Giáo trình điều khiển điện – khí nén CHƯƠNG 4: PHẦN TỬ CHẤP HÀNH * MỤC ĐÍCH YÊU CẦU - Mục đích: Trang bị cho người đọc kiến thức thiết bị phân phối cấu chấp hành xilanh hay động khí nén - Yêu cầu + Phân loại xilanh , ứng dụng loại xilanh + Hiểu cấu tạo hoạt động loại xilanh + Hiểu cấu tạo hoạt động động khí nén ứng dụng động khí nén Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi lượng khí nén thành lượng học Cơ cấu chấp hành thực chuyển động thẳng (xy– lanh) chuyển quay (động khí nén) Cần pít – tơng tạo lực đẩy F tính tích diện tích bề mặt pít – tông A áp suất xy – lanh pe 4.1 Xilanh Hình 4.1:Xilanh Khoa Điện – Điện tử 40 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén 4.1.1 Xy – lanh tác dụng đơn: Áp lực tác động vào xy – lanh đơn có phía, phía ngược lại lò xo tác động hay ngoại lực tác động Lực tác động lên pít – tơng tính theo công thức: Fz = A.pe – FR – FF Trong đó: Fz [daN]: A D Lực tác động lên pít – tơng cm Diện tích Pistong D [cm]: Đường kính pít – tơng pe [bar]: Ap suất khí nén xy – lanh FR [bar]: Lực ma sát, phụ thuộc vào chất lượng bề mặt pít –tơng xy – lanh, vận tốc chuyển động pít – tơng, loại vịng đệm Trong trạng thái vận hành bình thường, lực ma sát FR ≈ 0,15 A.p FF [bar]: Lực lò xo Xy – lanh tác dụng đơn sử dụng cho thiết bị, đồ gá kẹp chi tiết Hình 4.2: Ký hiệu xy – lanh tác dụng đơn 4.1.2 Xy – lanh màng: Nguyên lý hoạt động xy – lanh màng tương tự xy – lanh tác dụng đơn Xy – lanh màng kiểu cuộn có khoảng chạy lớn xy – lanh màng kiểu hộp Do khoảng chạy pít – tơng nhỏ (lớn = 80 mm), xy – lanh màng sử dụng điều khiển ô tô (điều khiển phanh, ly hợp …), cơng nghiệp hóa chất Khoa Điện – Điện tử 41 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.2: Xy – lanh màng 4.1.3 Xy – lanh tác dụng hai chiều (xy – lanh tác dụng kép): Nguyên tắc hoạt động xy – lanh tác dụng kép áp suất khí nén dẫn vào hai phía xy – lanh Xy – lanh tác dụng kép khơng có giảm chấn Hình 4.2: Xy – lanh tác dụng kép khơng có giảm chấn 4.1.4 Xy – lanh tác dụng kép có giảm chấn Nhiệm vụ cấu giảm chấn ngăn chận va đập pít – tơng vào thành xy – lanh vị trí cuối khoảng chạy Nguyên lý hoạt động xy – lanh tác dụng kép có giảm chấn cuối khoảng chạy Người ta dùng van tiết lưu chiều để thực nhiệm vụ giảm chấn Khoa Điện – Điện tử 42 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.3: Xy – lanh tác dụng kép có giảm chấn cuối hành trình 4.1.5 Xy - lanh khơng có cần pít – tơng: Xy – lanh khơng có cần pít – tơng có ưu điểm so với loại xy – lanh có cần pít – tơng chiều dài thiết kế nửa chia làm loại: - Xy – lanh kiểu dây đai hay băng da - Xy – lanh kiểu rãnh then hoa - Xy – lanh với ly hợp nam châm Hình 4.4: Xy lanh khơng có cần pít- tơng - Xy – lanh nhiều vị trí điều chỉnh: Xy – lanh có nhiều vị trí điều chỉnh gồm hai xy – lanh tác dụng kép nối lại với Như cửa nối 1, 2, 3, hoán vị nhận vị trí tương ứng Hình 4.5: Xy- lanh nhiều vị trí điều chỉnh Khoa Điện – Điện tử 43 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Xy – lanh với pít – tơng rỗng Hình 4.6: Xy-lanh với pít - tơng rỗng Xy – lanh va đập Cấu tạo nguyên lý làm việc xy - lanh va đập (Hình 4.50): Xy lanh chia thành buồng A B Ngăn buồng, có lỗ tiết lưu cho khí nén ngồi Trạng thái bình thường (giai đoạn 1), buồng B thơng với áp suất khí P2 Khi có tín hiệu X, khí nén vào buồng A, áp suất P2 ban đầu tác động vào bề mặt diện tích nhỏ xy - lanh (giai đoạn 2) Chỉ thời gian ngắn, áp suất P2 tác động lên bề mặt xy - lanh buồng A, áp lực tăng lên đột ngột (giai đoạn 3) đẩy mạnh xy - lanh xuống Hình 4.7: Cấu tạo nguyên lý hoạt động xy – lanh va đập Khoa Điện – Điện tử 44 Trường Cao đẳng nghề Nam Định