Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề Điện công nghiệp)

UBND TỈNH NAM ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NAM ĐỊNH ThS Trần Đức Nghị (Chủ biên) ThS Trần Đức Nghị ( Chỉnh sửa) GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN (Dùng cho hệ cao đẳng nghề Điện công nghiệp) (chỉnh sửa lần 2) NĂM 2014 Giáo trình điều khiển điện – khí nén CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN * MỤC ĐÍCH U CẦU - Mục đích: Chương nhằm cung cấp cho người đọc kiến thức trình phát triển hệ thống điều khiển khí nén, ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén đơn vị tính toán - Yêu cầu: + Hiểu ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén, từ phát huy nhửng ưu điểm hạn chế nhược điểm + Hiểu rõ khả ứng dụng khí nén từ ứng dụng vào trường hợp cụ thể + Nắm đơn vị tính tốn khí nén để tính tốn thiết kế hệ thống khí nén phù hợp với yêu cầu Bài 1: Vài nét phát triển Ứng dụng khí nén có từ thời trước cơng ngun Ví dụ: Nhà triết học người Hi Lạp Ktesibios học trị ơng Heron chế tạo thiết bị bắn tên hay ném đá Sau có số phát minh sáng chế hai ơng: thiết bị đóng, mở cửa nén, bơm, súng phun lửa ứng dụng Tuy nhiên phát triển khoa học kỹ thuật thời khơng đồng bộ, kết hợp kiến thức học, vật lý, vật liệu … cịn thiếu, phạm vi ứng dụng khí nén cịn yếu Mãi kỷ thứ 17, nhà kỹ sư chế tạo người Đức Ottovon nhà toán học triết học người pháp Pascal nhà vật lý người pháp Denis Papin xây dựng tảng ứng dụng khí nén Trong kỷ thứ 19, máy móc thiết bị sử dụng lượng khí nén phát minh như: thư vận chuyển ống khí nén, phanh khí nén, búa tán đinh khí nén Trong lĩnh vực xây dựng đường hầm xuyên dãy núi Alpes Thụy sĩ lần người ta sử dụng nén với công suất lớn Váo năm 70 kỷ thứ 19 xuất Pari trung tâm sử dụng lượng khí nén với cơng suất lớn Khí nén vận chuyển đường ống tới nơi tiêu thụ có bán kính 250mm dài nhiều km Tại khí nén nung nóng lên nhiệt độ từ 500C đến 150 0C để tăng công suất truyền động động cơ, thiết bị búa Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Với phát triển mạnh mẽ lượng điện, vai trò sử dụng lượng nén giảm dần Tuy nhiên việc sử dụng lượng khí nén vẩn đóng vai trị cốt yếu lĩnh vực mà sử dụng lượng điện nguy hiển, sử dụng lượng khí nén dụng cụ nhỏ truyền với vận tốc cao,những thiết bị búa hơi, dụng cụ dập, tán đinh … nhiều dụng cụ, đồ gá kẹp chặt máy Thời gian sau chiến tranh giới thứ 2, việc ứng dụng lượng khí nén lĩnh vực điều khiển phát triển mạnh mẽ Với dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén sáng chế ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, kết hợp khí nén với điện – điện tử nhân tố định cho phát triển kỹ thuật điều khiển tương lai Bài 2: Khả ứng dụng khí nén Trong lĩnh vực điều khiển Sau chiến tranh giới thứ 2, vào năm 50 60 kỷ thứ 20, thời gian phát triển mạnh mẽ giai đoạn tự động hóa trình sản xuất, kỹ thuật điều khiển khí nén phát triển mạnh mẽ đa dạng nhiều lĩnh vực khác Chỉ riêng Cộng hòa liên bang Đức có 60 hãng chuyên sản xuất phần tử khì nén Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng nhiều lĩnh vực khác thiết bị phun sơn, loại đồ gá kẹp, chi tiết nhựa, chất dẻo, sử dụng lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh mơi trường tốt an toàn cao Ngoài hệ thống điều khiển khí nén sử dụng dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra lị hơi, thiết bị mạ, đóng gói bao bì cơng nghiệp hóa chất Hệ thống truyền động a, Các dụng cụ, thiết bị máy va đập Các thiết bị, máy móc lĩnh vực khai thác khai thác đá, khai thác than, cơng trình xây dựng xây dựng hầm mỏ, đường hầm … b, Truyền động quay Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Truyền động động quay với cơng suất lớn lượng khí nén với giá thành lớn Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén với động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhỏ 30% so với động điện có cơng suất Những dụng cụ vặn vít từ M4 đến M300, máy khoan công suất khoảng 3,5KW, máy mài công suất khoảng 2,5KW máy mài với cơng suất nhỏ với số vịng quay cao 100.000 vịng/phút khả sử dụng động khí nén phù hợp c, Truyền động thẳng Vận dụng truyền động áp suất khí nén cho chuyển động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chặt chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia công gỗ, thiết bị lám lạnh, hệ thống phanh hãm ô tô d, Trong hệ thống đo kiểm tra Dùng thiết bị đo kiểm tra chất lượng sản phẩm Ưu, nhược điểm hệ thóng truyền động khí nén a, Ưu điểm - Do khả chịu nén lớn khơng khí, trích chứa khí nén cách thuận lợi Như có khả ứng dụng để thành lập trạm trích chứa khí nén - Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẩn - Đường dẫn khí nén khơng cần thiết (ra ngồi khơng khí) - Chi phí thấp để thiết lập hệ thống truyền động khí nén, phần lớn xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén có sẵn - Hệ thống phịng ngửa áp suất giới hạn đảm bảo b, Nhược điểm - Lực truyền tải trọng thấp - Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi, khả đàn hồi khí lớn, khơng thể thực chuyển động thẳng quay Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén - Dịng khí nén thoát đường ống dẫn gây nên tiếng ồn Hiện lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với với điện, điện tử Cho nên khó xác định cách xác, rõ ràng ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển Tuy nhiên so sánh số khía cạnh, đặc tính truyền động khí nén truyền động cơ, điện Một số đặc điểm hệ thống truyền động khí nén a Độ an toàn tải Khi hệ thống đạt áp suất làm việc tới hạn, truyền động an tồn khơng có cố, hư hỏng xảy b Sự truyền tải lượng Tổn thất áp suất giá đầu tư cho mạng truyền tải khí nén tương đối thấp c Tuổi thọ bảo dưỡng Hệ thống điều khiển truyền động nén hoạt động tốt, mạng đạt tới áp suất tới hạn không gây nên ảnh hưởng môi trường Tuy nhiên hệ thống đỏi hỏi cao vấn đề lọc chất bẩn áp suất khơng khí hệ thống d Khả thay phần tử, thiết bị Trong hệ thống truyền động khí nén, khả thay phần tử dễ dàng e Vận tốc truyền Do trọng lượng phần tử hệ thống điều khiển khí nén nhỏ, khả dãn nở áp suất khí lớn , nên truyền động đạt vận tốc cao f Khả điều chỉnh lưu lượng dòng áp Truyền động khí nén có khả điều chỉnh lưu lượng áp suất cách đơn giản Tuy nhiên với thay đổi tải trọng tác động vận tốc bị thay đổi g Vận tốc truyền tải Vận tốc truyền tải xử lý tin hiệu tương đối chậm Đơn vị đo hệ thống điều khiển khí nén a Áp suất Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Đơn vị áp suất theo hệ số đo lường SI Pascal Pascal áp suất phân bố lên bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt đo Newton 1Pascal = N/m2 Trong thực tế người ta dùng đơn vị bội Pascal Megapascal 1Mpa = 1.000.000Pa Ngoài dùng đơn vị bar bar = 100.000Pa Trong thực tế người ta coi bar = 1at b.Lực Đơn vị lực Newton (N) Newton lực tác động lên đối trọng có khối lượng 1kg với gia tốc 1m/s2 1N = 1kg m s2 c Công Đơn vị công Joule (J) Joule công sinh tác động lực 1N để vật thể dịch chuyển quãng đường 1m 1J = Nm d Công suất Đơn vị công suất Watt Watt công suất thời gian giây sinh lượng Joule 1W = Nm/s CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Cho biết ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén Câu 2: Cho biết khả ứng dụng hệ thống điều khiển khí nén điều khiển Câu 3: Cho biết đơn vị để tính tốn hệ thống khí nén Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén CHƯƠNG 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN * MỤC ĐÍCH U CẦU - Mục đích: Trang bị cho người đọc kiến thức máy nén khí, lọc khí, phương pháp xử lý khí nén - Yêu cầu: - Hiểu nguyên lý hoạt động máy nén khí - Hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động , ưu nhược điểm loại máy nén khí, từ có khả ứng dụng vào trường hợp điều khiển cụ thể - Hiểu ứng dụng lọc khí, - Hiểu rõ phương pháp xử lý khí nén Bài 1: MÁY NÉN KHÍ Áp suất tạo từ máy nén, lượng học động điện động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt I Nguyên tắc hoạt động phân loại máy nén khí: 1.Nguyên tắc hoạt động - Ngun lý thay đổi thể tích Khơng khí dẫn vào buồng chứa, thể tích buồng chứa nhỏ lại Như theo định luật Boy - Mariotte, áp suất buồng chứa tăng lên Các lọai máy nén khí hoạt động theo nguyên lý kiểu pit tông, bánh răng, cánh gạt - Ngun lý động Khơng khí dẫn vào buồng chứa, áp suất khí nén tạo động bánh dẫn Nguyên tắc hoạt động tạo lưu lượng công suất lớn Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý máy nén khí kiểu ly tâm Phân loại: - Theo áp suất: * Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15 bar * Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15 bar * Máy nén khí áp suất cao p ≥ 300 bar - Theo nguyên lý hoạt động: * Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén * Máy nén khí kiểu pít - tơng, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít * Máy nén khí tua - bin: Máy nén khí kiểu ly tâm máy nén khí theo chiều trục Phạm vi ứng dụng loại máy nén khí: Thơng số kỹ thuật để chọn máy nén khí áp suất p lưu lượng Q Hình 2.1:Phạm vi ứng dụng máy nén khí II Cấu tạo nguyên lý hoạt động loại máy nén khí Máy nén khí kiểu pít - tơng: Ngun lý hoạt động máy nén khí kiểu pít - tơng cấp biểu diễn Hình 2.2: Ngun lý hoạt động máy nén khí kiểu pít - tơng cấp Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Máy nén khí kiểu pít - tơng cấp hút lưu lượng đến 10m3/phút áp suất nén từ đến 10 bar Máy nén khí kiểu pít - tơng hai cấp nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khí kiểu pít - tơng cấp hai cấp thích hợp cho hệ thống điều khiển khí nén cơng nghiệp Máy nén khí kiểu pít - tơng phân loại theo cấp số nén, loại truyền động phương thức làm nguội khí nén Ngồi người ta cịn phân loại theo vị trí pít - tơng * Ưu điểm : Cứng vững, hiệu suất cao, kết cấu, vận hành đơn giản * Khuyết điểm : Tạo khí nén theo xung, thường có dầu, ồn Máy nén khí kiểu cánh gạt -Ngun lý hoạt động Khơng khí hút vào buồng hút (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn -a) Nhờ rôto stato đặt lệch khoảng lệch tâm e, nên rơto quay theo chiều sang phải, khơng khí vào buồng nén (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn a - b) Sau khí nén vào buồng đẩy (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn b - c) Lưu lượng tính theo cơng thức sau: QV  q  n1 60 Trong đó: [m]: Chiều dày cánh gạt Z: Số cánh gạt n(v/ph): Số vịng quay rơto e[m]: Độ lệch tâm D[m]: Đường kính stato b[m]: Chiều rộng cánh gạt Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu cánh gạt - Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt cấp Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt cấp (hình 2.3) bao gồm: thân máy (1), mặt bích thân máy, mặt bích trục, rơto (2) lắp trục Trục rôto (2) lắp lệch tâm e so với bánh dẫn chuyển động Khi rơto (2) quay trịn, tác dụng lực ly tâm cánh gạt (3) chuyển động tự rãnh rôto (2) đầu cánh gạt (3) tựa vào bánh dẫn chuyển động Thể tích giới hạn cánh gạt bị thay đổi Như trình hút nén thực Để làm mát khí nén, thân máy có rãnh để dẫn nước vào làm mát Bánh dẫn bôi trơn quay tròn thân máy để giảm bớt hao mòn đầu cánh tựa vào Hình 2.4:Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt * Ưu điểm : kết cấu gọn, máy chạy êm, khí nén khơng bị xung * Khuyết : hiệu suất thấp, khí nén bị nhiễm dầu Khoa Điện – Điện tử 10 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Biểu đồ trạng thái Mạch điều khiển Khoa Điện – Điện tử 86 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 5.37: Sơ đồ mạch điện 5.5 Các toán ứng dụng Bài 1: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau công nghệ sau: - Nhấn nút nhấn N1 xilanh - Xilanh chạm S1 sau khoảng thời gian xilanh - Cho biết van sử dụng van 5/2 cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Khoa Điện – Điện tử Tên dụng cụ thiết bị Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí 87 Sồ lượng 1 1 10m Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Trình tự thực hành Các bước công việc Bước 1: Chuẩn bị kiểm tra thiết bị Bước 2: Thiết kế mạch khí nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ 1 Thao tác thực Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ hành thiết bị - Kiểm tra hoạt - Thiết bị phải hoạt - Xilanh động xilanh động tốt - Van - Kiểm tra hoạt - Dây dẫn khí khơng - Dây dẫn động van bị dị khí - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí - Mạch thiết kế phải - Thiết kế mạch hoạt động yêu khí nén cầu - Thiết kế điều - Mạch đơn giản, tiết chỉnh tốc độ kiệm vật tư thiết bị xilanh van tiết lưu - Thiết kế mạch điện điều khiển - Đảm bảo đấu lắp - Đấu lắp xilanh - Xilanh yêu cầu kỹ thuật - Van với van tiết lưu - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo không bị - Dây dẫn lưu với van điều dị khí cửa van khí khiển xilanh - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Khoa Điện – Điện tử 88 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Bài 2: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau công nghệ sau: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau: Nhấn đồng thời hai nút N1 N2 xilanh A B đồng thời (A rachạm S1,B chạm S4), xilanh A B xong xilanh A về, A chạm S1 sau khoảng thời gian 5s B Nhấn nút N3 xilanh A B vị trí ban đầu Cho biết van sử dụng van 5/2 hai cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Tên dụng cụ thiết bị Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ Trình tự thực hành Các bước Thao tác thực Yêu cầu kỹ thuật công việc hành Bước 1: - Kiểm tra hoạt - Thiết bị phải hoạt Chuẩn bị động xilanh động tốt kiểm - Kiểm tra hoạt - Dây dẫn khí khơng tra thiết bị động van bị dị - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí Bước 2: - Thiết kế mạch - Mạch thiết kế phải Thiết kế khí nén hoạt động yêu Khoa Điện – Điện tử 89 Sồ lượng 1 1 10m 1 Dụng cụ thiết bị - Xilanh - Van - Dây dẫn khí Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén mạch khí nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử Bài 3: - Thiết kế điều cầu chỉnh tốc độ - Mạch đơn giản, tiết xilanh van kiệm vật tư thiết bị tiết lưu - Thiết kế