Giáo trình Thực tập điện – Khí nén (Ngành CN Kỹ thuật điện – điện tử, Trình độ Trung cấp)

BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG VINATEX TP.HCM GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THỰC TẬP ĐIỆN – KHÍ NÉN NGÀNH: CN KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày …tháng năm… ……… ………………………………… TP.HCM, năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình giảng dạy có ý nghĩa thiết thực cho hoạt động giảng dạy học tập sinh viên hệ cao đẳng ngành CNKT điện - điện tử - Giáo trính giảng dạy Thực tập điện – khí nén phù hợp chương trình mơn học, đáp ứng chất lượng đào tạo, phù hợp với trình độ sinh viên Xin cám ơn tất giáo viên khoa điện góp ý giúp tơi hồn thiện giáo trình TP.HCM, ngày……tháng……năm 2019 Tham gia biên soạn Ths Ngơ Xn Phú Ths Lữ Thái Hịa Hàn Ngọc Trung MỤC LỤC Trang Lời giới thiệu Bài 1: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động van solenoid 3/2 Bài 2: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động van solenoid 5/2 16 Bài 3: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động van solenoid 5/3 23 Bài 4: Điều khiển piston dừng vị trí cơng tắc hành trình 29 Bài 5: Điều khiển khoản dịch chuyển piston cơng tắc hành trình 38 Bài 5: Điều khiển thiết bị khí nén với relay thời gian 45 Tài liệu tham khảo 54 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: THỰC TẬP ĐIỆN – KHÍ NÉN Mã số môn học: MH22 Thời gian môn học: 60 giờ; (Lý thuyết: giờ; Thí nghiệm, thảo luận, tập: 55 giờ; Kiểm tra: 05 giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn Thực tập điện - khí nén bố trí học sau mơn Thực tập điện - Tính chất: Là môn học chuyên môn, thuộc môn học bắt buộc chương trình đào tạo II Mục tiêu mơn học: - Về kiến thức: + Trình bày kiến thức công nghệ thiết bị, phương pháp vận hành tính tốn thiết bị có liên quan đến cơng nghệ điện khí nén - Về kỹ năng: + Lắp ráp, ứng dụng phần tử điện khí nén, thiết kế hệ thống khí nén cơng nghiệp - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Nhận thức ý nghĩa, giá trị khoa học mơn học + Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập III Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Tên chương, mục Bài Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 3/2 Bài Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/2 Bài Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/3 Bài Điều khiển dừng pít tơng vị trí gắn cơng tắc hành trình Bài Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình Bài Điều khiển thiết bị khí nén với rơle thời gian Tổng số Thời gian (giờ) Thực hành, thí Lý nghiệm, thuyết thảo luận, tập Kiểm tra 10 10 10 10 10 10 10 Tổng cộng 60 55 Nội dung chi tiết: Bài 1: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 3/2 Thời gian: 10 Mục tiêu bài: - Trình bày kiến thức điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 3/2 - Lắp ráp phần tử điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 3/2 - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung bài: Thời gian: 02 2.1 Thiết kế mạch điều khiển 2.2 Chọn phần tử điều khiển Thời gian: 02 Thời gian: 02 2.3 Lắp rắp mạch thiết kế 2.4 Vận hành Thời gian: 04 Bài 2: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/2 Thời gian: 10 Mục tiêu bài: - Trình bày kiến thức điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/2 - Lắp ráp phần tử điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/2 - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung bài: Thời gian: 02 2.1 Thiết kế mạch điều khiển 2.2 Chọn phần tử điều khiển Thời gian: 02 2.3 Lắp rắp mạch thiết kế 2.4 Vận hành Thời gian: 02 Thời gian: 03 Kiểm tra Thời gian: 01 Bài 3: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/3 Thời gian: 10 Mục tiêu bài: - Trình bày kiến thức điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/3 - Lắp ráp phần tử điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenoid 5/3 - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung bài: Thời gian: 02 2.1 Thiết kế mạch điều khiển 2.2 Chọn phần tử điều khiển Thời gian: 02 2.3 Lắp rắp mạch thiết kế 2.4 Vận hành Thời gian: 02 Kiểm tra Bài 4: Điều khiển dừng pít tơng vị trí gắn cơng tắc hành trình Thời gian: 03 Thời gian: 01 Thời gian: 10 Mục tiêu bài: - Trình bày kiến thức điều khiển dừng pít tơng vị trí gắn cơng tắc hành trình - Lắp ráp phần tử điều khiển dừng pít tơng vị trí gắn cơng tắc hành trình Nội dung bài: Thời gian: 02 2.1 Thiết kế mạch điều khiển 2.2 Chọn phần tử điều khiển Thời gian: 02 2.3 Lắp rắp mạch thiết kế 2.4 Vận hành Thời gian: 02 Thời gian: 03 Kiểm tra Thời gian: 01 Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình Thời gian: 10 Mục tiêu bài: - Trình bày kiến thức điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình - Lắp ráp phần tử điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung bài: Thời gian: 02 2.1 Thiết kế mạch điều khiển 2.2 Chọn phần tử điều khiển Thời gian: 02 2.3 Lắp rắp mạch thiết kế 2.4 Vận hành Thời gian: 02 Thời gian: 03 Kiểm tra Thời gian: 01 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơle thời gian Thời gian: 10 Mục tiêu bài: - Trình bày kiến thức điều khiển thiết bị khí nén với rơle thời gian - Lắp ráp phần tử điều khiển thiết bị khí nén với rơle thời gian - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung bài: Thời gian: 02 2.1 Thiết kế mạch điều khiển 2.2 Chọn phần tử điều khiển Thời gian: 02 2.3 Lắp rắp mạch thiết kế Thời gian: 02 2.4 Vận hành Thời gian: 03 Kiểm tra Thời gian: 01 IV Điều kiện thực mơn học: Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng thực hành điện – khí nén Trang thiết bị máy móc: + Bộ thực hành điện khí nén + Các vẽ, tranh ảnh cần thiết + Máy tính có phần mềm mơ + Màn hình LCD, bảng phấn Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: + Tài liệu hướng dẫn môn học + Giáo trình mơn học + Sách báo tham khảo có liên quan đến khí nén – thủy lực Các điều kiện khác: Không V Nội dung phương pháp đánh giá: Nội dung đánh giá: - Phương pháp vận hành, tính tốn thiết bị điện khí nén - Lắp ráp, ứng dụng phần tử khí nén thiết kế hệ thống điện khí nén - Chấp hành nội quy, quy chế nhà trường - Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập - Chuẩn bị đầy đủ nội dung tự học, tự nghiên cứu - Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học, tích cực học Phương pháp đánh giá: Các kiến thức kỹ đánh giá qua điểm tự nghiên cứu, ý thức học tập môn học, kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kỳ kiểm tra kết thúc môn học: - Điểm môn học bao gồm điểm trung bình điểm kiểm tra: tự nghiên cứu, kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kỳ có trọng số 0,4 điểm thi kết thúc mơn học có trọng số 0,6 Hình thức, thời gian kiểm tra kết thúc môn học: thi thực hành (30 phút → 45 phút) Hình thức, thời gian kiểm tra cụ thể thông báo vào đầu học kỳ - Điểm trung bình điểm kiểm tra trung bình cộng điểm kiểm tra thường xuyên, điểm kiểm tra định kỳ tự nghiên cứu theo hệ số loại điểm Trong điểm kiểm tra thường xuyên, điểm tự nghiên cứu tính hệ số 1, điểm kiểm tra định kỳ tính hệ số VI Hướng dẫn thực môn học: Phạm vi áp dụng mơn học: Chương trình mơn học sử dụng để giảng dạy trình độ cao đẳng Hướng dẫn số điểm phương pháp giảng dạy mơn học: - Đối với giảng viên: + Trước giảng dạy, giảng viên cần chuẩn bị đầy đủ điều kiện giảng dạy thực hành, hồ sơ giảng, phương tiện hỗ trợ, trọng sử dụng phương pháp dạy học tích cực nhằm đảm bảo chất lượng giảng dạy + Hướng dẫn sinh viên phương pháp học tập, tự học, tự nghiên cứu, tự rèn luyện tay nghề - Đối với sinh viên: + Tham dự 100% thời gian học thực hành làm đầy đủ tập, yêu cầu môn học quy định chương trình mơn học + Chuẩn bị nội dung thảo luận nhóm, nội dung tự học tự nghiên cứu tới lớp + Xây dựng kế hoạch tự học, tự nghiên cứu cho cá nhân Những trọng tâm cần ý: - Đọc hiểu mạch thiết kế khí nén - Chọn lựa phần tử để lắp rắp theo mạch thiết kế Tài liệu tham khảo: [1] Hệ thống điều khiển khí nén – Nguyễn Ngọc Phương – NXBGD, 2010 [2] Hệ thống điều khiển thủy lực – Nguyễn Ngọc Phương – NXBGD, 2007 [3] Hệ thống thực hành khí nén điện khí nén – Phân viện nghiên cứu điện tử, tin học tự động hóa TPHCM – 2007 [4] Hệ thống thực hành thủy lực điện điện thủy lực – Phân viện nghiên cứu điện tử, tin học tự động hóa TPHCM – 2007 Bài 1: Điều khiển xy lanh trục đơn tác động đơn van solenmoi 3/2 Bài ĐIỀU KHIỂN XY LANH TRỤC ĐƠN TÁC ĐỘNG ĐƠN BẰNG VAN SOLENOID 3/2 I THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mạch khí nén Hình 1.1 Mạch khí nén Mạch điều khiển Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình 39 II CHỌN CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN Máy nén khí Bộ cấp khí lối vào Đồng hồ đo áp Van 3/2 Van tiết lưu Nguồn 24V/DC Ống khí nén, giắc cắm điện, đèn báo… Công tắc bấm Van 5/3 solennoid 10 Relay 11 Cơng tắc hành trình III LẮP RÁP MẠCH THIẾT KẾ Khóa van cấp khí lối máy nén khí Nối đường nén khi: đấu lối chỉnh áp với lối vào van 5/3 đóng – ngắt khí, đồng hồ đo áp, lối vào van 3/2 solenoid, van tiết lưu, xy lanh trục đơn tác động kép Tắt công tắc khối nguồn Đấu nối phần điện: - Nối nguồn 24V với nút nhấn SW-1, cuộn solenoid trái van 5/3, Lap-1 - Nối nguồn 24V với nút nhấn SW-2, cuộn solenoid phải van 5/3, Lap-2 - Đấu nối sơ đồ điện cho RL1, RL2, RL3, RL4 - Lắp đặt cơng tắc hành trình tầm chuyển động đầu pistong, cho đầu pistong di chuyển qua làm đóng ngắt cơng tắc hành trình IV VẬN HÀNH Mở van cấp khí lối máy nén khí Quan sát áp lực đồng hồ cấp khí vào ~5 Mpa Nếu giá trị khác cần chỉnh lại áp lực khí cách nhấc nút chỉnh áp lên vặn giảm theo chiều ngược kim đồng hồ, tăng theo chiều kim đồng hồ Vặn mở van 3/2 cấp khí Quan sát giá trị đo áp đồng hồ đo So sánh giá trị đo với giá trị áp suất nguồn cấp Bật điện khối nguồn Đưa đầu pistong vào khoảng cơng tắc hành trình Nhấn nút SW-1 SW-2, quan sát dịch chuyển tự động tương ứng pistong Chỉnh van tiết lưu để pistong dịch chuyển với tốc độ vừa phải Xác định vị trí đảo chiều chuyển động pistong, quan sát đèn báo cơng tắc vị trí dừng Phân tích hoạt động sơ đồ 5.1 Khi mở van cấp khí lối máy nén khí Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình Hình 5.3 Đường áp mở van cấp khí lối máy nén khí 5.2 Khi mở van 3/2 cấp khí Hình 5.4 Đường áp mở van cấp khí lối máy nén khí 40 Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình 5.3 Khi nhấn nút SW-1 (pistong di chuyển hướng S1) Hình 5.5 Đường áp nhấn nút SW-1 41 Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình 5.4 Thời điểm pistong đè lên cử hành trình S1 Hình 5.6 Đường áp thời điểm pistong đè lên cử hành trình S1 42 Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình 5.3 pistong đảo chiều di chuyển hướng S2 Hình 5.7 Đường áp Pistong đảo chiều di chuyển hướng S2 43 Bài 5: Điều khiển khoảng chuyển động pít tơng cơng tắc hành trình 5.4 Thời điểm pistong đè lên cử hành trình S2 Hình 5.8 Đường áp thời điểm pistong đè lên cử hành trình S2 44 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 45 Bài ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ KHÍ NÉN VỚI RELAY THỜI GIAN I THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mạch khí nén 3 X Y 40% 30% S2 S1 Hình 6.1 Mạch khí nén Mạch điều khiển +24V +24V 10 +24V 11 13 14 15 SW2 SW17 S1 S2 K4 K3 K4 RL3 RL1 RL1 RL2 RL2 K3 RL1 X RL2 Y RL4 RL3 0V RL4 14 13 RL4 RL3 0V 0V 10 Hình 6.2 Mạch điều khiển 14 15 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 46 II CHỌN CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN Máy nén khí Bộ cấp khí lối vào Đồng hồ đo áp Van 3/2 Van 5/3 solennoid Van tiết lưu Xilanh trục đơn tác động kép Nguồn 24V/DC Ống khí nén, cơng tắc bấm, giắc cắm điện, đèn báo… 10 Relay 11 Cơng tắc hành trình III LẮP RÁP MẠCH THIẾT KẾ Khóa van cấp khí lối máy nén khí Nối đường nén khi: đấu lối chỉnh áp với lối vào van 5/3 đóng – ngắt khí, đồng hồ đo áp, lối vào van 3/2 solenoid, van tiết lưu, xy lanh trục đơn tác động kép Tắt công tắc khối nguồn Đấu nối phần điện: - Nối nguồn 24V với nút nhấn SW-1, cuộn solenoid trái van 5/3, Lap-1 - Nối nguồn 24V với nút nhấn SW-2, cuộn solenoid phải van 5/3, Lap-2 - Đấu nối sơ đồ điện cho RL1, RL2, RL3, RL4, K1, K2 - Lắp đặt công tắc hành trình tầm chuyển động đầu pistong, cho đầu pistong di chuyển qua làm đóng ngắt cơng tắc hành trình IV VẬN HÀNH Mở van cấp khí lối máy nén khí Quan sát áp lực đồng hồ cấp khí vào ~5 Mpa Nếu giá trị khác cần chỉnh lại áp lực khí cách nhấc nút chỉnh áp lên vặn giảm theo chiều ngược kim đồng hồ, tăng theo chiều kim đồng hồ Vặn mở van 3/2 cấp khí Quan sát giá trị đo áp đồng hồ đo So sánh giá trị đo với giá trị áp suất nguồn cấp Bật điện khối nguồn Đưa đầu pistong vào khoảng công tắc hành trình Nhấn nút SW-1 SW-2, quan sát dịch chuyển tự động tương ứng pistong Chỉnh van tiết lưu để pistong dịch chuyển với tốc độ vừa phải Xác định vị trí đảo chiều chuyển động pistong, quan sát đèn báo cơng tắc vị trí dừng Phân tích hoạt động sơ đồ 5.1 Khi mở van cấp khí lối máy nén khí Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 47 Hình 6.3 Đường áp mở van cấp khí lối vào - Sơ đồ đường áp Đầu máy nén khí Bộ lọc khí Van giảm áp Đồng hồ áp Cửa van 3/2 Hình 6.4 Sơ đồ đường áp Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 48 5.2 Khi mở van 3/2 cấp khí Hình 6.5 Đường áp mở van 3/2 - Sơ đồ đường áp Đầu máy nén khí Bộ lọc khí Van giảm áp Cửa van 5/3 Hình 6.6 Sơ đồ đường áp mở van 3/2 Đồng hồ áp Cửa 1-2 van 3/2 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 49 5.3 Khi nhấn nút SW-1 (Pistong di chuyển hướng S1) Hình 6.7 Đường áp nhấn SW-1 - Sơ đồ đường áp Đầu máy nén khí Xylanh Bộ lọVan tiết lưu Van tiết lưu trái Van giĐầu máy Cửa 1-2 van 5/3 Hình 6.8 Đường áp nhấn SW-1 Đồng hồ Xylanh áp Cửa 1-2 van 3/2 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 50 - Sơ đồ dòng điện +24 Tiếp điểm thường mở RL1 đóng (duy trì) RL1 cuộn solenoid X 0V Hình 6.9 Sơ đồ dịng điện nhấn SW-1 5.4 Thời điểm pistong đè lên cử hành trình S1 Hình 6.10 Đường áp thời điểm pistong đè lên cử hành trình S1 - Sơ đồ đường áp Đầu máy nén khí Xylanh Bộ lọc khí Van tiết lưu trái Van giảm áp Đồng hồ đo áp Cửa 1-2 van 3/2 Cửa 1-2 van 5/3 Hình 6.11 Sơ đồ đường áp thời điểm pistong đè lên cử hành trình S1 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 51 - Sơ đồ dòng điện +24V RL1 Tiếp điểm thường mở RL1 đóng (duy trì) Sau thời gian T1 tiếp điểm thường mở k3 đóng K3 cuộn solenoid X Cử hành trình S1 Hình 6.12 Sơ đồ dịng điện thời điểm pistong đè lên cử hành trình S1 5.5 Pistong đảo chiều di chuyển hướng S2 Hình 6.13 Đường áp nhấn SW-1 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 52 - Sơ đồ đường áp Bộ lọc khí Đầu máy nén khí Van tiết lưu phải Xylanh Van giảm áp Đồng hồ đo áp Cửa 1-2 van 3/2 Cửa 1-2 van 5/3 Hình 6.14 Sơ đồ đường áp Pistong đảo chiều di chuyển hướng S2 - Sơ đồ dòng điện Sau thời gian T1 tiếp điểm thường mở k3 đóng RL4 có điện Tiếp điểm thường mở k4 mở Cuộn solenoidY (Xylanh đảo chiều Hình 6.15 Sơ đồ dịng điện Pistong đảo chiều di chuyển hướng S2 5.6 Thời điểm pistong đè lên cử hành trình S2 Hình 6.16 Đường áp nhấn SW-1 Bài 6: Điều khiển thiết bị khí nén với rơ le thời gian 53 - Sơ đồ đường áp Bộ lọc khí Đầu máy nén khí Đồng hồ đo áp Van giảm áp Cửa 1-2 van 3/2 Xylanh Van tiết lưu trái Cửa 1-2 van 5/3 Hình 6.17 Sơ đồ đường áp thời điểm pistong đè lên cử hành trình S2 - Sơ đồ dòng điện S2 bị đè làm K4 có điện Đến q trình tự động lặp lại Sau thời gian T2 tiếp điểm thường mở k4 đóng Cuộn solenoid X RL3 Tiếp điểm thường mở k3 đóng Tiếp điểm thường mở RL1 đóng RL1 Hình 6.18 Sơ đồ dòng điện thời điểm pistong đè lên cử hành trình S2 ... THIỆU Giáo trình giảng dạy có ý nghĩa thiết thực cho hoạt động giảng dạy học tập sinh viên hệ cao đẳng ngành CNKT điện - điện tử - Giáo trính giảng dạy Thực tập điện – khí nén phù hợp chương trình. .. Ngọc Phương – NXBGD, 2007 [3] Hệ thống thực hành khí nén điện khí nén – Phân viện nghiên cứu điện tử, tin học tự động hóa TPHCM – 2007 [4] Hệ thống thực hành thủy lực điện điện thủy lực – Phân viện... Máy nén khí pistong loại máy nén khí tác động đơn trình nén sử dụng phía pistong Nếu máy nén sử dụng phía pistong máy nén tác động kép - Máy nén cấp máy nén có q trình thực xylanh đơn số xylanh