
Bài giảng Nhập môn Cơ điện tử: Chương 3 - TS. Trần Văn Hướng
lượt xem 1
download

Bài giảng "Nhập môn Cơ điện tử" Chương 3 - Cơ cấu chấp hành, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Các khái niệm; Phân loại; Một số phần tử cơ bản trong cơ cấu chấp hành; Cơ cấu dẫn động điện từ; Cơ cấu dẫn động thủy khí; Cơ cấu dẫn động kiểu mới; Case study. Mời các bạn cùng tham khảo!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Nhập môn Cơ điện tử: Chương 3 - TS. Trần Văn Hướng
- Nội dung tổng quan Chương 1. Tổng quan về Cơ điện tử Chương 2. Cảm biến Chương 3. Cơ cấu chấp hành Chương 4. Thiết bị điều khiển Chương 5. Thị giác máy Chương 6. Xử lý tín hiệu Chương 7. Rô bốt công nghiệp Chương 8. Phần mềm 1
- Chương 3. Cơ cấu chấp hành 2
- Chương 3. Cơ cấu chấp hành Nội dung bài học 3.1 Các khái niệm 3.2 Phân loại 3.3 Một số phần tử cơ bản trong cơ cấu chấp hành 3
- Chương 3. Cơ cấu chấp hành Van điều khiển phản hồi Tín hiệu Cảm biến Bộ phận xử lý Cơ cấu chấp hành 4
- 3.1 Các khái niệm • Cơ cấu chấp hành là phần “cơ bắp” trong hệ thống cơ điện tử. Cơ cấu này nhận lệnh điều khiển (chủ yếu là tín hiệu điện) và tạo ra sự thay đổi (theo yêu cầu) trong hệ vật lý bằng cách tạo ra các lực, chuyển động, nhiệt dòng chảy …v..v.. • Cơ cấu chấp hành thường được) sử dụng kết hợp một nguồn cung cấp năng lượng phụ trợ (điện, cơ) với cơ cấu chuyển đổi năng lượng, cơ cấu biến đổi chuyển động. • Cơ cấu chấp hành thường được bố trí giữa thiết bị điều khiển và cảm biến. 5
- 3.1 Các khái niệm Cơ cấu chấp hành Bộ chuyển đổi Năng lượng năng lượng, z biến đổi chuyển phụ trợ Tín hiệu điều khiển động Chuyển động theo yêu cầu Ví dụ minh họa Tín hiệu đầu ra từ bộ điều khiển được chuyển thành chuyển động của dụng cụ trên máy phay CNC để thực hiện cắt tạo hình chi tiết. Cơ cấu chấp hành Bộ chuyển đổi z Tín hiệu điều khiển năng lượng Chuyển động (lập trình) (điện - cơ) theo yc của đầu dao 6
- 3.1 Các khái niệm Ví dụ minh họa các bộ phận trong cơ cấu chấp hành ✓ Bộ chuyển đổi năng lượng Điện → Cơ Gió → Điện Máy phát điện Cơ → điện 7
- 3.1 Các khái niệm Ví dụ minh họa ➢ Bộ biến đổi chuyển động Quay → Quay Tịnh tiến ↔ Quay 8
- 3.1 Các khái niệm Ví dụ: Cơ cấu chấp hành trên xe ôtô Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) Hệ thống phanh cơ khí 9
- 3.2 Phân loại 1. Phân loại theo dạng năng lượng a. Cơ cấu chấp hành điện – điện tử - Điốt, transistor, rơle .. nhận tín hiệu điều khiển ở mức năng lượng thấp từ bộ điều khiển để đóng ngắt các thiết bị điện như động cơ, van, phần tử nhiệt …. Ví dụ: Transistor hiệu ứng trường 10
- 3.2 Phân loại b. Cơ cấu chấp hành cơ – điện - Cơ cấu chấp hành cơ điện điển hình là động cơ điện. Cơ cấu này chuyển điện năng thành cơ năng. - Có thể phân loại tiếp: Cơ cấu chấp hành động cơ điện môt chiều, xoay chiều, động cơ bước... Ví dụ: Động cơ điện Động cơ bước 11
- 3.2 Phân loại c. Cơ cấu chấp hành điện từ - Solenoid là cơ cấu chấp hành điện từ phổ biến. - Cơ cấu chấp hành Solenoid DC bao gồm một lõi thép được quấn bao quanh bằng các vòng dây dẫn. Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn xuất hiện từ trường trong lòng ống. Cường độ từ trường sinh ra phụ thuộc vào cường độ dòng điện đi qua dây, số vòng dây trên một đơn vị đo chiều dài của ống dây và phụ thuộc vào kích thước của ống dây. 12
- 3.2 Phân loại c. Cơ cấu chấp hành điện từ Ví dụ Solenoid trong điều khiển van 13
- 3.2 Phân loại d. Cơ cấu chấp hành thủy lực khí nén - Thường là mô tơ quay, xi lanh chuyển động tịnh tiến hoặc là van điều khiển. - Cơ cấu chấp hành khí nén sử dụng áp suất khí, nó phù hợp với các cơ cấu chịu lực nhỏ và trung bình, hành trình nhỏ và vận tốc cao. - Cơ cấu chấp hành thủy lực sử dụng áp suất dầu. Chúng tạo ra lực rất lớn kết hợp với chuyển động lớn. Nhược điểm của cơ cấu này là phức tạp và cần thường xuyên báo dưỡng. Biến mô thủy lực 14
