Chương 3 : Các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén

Chia sẻ: Kha Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

1
655
lượt xem
348
download

Chương 3 : Các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống điều khiển thường bao gồm ít nhất là một mạch điều khiển gồm có các phần tử được mô tả như sau: Phần tử nhận tín hiệu Phần tử xử lý tín hiệu Cơ cấu chấp hành

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 3 : Các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén

  1. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Chöông 3: CAÙC PHAÀN TÖÛ TRONG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN. 3.1. KHAÙI NIEÄM: Moät heä thoáng ñieàu khieån thöôøng bao goàm ít nhaát laø moät maïch ñieàu khieån goàm coù caùc phaàn töû ñöôïc moâ taû nhö sau: Phaàn töû ñöa tín hieäu Cô caáu chaáp haønh Phaàn töû ñöa tín hieäu Phaàn töû ñieàu khieån Phaàn töû xöû lyù tín hieäu Phaàn töû ñöa tín hieäu Hình 3.1. Caáu truùc cuûa maïch ñieàu khieån vaø caùc phaàn töû. - Phaàn töû nhaän tín hieäu Phaàn töû naøy laø phaàn töû ñaàu tieân cuûa maïch ñieàu khieån coù nhieäm vuï nhaän nhöõng giaù trò cuûa ñaïi löôïng vaät lyù nhö laø ñaïi löôïng vaøo. Ví duï: Coâng taéc, nuùt baám, coâng taéc haønh trình, caùc caûm bieán. - Phaàn töû xöûû lyù tín hieäu Phaàn töû naøy coù nhieäm vuï xöû lyù tín hieäu nhaän vaøo theo moät qui taéc logic xaùc ñònh, laøm thay ñoåi traïng thaùi cuûa phaàn töû ñieàu khieån. Ví duï: van ñaûo chieàu, van tieát löu, van logic OR hoaëc AND… - Cô caáu chaáp haønh Phaàn töû naøy coù nhieäm vuï thay ñoåi traïng thaùi cuûa ñoái töôïng ñieàu khieån, ñoù laø ñaïi löôïng ra cuûa maïch ñieàu khieån. Ví duï: xylanh, ñoäng cô, boä bieán ñoåi aùp löïc … 3.2. VAN ÑAÛO CHIEÀU: Van ñaûo chieàu coù nhieäm vuï ñieàu khieån doøng naêng löôïng khí neùn baèng caùch ñoùng môû hay chuyeån ñoåi vò trí ñeå thay ñoåi höôùng ñi cuûa doøng naêng löôïng. 3.2.1. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa van ñaûo chieàu (hình 4.2): Khi chöa coù tín hieäu taùc ñoäng vaøo cöûa (12) thì cöûa (1) bò chaën vaø cöûa (2) noái vôùi cöûa (3). Khi coù tín hieäu taùc ñoäng vaøo cöûa (12) noøng van seõ dòch chuyeån veà phía beân phaûi, cöûa (1) noái vôùi cöûa (2) Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 25
  2. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" vaø cöûa (3) bò chaën. Tröôøng hôïp tín hieäu taùc ñoäng vaøo cöûa (12) maát ñi, döôùi taùc ñoäng cuûa löïc loø xo, noøng van trôû veà vò trí ban ñaàu. Khí neùn ñi ra Thaân van Tín hieäu taùc ñoäng Noøng van Loø xo Noái vôùi nguoàn khí neùn Xaû khí Hình 3.2. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa van ñaûo chieàu. 3.2.2. Kyù hieäu van ñaûo chieàu: Söï chuyeån ñoåi cuûa noøng van ñöôïc bieåu dieãn baèng caùc oâ vuoâng lieàn nhau vôùi caùc chöõ caùi o, a, b, c… Vò trí “khoâng” ñöôïc kyù hieäu laø vò trí maø khi van chöa coù taùc ñoäng cuûa tín hieäu ngoaøi vaøo. Ñoái vôùi van coù 3 vò trí, thì vò trí o ôû giöõa , kyù hieäu “o” laø vò trí “khoâng “. Ñoái vôùi van coù hai vò trí , thì vò trí “khoâng“ coù theå laø vò trí “a” hoaëc “b”, thoâng thöôøng thì vò trí beân phaûi “b” laø vò trí “khoâng “. Beân trong oâ vuoâng cuûa moãi vò trí laø caùc ñöôøng thaúng coù hình muõi teân, bieåu dieãn chuyeån ñoäng cuûa doøng khí neùn qua van. Tröôøng hôïp doøng bò chaën ñöôïc bieåu dieãn baèng daáu gaïch ngang. a b a o b Kyù hieäu chuyeån ñoåi noøng van OÁng daãn a/. Van ñaûo chieàu 3/2 Soá vò trí b/. Van ñaûo chieàu 4/3 Soá cöûa Kyù hieäu vaø teân goïi van ñaûo chieàu 2(A) 4(B) Cöûa noái ñieàu khieån 14(Z) Cöûa noái ñieàu khieån 12(Y) Cöûa xaû khí khoâng coù moái Noái vôùi nguoàn khí neùn 1(P) noái cho oáng daãn 3(R) Kyù hieäu caùc cöûa noái cuûa van ñaûo chieàu Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 26
  3. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Van ñaûo chieàu 2/2 Van ñaûo chieàu 4/2 Van ñaûo chieàu 3/2 Van ñaûo chieàu 5/2 Hình 3.3. Kyù hieäu vaø teân goïi cuûa van ñaûo chieàu. 3.2.3. Tín hieäu taùc ñoäng: Neáu kyù hieäu loø xo naèm ngay phía beân phaûi cuûa kyù hieäu van ñaûo chieàu, thì van ñaûo chieàu ñoù coù vò trí “khoâng”, vò trí ñoù laø oâ vuoâng phía beân phaûi cuûa kyù hieäu van ñaûo chieàu vaø ñöôïc kyù hieäu “o”. Ñieàu ñoù coù nghóa laø khi naøo chöa coù taùc ñoäng vaøo noøng van, thì loø xo taùc ñoäng giöõ vò trí ñoù. Taùc ñoäng phía ñoái dieän cuûa van, ví duï: tín hieäu taùc ñoäng baèng cô, baèng khí neùn hay baèng ñieän giöõ oâ vuoâng phía beân traùi cuûa van vaø ñöôïc kyù hieäu “1”. Trong hình 3.4 laø sô ñoà bieåu dieãn caùc loaïi tín hieäu taùc ñoäng leân noøng van ñaûo chieàu. Taùc ñoäng baèng tay Kyù hieäu nuùt nhaán toång quaùt Nuùt baám Tay gaït Baøn ñaïp Taùc ñoäng baèng cô Ñaàu doø Cöõ chaën baèng con laên, taùc ñoäng hai chieàu Cöõ chaën baèng con laên, taùc ñoäng moät chieàu Loø xo Nuùt nhaán coù raõnh ñònh vò Taùc ñoäng baèng khí neùn Tröïc tieáp baèng doøng khí neùn vaøo Tröïc tieáp baèng doøng khí neùn ra Tröïc tieáp baèng doøng khí neùn vaøo vôùi ñöôøng kính 2 ñaàu noøng van khaùc nhau Giaùn tieáp baèng doøng khí neùn vaøo qua van phuï trôï Giaùn tieáp baèng doøng khí neùn ra qua van phuï trôï Taùc ñoäng baèng nam chaâm ñieän Tröïc tieáp Baèng nam chaâm ñieän qua van phuï trôï Hình 3.4. Tín hieäu taùc ñoäng. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 27
  4. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" 3.2.4. Van ñaûo chieàu coù vò trí “khoâng” (khoâng duy trì) -Van ñaûo chieàu coù vò trí “khoâng” laø loaïi van neáu khoâng coù tín hieäu taùc ñoäng thì van chæ döøng ôû moät vò trí duy nhaát (ñoái vôùi van coù hai vò trí thì thöôøng vò trí b; loaïi van coù 3 vò trí thì vò trí “khoâng” naèm oâ vuoâng ôû giöõa). - Van ñaûo chieàu 2/2, taùc ñoäng cô hoïc - ñaàu doø Kyù hieäu R 1 0 R P P Hình 3.5. Van ñaûo chieàu 2/2. - Van ñaûo chieàu 3/2 taùc ñoäng cô hoïc - ñaàu doø Cöûa xaû khí R Kyù hieäu 1 0 A A P R P Hình 3.6. Van ñaûo chieàu 3/2. - Van ñaûo chieàu 3/2 taùc ñoäng baèng tay – nuùt aán Hình 3.7. Van ñaûo chieàu 3/2. - Van ñaûo chieàu 4/2 taùc ñoäng baèng baøn ñaïp Hình 3.8: Van ñaûo chieàu 4/2. - Van ñaûo chieàu 5/2 taùc ñoäng baèng cô – ñaàu doø: Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 28
  5. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Kyù hieäu R 1 0 A A B P B S SP R Hình 3.9. Van ñaûo chieàu 5/2. - Van ñaûo chieàu 5/2 taùc ñoäng baèng khí neùn: Z Kyù hieäu 1 0 R A B A P SP R B S Hình 3.10. Van ñaûo chieàu 5/2 taùc ñoäng baèng khí neùn. - Van ñaûo chieàu 4/2 taùc ñoäng tröïc tieáp baèng nam chaâm ñieän: Kyù hieäu A B P B P R A R Hình 3.11. Van ñaûo chieàu 4/2 taùc ñoäng tröïc tieáp baèng nam chaâm ñieän. - Van ñaûo chieàu 3/2 taùc ñoäng baèng nam chaâm ñieän qua van phuï trôï: Taïi vò trí “khoâng” cöûa P bò chaën, cöûa A noái vôùi cöûa R. Khi doøng ñieän vaøo cuoän daây, pít – toâng truï bò keùo leân, khí neùn seõ theo höôùng P1 – 12 taùc ñoäng leân pít – toâng phuï, pít – toâng phuï bò ñaåy xuoáng, van seõ chuyeån sang vò trí 1, luùc naøy cöûa P noái vôùi Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 29
