Lời giải khí nén thủy lực (Bài tập tổng hợp khí nén)

Đề 1: Một hệ thống khí nén một xi lanh tác dụng đơn với những yêu cầu: - Có thể điều chỉnh tốc độ piston đi ra. Tốc độ đi về được tăng cường;- Dùng van đảo chiều điều khiển một phía; cấu trúc điều khiển tự duy trì với hai nút điều khiển: START ( cho hành trình đi ra) và STOP ( cho hành trình rút về).Hãy thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống:a.Điều khiển hoàn toàn bằng khí nén b.Điều khiển điện – khí nén

Trang 1

Đề 1: Một hệ thống khí nén một xi lanh tác dụng đơn với những yêu cầu:

- Có thể điều chỉnh tốc độ piston đi ra Tốc độ đi về được tăng cường;

- Dùng van đảo chiều điều khiển một phía; cấu trúc điều khiển tự duy trì với hai nút điều khiển: START ( cho hành trình đi ra) và STOP ( cho hành trình rút về)

Hãy thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống:

a Điều khiển hoàn toàn bằng khí

- Phần khí nén được giữ nguyên

theo yêu cầu công nghệ

- Phần điều khiển thực hiện bằng

1V4

1 A

Trang 2

Câu 2:

Thiết bị phân phối phôi liệu , sơ đồ công nghệ và biểu đồ hành trình bước cho trên hình vẽ:

Yêu cầu công nghệ:

Thời gian t phụ thuộc vào số lượng phôi được chuyển qua trong mỗi nhịp

a Điều khiển hoàn toàn bằng khí nén

Điều khiển bằng điện – khí nén, sử dụng công tắc hành trình điện cơ

a Điều khiển hoàn toàn bằng khí nén:

- Thiết kế theo cấu trúc tầng: với 2 tầng điều khiển

Trang 3

- Thiết kế theo hành trình – dùng công tắc hành trình một chiều

Trang 4

Câu 3

Hệ thống có biểu đồ hành trình bước ( hình vẽ),

cho xi lanh tác dụng đơn, sử dụng van đảo chiều điều

khiển một phía, có thể điều chỉnh tốc độ khi piston đi ra;

piston rút về có van xả nhanh

b Điều khiển điện – khí nén

Giải

a Sơ đồ điều khiển hoàn toàn bằng khí nén:

Trang 7

bằng khí nén theo cầu trúc tầng

b.Điều khiển bằng điện – khí nén , sử dụng công tắc hành trình điện - cơ Thiết kế theo

cấu trúc tầng

Câu 5:

Hệ thống có biểu đồ hành trình bước như hình vẽ, dùng xi

lanh tác dụng đơn, có thể điều chỉnh vận tốc cho hành trình đi ra và

tăng cường vận tốc rút về;

Người ta dùng van đảo chiều điều khiển một phía, cấu trúc

mạch điều khiển tự duy trì;

b Điều khiển bằng điện – khí nén , sử dụng công tắc từ tiệm cận

Trang 8

1S3

Trang 9

Câu 6:

Hệ thống rót liệu như hình vẽ

Mô tả: Tại đầu chu trình, xilanh 2A ở vị trí đưa ra

để chặn các chai và được xác định bởi B4, xi lanh

1A lùi về vị trí trong để đóng van xả liệu – xác

định bằng B1

Khi nhấn một nút khởi động S1– điểu kiện S1, B1

và B4 thỏa mãn xi lanh 1A đi ra để mở khóa rót

liệu – Khóa được mở là khi B2 tác động và tính

thời gian rót ( 2s) Kết thúc thời gian rót liệu 1A

lùi về đóng khóa, 2A lùi về cho chai có liệu đi qua

B3 tác động 2A đi ra chặn chai tiếp theo- kết thúc

một chu trình làm việc

Yêu cầu:

- Vẽ biểu đồ hành trình bước của chu trình

- Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén ( các hành trình đi ra, đi về đề có thể khống chế được vận tốc)

Giải

- Biểu đồ hành trình bước:

-Mạch điều khiển điện – khí nén

Trang 10

Câu 7: Thiết bị kẹp – khoan mô tả như hình vẽ.

