1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề Điện tử công nghiệp Trình độ Cao đẳng)

52 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giáo trình Điều khiển điện khí nén
Tác giả Đỗ Hữu Hậu, Lê Hữu Nghĩa
Trường học Cao đẳng nghề Cần Thơ
Chuyên ngành Điện tử công nghiệp
Thể loại sách giáo trình
Năm xuất bản 2021
Thành phố Cần Thơ
Định dạng
Số trang 52
Dung lượng 2,45 MB

Cấu trúc

  • BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN (6)
    • 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN (4)
      • 1.1. ĐỊNH NGHĨA (4)
      • 1.2. ỨNG DUNG (6)
      • 1.3. CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÀ LUỒNG TÍN HIỆU (4)
    • 2. CÁC THÀNH PHẦN KHÍ NÉN VÀ KÍ HIỆU (7)
      • 2.1. MÁY NÉN KHÍ (4)
      • 2.2. VAN ĐẢO CHIỀU (4)
      • 2.3. VAN CHẶN (4)
      • 2.4. VAN TIẾT LƯU (5)
      • 2.5. VAN ÁP SUẤT (5)
      • 2.6. VAN LOGIC (5)
      • 2.7. VAN ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN (11)
      • 2.8. VAN CHÂN KHÔNG (5)
    • 3. BỘ TRUYỀN ĐỘNG VÀ THIẾT BỊ ĐẦU RA (12)
    • 4. THIẾT BỊ ĐẦU VÀO (13)
    • 5. Lắp đặt mạch khí nén (5)
      • 5.1. LOẠI ĐIỀU KHIỂN (5)
      • 5.2. ĐIỀU KHIỂN NHIỀU XI LANH (5)
    • 6. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM FESTOFLUIDSIM (19)
    • 7. THỰC HÀNH (5)
      • 7.1. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN (THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TẦNG) (5)
      • 7.2. NỘI DUNG THỰC HÀNH (5)
  • BÀI 2: HỆ THỐNG ĐIỆN KHÍ NÉN (31)
    • 1. VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐIỆN KHÍ NÉN (31)
    • 2. CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN KHÍ NÉN (31)
    • 3. Lắp đặt mạch điện khí nén (5)
      • 3.1. LOẠI ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN (5)
      • 3.2. ĐIỀU KHIỂN NHIỀU XI LANH (5)
    • 4. THỰC HÀNH (5)
      • 4.1. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN (THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TẦNG) (5)
      • 4.2. NỘI DUNG THỰC HÀNH (5)

Nội dung

HỆ THỐNG KHÍ NÉN

NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN

1.3 Cấu trúc hệ thống và luồng tín hiệu

2 Các thành phần khí nén và kí hiệu 5 5

2.7 Van điều chỉnh thời gian

3 Bộ truyền động và thiết đầu ra 2 2

5 Lắp đặt mạch khí nén 2 2

5.2 Điều khiển nhiều xi lanh

6 Hướng dẫn sử dụng phần mềm

2 Bài 2: Hệ thống điện khí nén 28 12 14 2

1 Những vấn đề cơ bản 1 1

2 Các phần tử điện khí nén 7 7

3 Lắp đặt mạch điện khí nén 4 4

3.1 Loại điều khiển điện khí nén

3.2 Điều khiển nhiều xi lanh

BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN

Mã bài: MĐ 25- 01 Giới thiệu:

Các phần tử trong hệ thống khí nén đóng vai trò rất quan trọng Để có thể hiểu và vận hành hiệu quả, trước tiên chúng ta cần nắm vững nguyên lý và cấu tạo của các thành phần như Reed Switch, Actuators, Final control, Processing, Sensors và Supply trong mạch cần thực hiện.

Hệ thống khí nén bao gồm nhiều phần tử khác nhau, mỗi phần tử có cấu trúc và nguyên lý hoạt động riêng biệt Việc hiểu rõ các kiến thức này là cần thiết để tối ưu hóa việc điều khiển và thiết kế mạch khí nén.

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén.