  6. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" cöûa A, cöûa R bò chaën. Khi doøng ñieän maát ñi, pít – toâng truï bò loø xo keùo xuoáng vaø khí neùn ôû phaàn treân pít- toâng phuï seõ theo cöûa Z thoaùt ra ngoaøi. A B Kyù hieäu 1 0 A B SP R R P S Hình 3.12. Van ñaûo chieàu 3/2 taùc ñoäng baèng nam chaâm ñieän qua van phuï trôï. - Coâng taéc haønh trình (cöû chaän): Chieàu taùc ñoäng leân ñaàu doø laø cuøng höôùng vôùi khoaûûng chaïy cuûa ñaàu doø. Chieàu taùc ñoäng leân coâng taéc haønh trình baèng con laên taùc ñoäng hai chieàu ñöôïc moâ taû ôû hình 4.17. Ñoái vôùi coâng taéc haønh trình (cöû chaän) baèng con laên taùc ñoäng moät chieàu khi chieàu taùc ñoäng töø traùi qua phaûi, con laên bò xoay, khoâng coù tín hieäu taùc ñoäng leân coâng taéc haønh trình. P A R Hình 3.13: Coâng taéc haønh trình. 3.2.5. Van ñaûo chieàu khoâng coù vò trí “khoâng” (coù duy trì): Van ñaûo chieàu khoâng coù vò trí “khoâng“ laø loaïi van sau khi tín hieäu taùc ñoäng laàn cuoái leân noøng van khoâng coøn nöõa, thì van seõ giöõ nguyeân vò trí laàn ñoù, khi naøo chöa coù taùc ñoäng leân phía ñoái dieän noøng van. Vò trí taùc ñoäng ñöôïc kyù hieäu a, b, c… Taùc ñoäng leân noøng van coù theå laø: - Taùc ñoäng baèng tay, baøn ñaïp. - Taùc ñoäng baèng doøng khí neùn ñieàu khieån ñi vaøo hay ñi ra töø hai phía noøng van. - Taùc ñoäng tröïc tieáp baèng ñieän töø hay giaùn tieáp baèng doøng khí neùn ñi qua van phuï trôï. Loaïi van ñaûo chieàu chòu taùc ñoäng baèng doøng khí neùn ñieàu khieån ñi vaøo hay ñi ra töø hai phía noøng van hay taùc ñoäng tröïc tieáp baèng ñieän töø hoaëc giaùn tieáp baèng doøng khí neùn ñi qua van phuï trôï ñöôïc goïi laø van ñaûo chieàu xung bôûi vì vò trí cuûa van ñöôïc thay ñoåi khí coù tín hieäu xung taùc ñoäng leân noøng van. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 30
  7. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Van tröôït ñaûo chieàu 3/2 taùc ñoäng baèng tay Cöûa xaû khí R 1 0 Kyù hieäu 1 0 A A P P R Hình 3.14. Van tröôït ñaûo chieàu 3/2. Khi dòch chuyeån oáng loùt sang vò trí a, thì cöûa P noái cöûa A vaø cöûa R bò chaën. Khi dòch chuyeån oáng loùt sang vò trí b, thì cöûa A noái vôùi cöûa R vaø cöûa P bò chaën. - Van xoay ñaûo chieàu 4/3 taùc ñoäng baèng tay P Kyù hieäu a b c A B A B c a,b,c R B P R b R P A a Hình 3.15. Van xoay ñaûo chieàu 4/3. - Van ñaûo chieàu xung 5/2 taùc ñoäng baèng doøng khí neùn ñieàu khieån ñi ra töø hai phía noøng van: Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuõng töông töï gioáng nhö van ñaûo chieàu xung 4/2 taùc ñoäng baèng doøng khí neùn ñieàu khieån ñi ra töø hai phía noøng van. R P S Kyù hieäu A B P R A B Hình 3.17. Van tröôït ñaûo chieàu 5/2. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 31
  8. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Van ñaûo chieàu xung 3/2 taùc ñoäng baèng nam chaâm ñieän qua van phuï trôï: A P R Hình 3.18: Van ñaûo chieàu xung 3/2. - Van ñaûo chieàu xung 4/2 taùc ñoäng baèng nam chaâm ñieän qua van phuï trôï: A B P R Hình 3.19: Van ñaûo chieàu xung 4/2. - Van ñaûo chieàu xung 5/2 taùc ñoäng baèng nam chaâm ñieän qua van phuï trôï: A B P R Hình 3.20: Van ñaûo chieàu xung 5/2. 3.3. VAN CHAÉN: Van chaén laø loaïi van chæ cho löu löôïng khí neùn ñi qua moät chieàu, chieàu ngöôïc laïi bò chaën. AÙp suaát doøng chaûy taùc ñoäng leân boä phaän chaën cuûa van vaø nhö vaäy van ñöôïc ñoùng laïi. Van chaén goàm coù caùc loaïi sau: - Van moät chieàu. - Van logic OR. - Van logic AND. - Van xaû khí nhanh. 3.3.1. Van moät chieàu: Van moät chieàu coù taùc duïng chæ cho löu löôïng khí neùn ñi qua moät chieàu, chieàu ngöôïc laïi bò chaën. Nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø kyù hieäu van moät chieàu, doøng khí neùn ñi töø A qua B, chieàu töø b qua A bò chaën. Kyù hieäu 1 0 P A P A Hình 3.21. Van moät chieàu. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 32
  9. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" 3.3.2. Van logic OR: Nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø kyù hieäu van logic OR nhö sau: Khi coù doøng khí neùn qua cöûa P1 seõ ñaåy pít – toâng truï cuûa van sang vò trí beân phaûi chaén cöûa P2, nhö vaäy cöûa P1 noái vôùi cöûa A. Khi coù doøng khí neùn qua cöûa P2 seõ ñaåy pít – toâng truï cuûa van sang vò trí beân traùi chaén cöûa P1, nhö vaäy cöûa P2 noái vôùi cöûa A. Nhö vaäy, van logic OR coù chöùc naêng laø nhaän tín hieäu ñieàu khieån ôû nhöõng vò trí khaùc nhau trong heä thoáng ñieàu khieån. A Kyù hieäu A P1 P2 P1 P2 Hình 3.22. Van logic OR. 3.3.3. Van logic AND: Khi coù doøng khí neùn qua cöûa P1 seõ ñaåy pít – toâng truï cuûa van sang vò trí beân phaûi nhö vaäy cöûa P1 bò chaën. Khi coù doøng khí neùn qua cöûa P2 seõ ñaåy pít – toâng truï cuûa van sang vò trí beân traùi, cöûa P2 bò chaën. Neáu doøng khí neùn ñoàng thôøi ñi qua cöûa P1 vaø P2, cöûa A seõ nhaän ñöôïc tín hieäu, töùc laø khí neùn seõ ñi qua cöûa A. Nhö vaäy van logic AND coù chöùc naêng laø nhaän tín hieäu ñieàu khieån cuøng moät luùc ôû nhöõng vò trí khaùc nhau trong heä thoáng ñieàu khieån. A Kyù hieäu A P1 P2 P1 P2 Hình 3.23. Van logic AND. 3.3.4. Van xaû khí nhanh: Khi doøng khí neùn ñi qua cöûa P2 seõ ñaåy pít – toâng truï sanh phaûi chaén cöûa R, nhö vaäy cöûa P noái vôùi cöûa A. Tröôøng hôïp ngöôïc laïi, khi doøng khí neùn ñi töø A seõ ñaåy pít – toâng truï sang traùi chaén cöûa P vaø nhö vaäy cöûa A noái vôùi cöûa R. Van xaû khí nhanh thöôøng laép ôû vò trí gaàn cô caáu chaáp haønh, ví duï pít – toâng coù nhieäm vuï xaû khí nhanh ra ngoaøi. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 33
  10. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" A Kyù hieäu A P R P R Hình 3.24. Van xaû khí nhanh. 3.4 VAN TIEÁT LÖU: Van tieát löu coù nhieäm vuï ñieàu chænh löu löôïng doøng chaûy töùc laø ñieàu chænh vaän toác hoaëc thôøi gian chaïy cuûa cô caáu chaáp haønh. Ngoaøi ra van tieát löu cuõng coù nhieäm vuï ñieàu chænh thôøi gian chuyeån ñoåivò trí cuûa van ñaûo chieàu. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa van tieát löu laø löu löôïng doøng chaûy qua van phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi tieát dieän. 3.4.1. Van tieát löu coù tieát dieän khoâng thay ñoåi: Löu löôïng doøng chaûy qua khe hôû cuûa van coù tieát dieän khoâng thay ñoåi ñöôïc. A B Hình 3.25: Kyù hieäu van tieát löu coù tieát dieän khoâng thay ñoåi. 3.4.2. Van tieát löu coù tieát dieän thay ñoåi: Van tieát löu coù tieát dieän thay ñoåi ñieàu chænh ñöôïc löu löôïng doøng chaûy qua van. Hình 4.32 laø nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø kyù hieäu cuûa van tieát löu coù tieát dieän thay ñoåi, tieát löu ñöôïc caû hai chieàu cuûa doøng khí neùn ñi töø A qua B vaø ngöôïc laïi. Tieát dieän ñöôïc thay ñoåi baèng vít ñieàu chænh. Vít ñieàu chænh Kyù hieäu Tieát dieän khe hôû A B A B Hình 3.26: Van tieát löu coù tieát dieän thay ñoåi ñöôïc. 3.4.3. Van tieát löu moät chieàu ñieàu chænh baèng tay: Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa van nhö sau: tieát dieän chaûy Ax thay ñoåi baèng caùch ñieàu chænh vít ñieàu chænh. Khi doøng khí neùn ñi töø A qua B, loø xo ñaåy maøng chaén xuoáng vaø doøng khí neùn chæ ñi qua tieát dieän Ax. Khi doøng khí neùn ñi töø B qua A, aùp suaát khí neùn thaéng löïc loø xo, ñaåy maøng chaén leân vaø nhö vaäy doøng khí neùn seõ ñi qua khoaûng hôû giöõa maøng chaén vaø maët töïa maøng chaén, löu löôïng khoâng ñöôïc ñieàu chænh. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 34