- Xi lanh 1A vào kẹp chi tiết khi đủ điều kiện: nhấn S0 và

S1 tác động

- Xi lanh 2A dẫn khoan đi xuống khoan khi cảm biến về

áp suất đặt tại 1A đạt tới giá trị cần thiết

- Xi lanh 2A rút lên khi S4 tác động, theo đó 1A rút về khi

Trang 11

b Sơ đồ khí nén

Câu 8:

Trang 12

Thiết bị nạp phôi cho máy cắt laser và mô tả hành trình bước như hình vẽ Chi tiết cần gia công được đặt vào giá kẹp phôi, các xilanh 2A, 1A phối hợp đưa vào vị trí gia công Thời gian t cần cho quá trình gia công Kết thúc quá trình ra công, chi tiết được vận chuyển ra khỏi

vị trí gia công bởi một khâu khác

Tùy chọn cấu trúc điều khiển

a Thiết kế hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng khí nén

b Thiết kế hệ thống điều khiển điện- khí nén ( sử dụng công tắc từ tiệm cận)

Gải

a Chọn cấu trúc tầng cho sơ đồ điều khiển bằng khí nén

Trang 13

b Chọn cấu trúc tầng cho sơ đồ điều khiển điện - khí nén

Trang 14

Câu 9:

Hệ thống có biểu đồ hành trình bước ( hình vẽ), dùng

xi lanh tác dụng đơn Dùng van đảo chiều điều khiển một

phía Có thể điều chỉnh vận tốc cho hành trình đi ra, hành

trình đi về dùng van xả nhanh;

c Điều khiển hoàn toàn bằng khí nén

d Điều khiển bằng điện – khí nén, sử dụng

1S3

Trang 15

b Sơ đồ điều khiển bằng điện – khí nén

Câu 10:

Thiết bị uốn chi tiết như hình vẽ.

- S1-S6 là các công tắc hành trình, S0 là nút nhấn khởi động

- Xy lanh 1A đi ra kẹp chi tiết khi đủ điều kiện S0&S1&S5

- Xy lanh 2A đi ra khi S2 tác động, đi về khi S4 tác động

- Xy lanh 3A đi ra khi S3 tác động, đi về cùng với 1A khi S6 tác động

Trang 16

a Biểu đồ hành trình bước

tầng điện

Trang 17

Câu 11:

Một thiết bị khuấy nguyên liệu sử dụng Motor khí nén dạng xoay (góc quay 0-270o) được

mô tả bằng biểu đồ hành trình bước và sơ đồ hệ thống khí nén chưa hoàn thiện ( hình vẽ)

5

1 3

a Hãy hoàn thiện sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng khí nén

b Thiết kế sơ đồ điều khiển điện – khí nén, sử dụng cảm biến điện dung \

Giải

a Hoàn thiện sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng khí nén (2 điểm)

S1

S2 63%

29%

5 1 3

3

Trang 18

b Thiết kế sơ đồ điều khiển điện – khí nén, sử dụng cảm biến điện dung (2 điểm)

- Xy lanh 1A nâng khi đủ điều kiện B1&B3&B5

- Xy lanh 2A đi ra khi: B2 tác động

- Xy lanh 2A đi về khi: B4 tác động và trễ sau 3s

- Xy lanh 1A đi về khi: B3 tác động

Chú ý: B5 là cảm biến quang dùng để phát hiện

phôi khi đến vị trí của xy lanh 1A

- Hành trình đi ra và đi về của xy lanh có thể điều

Trang 19

b Sơ đồ điều khiển điện- khí nén

Trang 20

Câu 13:

Điều khiển hai cylinder có biểu đồ bước như hình vẽ

Hành trình đi ra của các xi lanh đều có điều chỉnh

tốc độ

Giải

Trang 21

Câu 14:

Một hệ thống khí nén được mô tả bởi biểu đồ hành trình bước cho trên hình vẽ dưới đây

Hệ điều kiện: Như cho trên biểu đồ ( Khi cấp 3hnguồn khí nén, trạng thái của piston tương ứng mức 1 – đây cũng là trạng thái kết thúc một chu trình điều khiển) Số hành trình qua lại của piston tuỳ thuộc vào khoảng thời gian đặt t

Hãy thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống :

a Điều khiển bằng khí nén

Hành trình đi ra và đi về cần có điều chỉnh tốc độ Số hành trình qua lại của piston tuỳ thuộc vào khoảng thời gian đặt t

