SKKN: Biên soạn giáo trình giảng dạy thực hành môn học Điều khiển khí nén và điện khí nén

Chia sẻ: Lê Thị Diễm Hương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

0
198
lượt xem
106
download

SKKN: Biên soạn giáo trình giảng dạy thực hành môn học Điều khiển khí nén và điện khí nén

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

Ngày nay, điều khiển bằng khí nén được sử dụng rộng rãi và phổ biến vì khí nén là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường, không gây nguy hiểm cho người vận hành … Việc trang bị cho học sinh các kiến thức về nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống điều khiển điện khí nén cũng như cách thiết kế, lắp đặt, vận hành và sửa chữa một hệ thống điều khiển khí nén là không thể thiếu. Muốn giảng dạy được tốt, cần phải có giáo trình giảng dạy gắn liền với thực tế, không chỉ lý thuyết suông, xa rời thực tế mà phải có những bài tập thực hành, cũng như trang thiết bị để học sinh, sinh viên có thể tiếp thu nhanh, đồng thời có thể rèn luyện kỹ năng của mình. Mời quý thầy cô tham khảo sáng kiến “Biên soạn giáo trình giảng dạy thực hành môn học Điều khiển khí nén và điện khí nén”.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: SKKN: Biên soạn giáo trình giảng dạy thực hành môn học Điều khiển khí nén và điện khí nén

  1. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM BIÊN SOẠN GIÁO TRÌNH GIẢNG DẠY THỰC HÀNH MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ ĐIỆN KHÍ NÉN
  2. I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Tôi là một giáo viên giảng dạy bộ môn điện công ngiệp cho học sinh trung cấp nghề tại trung tâm Kỹ thuật tổng hợp – Hướng nghiệp Đồng Nai. Như chúng ta đã biết trong các nhà máy, xí nghiệp luôn có các dây chuyền điều khiển tự động để phục vụ cho việc sản xuất đạt hiệu suất cao. Do đó, trong chương trình đào tạo ngành điện công nghiệp việc trang bị kiến thức cho học sinh về lĩnh vực điều khiển tự động là một việc không thể thiếu và đặc biệt quan trọng nhằm giúp cho các em sau khi tốt nghiệp có khả năng tiếp cận tốt nhất các hệ thống dây chuyền điều khiển tự động để có thể lắp ráp, vận hành, bảo trì các hệ thống một cách thành thạo. Ngày nay, điều khiển bằng khí nén được sử dụng rộng rãi và phổ biến vì khí nén là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường, không gây nguy hiểm cho người vận hành … Việc trang bị cho học sinh các kiến thức về nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống điều khiển điện khí nén cũng như cách thiết kế, lắp đặt, vận hành và sửa chữa một hệ thống điều khiển khí nén là không thể thiếu. Muốn giảng dạy được tốt, cần phải có giáo trình giảng dạy gắn liền với thực tế, không chỉ lý thuyết suông, xa rời thực tế mà phải có những bài tập thực hành, cũng như trang thiết bị để học sinh, sinh viên có thể tiếp thu nhanh, đồng thời có thể rèn luyện kỹ năng của mình. Trên thị trường có rất nhiều giáo trình, sách kỹ thuật viết về điều khiển bằng khí nén, nhưng hầu hết chỉ là lý thuyết, trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống, cách thiết kế hệ thống …Trong khi đối tượng giảng dạy tại trung tâm là học sinh trung cấp nghề cần trang bị kỹ năng thực hành là chính. Tài liệu giảng dạy cần phải có các bài tập chuyên về thực hành để học sinh qua đó có thể học được cách thiết kế một hệ thống điều khiển thực tế cũng như rèn luyện được kỹ năng lắp đặt hệ thống điều khiển bằng khí nén. Đứng trước thực trạng trên tôi đã biên soạn tài liệu chuyên giảng dạy phần thực hành môn học này cho học sinh tại trung tâm. II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận - Như đã nói ở trên, hiện nay các giáo trình, tài liệu dùng trong giảng dạy môn học điều khiển điện khí nén hầu hết chỉ là lý thuyết, rất ít tài liệu nói về các bài thực hành. Có chăng cũng chỉ một vài ví dụ minh họa nên khi giảng dạy giáo viên phải vẽ thêm các bài thực hành để học sinh có thể tiến hành thực tập. Do đó nếu không có một tài liệu hướng dẫn thực hành thống nhất thì giáo viên giảng dạy sẽ gặp nhiều khó khăn đồng thời khả năng tiếp thu của học sinh theo đó cũng sẽ rất yếu. Vì thế việc cung cấp tài liệu có các bài thực hành gắn liền với các yêu cầu thực tế để từ đó các em có thể lắp đặt vận hành nhằm hình thành kỹ năng chuyên môn là một việc hết sức quan trọng.