  11. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Vít ñieàu chænh baèng tay Kyù hieäu A B A B Khe hôû coù tieát dieän A X Hình 3.27. Van tieát löu moät chieàu ñieàu chænh baèng tay. 3.5. VAN AÙP SUAÁT: 3.5.1. Van an toaøn: Van an toaøn coù nhieäm vuï giöõ aùp suaát lôùn nhaát maø heä thoáng coù theå taûi. Khi aùp suaát lôùn hôn aùp suaát cho pheùp cuûa heä thoáng thì doøng aùp suaát khí neùn seõ thaéng löïc loø xo vaø khí neùn seõ theo cöûa R thoaùt ra ngoaøi moâi tröôøng. Kyù hieäu P R R P Hình 3.28. Van an toaøn. 3.5.2. Van traøn: Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa van traøn töông töï nhö van an toaøn nhöng chæ khaùc ôû choã laø khi aùp suaát ôû cöûa P ñaït ñöôïc giaù trò xaùc ñònh thì cöûa P seõ noái vôùi cöûa A noái vôùi heä thoáng ñieàu khieån. Kyù hieäu P A Hình 3.29. Kyù hieäu van traøn. 3.5.3. Van ñieàu chænh aùp suaát: Van ñieàu chænh aùp suaát coù coâng duïng giöõ cho aùp suaát khoâng ñoåi ngay caû khi coù söï thay ñoåi baát thöôøng cuûa taûi troïng laøm vieäc ôû phía ñöôøng ra hoaëc söï dao ñoäng cuûa aùp suaát ñöôøng vaøo van. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa van ñieàu chænh aùp suaát nhö sau (Hình 3.30): khi ñieàu chænh truïc vít, töùc laø ñieàu chænh vò trí cuûa ñóa van, trong tröôøng hôïp aùp suaát cuûa ñöôøng ra taêng leân so vôùi aùp suaát ñöôïc ñieàu chænh, khí neùn seõ qua loã thoâng taùc Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 35
  12. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" duïng leân maøng, vò trí kim van thay ñoåi, khí neùn qua loã xaû khí ra ngoaøi. Ñeán khi aùp suaát ôû ñöôøng ra giaûm xuoáng baèng vôùi aùp suaát ñöôïc ñieàu chænh, kim van trôû veà vò trí ban ñaàu. Khí neùn vaøo Khí neùn ra Kim van Loã thoâng Maøng Kyù hieäu Loø xo Cöûa xaû khí a/. b/. Truïc vít ñieàu chænh löïc loø xo b/. Van ñieàu chænh aùp suaát coù cöûa xaû khí Hình 3.30. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa van ñieàu chænh aùp suaát vaø kyù hieäu. 3.5.4. Rôle aùp suaát: Rôle aùp suaát coù nhieäm vuï ñoùng môû coâng taéc ñieän, khi aùp suaát trong heä thoáng vöôït quaù möùc yeâu caàu. Trong heä thoáng ñieàu khieån ñieän – khí neùn, rôle aùp suaát coù theå coi nhö laø phaàn töû chuyeån ñoåi tín hieäu khí neùn – ñieän. Coâng taéc ñieän ñoùng, môû töông öùng vôùi nhöõng giaù trò aùp suaát khaùc nhau coù theå ñieàu chænh baèng vít. Kyù hieäu 2 4 1 P Hình 3.31: Rôle aùp suaát. 3.6. VAN ÑIEÀU CHÆNH THÔØI GIAN: 3.6.1. Rôle thôøi gian ñoùng chaäm: Rôle thôøi gian ñoùng chaäm goàm cuïm caùc phaàn töû: van tieát löu moät chieàu ñieàu chænh baèng tay, bình trích chöùa, van ñaûo chieàu 3/2 ôû vò trí “khoâng” cöûa P bò chaën. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 36
  13. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Van tieát löu moät chieàu Kyù hieäu ñieàu chænh baèng tay A X Bình trích chöùa X P R R Bieåu ñoà thôøi gian A X P Van ñaûo chieàu 3/2 A Hình 3.32. Rôle thôøi gian ñoùng chaäm. Khí neùn qua van tieát löu moät chieàu, caàn thôøi gian t1 ñeå laøm ñaày bình chöùa, sau ñoù taùc ñoäng leân noøng van ñaûo chieàu, van ñaûo chieàu chuyeån ñoåi vò trí, cöûa P noái vôùi cöûa A. 3.6.2. Rôle thôøi gian ngaét chaäm: Rôle thôøi gian ñoùng chaäm, veà nguyeân lyù, caáu taïo cuõng töông töï nhö rôle thôøi gian ñoùng chaäm, nhöng van moät chieàu coù chieàu ngöôïc laïi. Van tieát löu moät chieàu Kyù hieäu ñieàu chænh baèng tay A X Bình trích chöùa X P R P Bieåu ñoà thôøi gian A X R Van ñaûo chieàu 3/2 A Hình 3.33. Rôle thôøi gian ngaét chaäm. 3.7. VAN CHAÂN KHOÂNG: Van chaân khoâng laø cô caáu coù nhieäm vuï huùt vaø giöõ chi tieát baèng löïc huùt chaân khoâng. Chaân khoâng ñöôïc taïo ra baèng bôm chaân khoâng hay baèng nguyeân lyù oáng Ventury. Khí neùn vôùi aùp suaát p trong khoaûng 1,5 – 10 bar seõ qua oáng Ventury vaø theo cöûa R thoaùt ra ngoaøi. Taïi phaàn cuoái cuûa oáng Ventury chaân khoâng seõ ñöôïc taïi thaønh. Nhö vaäy cöûa noái U seõ taïo ra chaân khoâng. Cöûa U noái vôùi ñóa huùt (thöôøng ñöôïc cheá taïo theo daïng ñóa troøn vôùi vaät lieäu laø cao su hay vaät lieäu toång hôïp). AÙp suaát chaân khoâng taïi cöûa U coù theå ñaït ñeán 0,7 bar vaø phuï thuoäc vaøo aùp suaát p cuûa doøng khí neùn. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 37
  14. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Kyù hieäu P R R P U U Hình 3.34. Van chaân khoâng coù bình trích chöùa. 3.8. CAÙC PHAÀN TÖÛ MAÏCH LOGIC: 3.8.1. Phaàn töû NOT: Coù hai phöông phaùp thieát keá phaàn töû NOT: - Phaàn töû NOT laø moät van ñaûo chieàu 2/2 coù vò trí "khoâng", taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A (L) noái nguoàn P. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a=0, cöûa A noái vôùi cöûa P. Khi coù tín hieäu vaøo (aùp suaát) a=L, van ñaûo chieàu ñoåi vò trí, cöûa A=o (bò chaën). - Phaàn töû NOT laø moät van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng", taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A (L) noái nguoàn P. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a=0, cöûa A noái vôùi cöûa P. Khi coù tín hieäu vaøo (aùp suaát) a=L, van ñaûo chieàu ñoåi vò trí, cöûa A=o (bò chaën). A=L A=0 0 a=L P P A=L A=0 0 a=L P P Hình 3.35. Phaàn töû NOT. 3.8.2. Phaàn töû OR: Coù hai phöông phaùp thieát keá phaàn töû OR: - Phaàn töû OR laø moät toå hôïp goàm moät van OR vaø moät van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng", taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A bò chaën. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A bò chaën (A=0). Khi coù tín hieäu vaøo (aùp suaát) a1=L, a2=L, van ñaûo chieàu ñoåi vò trí, cöûa A=L (noái vôùi nguoàn P). Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 38
  15. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Phaàn töû OR laø moät toå hôïp goàm hai van 2/2 coù vò trí "khoâng"ñöôïc noái song song vôùi nhau", taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A bò chaën. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A bò chaën(A=0). Khi coù tín hieäu vaøo (aùp suaát) a1=L, a2=L, cöûa A=L (noái vôùi nguoàn P). a 1 =0 a1 a2 A A 0 0 0 A a 1 =0 a 2 =0 0 L L L 0 L a 2 =0 P P L L L Hình 3.36. Phaàn töû OR. 3.8.3. Phaàn töû NOR: Coù hai phöông phaùp thieát keá phaàn töû NOR: - Phaàn töû NOR laø moät toå hôïp goàm moät van OR vaø moät van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng", taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A noái vôùi nguoàn P. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A noái vôùi nguoàn P. Khi coù tín hieäu vaøo (aùp suaát) a1=L, a2=L, van ñaûo chieàu ñoåi vò trí, cöûa A bò chaën A=0. - Phaàn töû NOR laø moät toå hôïp goàm hai van 2/2 coù vò trí "khoâng" ñöôïc noái noái tieáp vôùi nhau. Taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A noái vôùi nguoàn P. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A noái vôùi nguoàn P. Khi coù tín hieäu vaøo (aùp suaát) a1=L, a2=L, cöûa A bò chaën, A =0. a1 = 0 A a1 a2 A a1 = 0 0 0 L A 0 L 0 a 2= 0 L 0 0 a 2= 0 P P L L 0 Hình 3.37: Phaàn töû NOR 3.8.4. Phaàn töû AND: Coù hai phöông phaùp thieát keá phaàn töû AND: - Phaàn töû AND ñôn giaûn laø moät van logic AND. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A bò chaën (A=0). Khi coù hai tín hieäu (aùp suaát) vaøo ñoàng thôøi a1=L, a2=L, cöûa A=L (noái vôùi nguoàn P). Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 39
  16. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Phaàn töû AND laø moät toå hôïp goàm hai van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng" ñaáu noái tieáp vôùi nhau, taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A bò chaën. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A bò chaën (A=0). Khi coù hai tín hieäu (aùp suaát) vaøo ñoàng thôøi a1=L, a2=L, cöûa A=L (noái vôùi nguoàn P). - Phaàn töû AND laø moät toå hôïp goàm hai van 2/2 coù vò trí "khoâng"ñöôïc noái noái tieáp vôùi nhau, taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A bò chaën. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A bò chaën (A=0). Khi coù hai tín hieäu (aùp suaát) vaøo ñoàng thôøi a1=L, a2=L, cöûa A=L (noái vôùi nguoàn P). a1 a2 A A A a1 =0 a 1 =0 A 0 0 0 a1 =0 a2 =0 a2 =0 a 2 =0 0 L 0 L 0 0 P P L L L Hình 3.38. Phaàn töû AND. 3.8.5. Phaàn töû NAND: Coù hai phöông phaùp thieát keá phaàn töû NAND: - Phaàn töû NAND laø moät toå hôïp goàm moät van AND vaø moät van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng", taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A noái vôùi nguoàn P. Khi chöa coù tín hieäu vaøo a1=0, a2=0, cöûa A noái vôùi nguoàn P. Khi coù moät trong hai tín hieäu vaøo (aùp suaát) a1=L, a2=L, van ñaûo chieàu vaãn ôû vò trí cuõ, cöûa A noái vôùi nguoàn P. Khi coù hai tín hieäu (aùp suaát) vaøo ñoàng thôøi a1=L, a2=L, cöûa A bò chaën A=0. - Phaàn töû NAND laø moät toå hôïp goàm hai van 3/2 coù vò trí "khoâng" ñöôïc noái vôùi nhau nhö hình veõ. Taïi vò trí "khoâng" coång tín hieäu ra A noái vôùi nguoàn P. Khi coù moät trong hai tín hieäu vaøo (aùp suaát) a1=L, a2=L, van ñaûo chieàu ñoåi vò trí, cöûa A noái vôùi nguoàn P. Khi coù hai tín hieäu (aùp suaát) vaøo ñoàng thôøi a1=L, a2=L, cöûa A bò chaën A=0. A a1=0 A a1=0 a1 a2 A 0 0 L a2=0 0 L L a2=0 P L 0 L L L 0 P Hình 3.39. Phaàn töû NAND. 3.8.6. Phaàn töû EXC - OR: Coù hai phöông phaùp thieát keá phaàn töû EXC - OR : - Phaàn töû EXC - OR ñöôïc caáu taïo goàm moät van OR, moät van AND vaø moät van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng" vaø ôû vò trí "khoâng" cöûa A noái vôùi nguoàn P. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 40
  17. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Phaàn töû EXC - OR ñöôïc caáu taïo goàm moät van OR vaø hai van ñaûo chieàu 3/2 coù vò trí "khoâng" cöûa A noái vôùi nguoàn P. a1=0 a1 a2 A 0 0 0 0 L L a2=0 L 0 L a1=0 A a2=0 L L 0 Hình 3.40. Phaàn töû EXC - OR. 3.9. CÔ CAÁU CHAÁP HAØNH: Cô caáu chaáp haønh coù nhieäm vuï bieán ñoåi naêng löôïng khí neùn thaønh naêng löôïng cô hoïc. Cô caáu chaáp haønh coù theå thöïc hieän chuyeån ñoäng thaúng (xy – lanh) hoaëc chuyeån quay (ñoäng cô khí neùn). Caàn pít – toâng taïo ra löïc ñaåy F ñöôïc tính baèng tích cuûa dieän tích beà maët pít – toâng A vaø aùp suaát trong xy – lanh pe. 3.9.1. XY – LANH: - Xy – lanh taùc duïng ñôn: Aùp löïc taùc ñoäng vaøo xy – lanh ñôn chæ coù ôû moät phía, phía ngöôïc laïi do loø xo taùc ñoäng hay do ngoaïi löïc taùc ñoäng. Löïc taùc ñoäng leân pít – toâng ñöôïc tính theo coâng thöùc: Fz = A.pe – FR – FF. Trong ñoù: Fz [daN]: Löïc taùc ñoäng leân pít – toâng. π .D 2 A= [cm2]: Dieän tích pít – toâng. 4 D [cm]: Ñöôøng kính pít – toâng. pe [bar]: Aùp suaát khí neùn trong xy – lanh. FR [bar]: Löïc ma saùt, phuï thuoäc vaøo chaát löôïng beà maët giöõa pít – toâng vaø xy – lanh, vaän toác chuyeån ñoäng pít – toâng, loaïi voøng ñeäm. Trong traïng thaùi vaän haønh bình thöôøng, löïc ma saùt FR ≈ 0,15 A.p. FF [bar]: Löïc loø xo. Xy – lanh taùc duïng ñôn ñöôïc söû duïng cho thieát bò, ñoà gaù keïp chi tieát. Kyù hieäu Hình 3.43: Kyù hieäu xy – lanh taùc duïng ñôn. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 41
  18. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Xy – lanh maøng: Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa xy – lanh maøng cuõng töông töï nhö xy – lanh taùc duïng ñôn. Xy – lanh maøng kieåu cuoän coù khoaûng chaïy lôùn hôn xy – lanh maøng kieåu hoäp. Do khoaûng chaïy cuûa pít – toâng nhoû (lôùn nhaát = 80 mm), xy – lanh maøng ñöôïc söû duïng trong ñieàu khieån oâ toâ (ñieàu khieån phanh, ly hôïp …), trong coâng nghieäp hoùa chaát. a/ Xy lanh maøng kieåu cuoän b/ Xy lanh maøng kieåu hoäp Hình 3.44. Xy – lanh maøng. - Xy – lanh taùc duïng hai chieàu (xy – lanh taùc duïng keùp): Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa xy – lanh taùc duïng keùp laø aùp suaát khí neùn ñöôïc daãn vaøo caû hai phía xy – lanh. a/ Xy – lanh taùc duïng keùp khoâng coù giaûm chaán Kyù hieäu chung Kyù hieäu theo yeâu caàu ñaëc bieät Hình 3.45. Xy – lanh taùc duïng keùp khoâng coù giaûm chaán. b/ Xy – lanh taùc duïng keùp coù giaûm chaán Nhieäm vuï cuûa cô caáu giaûm chaán laø ngaên chaän söï va ñaäp cuûa pít – toâng vaøo thaønh xy – lanh ôû vò trí cuoái khoaûng chaïy. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa xy – lanh taùc duïng keùp coù giaûm chaán cuoái khoaûng chaïy. Ngöôøi ta duøng van tieát löu moät chieàu ñeå thöïc hieän nhieäm vuï giaûm chaán. A B Hình 3.46. Xy – lanh taùc duïng keùp coù giaûm chaán cuoái haønh trình. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 42
  19. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" - Xy - lanh khoâng coù caàn pít – toâng: Xy – lanh khoâng coù caàn pít – toâng coù öu ñieåm so vôùi loaïi xy – lanh coù caàn pít – toâng laø chieàu daøi thieát keá cuûa noù chæ baèng moät nöûa vaø chia laøm 3 loaïi: - Xy – lanh kieåu daây ñai hay baêng da. - Xy – lanh kieåu raõnh then hoa. - Xy – lanh vôùi boä ly hôïp baèng nam chaâm. Hình 3.47. Xy lanh khoâng coù caàn pít- toâng. - Xy – lanh nhieàu vò trí ñieàu chænh: Xy – lanh coù nhieàu vò trí ñieàu chænh goàm hai xy – lanh taùc duïng keùp noái laïi vôùi nhau. Nhö vaäy 4 cöûa noái 1, 2, 3, 4 seõ ñöôïc hoaùn vò vaø seõ nhaän ñöôïc 4 vò trí töông öùng. Cöûa noái 1 2 3 4 3 2 1 0 0 + - - + Vò 1 + - + - trí 1 23 4 2 - + - + 3 - + - - Hình 3.48. Xy- lanh nhieàu vò trí ñieàu chænh. - Xy – lanh vôùi pít – toâng roãng Hình 3.49. Xy-lanh vôùi pít - toâng roãng. - Xy – lanh va ñaäp Caáu taïo vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa xy - lanh va ñaäp (Hình 4.50): Xy - lanh chia ra thaønh 2 buoàng A vaø B. Ngaên ôû giöõa 2 buoàng, coù 1 loã tieát löu cho khí neùn thoaùt ra ngoaøi. Traïng thaùi bình thöôøng (giai ñoaïn 1), buoàng B thoâng vôùi aùp suaát khí quyeån P2. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 43
  20. http://www.ebook.edu.vn Baøi giaûng: "Ñieàu khieån khí neùn" Khi coù tín hieäu X, khí neùn seõ vaøo buoàng A, aùp suaát P2 ban ñaàu chæ taùc ñoäng vaøo beà maët dieän tích nhoû cuûa xy - lanh (giai ñoaïn 2). Chæ trong moät thôøi gian ngaén, aùp suaát P2 taùc ñoäng leân caû beà maët cuûa xy - lanh trong buoàng A, aùp löïc taêng leân ñoät ngoät (giai ñoaïn 3) ñaåy maïnh xy - lanh ñi xuoáng. Buoàng A Buoàng B A A A B B X B Hình 3.50. Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa xy – lanh va ñaäp. - Xy – lanh quay baèng thanh raêng Nguyeân lyù caáu taïo cuûa xy - lanh quay baèng thanh raêng ñöôïc trình baøy treân hình 3.51. Phaïm vi quay coù theå laø 900, 1800 hay 3600. Kyù hieäu A B Hình 3.51. Xy - lanh quay baèng thanh raêng. 3.10.2. ÑOÄNG CÔ KHÍ NEÙN: Ñoäng cô khí neùn laø cô caáu chaáp haønh, coù nhieäm vuï bieán ñoåi theá naêng hay ñoäng naêng cuûa khí neùn thaønh cô naêng (chuyeån ñoäng quay). Ñoäng cô khí neùn coù nhöõng öu ñieåm sau: - Ñieàu chænh ñôn giaûn soá voøng quay vaø moment quay. - Ñaït ñöôïc soá voøng quay cao vaø ñieàu chænh voâ caáp. - Khoâng xaûy ra hö hoûng khi laøm vieäc trong tình traïng quaù taûi. - Giaù thaønh baûo döôõng thaáp. Tuy nhieân ñoäng cô khí neùn coù nhöõng khuyeát ñieåm sau: -Giaù thaønh naêng löôïng cao (khoaûng 10 laàn so vôùi ñoäng cô ñieän). - Soá voøng quay phuï thuoäc quaù nhieàøu khi taûi troïng thay ñoåi. - Xaûy ra tieáng oàn lôùn khi xaû khí. Chöông 3: Caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån khí neùn 44

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản