Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 2 tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Động học và động lực học các van phân phối và phần tử điều khiển bằng khí nén; Điều khiển các hệ truyền động khí nén. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương IV Động học động lực học van phân phối phân tử điêu khiển nén 4.1 GIÓI THIỆU CHUNG Như ta đề cập phân trên, van phân phối phần tử điều khiển hai nhóm thiết bị khí nén hệ truyền động khí nén Trong hệ thống khí nén van phân phối phần tử dùng để thay đổi hướng dịng khí, để cấp hay ngắt nguồn nén (hoặc xả khí I cho hai nhiêu đường khí (hoặc khoang làm việc), phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển bên Ngoài van phân phối dùng để điều khiển trực tiếp cấu chấp hành, cịn có van phân phối dùng để tạo lập mối liên hệ hệ thống, hệ thống với người vận hành, để báo vị trí trung gian đầu, cuối hành trình cấu chấp hành khí nén Các van phân phối sử dụng để thiết lập mạch điều khiển riêng rẽ để xây dựng hệ điều khiển trung tâm hệ truyền động - tự động khí nén với phân tử tự động điều khiển khí nén khác Trong tất kiểu van phân phối dùng, 122 chi tiết dùng đê’ đóng mở chúng thường chế tạo dạng trượt trụ tròn, với đầu hai đâu mặt nối với nguồn khí nén điêu khiển Đối với van phân phối kiểu vậy, trượt điêu khiển chuyển dịch ido'ng mở van) nhờ tác động hiệu áp suất khí nén khoang mặt đầu Trong khoang diễn thay đổi áp suất co' tác động cấu điều khiển van diễn dịch chuyển trượt Trong truyền động - tự động khí nén, khoang mặt đ’âu gọi khoang điều khiển van phân phối Khi tín hiệu điều khiển đưa tới phía trượt, ta có van điều khiển phía; tín hiệu điều khiển đưa vào hai phía trượt, ta có van điêu khiển (hay tác động) hai phía (hình 4-1) © b) Hlnh 4-1 Sơ đồ van phân phối khi’ nén: a Điêu khiển phía: b Điêu khiển hai phía 123 Nhóm phân tử điều khiển tự động nén bao gồm phân tử điều khiển áp suất, lưu lượng, thời gian, phân tử khuếch đại, chuyển đổi tín hiệu, phần tử thuật toán phần tử khác Đây phân tử để xây dựng mạch điều khiển toàn hệ thống điều khiển khí nén Chúng thường phân loại theo kết cấu, nguyên lý làm việc đặc biệt theo dải áp suất làm việc Trong kỹ thuật truyền động - tự động khí nén, thường sử dụng ba dải áp suất làm việc sau: - dải áp suất cao: từ 0,24 đến 0,63 MPa, - dải áp suất trung bình: từ 0,14 đến 0,24 MPa, - dải áp suất thấp: từ 0,01 đến 0,14 MPa Tương ứng với ba dải áp suất làm việc ba nho'm phần tử tự động khí nén co' kết cấu riêng biệt Các phần tử làm việc ở' dải áp suất cao thường có kết cấu kiểu trượt (trụ trịn phảng); nhóm phần tử làm việc dải áp suất trung bình thường có kết cấu dạng bi, màng; nho'm phần tử làm việc dải áp suất thấp thường phần tử dạng tia, kết cấu hồn tồn khơng sử dụng chi tiết động Về loại phần tử tự động khí nén ta cịn co' dịp để sâu tìm hiểu nghiên cứu chúng cách hệ thống đầy đủ đây, ta chi giới hạn mối quan tâm loại phần tử tự động khí nén, đo' phần tử giữ chậm thời gian hay' rơle thời gian khí nén Cũng loại van phân phối điều khiển khí nén, rơle thời gian khí nén có nguyên lý làm việc dựa việc nạp khí vào thể tích (cố định biến đổi) xả khí từ thể tích (hình 4-2) Như vậy, để khảo sát tranh động học nhiệt - động lực 124 học làm việc van phân phối điều khiển khí nén phần tử tự động khí nén kiểu rơle thời gian, sử dụng kết thu phần khảo sát động học, động lực học cấu chấp hành khí nén chương Kình 4-2 Sơ đồ nguyên lý kiểu rơle thời gian khí nén Dưới ta sâu tìm hiểu nghiên cứu trình nhiệt động động học, động lực học làm việc van phân phối điều khiển rơle thời gian khí nén 4.2 KHẨO SÁT CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT- ĐỘNG Lực HỌC TRONG CÁC KHOANG ĐIỀU KHIEN van PHÂN PHỐI KHÍ NÉN Trong trường hợp tổng quát, để khảo sát trình nhiệt động diễn khoang điều khiển van phân phối 125 khí nén, ta có thê’ coi khoang khoang thông, nối đồng thời với nguồn với khí Xét sơ đồ khoang điều khiển hình 4-3, ta phân biệt hai trường hợp: Trường hợp Van phân phối làm việc áp suất khoang tăng (hỉnh 4-3a) Trong trường hợp này, trạng thái ban đàu, áp suất khoang làm việc xylanh khí nén bàng áp suất khí pa Khi nối khoang điều khiển van phân phối với nguồn, khí nguồn nạp vào khoang với lưu lượng lớn lượng khí rị rỉ từ khoang ngồi khí Ãp suất khoang điều khiển p tâng lên xác lập trạng thái cân bàng với áp suất khoang p p lưu lượng khí nạp vào lưu lượng khí Gọi pcd giá trị áp suất đo' van phân phối làm việc, ta có thê’ suy điều kiện đảm bảo cho van phân phối làm việc: Pxl > Ped’ Trường hợp Van phân phôi làm việc áp suất khoang điều khiển giảm Trong trường hợp này, trạng thái ban đầu, khoang hai khoang làm việc cùa xylanh khí nén nối với nguồn, áp suất khoang điều khiển áp suất nguồn pn Bằng phân tích tương tự, ta có điều kiện đảm bảo cho van phân phối làm việc là: Pxl > Pcd Áp suất khoang điều khiển giảm dần nối khoang với khí hai trường hợp vùa đề cập, sau trượt van phân phối chuyển động, áp suất p nhiệt độ T khoang 126 thay đổi trường hợp với khoang co' thể tích biến đổi Cũng cần lưu ý rằng, van phân phối, áp suất pcd trường hợp điều khiển tãng áp điều khiển giảm áp co' giá trị khác Hình 4-3 Sổ đồ khoang điêu khiển van phân phối nén: a Điều khiển tăng áp: b Điêu khiển giảm áp Xét trường hợp đầu, van điều khiển phương pháp tăng áp (hình 4-3a) Gọi dớ lượng khí nguồn nạp vào khoang; dớa lượng khí xả từ khoang ngồi khí Nếu bỏ qua trao đổi nhiệt với mơi trường ngồi rị rỉ khí khoang van phân phối, ta có: dp dt k.f^.KVRT fT = dT dx dp — = — +—T X p p pa k.p dx [p“*(t)■ pWaV V Ẹ)Ị- X ■ F.x.p [PnTn Hay viết dạng không thứ nguyên: dp Tf- = dt r Fk.y>(p) - k.p.w X + XOL /Pa.\ - dx Ọ k.p -—-1; dt J (4-1) 127 dT dx dp =* = — — 4—— T X 4- xo p r- ■ - t -1 - =— T.i/dp) - co pvT.yUp /p> ; a khác Sử dụng biểu thức kết tính tốn trên, ta co' thể xác định giá trị pxl - áp suất xác lập cuối q trình nạp khí khoang điều khiển Để làm điều này, thay dp = dx = vào phương trình giải, ta có: wa = 128 ^ - > Hình 4-4 Đơ thị quan hệ I.(pcd) vàỊ'(pcd) (pa = 0,2; p = 5at) 129 việc Vì vậy, tính tốn sử dụng giá trị p’ lấy vùng giới hạn đường cong nét đứt đồ thị Đường cong vẽ tương ứng với giá trị -= 30 mà dPcd trị số p tăng lên cách đột ngột Bàng phân tích suy luận tương tự, ta co' thể rút kết tương ứng cho trình nhiệt - động lực học diễn khoang điều khiển van phân phối làm việc giảm áp suất khí nén khoang Các phương trình nhiệt động lực học trường hợp co' dạng: dPx = -k.fhix.K7RTnr dt ,n/_Pạ Ầ_ JPx\ /3 FX(S - x) k-Px s - X dTx dx Tx = ' (S - x) dx dt ’ dpx px (4-9) hay dạng không thứ nguyên: dx + k.px -Ẹ-.}; dt 130 (4-10) dTx Tx dx px _ - ——7-=— - ——-— - =- ;[ton.T px (1 + Xox) pa (1 + xox - X)/ L dpx = Pa -w -=- vTx • y>(px)l dt; p.x J pa (-=—) px > , 17_ (4-11) Trong tất phương trình vừa viết, sơ "x" để khoang làm việc van phân phối điều khiển giảm áp suất khoang Thời gian xả khí từ khoang điều khiển ngồi khí từ áp suất ban đầu pn tới pcdx viết dạng không thứ nguyên xác định sau: - , Pcdx dpx tcdx = U + Xox> T - —Ặi - „ = Pa — p.x /Pa \ «x.px.íp(px) - -==- 'P — Pa VPx ' = (l+xox)Is; (4-12) _ dp _ hay: tcdx = (Ì + XOX)_J — - — = - (1 + XO)I’; (4-13) ^(px) - "x-Px.^ Px Giá trị tích phân Is (pcdx), I’(pcd) co thể tra đồ thị hình 4-4a 4-4b Cũng trường hợp I(pcd), giới hạn vùng giá trị tính tốn I’(pcd) đường cong nét rời di’ dựng với giá trị - - = 30 dPcd Giá trị áp suất xác lập: PX| (pX|X) xác định trường hợp đầu Trên hình 4-5 cho đồ thị quan hệ Is -pcdx dựng với giá trị p.( = 0,2 pn = at 131 Phụ lục III Itiếp theo) r 0.556 0.258366 0.607 0.255237 0.658 0.248970 0.557 0.258333 0,608 0.255145 0.659 0.248813 0.558 0,258298 0.609 0.255051 0.660 0.248654 0.559 0.258263 0.610 0,254955 0.661 0.248495 0.560 0.258229 0.611 0.254865 0.662 0.248338 0.561 0.258192 0.612 0.254765 0.663 0.248175 0.562 0.228155 0.613 0.254666 0.664 0.248014 0.563 0.258114 0,614 0,254566 0.665 0.247851 0.564 0.258074 0.615 0.254466 0.666 0.247683 0.565 0.258033 0.616 0.254366 0.667 0.247518 0.566 0.257990 0.617 0,254261 0,668 0,247350 0.567 0.257948 0.618 0.254157 0.669 0.247180 0.568 0.257901 0.619 0.254053 0.670 0.247010 0.569 0.257857 0.620 0.253945 0.671 0.246838 0.570 0.257808 0.621 0.253837 0.672 0.246665 0.571 0.257760 0.622 0.253730 0.673 0.246489 0.572 0.257709 0.623 0.253620 0.674 0.246317 0.573 0.257659 0.624 0.253505 0,675 0.246138 0.574 0.257608 0.625 0.253393 0.676 0.245957 0.575 0.257556 0,626 0.253280 0.677 0.245780 0.576 0.257500 0,627 0.253164 0,678 0,245597 0.577 0.257445 0.628 0.253047 0.679 0.245418 0.578 0.257389 0.629 0.252933 0.680 0.245231 0.681 0.245049 0.735 0.232903 0.789 0.216023 0.682 0.244861 0,736 0.232633 0,790 0,215659 0.683 0,244671 0.737 0.232366 0.791 0.215295 0.214930 0.684 0.244481 0.738 0.232093 0.792 0.685 0,244291 0.739 0.231823 0.793 0.214553 0.686 0.244096 0.740 0.231549 0.794 0.214184 222 Phụ lục III 'tiếp theo) ĩ E V’(f) E 0.687 0.243906 0.741 0.231273 7'95 0.213811 0.688 0.243711 0.742 0.230998 796 0.213434 0.689 0.243516 743 0.230721 0.797 0.213059 0.690 0.243317 0.744 0.230439 0.798 0.212673 0.691 0.243116 0.745 0.230156 0.799 0.212295 0.692 0,242916 0.746 0,229874 0.800 0.211908 0.693 0.242714 0.747 0.229587 0.801 0.211521 0.694 0.242510 0.748 0.229301 0.802 0.211137 0.695 0,242308 0.749 0.229015 0.803 0.210739 0.696 0.242099 0.750 0.228725 0.804 0.210352 0.697 0,241893 0.751 0.228436 0.805 0.209955 0.698 0,241682 0.752 0,228140 0.806 0.209554 0.699 0.241473 0.753 0.227846 0.807 0.209155 0.700 0.241259 0.754 0.227548 0.808 0.208753 0.701 0,241048 0.755 0.227251 0.809 0.208351 0.702 0.240832 0.756 0.226949 0.810 0.207940 0.703 0.240616 0.757 0,226647 0.811 0,207531 0,704 0,240396 0.758 0,226345 0.812 0.207121 0.705 0.240179 0.759 0,226038 0.813 0.206710 0.706 0.239956 0.760 0,225730 0.814 0.206293 0.707 0.239737 0.761 0.225422 0.815 0.205876 0.708 0,239510 0'762 0.225111 0.816 0.205455 0.709 0.239286 0.763 0,224802 0.817 0.205034 0,710 0.239061 0.764 0.224484 0.818 0,204609 0,711 0.238830 0.765 0.224174 0.819 0,204184 0.712 0.238602 0.766 0,223853 0.820 0.203750 0.713 0.238372 0.767 0,223535 0,821 0,203317 0,714 0,238137 0.768 0.223208 0.822 0,202884 0.715 0.237903 0.769 0.222888 0.823 0,202448 0.716 0.237668 0.770 0.222560 0.824 0.202010 223 Phụ lục 111 (tiếp theo! 0.717 0.237432 0.771 0.222236 0.825 0.201566 0.718 0.237191 0.772 0,221905 0,826 0.201124 0.719 0.236954 0.773 0.221574 0,827 0,200679 0.720 0.236709 0,774 0.221244 0,828 0.200227 0721 0.236466 0,775 0,220905 0.829 0.199775 0.722 0.236220 0,776 0,220569 0,830 0.199319 0.723 0.235977 0.777 0,220234 0,831 0.198858 0.724 0.235729 0.778 0,219893 0,832 0.198404 0.725 0.235478 0.779 0,219550 0,833 0.197942 0.726 0.235230 0.780 0.219205 0.834 0.197477 0.727 0.234974 0.781 0.218858 0,835 0.197003 0.728 0.234719 0.782 0.218513 0.836 0.196540 0.729 0.234464 0.783 0.218167 0.837 0.196064 0.730 0.234209 0.784 0,217812 0.838 0.195586 0.731 0.233949 0,785 0.217456 0,839 0.195110 0.840 0.194625 0.732 0.233688 0,786 0,217099 0.733 0.233431 0,787 0.216744 0,841 0,194147 0.734 0,233163 0.788 0,216382 0.842 0,193657 0.843 0.193168 0,896 0,162489 0,949 0,117367 0.844 0,192673 0.897 0.161809 0,950 0.116271 0.845 0.192182 0.898 0.161188 0.951 0.115169 0.846 0.191681 0,899 0.160418 0.952 0.114061 0.847 0,191186 0.900 0,159715 0,953 0,112920 0.848 0.190678 0,901 0,159016 0,954 0.111777 0.849 0,190171 0,902 0,158303 0,955 0.110621 0,850 0,189663 0,903 0,157586 0,956 0.109444 0.851 0,189148 0,904 0,156866 0,957 0.108264 0,852 0.188629 0,905 0.156144 0.958 0,107051 0.853 0.188114 0,906 0.155409 0,959 0.105821 224 Phụ lục 111 (tiếp theo) £ 'T’(f-) E H*) E 0.854 0.187590 0.907 0.154674 0.960 0,104585 0.855 0.187067 0.908 0.153929 0.961 0.103339 0.856 0.186534 0,909 0.153183 0.962 0.102054 0.857 0.186005 0,910 0.152427 0.963 0.100767 0.858 0.185478 0,911 0.151667 0,964 0.859 0.184932 0.912 0.150906 0,965 0.860 0.184394 0.913 0.150133 0.966 0.0967574 0.861 0.183848 0.914 0.149358 0.967 0.0953572 0.862 0.183300 0.915 0.148573 0,968 0.0939574 0.863 0.182751 0.916 0.147784 0,969 0,0925311 0,864 0.182200 0,917 0.146990 0.970 0,0910769 0.865 0.181643 0.918 0.146185 0,971 0.0895935 0.866 0.181083 0.919 0.145375 0,972 0.0880909 0.867 0.180519 0,920 0.144561 0,973 0.0865563 0.868 0.179950 0,921 0.143739 0,974 0,0849824 0.869 0,179379 0.922 0.142908 0,975 0,0833727 0.870 0,178802 0,923 0.142070 0,976 0,0817435 0,871 0.178227 0,924 0.141230 0.977 0.0800563 0.872 0.177643 0,925 0.140382 0.978 0.0783518 0.873 0.177056 0.926 0.139528 0,979 0,0765768 0,874 0.176468 0,927 0.138661 0,980 0,0747797 0.875 0.175869 0.928 0.137782 0,981 0,0729383 0.876 0.175277 0.229 0.136901 0,982 0,0710070 0.877 0.174680 0,930 0.136015 0,983 0,0689435 0.878 0,174072 0,931 0,135115 0,984 • 0,0670298 0.879 0,173459 0,932 0.134213 0,985 0.0649307 0.880 0.172853 0.933 0.133297 0,986 0,0627615 0.881 0,172232 0,934 0.132374 0.987 0.0605062 0.882 0.171616 0,935 0.131442 0.988 0.0581808 0.883 0,170994 0.936 0.130507 0,989 0,0557225 0.0994384 ' 1.0981071 225 Phụ lục III (tiếp theo) 0,884 0,170364 0,937 0.129561 0,990 0,0531695 0,885 0,169732 0,938 0,128600 0,991 0,0504480 0,0475920 0,886 0,169098 0,939 0,127632 0,992 0,887 0,168458 0.940 0.126653 0,993 0.0445309 0,888 0,167809 0.941 0,125666 0,994 0.0412795 0,889 0,167162 0.942 0.124668 0.995 0,0376962 0,890 0,166507 0.943 0.123665 0,996 0,0337639 0,891 0,165845 0,944 0,122638 0.997 0,0292404 0.892 0.165185 0,945 0.121602 0.998 0,0239165 0,893 0,164520 0,946 0,120574 0,999 0,0168819 0,894 0,163846 0,947 0.119512 0,1000 0,0000000 0,895 0,163175 0.948 0,118453 PHỤ HỤC IV TỔN HAO ÁP SUẤT TRÊN CÁC ĐOẠN ỐNG DẪN KHÍ THẲNG VÀ LƯU LƯỢNG KHÍ THƠNG QUA CHO PHÉP Q, m3/ph với Pn ’ MPa Dy, Fy, mm cm2 0,1 0,25 0,4 0,63 1.0 Kim loại Phi kim loại 0,18 0.22 0.28 0,34 0.06 - 0.1 0,04 - 0,07 028 0,45 0,71 1.12 0,36 0,5 0.8 1,25 0.4 0,46 0,7 0,05 0,04 0,035 025 0,03 - 0,05 0,025 - 0,04 0,02 - 0,035 0,018 - 0,030 1,8 2,0 £ 0.28 10 12 0,5 0,79 ■ 0,2 0,32 16 1,13 1,73 0.5 0,8 20 25 32 2,83 453 8,04 1,25 2,0 355 226 Api, MPa cho 10 m ống dẫn 2,8 5,0 063 1,0 1,6 2.5 1,2 2,0 0,06 ũ 05 - 0,0.45 - 0,035 3,1 4,9 0,02 - 0,025 0,015 - 0,025 4.0 0,018 - 0,022 0,012 - 0,02 71 8,7 0,01 - 0,015 01 - 0,015 kính xylanh chấp hành H ln h P -1, oồ thị xác định lượng khí nén tiêu thụ theo hành trình đườnc a O) C coQ 228' PHỤ LỤC V Vk < m,s; giá trị cận tương ứng: Vk TỔN HAO ÁP SUẤT CỤC BỘ TRONG CÁC ĐƯỊNG ỔNG DẪN khí Giá trị lớn tương ứng: ‘ NXB "Chế tạo Máy" - Matxkva, 1975 KukúskinA.P Tự động ho'a t.hủy khí Tài liệu học tập dùng cho sinh viên đại học ngành thủy khí, chế tạo máy, máy tự động Trường Đại học (Quốc giai Bách khoa Lêningrat mang tên Kalinin M.I - 1978 luridixky X.A Các hệ thống điều khiển khí nén hệ truyền động máy tự động NXB "Năng lượng" -Matxkva, 1979 (TB lần 1) Emelianốp A.I Emelianổp V.A Các thiết bị chấp hành điều chỉnh tự động công nghiệp NXB "Chế tạo Máy" - Matxkva, 1975 Filipop I.B; Phạm Văn Khảo; Kukúskĩn A.p Hệ truyền động - định vị thủy cho robot công nghiệp điều khiển số Báo cáo khoa học Hội thảo toàn Liên bang lằn thứ hệ thống truyền động điêu khiển khí nén 1981; Tu-la Filipop I.B Phạm Vãn Khảo; Grigoriép A.x Phương pháp định vị hệ truyền động khí nén nhiêu điểm trung gian robot cơng nghiệp điều khiển theo chu trình Chọn tính tốn thiết bị phân phối cho hệ điều khiển khí nén máy tự động, robot cơng nghiệp máy móc cơng nghiệp khác Tài liệu dẫn Vnhiigidraprivốt 229 Các phần tử sơ đồ tự động khí nén (tái bản) NXB “Chế tạo Máy” - Matxkva - 1978 11 Đômratrep A F; Filipop I B; Taurit T G Các thiết bị chấp hành khí nén thủy khí robot cơng nghiệp máy tự động NXB “Trí thức” - Kiep (Ucraina); 1983 12 Đênhixôp A A, Nagornưi V X Các thiết bị tự động thủy khí NXB “Vusaja Skola” - Matxkva - 1988 13 Zalmanzon L A Lý thuyết phần tử tự động tia khí nén NXB “Năng lượng” Matxkva - 1975 14 Các thiết bị khí nén chuyên dùng sản xuất hàng loạt nước SEV CHLB Nga (Tài liệu tra cứu) NXB Vnhiitemr, 1985 15 Peter Rohner & Rmit Điều khiển khí nén tự động hóa cơng nghiệp (XB năm 1993) 16 Peter Rohner Tự động khí nén với PLC (Unsw Press - XB năm 1996) 17 Phạm văn Khảo Các phần tử & thiết bị thuỷ lực - khí nén cơng nghiệp (Phần I & Phần II) Bộ môn “Kỹ thuật thuỷ khí & hàng khơng” Trường ĐHBK Hà Nội, 2005, tr 193 18 Peter Rhoner & RMFT - Pneumatic Control for Industrial Automation (Text- & Work books, Pub 1991, 150 p.) 19 Thiết kế hệ thống khí nén làm việc theo chu trình 230 tay máy tự động điều khiển theo chương trình (Tài liệu dẫn Vnhigiđrapivôt) NXB “Viện thông tin NCKH chê' tạo máy”, Matxkva, 1980, tr 117 20 K A Đjuhanđôpxky Thiết bị & đồ gá khí nén (Tính tốn thiết kế & khai thác sử dụng ) NXB “Chế tạo máy”, Matxkva, 1979, tr 144 21 V ỉ Levin Các phần tử & thiết bị tự động khí nén làm việc theo nguyên lý rơle NXB “Chế tạo máy” Matxkva, 1983, tr 168 22 lurìđixky X.A., Tagaepxkaia, Eplưemơp T K Xây dựng hệ thống điều khiển khí nén kỹ thuật NXB “Năng lượng”, Matxkva, 1973, tr 112 23 M Đ Lemberg Các hệ thống khí nén kiểu rơle NXB “Năng lượng”, Matxkva, 1978 , tr 144 24 V N Đimitriep, V G Građexky Cơ sở tự động khí nén NXB “Chế tạo máy”, Matxkva, 1973, tr 360 25 R Moll Tự động hóa thuỷ khí NXB “Chế tạo máy”, Matxkva, 1975, tr 352 26 T M Baxta Truyền động & tự động thuỷ khí NXB “Chế tạo máy”, Matxkva, 1972, tr 320 27 Pneumatics - Textbook & Workbook (FestoDidacta , Pub 1989, 226 p.) 28 Electro - Pneumatics - Textbook & Workbook (FestoDidacta, Pub 1991, 220 p.) 29 V Fernher Các thiết bị khí nén áp suất thấp NXB “Thế giới”, Matxkva, 1964, tr 317 30 M Đ Briliant, I M Elimelex Tự động khí nén ngành in NXB “Sách”, Matxkva, 1975, tr 197 231 31 A V Bogtreva, A N Đơpbrưnhin Các phần tử & thiết bị tia khí nén NXB “Năng lượng”, Matxkva, 1972, tr 96 32 V X Balakiriep, A E Xôphiep ứng dụng phương tiện tự động thuỷ khí cơng nghiệp hố chất NXB “Hoá học”, Matxkva, 1973, tr 176 33 V I Vađianhic Màng đàn hồi NXB “Chế tạo máy”, Matxkva, 1974, tr 136 34 Peter Rohner & RMỈT Pneumatic Automation with PLC (Pub 1993 179 p.) 232 MỤC LỤC Lời nói đâu Nhập mơn Chương I ĐỊNG HỌC VÀ NHIỆT ĐỘNG HỌC CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 1.1 Đặc điểm khơng khí nén chất lỏng cơng tác 1.2 Các q trình nhiệt động với khối khí khơng đổi 11 1.2.1 Q trình đảng tích 11 1.2.2 Quá trình đảng áp 12 1.2.3 Quá trình đẳng nhiệt 14 1.2.4 Quá trinh đoạn nhiệt 14 1.2.5 Quá trình đa biến 16 1.3 Các trình nhiệt động với khối khí thay đổi 19 1.4 Động học dịng khơng khí nén hệ truyền động khí nén 24 1.4.1 Những đặc điểm chê' độ chày dừng 25 1.4.2 Đặc điểm chê' độ chảy chưa dìíng 26 1.4.3 Phương trình chuyển động 28 1.4.4 Phương trình vận tốc 31 1.4.5 Phương trình lưu lượng 32 Chương II CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 2.1 Giới thiệu chung 40 2.1.1 Các khái niệm định nghĩa 40 2.1.2 Phân loại hệ truyền động khí nén 44 2.1.3 Các cấu phàn tử hệ truyền động khí nén 47 2.2 Khảo sát tổng quát trình nạp xả khí đồng thời qua thê’ tích biến đổi 51 2.3 Động lực học hệ truyên động khí nén 57 2.3.1 Biểu đồ chu trình làm việc 57 233 2.3.2 Khảo sát tổng quát động lực học hệ truyền động khí nén tá Hệ phương trình vả phân tổng quát động lực học hệ truyền động khí nén tác động hai phía viết dạng khơng thứ ngun 2.3.4 Khảo sát ảnh hường tham sỗ hệ truyền động khí nén động lực học 2.3.5 Giải hệ phương trình vi phân tổng quát động lực học hệ truyền động khí nén phương pháp tích phân gần 2.4 Hệ truyền động khí nén có hãm cuối hành trình 72 84 89 92 2.4.1 Ấnh hưởng thông sô với q trình hâm 94 2.4.2 Xác định thơng số tính tốn q trình hãm 96 2.4.3 Phương pháp tính gần q trình hăm hệ truyền động khí nén co' hâm cuối hành trình 103 Chương III HỆ TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN THỰC HIÊN CHUYỂN ĐỘNG QUAY 3.1 Đại cương 106 3.2 Biểu chu trình làm việc động khí nén 109 3.3 Các phương trình nhiệt, động lực học động khí nén 115 3.4 Các phương trình chuyển động 117 Chương IV ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG Lực HỌC CÁC VAN PHÂN PHÓI VÀ PHẦN Tử ĐIÈU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN 4.1 Giới thiệu chung 122 4.2 Khảo sát trình nhiệt - động lực học khoang điêu khiển van phân phối nén 125 4.3 Động lực học van phân phối điều khiển bàng khí nén 132 4.3.1 Hệ phương trình vi phân tổng quát, động lực học van phân phối điều khiển bàng khí nén tác động hai phía 132 234 4.3.2 Động lực học van phân phối điều khiển bàng khí nén, tác động phía với lị xo phản hồi 4.4 Khảo sát động lực học giữ chậm thời gian khí nén 4.4.1 Khái niệm chung 4.4.2 Động lực học giữ chậm thời gian khí nén Chương V ĐIỀU KHIỂN CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG KHÍ 135 138 138 141 NÉN 5.1 Khái niệm chung 149 5.2 Vài nét hệ điều khiển logic 153 5.3 Mô tả hoạt động hệ truyền động khí nén biểu đồ trạng thái làm việc 157 5.4 Cấu trúc hệ điều khiển hệ truyền động tự động khí nén làm việc theo chu trình 163 5.5 Hiện thực phép tính logic bàng phần tử khí nén 171 5.5.1 Các phép tính biến đổi logic 171 5.5.2 Khái lược phần tử tự động khí nén việc thực phép tính logic chúng 174 a Nho'm phần tử tự động khí nén làm việc dải áp suất cao 174 b Nho'm phần tử tự động khí nén làm việc với dải áp suất trung bình 181 c Nhóm phần tử tự động khí nén làm việc dải áp suất thấp 187 5.6 Tổng hợp hệ điều khiển hệ truyền động - tự động khí nén theo biểu đồ trạng thái làm việc 193 5.6.1 Trình tự bước tốn tổng hợp hệ điều khiển hệ truyền động - tự động khí nén làm việc theo chutrình 194 5.6.2 Ví dụ tổng hợp hệ điều khiển cho hệ truyền động khí nénlàmviệc theo chu trình 199 Kết luận 213 Phụ lục 215 Tài liệu tham khảo 227 235 TRUYỀN ĐỘNG - Tự ĐỘNG KHÍ NÉN (Tái có sửa chữa bơ’sung) Tác giả: PHẠM VĂN KHẢO Chịu nách nhiệm xuất bản' Biên tập; PGS TS TÔ ĐĂNG HẢI PHẠM VĂN NIÊN NGUYỄN THỊ NGỌC KHUÊ Sửa bán in; PHẠM NIÊN Trình bày bìa; HUƠNG LAN NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 70, Trần Hưng Đạo, Hà Nội In 800 cuốn, khổ 14,5 X 20,5 cm, Nhà in NXB Vãn hố Dân tóc Quyết định xuất số: 730-2006/CXB/l 10-59/KHKT In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2007 ... hộ điêu khiển khí nén phức tạp cho hệ truyền dẫn khí nén máy tự động 5 .2 VÀI NÉT VÊ CÁC HỆ ĐIÊU KHIEN LOGIC Đa số hệ thống tự động sử dụng thực tế, đo'' kê’ hệ truyền động - tự động khí nén, thuộc... _ s _ n t = 2, 53.10 ——n (k.1)/2k) ty? ?2( P2cd) - ^P2X)1 (4-39) ‘Mx''Ihix-Pa p2cd =—- ; V? ?2( p2cd) V? ?2( P2x^ hàm số tỷ sô áP suất’ &ả Pcd trị chúng xác định theo đồ thị hình 2- 9 (xem mục 2. 3.3) Để xác... hệ truyền động - tự động khí nén làm việc theo chu trình, trước hết ta sâu tìm hiểu cấu trúc làm việc chúng 5.4 CÂU TRÚC CỦA HỆ ĐIÊU KHIEN hệ TRUYỀN ĐỘNG - Tự ĐỘNG KHÍ NÉN LÀM VIỆC THEO CHU TRÌNH