  3. - Trước đây khi giảng dạy môn học điều khiển điện khí nén, ở phần thực hành, giáo viên chỉ đưa ra các bài tập, sau đó vẽ mạch điện lên bảng cho học sinh. Học sinh căn cứ vào mạch đã vẽ để lắp ráp và vận hành. Nếu mạch có sai xót thì khi vận hành mới có thể phát hiện để sửa chữa. Việc làm trên dẫn đến việc học tập gặp rất nhiều khó khăn. Khi có giáo trình này, giáo viên sẽ căn cứ vào các bài tập đã được thiết kế, vẽ sẵn để giải thích nguyên lý làm việc của mạch. Học sinh sau khi nghe giảng giải nguyên lý vận hành của mạch sẽ tiến hành lắp ráp theo mạch điện để rèn luyện kỹ năng lắp đặt cũng như kỹ năng sửa chữa nếu mạch có xảy ra sự cố, từ đó giúp các em hình thành các kỹ năng của bộ môn. Song song với việc lắp đặt theo các bài thực hành trong giáo trình này, giáo viên cũng có thể hướng dẫn học sinh mô phỏng mạch điện trên máy tính để mô phỏng hoạt động của mạch cũng như rèn luyện kỹ năng thiết kế mạch điều khiển của học sinh. - Giáo trình tôi biên soạn chủ yếu là các bài tập thực hành gắn liền với những trang thiết bị hiện có tại trung tâm, chỉ đề cập đến những vấn đề chính, cô đọng về lý thuyết để học sinh trung cấp nghề có thể tiếp thu nhanh nhất, dễ hiểu, dễ làm theo không đi quá chuyên sâu về tính toán thiết kế, vì đại đa số học sinh học nghề thường không có khả năng tốt về việc suy luận , tư duy logic như sinh viên cao đẳng, đại học. Thông qua giáo trình này giúp cho giáo viên gặp nhiều thuận lợi trong khi giảng dạy. Nội dung giảng dạy được thống nhất theo chương trình khung đào tạo của Bộ Lao động đồng thời giúp cho các em học sinh củng cố, nắm vững phần lý thuyết đã được học trong chương trình, rèn luyện được kỹ năng lắp ráp mạch cũng như phát hiện sự cố và khắc phục một cách tốt nhất. Việc đưa giáo trình này vào giảng dạy sẽ tăng thêm phần hứng thú học tập ở học sinh đồng thời các em còn tiếp cận được thực tiễn để sau khi tốt nghiệp ra trường các em có thể thiết kế, lắp đặt, vận hành và sửa chữa được các hệ thống điều khiển bằng khí nén tại các công ty mà các em công tác . 2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài : CHƯƠNG I : KHÁI NIỆM VỀ KHÍ NÉN I / SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT KHÍ NÉN : Như chúng ta đã biết không khí nén là một dạng năng lượng cũ mà con người đã sử dụng để thay thế cho các lực cơ học . Từ hàng ngàn năm trước, không khí đã nén tới mức có thể chảy được. Nó còn là một trong bốn phần tử cơ bản đươc thừa nhận bởi người xưa, người ta sử dụng chúng một cách có ý thức hoặc vô ý thức . Một trong những bước đầu tiên là sự hiểu biết của chúng ta về ứng dụng kỹ thuật khí nén, có nghĩa là dùng không khí nén đến mức có thể chảy được để công tác.Một người Hy lạp tên là Ktesibios , cách đây hơn 2000 năm , đã tạo ra máy bắn đá đầu tiên bằng khí nén . Một trong những cuốn sách đầu tiên đã ghi lại việc sử dụng không khí như một nguồn năng lượng
  4. vào ngày đầu tiên của công nguyên . Nó đã mô tả lại các các bộ phận điều khiểnn bằng khồng khí nóng . Sự hiểu biết của nhân loại về khoa học khí nén từ những thế kỷ đầu, song phải chờ đến thế kỹ này mới được chúng ta nghiên cứu có hệ thống. Từ đó kỹ thuật khí nén đã thực sự đi vào các ngành công nghiệp. Điều đáng quan tâm là không khí nén được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quan trọng ví dụ như: trong công nghiệp khai thác quặng mỏ, đường sắt, dệt và các ngành công nghiệp thực phẩm …. Ngày nay không khí nén được dùng rộng rãi trong các nhà máy hiện đại được bố trí thành hệ thống nguồn cung cấp như hệ thống điện. II / NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA KHÔNG KHÍ NÉN LÀ: Các đặc trưng cơ bản của không khí nén:  Về số lượng: không khí có ở khắp nơi nên có thể nén với số lượng vô hạn.  Về vận chuyển: không khí nén có thể vận chuyển trong các đường ống, với một khoảng cách nhất định. Các đường ống dẫn về thì không cần thiết vì khí sẻ được cho thoát ra bên ngoài sau khi đã công tác.  Về lưu trữ: máy nén khí không nhất thiết phải hoạt động liên tục. Khí nén có thể được lưu trữ trong các bình chứa, được lắp nối trong các hệ thống ống dẫn để cung cấp cho sử dụng khi cần thiết.  Về nhiệt độ: không khí nén ít thay đổi theo nhiệt độ.  Về chống cháy nổ: không một nguy cơ nào gây cháy nổ bởi khí nén, nên không tốn chi phí phòng cháy. Hoạt động với áp suất khoảng 6 bar nên phòng nổ không quá phức tạp.  Về tính sạch sẽ: khí nén thì trong sạch ngay cả trong trường hợp là dòng chảy trong các đường ống hay là trong các thiết bị, không một nguy cơ gây bẩn nào được quan tâm đến. Tính chất này rất cần thiết trong các ngành công nghiệp chuyên biệt như công nghiệp thực phẩm, vải sợi, lâm sản và thuộc da…  Về cấu tạo trang thiết bị: đơn giản nên rẻ tiền.  Về tốc độ: không khí nén là một dòng chảy có lưu tốc lớn, cho phép đạt được tốc độ cao ( vận tốc các xi lanh làm việc thường từ 1-2 m/s, cá biệt có thể đạt đến 5m/s ).  Về tính điều chỉnh: vận tốc và lực của các thiết bị công tác của khí nén được điều chỉnh một cách vô cấp.  Về sự quá tải: các công cụ và các thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng cho đến khi chúng dừng hoàn toàn,cho nên sẻ không quá tải. III / CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KHÍ NÉN :
  5. Không khí ở xung quanh ta có áp suất thay đổi, nó phụ thuộc vào:  Độ cao so với mực nước biển.  Vị trí địa lí.  Khí tượng. Chúng ta có thể phân loại các loại áp suất sau:  Áp suất khí trời: là áp suất không khí xung quanh ta, áp suất này bằng 1013 bar ở mực nước biển, 0 độ và vĩ tuyến 45 độ.  Áp suất chân không: nếu khí quyển biến mất chung quanh quả đất, áp suất không còn nữa ta có chân không tuyệt đối. Áp suất được biểu diễn với chân không tuyệt đối gọi là áp suất tuyệt đối  Áp suất dư: là áp suất đọc được so với áp suất khí quyển.  Không khí dùng trong công nghiệp lúc đầu là không khí ở áp suất khí trời, được tăng lên một áp suất cao gọi là áp suất tương đối hay còn gọi là áp suất dư ( áp suất đo ). IV / KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN : 1 / Trong lĩnh vực điều khiển: Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng ở những lĩnh vực có khả năng nguy hiểm nhiều nhất như: cháy, nổ …,ví dụ như các thiết bị phun sơn, các loại đồ gá, kẹp chi tiết, plastic, hoặc được sử dụng trong những lĩnh vực sản xuất các thiết bị điện tử. Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các dây chuyền rửa tự động, trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì và trong công nghiệp hóa chất. 2 / Hệ thống truyền động :  Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: máy khai thác đá, khai thác than, xây dựng hầm mỏ đường hầm….  Truyền động quay: các động cơ quay với công suất lớn, mặc dù giá thành đắt gấp 10-15 lần so với động cơ điện có cùng công suất, như thể tích và trọng lượng nhỏ hơn 30% những dụng cụ vặn vít từ M4 đến M30, máy khoan có công suất khoảng 3,5kw, máy mài có công suất khoảng 2,5kw.  Truyền động thẳng: được sử dụng trong các đồ gá kẹp chặt, các thiết bị đóng gói, máy gia công gỗ, trong các thiết bị làm lạnh, cũng như trong các hệ thống phanh hãm của ô tô.  Trong các hệ thống đo và kiểm tra: trong các hệ thống vận chuyển xi măng. V / ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN :
  6. 1/ƯU ĐIỂM : Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí, do vậy khả năng tích chứa áp suất nén một cách thuận lợi. Như vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm tích chúa khí nén.  Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn ít.  Đường dẫn khí ra (khí thải) không cần thiết .  Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén.  Hệ thống phòng ngừa quá tải áp suất giới hạn được bảo đảm. 2/NHƯỢC ĐIỂM :  Lực truyền tải trọng nhỏ .  Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền cũng thay đổi, vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn, do đó không thể thực hiện được những chuyển động thẳng hoặc quay đều .  Khí thoát gây tiếng ồn.
  7. CHƯƠNG II : CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN I.KHÁI NIỆM: Một hệ thống điều khiển bao gồm các phần tử sau: Nguồn: đây là nguồn khí nén với áp xuất làm việc ( 6 đến 8 bar)  Phần tử đưa tín hiệu vào: nhận những giá trị của tín hiệu vào, cũng là phần tử đầu tiên của mạch như: công tắc hành trình, nút nhấn, cảm biến…  Phần tử xử lý tín hiệu: tín hiệu vào được xử lý theo một quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển như: vay tiếp lưu, van logic OR hoặc AND.  Phần tử điều khiển: điều khiển dòng năng lượng theo yêu cầu, thay đội trạng thái cửa cơ cấu chấp hành như: van đạo chiều, ly hợp.  Cơ cấu chấp hành: làm thay đội trạng thái của đối tượng điều khiển, là đại lượng ra của mạch điều khiển như: xylanh, động cơ. Đối tượng điều Cơ cấu chấp hành Phần tử điều khiển Phần tử xử lý tín hiệu Phần tử đưa tín hiệu Đại lượng vào Lưu Bộ phận lọc lượng Áp suất Van khóa II. VAN ĐẢO CHIỀU:
  8. Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đội hướng của dòng năng lượng. 1/Ký hiệu: Sự chuyển đổi của nòng van được biểu diễn bằng các ô vuông liền nhau, dòng năng lượng sẽ di chuyenr theo chiều của mũi tên và sẽ bị chặn lại khi có ký hiệu của chữ T. 2/Van đảo chiều không duy trì 3/2: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều không duy trì 2(A) 3/2 như sau: khi chưa có tín hiệu, nguồn tư cửa P sẽ bị 12 chặn lại nơi ký hiệu T, khi có tín hiệu đường điều khiển 1(P) 3(R) 12, thì nòng van sẽ dịch chuyển sang phải và nguồn tư cửa P sẽ di chuyển theo chiều mũi tên đi lên đường A và khi tìn hiệu ở đường điều khiển 12 mất, thì do áp lực cửa lò xo nòng van sẽ tự di chuyển sang trái, lúc này nguồn từ cửa P sẽ thôi cấp tín hiệu. 3/Van đảo chiều không duy trỉ 5/2: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều không duy trì 5/2 như sau: khi chưa có tín hiệu, nguồn từ cửa P 4(A) 2(B) 14 sẽ đi theo chiều mũi tên lên cửa A, khi đường điều khiển 14 có tín hiệu thì nòng van sẽ dịch chuyển sang 5(R) 3(S) 1(P) phải và nguồn từ cửa P sẽ dịch chuyển theo chiều mũi tên và lên cửa B, khi tín hiệu ở đương 14 mất thi do áp lực của lò xo nòng van sẽ tự dịch chuyển sang trái, lúc này nguồn từ cửa P sẽ di chuyển theo chiều mũi tên đi lên cửa A. 4/Van đảo chiều duy trì 3/2: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều duy trì 3/2 2(A) như sau: khi chưa có tín hiệu, nguồn từ cửa P sẽ bị 12 10 1(P) 3(R)
  9. chặn lại nơi cửa ký hiệu T , khi có tín hiệu ở đường điều khiển 12, nòng van sẽ dịch chuyển sang phải và nguồn từ cửa P sẽ di chuyển theo chiều mũi tên đi lên đường A, và khi tín hiệu ở đường điều khiển 12 mất, nòng van không tử di chuyển về vị trí ban đầu được, nếu muốn thay đội trạng thái thì đồng thời tín hiệu ở đường điều khiện 10 phải có và tín hiệu ở đường 12 phải mất đi, nòng van sẽ bị tác động và di chuyển sang trái, lúc này nguồn từ cửa P sẽ thôi cấp tín hiệu. Lưu ý: do hai đầu của van đảo chiều đều có đường tín hiệu vào, do đó người ta quy ước rằng vị trí khởi đầu của van đảo chiều duy trì là vị trí ở ô vuông phía bên phải. 5/Van đảo chiều duy trì 5/2: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều duy trì 5/2 4(A) 2(B) như sau: khi chưa có tín hiệu, nguồn từ cửa P sẽ di 14 12 chuyển theo chiều mũi tên đi lên cửa A, khi có tín 5(R) 3(S) hiệu ở đường điều khiển 14, nòng van sẽ dịch 1(P) chuyển sang phải và nguồn từ cửa P sẽ di chuyển thiều mũi tên đi lên đường B, và khi tín hiệu ở đường 14 mất, nòng van không tự dịch chuyển về vị trí ban đầu được, nếu muốn thay đổi trạng thái thì đồng thời tín hiệu ở đường điều khiển 12 phải có và tín hiệu ở đường 14 phải mất đi, nòng van sẽ tự tác động và di chuyển sang trái, lúc này nguồn cửa P sẽ di chuyển lên cửa A. Lưu ý: do hai đầu của van đảo chiều đều chó đường tin hiệu vào, do đó người ta quy ước rằng vị trí khởi đầu cửa van đảo chiều duy trì là vị trí ô vuông phía bên phải. III. CƠ CẤU CHẤP HÀNH: 1/Xy lanh tác dộng một phía : Xy lanh tác động một phía được cung cấp khí nén bởi một phía duy nhất.Như vậy nó chỉ có thể cho hành trình làm việc ở một chiều duy nhất. hành trình ngược lai của piston được thực hiện bởi lò xo hoặc lực ngoài. Cho nên khí nén chỉ cần thiết cho việc duy chuyển ở một chiều duy nhất. sự xác định kích thước lò xo tùy thuộc kiểu có thể đưa piston đi (hay về) vị trí khởi động một cách nhanh chóng. Trong xylanh tác động một phía phản hồi bằng lò xo, hành trình là một hàm theo độ dài của lò xo. Thường trong xylanh tác động một phía hành trình không vượt quá 100 mm. Như thế chỉ sử dụng chúng giới hạn trong những công việc đơn giản như: siết chặt, đẩy ra, nâng lên, lắp vào các chi tiết, các chuyển động.  XY LANH KIỂU PISTON :
  10. Độ kín được đảm bảo bởi vật liệu nhựa dẻo hoặc vật liệu mềm được lắp vào trong piston bằng kim loại. chuyển động ở mép piston là chuyển động trượt kín trong bề mặt hình trụ của xy lanh. Điều thứ hai cần trình bày đó là loại xy lanh có lò xo thực hiện có hành trình ngược thường trong trường hợp này người ta sử dụng năng lượng khí nén để dừng, hãm (sự hãm trong các xe tải xe hơi, toa xe và nó đảm bảo một cách chắc chắn). 2/ XY LANH TÁC ĐỘNG HAI PHÍA: Xy lanh trong trường hợp này lực tác dụng bởi khí nén kích thích lên piston một chuyển động về một phía. Một lực tác động tương tự làm di chuyển một hành trình ngược. Xy lanh tác dộng hai phía trong trường hợp đòi hỏi cần thực hiện hai chiều có điều kiện. độ kín giữa xy lanh và piston được bảo đảm bởi các đệm ở mép của piston hoặc của màng.  XY LANH CÓ GIẢM CHẤN Ở CUỐI HÀNH TRÌNH : Ở đây khối dẫn hướng đóng vai trò quan trọng. để tránh sự va đập và dẫn tới sự hư hỏng của các trang thiết bị trong xy lanh, người ta làm một hệ thống giảm chấn điều chỉnh được ở cuối hành trình của xy lanh. Hệ thống này cần được thiết lập vì piston cần được giảm chấn một cách đáng kể ở hành trình. Nó có một đường thoát khí với tiết diện nhỏ có thể điều chỉnh tạo nên hiệu ứng giảm chấn. Khí được tích trữ trong phần cuối buồng chứa của xy lanh sau mỗi lần nén. Lúc bấy giờ áp suất dư phát sinh thoát qua van tiết lưu và hiệu ứng giảm chấn bắt đầu (do chảy qua tiết diện nhỏ). Sự nén khí qua đường này bổ sung thêm cho việc hấp thu một phần năng lượng, piston hãm chuyển động và đi tới chậm dần cho tới vị trí cuối của hành trình. Ở lần đảo chiều chuyển động
  11. của sự di chuyển piston, khí đi vào một cách tự do trong buồng xy lanh và đi ngang qua van một chiều.  CÁC KIỂU GIẢM CHẤN KHÁC :  Giảm chấn không điều chỉnh được ở hai phía.  Giảm chấn không điều chỉnh ở một phía.  Giảm chấn có điều chỉnh ở một phía. IV. CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH: Chức năng của công tắc hành trình là cung cấp tín hiệu cơ cấu (như xy lanh) đạt đến vị trí của hành trình đã định sẵn, để điều khiển như đảo chiều chuyển động, điều chỉnh tốc độ, điều khiển các bộ phận khác ,vvv… 1/CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH TÁC ĐỘNG HAI CHIỀU: 2 1 3  Nguyên Lý Làm Việc : Công tắc hành trình 3/2 được nối liền với nguồn cung cấp khi qua cửa P. Khi con lăn bị tác động khí nén tràn về phía màn đẩy con trượt đi xuống làm đóng đường dẫn khí giữa A và R và mở đường nối P tới A. Khi con lăn không còn bị tác động nữa thì đường dẫn khí nén tới màng bị đóng, khí sẽ đi từ cửa A đến thoát ra ở cửa R. Bằng cách đổi chỗ các nhánh P,R và quay cần gạt con lăn đi một góc 180 độ. Chúng ta sẽ đổi được van hành trình này : thường đóng hay thường mở. 2 1 3
  12. 2/CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH TÁC ĐỘNG MỘT CHIỀU: Trong những mạch ở trường hợp có sự trùng tín hiệu như một van đảo chiều tác động lần lượt hai phía, thì đối với công tắc hành trình tác động hai chiều thì không sử dụng, trong trường hợp này thì phải sử dụng công tắc hành trình tác động một chiều. Lưu ý: khi sử dụng công tắc hành trình tác động một chiều,trong sơ đồ mạch cần phải vẽ chiều mũi tên mà cơ cấu chấp hành tác động ở phía nào. V. VAN TIẾT LƯU: Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh dòng chảy, tức là điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Nguyên lý làm việc của van tiếp lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện. Van có tác dụng điều chỉnh, tiết lưu dòng chảy đi qua, tác động trên cả hai chiều của dòng khí.  Van tiết lưu có mặt cắt không đổi :  Van tiết lưu bằng mặt cắt : ở van này có độ dài của sự tiết lưu cao hơn đường kính tiết lưu.  Van có màng ngăn : ở van này có độ dài của sự tiết lưu ngắn hơn đường kính tiết lưu.  Van tiết lưu có chỗ co hẹp thay đổi :  Van tiết lưu có mặt cắt điều chỉnh được  Van tiết lưu bằng mặt cắt (dòng chảy) được điều khiển bằng cơ khí có một phản hồi bằng lò xo. Van này tiện dụng khi lắp van tiết lưu bằng mặt cắt trực tiếp lên xy lanh. 1/VAN TIẾT LƯU MỘT CHIỀU: Van này thường được sử dụng để điều chỉnh tốc độ của những xy lanh khí nén.
  13. Van tiết lưu một chiều có thể lắp trực tiếp lên xy lanh khí nén. Người ta phân biệt thành hai kiểu chính để điều chỉnh xy lanh tác dụng một phía bởi sự giảm lưu lượng khí. Theo chiều đóng của van một chiều dòng khí chỉ có thể đi qua tiết diện tiết lưu theo chiều ngược lại, dòng khí có thể di chuyển tự do qua van một chiều. như vậy dòng khí chỉ bị tiết lưu ở một chiều của dòng chảy.  TIẾT LƯU ĐƯỜNG CUNG CẤP (TIẾT LƯU SƠ CẤP) Trong trường hợp tiết lưu đường cung cấp (đường vào), van tiết lưu một chiều được lắp ở đường vào và hạn chế lượng khí cung cấp cho xy lanh. Trong khi đó khí có thể thoát ra từ xy lanh một cách tự do nhờ van một chiều. tiết lưu đường cung cấp được sử dụng trong các xy lanh tác động đơn giản và thể tích nhỏ. Ngược lại trong trường hợp tiết lưu đường ra, khí nén cung cấp tự do cho xy lanh và bị thiết lưu ở đường ra. Thông thường trong hệ thống khí nén để điều chỉnh tốc độ của cơ cấu chấp hành người ta sử dụng phương pháp tiết lưu đường ra. 2.VAN TIẾT LƯU HAI CHIỀU : Van tiết lưu hai chiều thực hiện việc tiết lưu cả hai chiều, dòng khí nén đi từ P về A và ngược lại. tiết diện thay đổi bởi vít điều chỉnh.