Trang 23

b.Sơ đồ điều khiển điện – khí nén

- Phương án điều khiển theo tầng điện

- Phương án điều khiển theo nhịp

Trang 24

Câu 15: >40

Điều khiển một cylinder có biểu đồ hành trình bước cho

trên hình vẽ bên.Thời gian và áp suất đặt tuỳ ý

b Điều khiển bằng điện – khí nén

Câu 16:

Thiết bị ép cỏ khô cho gia súc, sơ đồ công nghệ cho trên

hình vẽ bên

Khi nguyên liệu đã được nạp đủ, khởi động xi lanh 1A

khi nhấn nút START & S3 , xi lanh 1A tác động S2 

điều khiển cho 2A xuống ép, đến ½ hành trình, tác động S4

 cho 1A về và 2A tiếp tục ép đến áp suất P cần thiết 

b Điều khiển hoàn toàn bằng khí nén

c Điều khiển điện – khí nén , sử dụng công tắc hành trình điện - cơ

Giải:

a Biểu đồ hành trình bước

b Sơ đồ điều khiển hoàn toàn bằng khí nén:

-Phương án thiết kế theo tầng

P

Trang 26

Phương án thiết kế theo hành trình ( sử dụng công tắc hành trình một chiều)

c Sơ đồ điều khiển điện – khí nén

- Sơ đồ điều khiển theo cấu trúc tầng

Trang 27

Câu 17: >41

Thiết kế hệ thống điều khiển hai xilanh có biểu đồ hành trình

bước cho trên hình vẽ

Hãy chọn cấu trúc điều khiển theo:

K

Y1 1S2

K

Y2 Y3

Trang 28

1S1 1S2 2S1 2S2

5 1 3

1

2

1

1 2

Trang 29

Câu 18:

Hệ thống đóng hộp sản phẩm như hình vẽ

- Xy lanh 1A đi ra khi:

- Nhấn nút Start & B1&B3

- Hành trình đi ra của các xy lanh có

B2 B1

5 1 3

Trang 30

b.điều khiển điện- khí nén.

Trang 31

- Tốc độ ra của 2 xi lanh có thể điều chỉnh được.

Hãy thiết kế hệ thống điều khiển:

+ Hoàn toàn bằng khí nén

+ Bằng điện khí nén

Giải >câu 30+31+33

a.khí nén

Trang 32

Câu 20:

Sơ đồ công nghệ thiết bị khoan cho trên hình vẽ

Các yêu cầu công nghệ:

- Khoảng cách dẫn nhanh (không hạn chế lưu lượng

Trang 33

b.Sơ đồ điều khiển hoàn toàn bằng khí nén (2đ)

Trang 34

c.Sơ đồ điều khiển điện – khí nén:

Trang 35

a.van điều áp 2 cửa ( 2 – way pressure regulator)

Sau khi đặt yêu cầu áp suất tại đầu ra (A) bằng việc chỉnh lực đàn hồi của lò xo 2,

nếu không có dao động áp suất ở đầu vào (P) hoặc đầu ra (A) thì khe hẹp (4) không

thay đổi Giả sử do nguyên nhân nào đó từ phía tải trọng, áp suất tai (A) tăng lên, khi

đó lực tác dụng lên diện tích (1) tăng theo và do vậy nòng van sẽ trượt về phía làm hẹp khe hở (4) € làm tăng trở lực € giảm áp suất qua (A) Qua trình ngược lại sẽ theo

nguyên tắc tương tự

b Ứng dụng điển hình của van điều áp 2 cửa trong một hệ thống gồm hai mạch điều

khiển (

-Thứ nhất, mạch điều khiển một động cơ thủy lực với van ổn tốc (2V2) để truyền

động cho một trục lăn, trục lăn này được sử dụng để ép dính các lớp vật liệu dạng

tấm với nhau

-Thứ hai, mạch điều khiển xilanh dùng để kéo trục lăn gây nên áp lực nén các tấm

vật liệu và cần phải điều chỉnh được lực ép bằng việc sử dụng van điều áp (1V3)

Bài 2

a Nêu tên gọi, nguyên lý làm việc và đặc điểm sử dụng của

phần tử thuỷ lực cho trên hình vẽ bên

Trang 36

b Vẽ một sơ đồ hệ thống thủy lực có sử dụng phần tử nêu ở mục a

Giair

a van 4/3 bơm đưộc xả tải dk từ 2 phía.

Bài 3

a Nêu tên gọi, nguyên lý làm việc và đặc điểm sử dụng của

phần tử thuỷ lực cho trên hình vẽ bên

b Vẽ một sơ đồ hệ thống thủy lực có sử dụng phần tử nêu ở mụca

Bài 4

a. Nêu tên gọi, nguyên lý làm việc và đặc điểm sử dụng của

Trang 37

Bài 5

a Nêu tên gọi, nguyên lý làm việc và đặc điểm sử dụng của phần tử

thuỷ lực cho trên hình vẽ bên

Giải

-Tên gọi: van thủy lực 4/3, trạng thái trung gian áp lực, điều khiển bằng điện từ

-Nguyên lý làm việc: Khi có tín hiệu điều khiển, van chuyển trang thái tương ứng hoặc PA, BT hoặc PB, AT Khi mất tín hiệu điều khiển, van lập tức trở về trang thái trung gian dưới tác dụng của lò so

- Đặc điểm sử dụng: Dùng trong hệ thống mà bơm thủy lực cần phải làm việc để duy trì áp suất trong toàn hệ thống Ở trạng thái trung gian, xi lanh được cấp nguồn thủy lực cho cả hai buồng xi lanh, piston có thể dịch chuyển chậm theo hướng có cần piston

(1 điểm)

b.Một sơ đồ hệ thống thủy lực có sử dụng phần tử nêu trên (1 điểm)

Bài 6

a Nêu tên gọi, nguyên lý làm việc và đặc điểm sử dụng của phần tử

thuỷ lực cho trên hình vẽ bên

Giải

a.Tên gọi: van thủy lực 4/3, trạng thái trung gian khóa, điều khiển bằng điện từ

-Nguyên lý làm việc: Khi có tín hiệu điều khiển, van chuyển trang thái tương ứng hoặc PA, BT hoặc PB, AT Khi mất tín hiệu điều khiển, van lập tức trở về trang thái trung gian dưới tác dụng của lò so Piston được hãm dừng ở vị trí mong muốn

- Đặc điểm sử dụng: Dùng trong hệ thống có từ hai kênh điều khiển trở lên, bơm thủy lực cần phải làm việc để duy trì áp suất trong toàn hệ thống

(1 điểm)

c Một sơ đồ hệ thống thủy lực có sử dụng phần tử nêu trên (1 điểm)

Trang 38

a.Van một chiều kép có điều khiển (Piloted double non- return

valve).Tổ hợp hai van một chiều có điều khiển thành một van

Bài 8

a Nêu tên gọi và nguyên lý làm việc của phần tử thuỷ lực

cho trên hình vẽ bên

b. Vẽ một sơ đồ hệ thống thủy lực có sử dụng phần tử nêu

Trang 39

a Van một chiều có điều khiển khóa dòng thuận Thông thường

dòng thủy lực có thể chảy theo chiều thuận từ AB, tuy nhiên khi có

tín hiệu điều khiển X ( bằng dòng thủy lực), chiều thuận cũng sẽ được

khóa

b Ví dụ ứng dụng:

Khi nâng tải trọng m, người ta điều khiển van 1V1 bình thường,

khi cần tạm dừng ở bất kỳ vị trí nào, người ta điều khiển van một chiều

1V3 thông qua 1V2

Trang 40

a Van một chiều có điều khiển mở dòng ngược Theo chức năng

thông thường của van một chiều, dòng thuận chỉ chảy từ A 

B Tuy nhiên, ở van loại này khi có tín hiệu điều khiển X

( bằng dòng thủy lực), dòng ngược có thể chảy từ B  A

b Ví dụ ứng dụng: Sơ đồ bên

Khi nâng tải trọng m, người ta điều khiển van 1V1 bình thường,

khi hạ tải trọng m, người ta điều khiển van một chiều 1V3 thông qua

1V2

Trang 41

Câu 1: ( 4 điểm)

Điều khiển một cylinder có biểu đồ bước như hình vẽ

Hành trình đi ra và đi về đều có điều chỉnh tốc độ

Thời gian trễ tuỳ ý lựa chọn

Hãy thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển

điện – khí nén

Giải:

Điều khiển bằng điện – khí nén theo cấu trúc nhịp

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	1,55 MB