SỞ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số:835/QĐ - CĐN ngày 31 tháng 12 năm
2021 của Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam
Hà Nam, năm 2021
1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Dựa theo giáo trình này, có thể sử dụng để giảng dạy cho các trình độ hoặc
nghề ngành/ nghề khác của nhà trường.
2
LỜI GIỚI THIỆU
Cùng với sự phát triển chung của đất nước, các ngành công nghiệp tự động
hóa phát triển, nhằm thay thế một phần cho con người, giảm bớt nhân công và chi
phí. Các dây chuyền tự động hóa sản xuất là cần thiết trong các nhà máy, xí nghiệp,
do đó việc cung cấp, sử dụng các thiết bị để lắp đặt dây chuyền là vô cùng quan
trọng và cần thiết. Môn đun “ Điều khiển khí nén ” là môn chuyên ngành nhằm
cung cấp kiến thức cơ bản cho người học, sau khi ra trường có thể đảm nhận được
công việc cụ thể tại các nhà máy, xí nghiệp. Đồng thời giúp người học hiểu sâu
hơn bản chất, cũng như thâm nhập thực tế, củng cố nâng cao trình độ chuyên môn.
Đặc biệt đối với trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam giáo trình” Điều khiển khí nén”
là tài liệu quan trọng, có ý nghĩa thiết thực cho việc giảng dạy và học tập của giảng
viên cũng như học sinh.
Khi biên soạn, tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội
dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực
hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển
cao.
Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có
thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được
mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận
được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu
chỉnh hoàn thiện hơn
Hà Nam, ngày 20 tháng 11 năm 2021
Tham gia biên soạn
Chủ biên: Kiều Quốc Tỉnh
3
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU ..................................................................................................................... 2
BÀI 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN .......................................................................... 7
Mã bài: MĐ 24-01 ..................................................................................................................... 7
1. Khái niệm chung .............................................................................................................. 7
1. 1 Lịch sử phát triển ......................................................................................................... 7
1.2. Một số đặc điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén. .......................................... 7
2. Đơn vị đo trong hệ thống điều khiển. ............................................................................. 8
2.1. Áp suất ......................................................................................................................... 8
2.2. Lực ............................................................................................................................... 8
2.3. Công ............................................................................................................................ 8
2.4. Công suất ..................................................................................................................... 8
2.5. Độ nhớt động. .............................................................................................................. 8
3. Cơ sở tính toán khí nén .................................................................................................... 9
3.1. Lưu lượng: ................................................................................................................... 9
3.2. Vận tốc dòng chảy ....................................................................................................... 9
3.3. Tổn thất áp suất ........................................................................................................... 9
3.4. Hệ số cản dòng chảy .................................................................................................... 9
Câu hỏi ôn tập ................................................................................................................... 10
BÀI 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN ............................................... 11
Mã bài: MĐ24 - 02 .................................................................................................................. 11
1. Máy nén khí. .................................................................................................................... 11
1.1 Nguyên tắc hoạt động và phân loại ............................................................................ 11
1.2 Máy nén kiểu pít tông (Reciprocating compressors) ................................................. 11
1.3. Máy nén khí kiểu cánh gạt. ........................................................................................ 12
1.4 Máy nén khí kiểu trục vít. ........................................................................................... 13
1.5. Máy nén khí kiểu Root. ............................................................................................. 14
2. Thiết bị xử lý khí nén. .................................................................................................... 15
2.1. Yêu cầu về khí nén. ................................................................................................... 15
2.2. Bộ lọc: ...................................................................................................................... 15
Câu hỏi ôn tập ................................................................................................................... 17
Mã bài: MĐ24 - 03 .................................................................................................................. 18
1. Thiết bị phân phối khí nén. ............................................................................................ 18
1.1. Phân phối khí nén. ..................................................................................................... 18
2. Cơ cấu chấp hành. .......................................................................................................... 19
2.1. Xy lanh. ..................................................................................................................... 19
Kí hiệu chung ................................................................................................................... 21
2.2. Động cơ khí nén ........................................................................................................ 23
4
BÀI 4: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .......................................... 28
Mã bài: MĐ24 – 04 ................................................................................................................. 28
1. Khái niệm. ....................................................................................................................... 28
1.1 Cơ cấu điều khiển ....................................................................................................... 28
1.2. Cơ cấu chỉnh hướng ................................................................................................... 28
2. Van đảo chiều. ................................................................................................................. 28
2. 1. Khái niệm về van đảo chiều ..................................................................................... 28
2. 2 Tín hiệu tác động ....................................................................................................... 29
2.3. Kí hiệu van đảo chiều ................................................................................................ 30
2.4. Một số van đảo chiều thông dụng .............................................................................. 31
3. Van chắn(Van chặn) ....................................................................................................... 34
3.1. Van một chiều ............................................................................................................ 34
3.2. Van logic OR ............................................................................................................. 34
3.3. Van logic AND .......................................................................................................... 34
4. Van tiết lưu ...................................................................................................................... 35
4.1.Van tiết lưu ................................................................................................................. 35
4.2.Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay. ............................................................... 35
5.Van áp suất. ...................................................................................................................... 36
5.1. Van an toàn ................................................................................................................ 36
5.2. Van tràn ..................................................................................................................... 36
5.3. Van điều chỉnh áp suất (van giảm áp) ....................................................................... 36
5.4. Rơle áp suất. .............................................................................................................. 37
6. Van điều chỉnh thời gian. ............................................................................................... 37
6.1. Rơle thời gian đóng chậm ......................................................................................... 37
6.2. Rơle thời gian ngắt chậm ........................................................................................... 38
7.Van chân không. .............................................................................................................. 38
8. Cảm biến. ......................................................................................................................... 38
8.1. Cảm biến từ trường .................................................................................................... 39
8.2. Cảm biến bằng tia ...................................................................................................... 39
8.3. Cảm biến điện dung ................................................................................................... 42
Câu hỏi ôn tập ................................................................................................................... 43
BÀI 5: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN ..................................................... 44
Mã bài: MĐ24 – 05 ................................................................................................................. 44
1. Khái niệm cơ bản về điều khiển khí nén. ..................................................................... 44
1.1. Khái niệm: ................................................................................................................. 44
1.2. Các phần tử điều khiển bằng khí nén ........................................................................ 44
2. Biểu diễn phần tử logic của khí nén .............................................................................. 45
2.1 Phần tử logic NOT ...................................................................................................... 45