- 3.2 Phân loại e. Cơ cấu chấp hành sử dụng vật liệu thông minh - Có thể kể ra các loại vật liệu: Vật liệu nhớ hình, vật liệu áp điện. Vật liệu nhớ hình Vật liệu áp điện Piezoelectric materials generate an electric charge when subjected to mechanical stress and change dimensions when an electric field is applied across the material. 15
- 3.2 Phân loại 2. Phân loại theo dạng làm việc số và tương tự - Loại làm việc số: Làm việc với hai trạng thái ổn định đóng và ngắt Ví dụ: Rơle - Loại tương tự: Động cơ bước có thể coi là làm việc tương tự với đầu ra với một gia số chuyển động rất nhỏ. Động cơ bước 16
- 3.3 Một số phần tử cơ bản trong cơ cấu chấp hành 1. Phần tử cơ khí a. Cơ cấu khâu khớp • Chuỗi liên kết thường gồm các khâu, liên kết với nhau qua khớp. • Khớp là nút nối giữa hai hay nhiều khâu, nơi cho phép có chuyển động tương đối giữa các khâu. • Bậc tự do (f) là số các chuyển động độc lập của cơ cấu hoặc là các tọa độ độc lập xác định hướng và vịt rí của cơ cấu. Cơ cấu 4 khâu bản lề Cơ cấu tay quay-con trượt 17
- 3.3 Một số phần tử cơ bản trong cơ cấu chấp hành 1. Phần tử cơ khí b. Cơ cấu tay quay con trượt • Kết cấu này gồm một tay quay nối với một thanh kéo và một con trượt - Cơ cấu này gồm một tay quay – khâu AB có thể quay quanh A cố định. - Một cánh tay đòn CD có thể dao động lắc quanh C khi có sự trượt tại B dọc theo CD khi AB quay, và khâu kéo DE có thể buộc E di chuyển tịnh tiến tới lui. • Cơ cấu này thường được sử dụng trong máy búa Cơ cấu culit lắc 18
- 3.3 Một số phần tử cơ bản trong cơ cấu chấp hành 1. Phần tử cơ khí c. Truyền động cam • Khi cam quay, chi tiết bi dẫn được nâng lên, ngừng lại và tụt xuống với khoảng thời gian tương ứng phụ thuộc vào cấu hình cam • Kết cấu cam được sử dụng nhiều trong chế tạo máy, cùng với cánh tay đòn và trục khuỷu tạo nên các chuỗi động học trong các máy công cụ chép hình cổ điển và hiện vẫn còn sử dụng phổ biến cho các van của động cơ. 19
- 3.3 Một số phần tử cơ bản trong cơ cấu chấp hành 1. Phần tử cơ khí d. Truyền động bánh răng • Bánh răng là cơ cấu được sử dụng khá phổ biến để truyền chuyển động quay tròn. Làm việc dựa trên nguyên lý ăn khớp. • Chúng được sử dụng khi cần thay đổi tốc độ, momen 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Môn học: Nhập môn Cơ điện tử
2 p |
1492 |
154
-
Bài giảng Nhập môn điện tử - Chương 11: Tổng quan về hệ thống thu phát vô tuyến
36 p |
248 |
44
-
Bài giảng Nhập môn điện tử - Chương 5: Trộn tần
17 p |
303 |
39
-
Bài giảng Nhập môn điện tử - Chương 1: Các khái niệm cơ bản
48 p |
262 |
24
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 7 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
41 p |
26 |
9
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 8 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
14 p |
27 |
7
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 3 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
23 p |
24 |
7
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 2 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
50 p |
40 |
7
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 1 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
13 p |
34 |
7
-
Bài giảng Nhập môn mạch số - Chương 2: Các dạng biểu diễn số (Tiếp theo)
32 p |
55 |
6
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 4 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
23 p |
15 |
6
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 5 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
29 p |
27 |
6
-
Bài giảng Nhập môn cơ điện tử: Chương 6 - TS. Nguyễn Anh Tuấn
16 p |
22 |
6
-
Bài giảng Nhập môn về kỹ thuật: Chương 1 - Nguyễn Quang Nam
88 p |
30 |
6
-
Bài giảng Nhập môn mạch số - Chương 2: Các dạng biểu diễn số (ThS. Nguyễn Thanh Sang)
60 p |
33 |
4
-
Bài giảng Thí nghiệm môn Nhập môn cơ điện tử
62 p |
7 |
4
-
Bài giảng Nhập môn mạch số: Chương 2.1 – ĐH CNTT
33 p |
46 |
3
-
Bài giảng Nhập môn mạch số: Chương ôn tập – ĐH CNTT
9 p |
72 |
2


Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn
