TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ - BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ BÀI TẬP TIÊU LUẬN THỦY LỰC KHÍ NÉN SVTH: Lớp : GVHD: KHỔNG DOÃN NGỌC PHƯƠNG CĐT K17TN Lê Quang Huy Mã SV: 11019379 Mã lớp: 110191A Mã đề :23 LỜI NÓI ĐẦU Ngày tất nhà máy xí nghiệp cơng nghiệp trang bị hệ thống tự động hoá mức cao Các hệ thống nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, giảm chi phí sản xuất, giải phóng người lao động khỏi vị trí độc hại Các hệ thống tự động hố giúp theo dõi, giám sát quy trình cơng nghệ thông qua số hệ thống đo lường kiểm tra Các hệ thống tự động hoá thực chức điều chỉnh thông số công nghệ nói riêng điều khiển tồn quy trình cơng nghệ tồn xí nghiệp nói chung Hệ thống tự động hố đảm bảo quy trình cơng nghệ điều kiện cần thiết đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn công đoạn Chất lượng sản phẩm suất lao động phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc lớn vào chất lượng làm việc hệ thống tự động hố Để phát triển sản xuất, ngồi việc nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng nghệ ứng dụng cơng nghệ mới, hướng nghiên cứu không phần quan trọng nâng cao mức độ tự động hố quy trình cơng nghệ Với nhu cầu em giao đề tài BTL Thủy lực & Khí nén Để hồn thành đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quang Huy hướng dẫn em tận tình suốt q trình nghiên cứu, hồn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy! Hưng Yên, Tháng Năm 2021 Sinh viên thực Khổng Doãn Ngọc Phương Bài tập 1: 1.1 Đề Cho sơ đồ bố trí hệ thống điều khiển khí nén - Lực đẩy 50N, hành trình 200mm Yêu cầu: - - Viết u cầu cơng nghệ Tính tốn(Dpiston, drod,P,Q lượng khí tiêu thụ hành trình xy lanh) lựa chọn phần tử cho hệ thống(van, xylanh kiểu lắp xy lanh, đầu nối khí, ống khí, cảm biến, cơng tắc hành trình ) Xây dựng giản đồ trạng thái, tín hiệu Phân tích tín hiệu Thiết kế sơ đồ mạch + Đánh số cầu đấu sơ đồ mạch điện + Sơ đồ cổng nối điều khiển điện khí nén 1.2 Bài làm 1.2.1 Yêu cầu cơng nghệ Hệ thống điện khí nén điều khiển xlianh đẩy nhúng phơi vào thùng nước sau kéo lên để khô thời gian T1(s) -Khi ấn nút khởi động ,xilanh 1A kéo phôi xilanh 2A đến cuối hành trình dài 200mm Sau xylanh 2A hạ phôi xuống nước -Sau hạ phơi xuống nước, xilanh 2A kéo phơi lên sau giữ phơi vị trí khoảng thời gian T1(s) -Hết thời gian T1(s) , xi lanh 1A kéo xilanh phơi ngồi - Hệ thống có chu trình chạy thử, chu trình chạy tự động, điều khiển tốc độ Hệ thống khởi động xi lanh 1A vị trí cảm biến quang B0 cảm nhận phôi mắc xilanh 2A 1.2.2 Tính tốn lữa chọn phần tử A Tính tốn a Xilanh 1A - Hành trình xilanh : L=200mm - Lực kẹp : F = 50 N - Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí : p = 6bar - Từ thông số trên, tra biểu đồ quan hệ đường kính Piston, áp suất khí nén xy lanh lực đẩy Piston (H1.49, giáo trình tr33) : Hình 1.49 Biểu đồ xác định lực đầy Piston Ta đường kính piston : Dpiston = 12(mm) - Tra biểu đồ quan hệ thông số cán Piston lực đẩy (H1.50, giáo trình tr34) : Ta đường kính cần piston : drod=4,2mm - Tiết diện làm việc Piston hành trình thuận : A = = '122 = 1,13 (cm2) Tiết diện làm việc Piston hành trình nghịch : A’= ■' >2= 112 042)2= 0,48 (cm2) - Lượng khí tiêu thụ hành trình : Q = A.L.n —+- (l/ph) Với : + Q: lượng khí tiêu + A: tiết diện + L: chu kỳ (ở n = tính cho chu kỳ) áp suất khí nén cung cấp (bar) + p0: - bề mặt làm việc Piston (cm2) hành