- Lắp đặt được hệ thống điều khiển khí nén cơ bản

- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong thực hành

1 Những vấn đề cơ bản

Khí nén là lĩnh vực nghiên cứu các đặc tính cơ học của chất lỏng đàn hồi Trong ngành công nghiệp, thuật ngữ "khí nén" thường được sử dụng để mô tả việc sử dụng khí nén nhằm truyền tải công suất và/hoặc chuyển động.

Công nghệ khí nén đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy móc, góp phần thúc đẩy sự phát triển của sản xuất trong đời sống.

Các dụng cụ,thiết bị máy va đập:

Trong lĩnh vực khai thác, các thiết bị và máy móc đóng vai trò quan trọng trong việc khai thác đá và than Chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, như xây dựng hầm mỏ và đường hầm.

Động cơ quay sử dụng năng lượng khí nén có giá thành cao hơn đáng kể so với động cơ điện, với chi phí tiêu thụ điện cao gấp 10 đến 15 lần Tuy nhiên, ưu điểm của động cơ khí nén là thể tích và trọng lượng nhỏ hơn khoảng 30% so với động cơ điện cùng công suất.

Các dụng cụ như máy khoan với công suất khoảng 3,5 kW, máy mài công suất 2,5 kW, cùng với máy mài có số vòng quay lên tới 100.000 vòng/phút, đều rất phù hợp khi sử dụng truyền động bằng khí nén.

Truyền động thẳng bằng áp suất khí nén được ứng dụng rộng rãi trong các dụng cụ và đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh và hệ thống phanh ô tô.

Trong các thiết bị đo và kiểm tra máy nén khí

1.3 Cấu trúc hệ thống và luồng tín hiệu

Hệ thống khí nén có thể được phân loại thành nhiều cấu trúc và lưu lượng tín hiệu khác nhau Các thành phần cơ bản trong hệ thống này được biểu diễn bằng các ký hiệu, cho thấy chức năng của từng phần tử Những ký hiệu này có thể được kết hợp để tạo thành một giải pháp toàn diện cho các nhiệm vụ điều khiển cụ thể thông qua sơ đồ mạch khí nén.

CÁC THÀNH PHẦN KHÍ NÉN VÀ KÍ HIỆU

Hệ thống điều khiển khí nén hoạt động dựa trên nguồn khí nén được cung cấp với số lượng và áp suất phù hợp, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống.

Hình 1.1: Máy nén khí và kí hiệu nguồn cấp khí

Van đảo chiều là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển, có chức năng điều chỉnh dòng năng lượng bằng cách mở, đóng hoặc chuyển đổi vị trí Điều này giúp thay đổi hướng dòng năng lượng một cách hiệu quả.

Nếu lò xo được ký hiệu nằm ngay bên phải ký hiệu van đảo chiều, thì van đó ở vị trí “không”, được biểu thị bằng ô vuông bên phải và ký hiệu là “0” Điều này có nghĩa là khi không có lực tác động vào pít tông trượt trong nòng van, lò xo sẽ giữ ở vị trí này Các tín hiệu tác động vào pít tông trượt, trực tiếp hoặc gián tiếp, sẽ làm thay đổi vị trí của nó (hình 1.2).

Nút bấm Nút nhấn tổng quát Tay gạt

Tác động bằng cơ Đầu dò

Cữ chặn bằng hành trình tác động 2 chiều

Cữ chặn bằng hành trình tác động 1 chiều

Lò xo Nút nhấn có rãnh định vị

Trực tiếp Bằng nam châm điện và van phụ trợ

Tác động bằng khí và dầu

Dòng khí có thể được dẫn trực tiếp từ đầu vào hoặc đầu ra, hoặc gián tiếp thông qua van phụ ở cả hai phía Việc sử dụng dòng khí trực tiếp từ đầu vào giúp tối ưu hóa hiệu suất, trong khi dòng khí gián tiếp qua van phụ mang lại sự linh hoạt trong quản lý lưu lượng.

Hình 1.2: Tín hiệu tác động

2.2.2 Kí hiệu van đảo chiều

Van đảo chiều có nhiều loại khác nhau, nhưng chúng có thể được phân loại dựa trên các đặc điểm chung như số cửa, số vị trí và số tín hiệu tác động.