  14. VI. VAN THOÁT NHANH: Van thoát khí nhanh là thiết bị phụ để tăng tốc độ của piston. Như vậy người ta tránh được sự mất thời gian ở hành trình ngược (chạy không), nhất là những xy lanh tác động một phía. Van này bao gổm một đường ống dẫn áp suất P, một đường thoát R và một đường ra A. khi có áp suất và ở P, đệm dỉa che đường thoát R, khí nén đi qua A. khi áp suất bị ngắt ở nơi P, khí đến từ A tác động lên dỉa đệm cản lại đường đến từ P, cửa P đóng kín. Đường ra của khí có thể thoát trực tiếp theo chiều ra ngoài khí trời vì thế đường ra của khí không cần đi qua một quảng đường dài và không qua ống dẫn điều khiển dẫn đến cơ cấu phân phối. van thoát khí nhanh có thể lắp trên xy lanh. VII. VAN LOGIC: 1.Van OR: Người ta có thể gọi van loại này là van “hoặc” chế độ làm việc của van loại này gồm hai cửa vào X, Y và một cửa ra A duy nhất. khi khí nén đến cửa vào X thì bị duy chuyển đến đóng cửa Y, khí đi từ X đến A. Ngược lại khi khí đến bằng cửa Y nó sẽ di chuyển đến A và cửa vào X sẽ được đóng kín lại. lúc dòng ngược về thì viên bi vẫn còn như ở vị trí trước của nó. VIII.VAN AND:
  15. Người ta gọi là van “Và”, loại này có hai đường vào X, Y và có một đường ra duy nhất A. Chỉ có tín hiệu khí nén ở cửa A khi cả hai tín hiệu vào cùng tồn tại,một tín hiệu vào X hoặc vào Y sẽ che kín đường dẫn lên cửa A bởi một lực tác động đến lõi phía trong van. Khi tín hiệu thứ nhất vào thì không có sự đi qua đến tín hiệu kia vào ở đường kia thì lúc này mới có sự đi qua ở đường ra A. trong trường hợp áp suất khác nhau ở các đường tín hiệu vào thì áp xuất nào lớn hơn sẽ dóng kín cửa van, còn áp xuất nào nhỏ hơn thì sẽ di chuyển sang A. Thiết bị này chủ yếu sử dụng trong các mạch logic, mạch an toàn để thực hiện chứa năng điều khiển và mối liên hệ logic. IX. VAN ÁP SUẤT: 1. VAN AN TOÀN: Van an toàn có nhiệm vụ giữ áp xuất 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. 2.VAN TRÀN:
  16. Nguyên tắc hoạt độngcủa van tràn tương tự như van an toàn nhưng khác là khi áp suất ở cửa P đạt được giá trị xác định, thì cửa P sẽ nối với cửa A nối với hệ thống điều khiển. X.RƠLE THỜI GIAN: Thiết bị này là sử tổng hợp của van 3/2 điều khiển bằng khí nén van tiết lưu một chiều là một bình chứa khí nhỏ. 1.rơle thời gian thường đóng ( bộ phận làm trễ thường đóng ): Nguồn khí cung cấp cho bộ phận làm trễ qua cửa P. Dòng khí qua cửa điều khiển vào Z đi qua van tiết lưu một chiều tùy thuộc vào sự điều chỉnh của vít tiết lưu mà nó sẽ làm tăng thêm hoặc giảm lượng khí đi vào bình chứa nhỏ. Khi áp suất điều khiển cần thiết đã được thiết lập trong bình chứa nó sẽ tác động đẩy con trượt đi xuống làm kín sự liên thông từ A đến R. Lúc này bề mặt tựa của van được mở và khí có thể đi từ P qua A . Khoảng thời gian cần thiết để thiết lập áp suất ở trong bình chứa khí có tác dụng làm chậm trễ sự điều khiển của van phân phối 3/2.Bộ làm trễ bắt đầu trở về vị trí của van ban đầu khi cửa điều kiện Z trở thành cửa thoát,khí sẽ thoát ra từ bình chứa một cách tự do quan van tiết lưu một chiều và đường thoát của van 3/2 lại có tín hiệu.Dưới tác dụng đàn hồi của lò xo đẩy con trượt đi lên đóng kín cửa P,nối liên thông từ A đến R. 2. Rơ le thời gian thường mở (bộ phận làm trễ thường mở): Giống như trên khi điều khiển đi vào cửa Z của bình chứa. khi áp suất điều khiển cần được thiết lập trong bình chứa khí, van 3/2 được chỉnh lưu đóng kín sự đi qua từ P đến A đường ống làm việc A được nôi với đường R. sự chậm trễ tương ứng với sự thiết lập áp suất ở trong bình khí. Khi ngắt nguồn khí điều khiển tác động vào cửa Z làm trễ bắt đầu lại ở vị tri ban đầu.