trình Piston (cm) + n: số + p: thụ (l/ph) áp suất dư khơng khí (p0 = 1.01325 bar) Lưu lượng khí hành trình thuận : Q = ■■ - ■ +0 = 0,95 * 20 * II + 101325 II 10-3 = 0.16( / H) 1.01325 Lưu lượng khí hành trình nghịch : + 1.01325 Q= '* * * = 0,48*20*1* * 10-3 1.01325 b Xilanh 2A - Hành trình xilanh : L=200mm - Lực đẩy : F = 50 N - Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí : p = 6bar Từ lanh suất khívà nén thơng số trên, tra biểu đồ quan đường xy lựctrong đẩy Piston (H1.49, giáohệ trình tr33) : kính Piston, áp Ta đường kính piston : Dpiston = 12(mm) - Tra biểu đồ quan hệ thông số cán Piston lực đẩy (H1.50, giáo trình tr34) : Ta đường kính cần piston : drod=4,2mm - Tiết diện làm việc Piston hành trình thuận : A = ■ = '1,22 = 1,13 (cm2) —— 2x - Tiết diện làm việc Piston hành trình nghịch : A = ( - 'f = (1 2) = 0,48 (cm ) - Lượng khí tiêu thụ hành trình : Q = A.L.n —- (l/ph) Với : + Q: lượng khí tiêu + A: tiết diện + L: chu kỳ (ở n = tính cho chu kỳ) áp suất khí nén cung cấp (bar) + p0: - bề mặt làm việc Piston (cm2) hành trình Piston (cm) + n: số + p: thụ (l/ph) áp suất dư khơng khí (p0 = 1.01325 bar) Lưu lượng khí hành trình thuận : Q = ■■ - +0 ■ = 1,13 * 20 * II + 1.01325 II 10-3 = 0.16( / h) 1.01325 Lưu lượng khí hành trình nghịch : + 1.01325 +0 Q= '* * * - * 10-3 = 0,48*20*1* 1.01325 B.Lựa chọn phần tử Xilanh 1A: -Xi lanh khí nén trượt từ SMC :CY3R15-200-M9N-XC57 -Thơng số kĩ thuật: Specitications 1.2.3 Biểu đồ trạng thái, tín hiệu *PhânK1 tích tín hiệu : - Bước 1: K1 Khơng bị trùng lặp tín hiệu khơng phải trì tín hiệu(sử dụng van nhớ) Bước 2: k2 khơng trùng tín hiệu,k2 trì đến bước khơng phải trì tín 27 hiệu(sử dụng van nhớ) - Bước 3: k3 trùng tín hiệu k2 xóa tín hiệu k2 k3 (xóa k2 k3 xóa k1 ) khơng trì tín hiệu dùng van nhớ) - Bước 4: k4 khơng trùng tín hiệu khơng phải trì tín hiệu(sử dụng van nhớ) 28 1.2.4 Thiết kế sơ đồ mạch điều khiến khí nén sơ đồ cầu nối B1 B3 B2 B4 Bài tập 2: 2.1 Đề bài: Thiết kế hệ thống thủy lực có yêu cầu sau: - Lực đẩy: 70.000N - Hành trình L = 2000mm - Vận tốc Vmax= 500mm/p ^ Tính tốn(Dpiston, drod,P,Q) lựa chọn phần tử cho hệ thống(van, xylanh - kiểu lắp xy lanh, đầu nối , ống dẫn dầu, cảm biến, cơng tắc hành trình ) ^ Thiết sơ đồ hệ thống mạchkếđiều khiển điện thủy lực 2.2 Bài làm A.2.2.1 Tính tốn chọn phần tử - Lực đẩy: 70.000N Hành trình L = 2000m - Chọn áp suất làm việc : p=110bar - Vận tốc Vmax= 500mm/p - - Từ thông số ta tra : Bảng tra thực nghiệm tính tốn đường kính cần piston (H4.121 Tr187) : Hit l íc Mtl iItií htt 11 Hình 121: Bảng tra thực nghiệm tính tốn đưừng kinh cằn piston Ta : Dpiston=90mm drod=48mm -Lưu lượng phía piston(l/ph): n*D Q = A * Vmax = * V _ max n * 0.9(dm) -* 5(dm/ph) = 3,18(l/ph) B Lựa chọn phần tử a.Xilanh thủy lực: -Xilanh DG-J90C-E1: Technical data Typ* DG-340C-E1Ỳ PQ.-35OG-E' PG DG-380C-E17 Pft-J90C-Ei 4‘ ■»»! Diameter ( mm ) 40 1257 1964 _50 63 _ eo 5027 63ô MM *I*V *ã*-.*ằ 863 20160 MUKỉ - 1200 ’ỈW 3'4’0 49070 _ 8Q4Ĩ0 54980 'W0 134» 21 17 3427 « 98 13800 2'5« '0’790 _ 70.3« 2000 _ Shape dimensions * 2f - _0 _ p _ z - ', (§jlì ' I - AxT R* MoaiH \2-*l J s* 510'4« Tfi>« 0G-340C-E1 -:-V DG-350C-E1 + Y» 0G-3MC-H • V pọ-^>oc-ti *Ỵ, ỮG-J9OC-E1; V OfaỊiM&AỊf.ĩ- d 2 L ^ 5 b.Van điều khiển ©ịD Ĩ3 I1»nn lĩólI EE M MISM M20- 5 MJ4 15 M22K 15 M39- M44.«xa_ L » 4 BxT AxT p 45x37 20x22 r X-45 25.!?» 35.5 X R o « 99 06 1 ' 71»J5Q 90»7» 90 M 75 112x95 4Ọ