Số vị trí của van đảo chiều là số chỗ định vị con trượt, thường có hai hoặc ba vị trí, nhưng trong một số trường hợp đặc biệt, số vị trí có thể nhiều hơn.

Thường kí hiệu: bằng các chữ cái o, a, b,… hoặc các con số 0,1, 2,…

Số cửa (đường) trong van đảo chiều là số lỗ cho phép dẫn khí hoặc dầu vào hoặc ra Thông thường, số cửa của van đảo chiều là 2, 3, 4 hoặc 5, nhưng cũng có thể có nhiều hơn tùy theo thiết kế.

Thường kí hiệu: Cửa nối với nguồn : P

- Số tín hiệu: là tín hiệu kích thích con trượt chuyển từ vị trí này sang vị trí khác Có thể là 1 hoặc 2 Thường dùng các kí hiệu: X, Y, …

Hình 1.3: Kí hiệu van đảo chiều

Bảng 1.1: Quy ước về đặt tên các cửa van

Cửa nối van được ký hiệu như sau: ISO 5599 ISO 1219

Cửa nối với nguồn(từ bộ lọc khí) 1 P

Cửa nối tín hiệu điều khiển 12 , 14… X , Y …

2.2.3 Một số van đảo chiều thông dụng

Van hoạt động bằng cơ – lò xo tác động lên nòng van, với vị trí "không" được ký hiệu bên phải Tín hiệu tác động từ phía đối diện nòng van (ô vuông bên trái) có thể là cơ, khí nén, dầu hoặc điện Khi chưa có tín hiệu tác động, tất cả các cửa nối của van sẽ ở vị trí ô vuông bên phải, đặc biệt trong trường hợp van đảo chiều hai vị trí Đối với van đảo chiều ba vị trí, vị trí "không" sẽ nằm ở ô vuông giữa.

Van đảo chiều 3/2 thường đóng

Van đảo chiều 3/2 thường mở

Hình 1.4: Kí hiệu van đảo chiều

Van một chiều là thiết bị điều khiển dòng năng lượng chỉ cho phép lưu thông theo một hướng, trong khi hướng ngược lại bị chặn Trong hệ thống điều khiển khí nén và thủy lực, van một chiều thường được lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể.

Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng khí đi qua, tức là điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian hoạt động của cơ cấu chấp hành.

Nguyên lý làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng khí nén qua van phu thuộc vào sự thay đổi tiết diện.

Van tiết lưu hai chiều

Van tiết lưu hai chiều có tiết diện không thay đổi

Lưu lượng dòng chảy qua khe hở của van có tiết diện không thay đổi, được kí hiệu như trên hình 1.6

Hình 1.6: Kí hiệu van tiết lưu có tiết diện không thay đổi

Van tiết lưu hai chiều có tiết diện thay đổi

Van tiết lưu với tiết diện thay đổi điều chỉnh dòng lưu lượng qua van, giúp kiểm soát hiệu quả lưu lượng chất lỏng Hình 1.7 minh họa nguyên lý hoạt động và ký hiệu của loại van này.

Hình 1.7: Van tiết lưu 2 chiều Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay

Hình 1.8: Van tiết lưu 1 chiều Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng cữ chặn

Vận tốc của xylanh trong quá trình chuyển động thay đổi tùy theo hành trình, với mỗi hành trình tương ứng một vận tốc khác nhau Để điều chỉnh vận tốc này, thường sử dụng van tiết lưu một chiều kết hợp với cữ chặn.

Hình 1.9: Cấu tạo van tiết lưu 1 chiều điều chỉnh bằng cữ chặn

Cơ cấu chỉnh áp là thiết bị quan trọng trong hệ thống truyền động khí nén, giúp điều chỉnh áp suất một cách linh hoạt, có thể cố định hoặc tăng, giảm trị số áp suất Các loại phần tử của cơ cấu chỉnh áp bao gồm nhiều thành phần khác nhau, mỗi loại đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất hoạt động của hệ thống.

Van an toàn giữ áp suất tối đa cho hệ thống Khi áp suất vượt quá giới hạn cho phép, dòng áp suất sẽ thắng lực lò xo, khiến lưu chất thoát ra ngoài qua cửa T nếu là khí nén, hoặc chảy về thùng chứa nếu là dầu.

Hình 1.10: Van an toàn Van tràn

Van tràn hoạt động tương tự như van an toàn, nhưng khi áp suất tại cửa P đạt đến mức xác định, cửa P sẽ kết nối với cửa A và hệ thống điều khiển.

Hình 1.11: Kí hiệu van tràn Van điều chỉnh áp suất (van giảm áp)

Trong hệ thống điều khiển khí nén, máy nén cung cấp năng lượng cho các cơ cấu chấp hành với áp suất khác nhau Để đảm bảo hiệu suất, máy nén cần hoạt động ở áp suất tối đa, trong khi van giảm áp được sử dụng để điều chỉnh áp suất xuống mức cần thiết cho từng cơ cấu chấp hành.

Hình 1.12: Van giảm áp Rơle áp suất

BỘ TRUYỀN ĐỘNG VÀ THIẾT BỊ ĐẦU RA

Xy lanh tác dụng đơn hoạt động với áp lực chỉ tác động từ một phía, trong khi phía còn lại chịu ảnh hưởng từ lò xo hoặc lực bên ngoài.

Hình 1.24: Xy lanh tác động đơn

Xy lanh màng hoạt động như xy lanh tác dụng đơn (hình 1.25)

Xy lanh màng có khả năng dịch chuyển lớn nhất lên đến 80, rất phù hợp cho ứng dụng trong lĩnh vực điều khiển Chúng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô để điều khiển hệ thống thắng và ly hợp, cũng như trong ngành hóa chất để đóng mở van.

Xy lanh tác dụng kép Áp lực tác động vào xy lanh kép theo hai phía

Hình 1.26: Xy lanh tác động kép

Xy lanh quay có khả năng tạo ra mômen quay lớn, với góc quay phụ thuộc vào số cánh gạt của trục Cụ thể, đối với xy lanh chỉ có một cánh gạt, góc quay có thể đạt từ 270 đến 280 độ.

Hình 1.27: Xy lanh quay khí

Lắp đặt mạch khí nén

5.2 Điều khiển nhiều xi lanh

6 Hướng dẫn sử dụng phần mềm

2 Bài 2: Hệ thống điện khí nén 28 12 14 2

1 Những vấn đề cơ bản 1 1

2 Các phần tử điện khí nén 7 7

3 Lắp đặt mạch điện khí nén 4 4

3.1 Loại điều khiển điện khí nén

3.2 Điều khiển nhiều xi lanh

BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN

Mã bài: MĐ 25- 01 Giới thiệu:

Các phần tử trong hệ thống khí nén đóng vai trò quan trọng Để hiểu và thực hiện hiệu quả, chúng ta cần nắm rõ nguyên lý và cấu tạo của các phần tử như Reed Switch, Actuators, Final control, Processing, Sensors và Supply trong mạch cần thiết.

Hệ thống khí nén bao gồm nhiều phần tử khác nhau, mỗi phần tử có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng biệt Việc nắm vững kiến thức về các phần tử này là cần thiết để tối ưu hóa việc điều khiển và thiết kế mạch khí nén.

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén.

- Lắp đặt được hệ thống điều khiển khí nén cơ bản

- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong thực hành

1 Những vấn đề cơ bản

Khí nén là lĩnh vực nghiên cứu các đặc tính cơ học của chất lỏng đàn hồi Trong ngành công nghiệp, thuật ngữ "khí nén" thường được sử dụng để mô tả việc áp dụng khí nén nhằm truyền tải công suất và chuyển động hiệu quả.

Công nghệ khí nén đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy móc, góp phần quan trọng vào việc phát triển sản xuất trong đời sống.

Các dụng cụ,thiết bị máy va đập:

Các thiết bị và máy móc trong ngành khai thác, bao gồm khai thác đá và than, đóng vai trò quan trọng trong các công trình xây dựng như hầm mỏ và đường hầm.

Động cơ quay sử dụng năng lượng khí nén có chi phí rất cao so với động cơ điện Cụ thể, giá thành tiêu thụ điện của động cơ khí nén cao gấp 10 đến 15 lần so với động cơ điện có cùng công suất Tuy nhiên, động cơ khí nén lại có ưu điểm về kích thước và trọng lượng, nhỏ hơn khoảng 30% so với động cơ điện cùng công suất.

Các dụng cụ như máy khoan với công suất khoảng 3,5 kW, máy mài công suất 2,5 kW và máy mài nhỏ với tốc độ lên đến 100.000 vòng/phút đều phù hợp để sử dụng với truyền động khí nén.

Truyền động thẳng bằng áp suất khí nén được ứng dụng rộng rãi trong các dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh và hệ thống phanh của ô tô.

Trong các thiết bị đo và kiểm tra máy nén khí

1.3 Cấu trúc hệ thống và luồng tín hiệu

Hệ thống khí nén được phân chia thành nhiều cấu trúc và lưu lượng tín hiệu khác nhau Các cấu trúc cơ bản bao gồm các phần tử hoặc thành phần, được biểu diễn bằng các ký hiệu thể hiện chức năng của chúng Những ký hiệu này có thể được kết hợp để tạo thành một giải pháp toàn diện cho các nhiệm vụ điều khiển cụ thể thông qua sơ đồ mạch khí nén.

2 Các thành phần khí nén và kí hiệu

Hệ thống điều khiển khí nén hoạt động dựa vào nguồn cung cấp khí nén, yêu cầu cung cấp khí với số lượng và áp suất phù hợp để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống.

Hình 1.1: Máy nén khí và kí hiệu nguồn cấp khí

Van đảo chiều là thiết bị điều chỉnh hướng, có chức năng kiểm soát dòng năng lượng thông qua việc đóng, mở hoặc chuyển đổi vị trí, nhằm thay đổi hướng của dòng năng lượng.

Nếu lò xo được ký hiệu bên phải van đảo chiều, van đó ở vị trí “0”, thể hiện bằng ô vuông bên phải và ký hiệu là “0” Điều này có nghĩa là khi không có lực tác động lên pít tông trượt trong nòng van, lò xo sẽ giữ pít tông ở vị trí này Các tín hiệu tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên pít tông trượt được thể hiện trong hình 1.2.

Nút bấm Nút nhấn tổng quát Tay gạt

Tác động bằng cơ Đầu dò

Cữ chặn bằng hành trình tác động 2 chiều

Cữ chặn bằng hành trình tác động 1 chiều

Lò xo Nút nhấn có rãnh định vị

Trực tiếp Bằng nam châm điện và van phụ trợ

Tác động bằng khí và dầu

Trong hệ thống khí nén, có bốn phương pháp chính để điều khiển dòng khí: Trực tiếp bằng dòng khí đầu vào, trực tiếp bằng dòng khí đầu ra, gián tiếp bằng dòng khí đầu vào qua van phụ, và gián tiếp bằng dòng khí đầu ra qua van phụ Những phương pháp này giúp tối ưu hóa hiệu suất và điều chỉnh lưu lượng khí trong các ứng dụng công nghiệp.

Hình 1.2: Tín hiệu tác động

2.2.2 Kí hiệu van đảo chiều

Van đảo chiều có nhiều loại khác nhau, nhưng chúng có thể được phân loại dựa trên các đặc điểm chung như số lượng cửa, vị trí và số tín hiệu tác động.

Số vị trí của van đảo chiều là số chỗ định vị con trượt, thường có hai hoặc ba vị trí, nhưng trong những trường hợp đặc biệt, số vị trí có thể nhiều hơn.

Thường kí hiệu: bằng các chữ cái o, a, b,… hoặc các con số 0,1, 2,…

THỰC HÀNH

2 Bài 2: Hệ thống điện khí nén 28 12 14 2

1 Những vấn đề cơ bản 1 1

2 Các phần tử điện khí nén 7 7

3 Lắp đặt mạch điện khí nén 4 4

3.1 Loại điều khiển điện khí nén

3.2 Điều khiển nhiều xi lanh

BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN

Mã bài: MĐ 25- 01 Giới thiệu:

Các phần tử trong hệ thống khí nén đóng vai trò quan trọng, vì vậy việc hiểu nguyên lý và cấu tạo của các thành phần như Reed Switch, Actuators, Final control, Processing, Sensors và Supply là cần thiết trước khi thực hiện các công việc liên quan.

Hệ thống khí nén bao gồm nhiều phần tử khác nhau, mỗi phần tử có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng biệt Việc nắm vững kiến thức về các phần tử này sẽ giúp chúng ta điều khiển và thiết kế mạch khí nén một cách tối ưu hơn.

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén.

- Lắp đặt được hệ thống điều khiển khí nén cơ bản

- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong thực hành

1 Những vấn đề cơ bản

Khí nén là lĩnh vực nghiên cứu các đặc tính cơ học của chất lỏng đàn hồi Trong ngành công nghiệp, thuật ngữ "khí nén" thường được sử dụng để mô tả việc ứng dụng khí nén trong việc truyền tải công suất và chuyển động.

Công nghệ khí nén đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, giúp chế tạo máy móc phục vụ cho việc nâng cao sản xuất trong đời sống.

Các dụng cụ,thiết bị máy va đập:

Các thiết bị và máy móc trong lĩnh vực khai thác, bao gồm khai thác đá và khai thác than, đóng vai trò quan trọng trong các công trình xây dựng như xây dựng hầm mỏ và đường hầm.

Động cơ quay sử dụng năng lượng khí nén có chi phí cao hơn nhiều so với động cơ điện, với mức tiêu thụ điện năng gấp 10 đến 15 lần Tuy nhiên, động cơ khí nén lại có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn khoảng 30% so với động cơ điện cùng công suất.

Các dụng cụ như máy vặn vít, máy khoan với công suất khoảng 3,5 Kw, và máy mài có công suất khoảng 2,5 Kw, cùng với máy mài có số vòng quay lên đến 100.000 vòng/phút, đều thích hợp để sử dụng với hệ thống truyền động khí nén.

Truyền động thẳng bằng áp suất khí nén được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm các dụng cụ và đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh, cũng như trong hệ thống phanh của ô tô.

Trong các thiết bị đo và kiểm tra máy nén khí

1.3 Cấu trúc hệ thống và luồng tín hiệu

Hệ thống khí nén được phân chia thành nhiều cấu trúc và lưu lượng tín hiệu khác nhau Các thành phần cơ bản trong hệ thống này được biểu diễn bằng các ký hiệu, thể hiện chức năng của từng phần tử Những ký hiệu này có thể được kết hợp để tạo ra một giải pháp toàn diện cho nhiệm vụ điều khiển cụ thể thông qua sơ đồ mạch khí nén.

2 Các thành phần khí nén và kí hiệu

Hệ thống điều khiển khí nén hoạt động hiệu quả nhờ vào nguồn cung cấp khí nén được điều chỉnh đúng lượng và áp suất, phù hợp với công suất của hệ thống.

Hình 1.1: Máy nén khí và kí hiệu nguồn cấp khí

Van đảo chiều là thiết bị điều chỉnh hướng, có chức năng kiểm soát dòng năng lượng thông qua việc mở, đóng hoặc chuyển đổi vị trí, nhằm thay đổi hướng của dòng năng lượng.

Nếu lò xo nằm bên phải kí hiệu van đảo chiều, van đó ở vị trí “không” được đánh dấu bằng ô vuông “0” Điều này có nghĩa là khi không có lực tác động lên pít tông trượt trong nòng van, lò xo sẽ giữ ở vị trí này Các tín hiệu tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên pít tông trượt sẽ thay đổi vị trí này (hình 1.2).

Nút bấm Nút nhấn tổng quát Tay gạt

Tác động bằng cơ Đầu dò

Cữ chặn bằng hành trình tác động 2 chiều

Cữ chặn bằng hành trình tác động 1 chiều

Lò xo Nút nhấn có rãnh định vị

Trực tiếp Bằng nam châm điện và van phụ trợ

Tác động bằng khí và dầu

Dòng khí có thể được truyền trực tiếp qua đầu vào hoặc đầu ra, hoặc gián tiếp thông qua van phụ ở cả hai hướng Việc sử dụng dòng khí trực tiếp mang lại hiệu suất cao, trong khi dòng khí gián tiếp qua van phụ giúp kiểm soát tốt hơn và linh hoạt hơn trong quá trình vận hành.

Hình 1.2: Tín hiệu tác động

2.2.2 Kí hiệu van đảo chiều

Van đảo chiều có nhiều loại khác nhau, nhưng có thể phân loại chúng dựa trên các đặc điểm chung như số lượng cửa, vị trí và số tín hiệu tác động.

Số vị trí của van là số chỗ định vị con trượt, thường gặp ở van đảo chiều với hai hoặc ba vị trí Trong một số trường hợp đặc biệt, số vị trí có thể nhiều hơn.

Thường kí hiệu: bằng các chữ cái o, a, b,… hoặc các con số 0,1, 2,…

HỆ THỐNG ĐIỆN KHÍ NÉN

VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐIỆN KHÍ NÉN

Các thành phần điện được minh họa trong bài này có các vai trò sau:

Thiết bị truyền động khí nén đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ quan trọng liên quan đến chuyển động thẳng và quay Các ứng dụng của điện khí nén tương tự như khí nén thông thường, nhưng điểm khác biệt là điện khí nén kết hợp cả khí nén và nguồn điện trong hoạt động của mình.

Hệ thống điều khiển được phân chia thành bốn nhóm thành phần cơ bản Cấu trúc chính của hệ thống điện khí nén bao gồm các cấp khác nhau, mỗi cấp đảm nhận vai trò và chức năng riêng biệt trong quá trình vận hành.

• Cung cấp năng lượng (khí nén và tín hiệu điện)

• Các yếu tố đầu vào (công tắc hành trình/nút bấm/cảm biến tiệm cận)

• Các phần tử xử lý (logic chuyển mạch, van điện từ, bộ chuyển đổi khí nén sang điện)

• Bộ truyền động và các phần tử điều khiển cuối cùng (xi lanh, động cơ, van điều khiển hướng, đèn, còi)

Các thành phần trong hệ thống được biểu thị bằng các ký hiệu thể hiện chức năng của chúng Những ký hiệu này được kết hợp để tạo ra một giải pháp cho nhiệm vụ điều khiển cụ thể, từ đó hình thành nên sơ đồ mạch.

Khi vẽ mạch, các ký hiệu linh kiện thường được đặt phù hợp với các cấp của hệ thống.

Các cấp của cấu trúc hệ thống trong bản vẽ mạch được bố trí phù hợp với luồng tín hiệu.

Lắp đặt mạch điện khí nén

3.1 Loại điều khiển điện khí nén

3.2 Điều khiển nhiều xi lanh

THỰC HÀNH

BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN

Mã bài: MĐ 25- 01 Giới thiệu:

Các phần tử trong hệ thống khí nén đóng vai trò quan trọng Để có thể hiểu và thực hiện các thao tác liên quan, chúng ta cần nắm vững nguyên lý và cấu tạo của các phần tử như Reed Switch, Actuators, Final control, Processing, Sensors và Supply trong mạch cần thiết.

Hệ thống khí nén bao gồm nhiều phần tử khác nhau, mỗi phần tử có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng biệt Việc hiểu rõ các kiến thức này sẽ giúp chúng ta tối ưu hóa việc điều khiển và thiết kế mạch khí nén hiệu quả hơn.

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén.

- Lắp đặt được hệ thống điều khiển khí nén cơ bản

- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong thực hành

1 Những vấn đề cơ bản

Khí nén là một lĩnh vực khoa học nghiên cứu các đặc tính cơ học của chất lỏng đàn hồi Trong ngành công nghiệp, thuật ngữ "khí nén" thường được sử dụng để mô tả việc sử dụng khí nén nhằm truyền tải công suất và chuyển động.

Công nghệ khí nén đang trở thành một xu hướng phổ biến trong ngành khoa học, được ứng dụng rộng rãi để chế tạo máy móc phục vụ cho sự phát triển của sản xuất trong đời sống.

Các dụng cụ,thiết bị máy va đập:

Các thiết bị và máy móc trong lĩnh vực khai thác, bao gồm khai thác đá và khai thác than, đóng vai trò quan trọng trong các công trình xây dựng như xây dựng hầm mỏ và đường hầm.

Động cơ quay sử dụng năng lượng khí nén có giá thành cao hơn nhiều so với động cơ điện, với chi phí tiêu thụ điện năng cao hơn từ 10 đến 15 lần Tuy nhiên, động cơ khí nén lại có ưu điểm về kích thước và trọng lượng, nhỏ hơn 30% so với động cơ điện cùng công suất.

Các dụng cụ như máy khoan có công suất khoảng 3,5 kW, máy mài với công suất khoảng 2,5 kW, cùng với máy mài nhỏ có tốc độ lên tới 100.000 vòng/phút, đều phù hợp để sử dụng với truyền động bằng khí nén.

Vận dụng truyền động thẳng bằng áp suất khí nén là giải pháp hiệu quả cho nhiều ứng dụng, bao gồm dụng cụ và đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh, cũng như trong hệ thống phanh của ô tô.

Trong các thiết bị đo và kiểm tra máy nén khí

1.3 Cấu trúc hệ thống và luồng tín hiệu

Hệ thống khí nén được phân chia thành nhiều cấu trúc và lưu lượng tín hiệu khác nhau Các thành phần cơ bản trong hệ thống này được biểu diễn bằng các ký hiệu, thể hiện chức năng của từng phần tử Những ký hiệu này có thể được kết hợp để tạo ra một giải pháp toàn diện cho nhiệm vụ điều khiển cụ thể thông qua sơ đồ mạch khí nén.

2 Các thành phần khí nén và kí hiệu

Hệ thống điều khiển khí nén hoạt động hiệu quả khi được cung cấp khí nén với áp suất và số lượng phù hợp, đảm bảo công suất tối ưu cho toàn bộ hệ thống.

Hình 1.1: Máy nén khí và kí hiệu nguồn cấp khí

Van đảo chiều là thiết bị điều chỉnh hướng dòng năng lượng, hoạt động bằng cách mở, đóng hoặc chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng dòng chảy.

Nếu lò xo nằm bên phải kí hiệu van đảo chiều, van sẽ ở vị trí “không”, được biểu thị bằng ô vuông kí hiệu “0” Điều này có nghĩa là khi không có lực tác động lên pít tông trượt trong nòng van, lò xo sẽ giữ pít tông ở vị trí đó Các tín hiệu tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên pít tông trượt sẽ thay đổi vị trí của nó (hình 1.2).

Nút bấm Nút nhấn tổng quát Tay gạt

Tác động bằng cơ Đầu dò

Cữ chặn bằng hành trình tác động 2 chiều

Cữ chặn bằng hành trình tác động 1 chiều

Lò xo Nút nhấn có rãnh định vị

Trực tiếp Bằng nam châm điện và van phụ trợ

Tác động bằng khí và dầu

Trong hệ thống thông gió, có bốn phương thức chính để kiểm soát dòng khí: trực tiếp bằng dòng khí đầu vào, trực tiếp bằng dòng khí đầu ra, gián tiếp bằng dòng khí đầu vào qua van phụ và gián tiếp bằng dòng khí đầu ra qua van phụ Những phương thức này giúp tối ưu hóa hiệu suất thông gió và đảm bảo không khí trong không gian sống luôn trong lành và thoải mái.

Hình 1.2: Tín hiệu tác động

2.2.2 Kí hiệu van đảo chiều

Van đảo chiều có nhiều loại khác nhau, nhưng chúng có thể được phân loại dựa trên các đặc điểm chung như số lượng cửa, vị trí lắp đặt và số tín hiệu tác động.

Số vị trí của van đảo chiều thể hiện số chỗ định vị con trượt của van, thường có hai hoặc ba vị trí, nhưng trong một số trường hợp đặc biệt, số vị trí có thể nhiều hơn.

Thường kí hiệu: bằng các chữ cái o, a, b,… hoặc các con số 0,1, 2,…

Ngày đăng: 16/12/2023, 15:52