  17. XI. RƠLE ÁP SUẤT: Thiết bị này là sự tổ hợp của một van phân phối 3/2 điều khiển bằng khí nén một van áp suất điều khiển từ bên ngoài.  Nguyên lý làm việc của rơle áp suất: Khí nén vào cơ cấu phân phối qua ống nối P, khí điều khiển qua cửa vào Z, tùy vào sự điều chỉnh của độ nén khí lò xo thì áp suất đạt được sẽ đẩy van điều khiển 3/2 làm thông cửa A và dẫn khí từ B sang A. XII. CÁC KÝ HIỆU THƯỜNG DÙNG TRONG KHÍ NÉN: Các ký hiệu tiêu chuẩn ( DIN ISO 1219 ). 1.Biến đổi năng lượng:  Máy nén khí .  Động cơ nén khí có lưu lượng không đổi có một đường tiêu thụ không khí.  Động cơ có khí lưu lượng điều chỉnh được cơ một đường tiêu thụ khí.  Động cơ nén khí cơ một góc quay giới hạn.  Xy lanh tác động hai phía, phục hồi bằng nội lực.  Xy lanh tác động một phía, phục hồi bằng lò xo.
  18.  Xy lanh tác động một phía,piston có một trục.  Xy lanh tác động một phía,piston có hai truc.  Xy lanh tác động hai phía, có đệm điều chỉnh ở 2 trục. 2. Điều chỉnh và điều khiển năng lượng: a.các van điều khiển: A  Van điều khiển 2/2, đóng ở vị trí đầu. A p  Van điều khiển 2/2, mở ở vị trí đầu. A P  Van điều khiển 3/2, đóng ở vị trí đầu. P R A  Van điều khiển 3/2, mở ở vị trí đầu. P 2 R  Van điều khiển 3/3,đóng ở vị trí giữa. B A P R  Van điều khiển 4/2. B A P R  Van điều khiển 4/3,đóng ở vị trí giữa. P R B A  Van điều khiển 4/3,đóng ở vị trí giữa. B A P R  Van điều khiển 5/2. b.Các van: R S  Van một chiều không lò xo. P  Van một chiều có lò xo.  Van một chiều điều khiển được.  Van OR.  Van thoát nhanh. c.Điều chỉnh áp suất:  Bộ điều tiết với áp suất điều chỉnh được.  Bộ điều chỉnh áp suất không đường thoát,điều chỉnh được.
  19.  Bộ điều chỉnh áp suất có đường thoát ra chung quanh. d. Điều chỉnh lưu lượng:  Van thoát điều tiết cố định.  Màng ngăn điều tiết cố định.  Van thoát điều chỉnh được.  Van thoát điều chỉnh được bằng tay.  Van thoát lưu lượng thay đổi được,điều khiển bằng cơ phục hồi bằng lò xo. e. Vòi khóa  Vòi khóa(van hãm) biểu diễn đơn giản. f. Các van điều chỉnh lưu lượng:  Tiết lưu đường tới,đường về không tiết lưu.  Màng ngăn điều tiết lưu lượng thay đổi được,đường về không tiết lưu. 3.Chuyển tải năng lượng:  Nguồn áp suất.  Đường truyền ,mạch công tác.  Đường truyền,mạch điều khiển.  Đường truyền,mạch đường thoát.  Đoạn dây điện.  Mối nối cố định.  Chéo nhau.  Đường thoát.  Đường thoát ra chung quanh.  ]Đường thoát có liên kết.  Bộ hãm thanh.  Nguồn dự trữ khí nén.  Bộ lọc.
  20.  Bộ lọc…tách nước tự động.  Bộ cấp dầu bôi trơn.  Bộ bảo dưỡng.  Bộ làm nguội. 4. Điều khiển: a. Điều khiển bằng tay:  Ký hiệu chung.  Bằng nút nhấn.  Bằng cần.  Bằng bàn đạp. b. Điều khiển tự động:  Bằng nút nhấn.  Bằng lò xo.  Bằng con lăn.  Bằng con lăn một chiều. c. Điều khiển bằng điện:  Bằng nam châm điện có cuộn dây tác dụng.  Bằng nam châm điện có hai cuộn dây tác dụng ngược chiều. d. Điều khiển bằng khí nén:  Trực tiếp bằng (một) áp suất.   Trực tiếp bằng sự sụt áp.  Bằng một áp suất khác.  Gián tiếp bằng một áp suất khác.  Gián tiếp bằng sự sụt áp. e. Điều khiển tổng hợp:  Bằng nam châm điện và van điều khiển dẫn hướng.  Bằng nam châm điện hay van điều khiển dẫn hướng.  Bằng nam châm điện hay điều khiển bằng tay.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản