Thực hành truyền động thủy lực và khí nén

Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén GVHD:Th.S Trần Ngọc HảiLỜI MỞ ĐẦU “Hệ thống truyền động thủy khí” là một môn học quan trọng trong chuyên ngành cơ khí nói chung và

Trang 1

Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

LỜI MỞ ĐẦU

“Hệ thống truyền động thủy khí” là một môn học quan trọng trong chuyên ngành

cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo máy nói riêng Trong quá trình học nhà trường, và các thầy trong khoa đã đưa vào học nhằm giúp SV hiểu và thực hành bộ môn này một cách tốt nhất để SV không bỡ ngỡ khi đi làm sau này.Hiện nay, kỹ thuật truyền động hệ thủy lực đã phát triển mạnh ở các nước công nghiệp Kỹ thuật này được ứng dụng để truyền động cho những cơ cấu có công suất lớn, thực hiện điều khiển logic cho các thiết bị hoặc dây chuyền thiết bị tự động, đặc biệt nhờ khả năng truyền động được vô cấp mà nó được ứng dụng để điều khiển vô cấp tốc độ, tải trọng và vị trí của cơ cấu chấp hành Ứng dụng hệ thủy lực để điều khiển các thiết bị như máy ép điều khiển số, robot công nghiệp, máy CNC hoặc trong các dây chuyền sản xuất tự động.

Nền công nghiệp hiện đại hóa không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại Vì vậy thiết kế những quy trình công nghệ mới đem lại hiệu quả kinh tế cao là hướng phát triển chung, trong đó nghành cơ khí góp một vai trò không nhỏ.

Việc thiết kế những dây chuyền hiện đại đã đem lại lợi ích không nhỏ về sức lao động thủ công và lợi ích kinh tế vì vậy việc thưc hành thiết kế những mạch mô phỏng làm việc bằng thủy lực và khí nén giúp sinh viên làm quen với nó, và củng cố thêm học phần lý thuyêt đã học.Điều quan trọng trong bộ môn này là tập cho SV biết được cách hiểu những

mô hình đơn giản để sau này ứng dụng tư duy vào những vấn đề phức tạp hơn.

“THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN” giúp sinh viên

tổng quan lại những gì đã được thưc hành và chuẩn bị cho các học phần có liên quan.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải đã giảng dạy và giúp đỡ chúng em trong quá trình học bộ môn này trên cả phần lý thuyết và thực hành Trong quá trình làm bài báo này với kiến thứ hạn hẹp nên em không thể trách khỏi những sai sót về mặt kiến thức cũng như trình bày Kính mong thầy xem xét và chỉ bảo để

em có được những tiến bộ sau này…

Em xin chân thành cảm ơn!!!

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐỀ BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Học phần: TH Truyền động thủy lực và khí nén

KHOA CƠ KHÍ Nhóm: 02C

Câu 1: Tổng quan phần mềm mô phỏng hệ truyền động thủy lực và khí nén Trình bày các bước để

thiết lập mô phỏng một mạch khí nén sau đây:

Câu 2: Tổng quan các phần tử tại phòng thí nghiệm truyền động và điều khiển thủy khí Phương

pháp thiết kế, lắp ráp một mạch điều khiển (cho ví dụ cụ thể)

Ghi chú: - Sinh viên có thể viết tay hoặc đánh máy trên khổ giấy A4

- Không được sao chép lẫn nhau

GVHDTRẦN NGỌC HẢI

Xilanh A

P RS

a0 a1

-Xilanh B

P RS

b0 b1

-01

RP

01RP

01

RP

S0

P

-R0

1

RP

01RP

x

Trang 3

BÁO CÁO THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG

THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN

CÂU I: Tổng quan phần mềm mô phỏng hệ truyền động thủy lực và khí nén Trình bày các bước để thiết lập mô phỏng một mạch khí nén?

1/ Tổng quan phần mềm mô phỏng hệ truyền đ ộng thủy lực và khí nén:

Tổng quan về phần mềm Automation Studio 5.0.

Việc thiết kế, lắp ráp mạch truyền động và điều khiển khí nén tại phòng thí nghiệm truyền động

và điều khiển thủy khí – khoa CƠ KHÍ –Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG được thực hiện sau khi đã được thiết kế mô phỏng hệ truyền động thủy lực – khí nén trên máy vi tính bằng phần mềm Automation Studio

Automation Studio là phần mềm mô phỏng hệ điều khiển thủy lực – khí nén của hãng FAMIC Technilogies Với Automation, việc thiết kế mô phỏng hệ thủy – khí trở nên đơn giản ,nhanh chóng hơn nhờ có simulation hiệu quả, nó mang tính trực quan nên chúng ta rất dễ hiểu Mặt khác, với hệ thủy khí được mô phỏng mang tính trực quan và dễ sử dụng

Automation Studio có thể tính toán thiết kế, mô phỏng một cách trực quan quá trình động học của từng phần tử trong hệ thống thủy lực ở các chế độ làm việc khác nhau khi co quá trình điều khiển bằng hệ thống thủy lực hay kết hợp Ngoài ra hết hợp các đường đặc tính và hình mô phỏng động xuấ

ra từ phần mềm khi điều khiển, chúng ta có thể đánh giá được quá trình làm việc của từng máy Trên

cơ sở đó vận dụng vào quá trình làm việc của nó trong thực tế

Automation Studio là phần mềm mô phỏng thích hợp trong công tác học tập, nghiên cứu…Để thao tác với Automation thì chúng ta phải nắm vững về nguyên lý kết cấu và điều khiển của hệ thủy lực –khí nén ,trên cơ sở đó sẽ xây dựng một sơ đồ mô phỏng hoàn chỉnh

**Bản thân chương trình bao gồm 3 phần hỗ trợ chính,đó là:

- Bộ soạn thảo biểu đồ(Diagram Editor): Cung cấp cho bạn cách tạo, mô phỏng biểu

đồ và làm báo cáo

- Tham khảo đề tài(Project Explorer): Giải quyết việc quản lý file, và phân loại tất cả

các tài liệu được liên kết với đề tài mô phỏng

-Thư viện tìm kiếm(Library Explorer): cung cấp những thư viện dạng ký hiệu của các phần

tử thủy lực, khí nén , cần thiết cho việc tạo biểu đồ để làm nên 1 đề tài theo yêu cầu

** Bắt đầu làm việc với Automation Studio 5.0

Trang 4

- Để bắt đầu làm việc với A.S ta nhấp chuột đúp vào biểu tượng Automation Studio 5.0.lnk trên desktop.

Khi đó, cửa sổ chính của A.S sẽ mở ra như hình dưới đây:

Trên thanh công cụ Toolbars sẽ có biểu tượng của các công cụ mà chúng ta

sẽ sử dụng Ở đây có 3 thành phần chính mà ta đã đề cập ở trên là :

- Diagram Editor (bộ soạn thảo biểu đồ)

- Project Exploren (tham khảo đề tài)

- Library Exploren (thư viện tìm kiếm)

1) Diagram (Bộ soạn thảo biểu đồ)

Phần này giới thiệu những thành phần nằm trong cửa sổ chính của A.S Các mục này được

chia làm 2 loại là : Tĩnh và Động.

Trang 5

Trong đó:

A : Khối tiêu đề (tĩnh)

B : Khối trình đơn (tĩnh)

C : Dải các công cụ khác nhau (tĩnh)

D : Thư viện tìm kiếm (động)

E : Tham khảo đề tài (động)

F : Bật trình đơn – ví dụ (động)

(Thực hiện bằng cách nhấn chuột phải vào nền của diagram (biếu đồ) đang thiết kế)

1.1) Simulation Toolbar (Thanh công cụ mô phỏng)

Thanh công cụ để mô phỏng của bộ soạn thảo biểu đồ (Diagram Editor) bao gồm các dạng nút

nhấn :

Trang 6

A : Normal (bình thường) - mô phỏng mạch ở tốc độ bình thường

B : Stepbystep (từng bước) - mô phỏng mạch ở nơi mà chuột nhấn làm thay đổi 1 chu trình (vòng).

C : Slow Motion (chuyển động chậm) - mô phỏng mạch ở tốc độ chậm nhất.

D : Pause (ngắt mô phỏng)

E : Stop (dừng mô phỏng)

J:Plotter (máy vẽ)

1.2) Insert Toolbar (công cụ chèn):

A : Selection – cho phép chọn một phần tử trong vùng làm việc.

B : Links – tạo liên kết công nghệ.

C : Line – vẽ đường thẳng.

D : Rectangle – vẽ hình chữ nhật

E : Ellipse – vẽ hình elíp

F : % Arc – vẽ đường hình cung

G : Polygon – vẽ hình đa giác

H : Text – chèn hộp văn bản

I : Image – chèn ảnh

J : Field – chèn các trường

2) Library Explorer (Thư viện tìm kiếm):

Thư viện tìm kiếm đưa ra sự đa dạng của lĩnh vực thủy lực, khí, các

đại lượng điều khiển.v.v…Nó cho phép lựa chọn tất cả những phần tử cần

thiết cho cấu trúc của một thành phần cơ bản dựa trên yêu cầu sử dụng

Trang 7

A : Toolbal : công cụ cho phép quản lý, lựa chọn, tạo thư viện và các thành phần.

B : Tab(s) – thanh này cho phép sử dụng để lựa chọn thư viện cung cấp, cho những đòi hỏi về đồ

họa trong việc giảm thiểu mức độ để tạo nên mạch

C : Library window – cho phép sử dụng để hiển thị dạng cây và lựa chọn theo những nhóm và

những họ phần tử thủy- khí đặc biệt.v.v…

D : Component window : cửa sổ các phần tử của thư viện.

3) Kh ởi tạo một Project m ới :

Để khởi tạo một đề án mới ta làm như sau :

Trang 8

Hộp thoại Project Template

2 Chọn dạng cần thiết hoặc không (None) nếu không có dạng giá trị mà bạn cần.

3 Cái này giúp bạn thực hiện mọi lựa chọn đã hoàn tất Nhấn vào nútOK để tạo một đề án mới.

Một đề án mới đồng nhất giúp lựa chọn được cách mở ra trên màn hình, sẽ

tốt như bạn nhìn thấy trong cửa sổ nhỏ của Project Explorer.

* Để khởi tạo một hồ sơ mới (new document) thì đầu tiên phải tạo một biểu

đồ mới (new diagram) bằng cách :Nhấn File → New → Diagram

4)

* Hộp thoại đặc tính phần tử :Để hiển thị và điều chỉnh một đặc tính,nhấn trên cây cấu trúc phầntửđể điều chỉnh Khi đó hiện ra bảng sau :

Trang 9

*Hộp thoại đặc tính phần tử này thường là sự cấu thành những phần sau :

A – Thanh tiêu đề Đây là thanh chứa tên của hộp thoại được kế tiếp nhau bằng tên củaphần tử

B – Cửa sổ hiển thị Cửa sổ này hiển thị ký hiệu của phần tử Nó sẽ hiển thị dạng mà

phần tử được chỉnh sửa

C – Cây cấu trúc của nhóm Cửa sổ này xuất hiện chỉ khi có một nhóm các phần tử.

D – Cửa sổ hiển thị của một họ giá trị đặc tính Ta chỉ việc di chuyển chuột và chọn bằng cách nhấn

chuột trái vào các dòng trên cửa sổ

E – Phần đặc tính Phần này hiển thị sự điều chỉnh trong trường đặc tính của nhánh

đặc tính được chọn

F – Hơn/Kém Nút này cho phép sử dụng để hiển thị hoặc tắt vùng đặc tính (Advanced Data) của

phần tử

G – Áp dụng Nút này cho phép sử dụng để bắt buộc có sự chỉnh sửa trên đặc tính.

H – Đặt lại Nút này cho phép sử dụng để loại bỏ chỉnh sửa trước sự hợp lệ với nút áp dụng (Apply).

I – Giúp đỡ.

J – Đóng.

Trang 10

5) Component Builcler : Xây dựng phần tử.

Các phần tử có sẵn là những cái liên kết với :

- Xy lanh thủy, khí

- Van có hướng thủy, khí

- Van thủy lực có hướng theo tỷ lệ

- Dãy khí

Ví dụ: Thiết kế một xy lanh :

Nhấn chuột đúp vào biểu tượng xy lanh

Khi đó xuất hiện Component properties (Đặc tính phần tử).

A – Dạng xy lanh Cái này cho phép sử dụng để chọn một trong các cách tạo dạng xy lanh như :

- Tác dụng đơn (kiểu co rút).

- Tác dụng đơn (kiểu kéo dãn).

- Tác dụng kép(cần tác dụng kép).

- Tác dụng kép (2 cần).

Để thay đổi dạng xy lanh từ 1 xy lanh khác từ thư viện chính cần phải

chọn lựa trong các đặc tính trên

Trang 11

B – Dạng píttông Phần này cho phép sử dụng để chọn kiểu dáng píttông : kiểu từ trường hoặc phi

từ trường

C – Dạng đệm Cái này cho phép để sử tạo nên dạng đệm : không, trái, phải, trái và

phải, biến trái, biến phải, trái và phải biến, trái và biến phải, biến trái và phải

D – Dẫn hướng Cho phép sử dụng để tạo sự có và không dẫn hướng.

E – Cổng vào/ra Cho phép sử dụng để lựa chọn làm cổng vào hay ra <=> cổng hay xả.

F – Cổng xả Cho phép lựa chọn 1 cổng xả.

G – Đầu nối Cho phép chọn 1 trong 10 ống nối.

H – Hãm Chọn cách hãm : (4 lựa chọn không, tác dụng kép, không và NC)

I – Cầu chuyển động: Quay và không quay.

J – Lò xo: Có hoặc không có lò xo.

K – Đường kính của cầu Giá trị 0, 1, 2 hoặc 3.

L – Độ dài thân xy lanh Số nguyên từ 2 → 15.

M – Các cảm biến Để mở mục cảm biến của xy lanh ,ta có 3 loại cảm biến : vị trí , tốc độ và lực.

Tương tự như thiết kế một xilanh như ở trên, ta có thể thiết kế các phần tử thủy lực và khínén khác như: các loại van điều khiển, van đảo chiều, piston, các cảm biến v v

2/ Các bước để thiết lập mô phỏng mạch khí nén trong bài tập này là:

* Sau khi cài đặt xong phần mềm Automation Studio 5.0 ta tiến hành:

- Bước 1 Chạy biểu tượng Automation Studio 5.0 trên màn hình Automation Studio 5.0.lnk

(hoặc Start > Automation Studio 5.0)

- Bước 2 Trên thanh Menu bar, vào File>New Project>Ok

Trang 12

- Bước 3 Click vào biểu tượng Library Explorer ( )> Open Library( ), chọn All File > chọn Main.prl > Open Nó sẽ hiện ra tất cả các đối tượng mà ta cần dùng.

Trang 13

Trang 14

- Bước 4 Thiết lập sơ đồ.

Trang 15

- 4 Van đảo chiều 3/2 – tín hiệu tác động bằng con lăn và lò xo:

- 1 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động bằng nút ấn và lò xo

- 3 Van logic AND

-1 van đảo chiều 4/2 ,tín hiệu tác động bằng khí nén

3/ Các bước thiết lập mô phỏng một mạch khi nén :

1/ Pneumatic/ Double-Acting Cylinder ta có được xilanh

Dùng lệnh copy để tạo ra 2 cái như vậy

2/ Pneumatic /Flow Controls /Throttle Valves/ Variable Non Return Throttle Valve

ta được

3/ Pneumatic / Directional Valves/ 5/2-Way NC sau đó click đúp chuột, vào builder

để hiệu chỉnh.Cuối cùng ta được

Dùng lệnh copy tạo ra 2 cái

Trang 16

4/ Pneumatic / Directional Valves/ 4/2-Way NC sau đó click đúp chuột, vào builder

để hiệu chỉnh.Cuối cùng ta được

Dùng lệnh copy để tạo ra 4 cái như thế này

7/ Pneumatic / ta chọn tín hiệu vào khí nén Pneumatic Pressure Source

Dùng lệnh copy tạo ra 8 cái như vậy

8/ Pneumatic / ta chon tín hiệu khí nén thoát ra Exhaust

* Sau khi chọn được các phần tử ta tiến hành nối dây được hình như yêu cầu

* Bấm “ Normal Simualation” để chạy thử chương trình hoặc Click vào biểu tượng trên Tool Bar.

Trang 17

Trang 19

e) Rơle thời gian

f) Các phần tử thiết bị khác

Chuỗi điều khiển theo nhịp

Khối điều khiển chọn chế độ làm việc Đồng hồ điều chỉnh áp suất(không lọc)

Trang 20

Đầu nối nguồn

Nguồn phân phối Máy nén khí

Trang 21

2 Phương pháp thiết kế, lắp ráp một mạch điều khiển :

Để lắp ráp một mạch điều khiển bằng khí nén tại phòng thí nghiệm trước hết ta phải thiết

kế mô phỏng mạch điều khiển bằng khí nén với phần mềm Automation Studio trên cơ sở đó mới tiến hành lắp ráp thực tế

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	1,38 MB