mạch điện điều khiển - Xilanh - Đấu lắp xilanh - Đảm bảo đấu lắp với van tiết lưu yêu cầu kỹ thuật - Van - Dây dẫn - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo khơng bị dị khí cửa van khí lưu với van điều xilanh khiển - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau: Nhấn nút N1 xilanh A ra, A chạm S2 xilanh B ra, B chạm S4 sau khoảng thời gian xilanh B về, B chạm S3 sau khoảng thời gian xilanh A Nhấn nút N2 xilanh A B vị trí ban đầu Cho biết van sử dụng van 5/2 cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Tên dụng cụ thiết bị Sồ lượng Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí 10m Khoa Điện – Điện tử 90 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Trình tự thực hành Các bước công việc Bước 1: Chuẩn bị kiểm tra thiết bị Bước 2: Thiết kế mạch khí nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ 1 Thao tác thực Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ hành thiết bị - Kiểm tra hoạt - Thiết bị phải hoạt - Xilanh động xilanh động tốt - Van - Kiểm tra hoạt - Dây dẫn khí khơng - Dây dẫn động van bị dị khí - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí - Mạch thiết kế phải - Thiết kế mạch hoạt động yêu khí nén cầu - Thiết kế điều - Mạch đơn giản, tiết chỉnh tốc độ kiệm vật tư thiết bị xilanh van tiết lưu - Thiết kế mạch điện điều khiển - Đảm bảo đấu lắp - Đấu lắp xilanh - Xilanh yêu cầu kỹ thuật - Van với van tiết lưu - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo không bị - Dây dẫn lưu với van điều dị khí cửa van khí khiển xilanh - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Khoa Điện – Điện tử 91 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Bài 4: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau: Nhấn đồng thời hai nút N1 N2 xilanh A B đồng thời (A rachạm S1,B chạm S4), xilanh A B xonng xilanh A về, A chạm S1 sau khoảng thời gian 5s B Nhấn nút N3 xilanh A B vị trí ban đầu Cho biết van sử dụng van 5/2 cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Trình tự thực hành Các bước công việc Bước 1: Chuẩn bị kiểm tra thiết bị Bước 2: Thiết kế mạch khí Tên dụng cụ thiết bị Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ Thao tác thực hành - Kiểm tra hoạt động xilanh - Kiểm tra hoạt động van - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí - Thiết kế mạch khí nén - Thiết kế điều Khoa Điện – Điện tử 92 Yêu cầu kỹ thuật - Thiết bị phải hoạt động tốt - Dây dẫn khí khơng bị dị Sồ lượng 1 1 10m 1 Dụng cụ thiết bị - Xilanh - Van - Dây dẫn khí - Mạch thiết kế phải hoạt động yêu cầu Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử chỉnh tốc độ - Mạch đơn giản, tiết xilanh van kiệm vật tư thiết bị tiết lưu - Thiết kế mạch điện điều khiển - Đấu lắp xilanh - Đảm bảo đấu lắp - Xilanh với van tiết lưu yêu cầu kỹ thuật - Van - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo không bị - Dây dẫn lưu với van điều dị khí cửa van khí khiển xilanh - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Bài 5: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau: Nhấn nút N1 xilanh A ,A chạm S2 xilanh B ra, B chạm S4, sau thời gian 3S xilanh B về, B chạm S3 A Nhấn nút N2 xilanh A B vị trí ban đầu Cho biết van sử dụng van 5/2 cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Khoa Điện – Điện tử Tên dụng cụ thiết bị Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí 93 Sồ lượng 1 1 10m Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Trình tự thực hành Các bước công việc Bước 1: Chuẩn bị kiểm tra thiết bị Bước 2: Thiết kế mạch khí nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ 1 Thao tác thực Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ hành thiết bị - Kiểm tra hoạt - Thiết bị phải hoạt - Xilanh động xilanh động tốt - Van - Kiểm tra hoạt - Dây dẫn khí khơng - Dây dẫn động van bị dị khí - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí - Mạch thiết kế phải - Thiết kế mạch hoạt động yêu khí nén cầu - Thiết kế điều - Mạch đơn giản, tiết chỉnh tốc độ kiệm vật tư thiết bị xilanh van tiết lưu - Thiết kế mạch điện điều khiển - Đảm bảo đấu lắp - Đấu lắp xilanh - Xilanh yêu cầu kỹ thuật - Van với van tiết lưu - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo không bị - Dây dẫn lưu với van điều dị khí cửa van khí khiển xilanh - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Khoa Điện – Điện tử 94 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Bài 6: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau: Nhấn nút N1 xilanh A ,A chạm S2 xilanh B ra, B chạm S4, sau thời gian 3S xilanh B về, B chạm S3 A Nhấn nút N2 xilanh A B vị trí ban đầu Cho biết van sử dụng van 5/2 hai cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Tên dụng cụ thiết bị Sồ lượng Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí 10m Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ Trình tự thực hành Các bước công việc Bước 1: Chuẩn bị kiểm tra thiết bị Bước 2: Thiết kế mạch khí nén Thao tác thực hành - Kiểm tra hoạt động xilanh - Kiểm tra hoạt động van - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí - Thiết kế mạch khí nén - Thiết kế điều chỉnh tốc độ xilanh van tiết lưu Khoa Điện – Điện tử 95 Yêu cầu kỹ thuật - Thiết bị phải hoạt động tốt - Dây dẫn khí khơng bị dị Dụng cụ thiết bị - Xilanh - Van - Dây dẫn khí - Mạch thiết kế phải hoạt động yêu cầu - Mạch đơn giản, tiết kiệm vật tư thiết bị Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử - Thiết kế mạch điện điều khiển - Đảm bảo đấu lắp - Đấu lắp xilanh - Xilanh yêu cầu kỹ thuật - Van với van tiết lưu - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo không bị - Dây dẫn lưu với van điều dị khí cửa van khí khiển xilanh - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Bài 7: Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén theo yêu cầu sau: Nhấn nút N1 xilanh A ra, A chạm S2 xilanh B ra, B chạm S4 sau khoảng thời gian xilanh B về, B chạm S3 sau khoảng thời gian xilanh A Nhấn nút N2 xilanh A B vị trí ban đầu Cho biết van sử dụng van 5/2 hai cuộn dây Chuẩn bị dụng cụ thiết bị STT Tên dụng cụ thiết bị Sồ lượng Xilanh Van 5/2 Van tiết lưu Rơ le thời gian Nguồn cấp khí Dây dẫn khí 10m Cơng tắc hành trình Hộp dụng cụ Trình tự thực hành Khoa Điện – Điện tử 96 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Các bước cơng việc Bước 1: Chuẩn bị kiểm tra thiết bị Bước 2: Thiết kế mạch khí nén Bước 3: Đấu lắp mạch khí nén Bước 4: Chạy thử Thao tác thực Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ hành thiết bị - Kiểm tra hoạt - Thiết bị phải hoạt - Xilanh động xilanh động tốt - Van - Kiểm tra hoạt - Dây dẫn khí khơng - Dây dẫn động van bị dị khí - Kiểm tra máy nén khí - Kiểm tra dây dẫn khí - Thiết kế mạch - Mạch thiết kế phải khí nén hoạt động yêu - Thiết kế điều cầu chỉnh tốc độ - Mạch đơn giản, tiết xilanh van kiệm vật tư thiết bị tiết lưu - Thiết kế mạch điện điều khiển - Đảm bảo đấu lắp - Đấu lắp xilanh - Xilanh yêu cầu kỹ thuật - Van với van tiết lưu - Đấu lắp van tiết - Đảm bảo không bị - Dây dẫn lưu với van điều dị khí cửa van khí khiển xilanh - Đấu lắp van điều khiển với nguồn khí - Đấu lắp mạch điện điều khiển - Kiểm tra mạch khí nén trước khí cấp nguồn khí - Cấp nguồn khí theo dõi hoạt động Nếu chưa hoạt động sửa lỗi Khoa Điện – Điện tử 97 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN 1.1 Lịch sử đời ………………………………………… ………………1 1.2 Khả ứng dụng khí nén ……………………………………….2 1.3 Ưu, nhược điểm hệ thóng truyền động khí nén …………… 1.4 Đơn vị đo hệ thống điều khiển khí nén ………………………… CHƯƠNG 2: CUNG CẤP VÀ XỬ LÝ NGUỒN KHÍ NÉN 2.1 Máy nén khí ……………………………………………………………4 2.1.1 Nguyên tắc hoạt động phân loại máy nén khí …………………… 2.1.2.Máy nén khí kiểu cánh gạt ……………………………………………6 2.1.3 Máy nén khí kiểu trục vít …………………………………………….8 2.1.4 Máy nén khí kiểu Root …………………………………………… 10 2.2 Thiết bị xử lý khí nén ……………………………………………… 11 2.2.I Yêu cầu khí nén ………………………………………………… 11 2.2.2 Bộ lọc ……………………………………………………………… 12 2.2.3 Các phương pháp xử lý khí nén ………………………………… 15 CHƯƠNG 3: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 3.1 Van đảo chiều …………………………………………………… 19 3.1.I Nguyên lý hoạt động chung …………………………………………19 3.1.2 Ký hiệu van đảo chiều ………………………………………………20 3.1.3 Tín hiệu tác động …………………………………………………….22 3.2 Van đảo chiều có vị trí “khơng” (khơng trì) …………………… 23 Khoa Điện – Điện tử 98 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén 3.3.Van đảo chiều khơng có vị trí “khơng” (có trì) ………………… 28 3.4 Van chặn …………………………………………………………… 30 3.5 Van an toàn …………………………………………………………… 31 3.6 Van tiết lưu ……………………………………………………………32 3.7 Van áp suất, van chân không ………………………………………….33 CHƯƠNG 4: PHẦN TỬ CHẤP HÀNH 4.1 Xilanh …………………………………………………………………39 4.1.1 Xy – lanh tác dụng đơn …………………………………………… 39 4.1.2 Xy – lanh màng …………………………………………………….40 4.1.3 Xy – lanh tác dụng hai chiều (xy – lanh tác dụng kép) …………….41 4.1.4 Xy – lanh tác dụng kép có giảm chấn ………………………………41 4.1.5 Xy - lanh khơng có cần pít – tơng ………………………………… 42 4.2 Động khí nén …………………………………………………… 44 4.2.1 Giới thiệu chung ………………………………………………… 44 4.2.2 Các loại động khí nén ……………………………………45 CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 5.1 Khái niệm …………………………………………………………… 54 5.2 Hệ thống điều khiển khí nén ………………………………………….56 5.2.1 Điều khiển trực tiếp …………………………………………………56 5.2.2 Điều khiển gián tiếp ……………………………………………… 57 5.2.3.Mạch điều khiển gián tiếp xy - lanh tác dụng đơn có phần tử nhớ ….58 5.2.4 Điều khiển tùy động theo thời gian …………………………………58 5.3 Hệ thống điều khiển điện – khí nén ………………………………… 63 5.3.1 Các phần tử điện khí nén ……………………………………………63 Khoa Điện – Điện tử 99 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén 5.3.2 Các phần tử điện …………………………………………………….64 5.3.3 Mạch điều khiển điện - khí nén với xy – lanh …………………….73 5.3.2 Mạch điều khiển điện - khí nén với xy – lanh …………………….78 5.5 Các toán ứng dụng ……………………………………………… 86 Khoa Điện – Điện tử 100 Trường Cao đẳng nghề Nam Định ... chiều Khoa Điện – Điện tử 40 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Khoa Điện – Điện tử 41 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén IV Van... – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén * Máy nén khí kiểu pít - tơng, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít * Máy nén. .. dẫn khí gây nên Khoa Điện – Điện tử 13 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén ăn mịn, rỉ sét ống phần tử hệ thống điều khiển Vì vậy, khí nén sử dụng hệ thống khí nén