngoài.
Phễu hút chân không
Phễu hút chân không dùng để đính dính vật bằng một lực tạo ra bằng áp suất chân không. Phễu chân không sau đó sẽ được kích hoạt để nâng lên, di chuyển chi tiết vào vị trí lắp ráp, kiểm tra hoặc vị trí cần thiết nào đó.
Kết cấu của phễu hút
Phễu hút chân không
Phễu hút chân không
Các loại phễu hút chân không được sử dụng phổ biến
Lựa chọn phễu hút chân không
Hệ số ma sát
Giá trị của hệ số ma sát không chỉ phụ thuộc vào vật liệu cặp ma sát giữa phễu hút và chi tiết mà còn phụ thuộc vào :
Đường kính của phễu hút.
Kiểu dáng và kết cấu phễu hút.
Áp suất chân không.
Nhiệt độ làm việc.
Bề mặt chi tiết.
Vật liệu phễu hút chân không.
Vinyl: Vật liệu hay sử dụng nhất, giá thành thấp, có thể chịu đựng
nhiệt độ cao, hạn chế mài mòn.
Silicon: Sử dụng ở nhiệt độ cao.
Cao su: Đây là vật liệu hay sử dụng trong hầu hết các ứng dụng.
Lựa chọn phễu hút chân không
Lựa chọn phễu hút chân không
Vị trí đặt phễu hút chân phải theo các yêu cầu về kích thước, hình dạng, độ cứng… của sản phẩm được gắp hay di chuyển:
Đối với vật cứng: Đặt phễu hút tại tâm hoặc góc của chi tiết.
Đối với vật mỏng, dẻo: các phễu hút nên trải đều trên diện tích của sản phẩm.
Cách bố trí các phễu hút
đối với các loại chi tiết
No_avatar

bài giảng về hệ thống khí nén rất hay cảm ơn ad

 
Gửi ý kiến