Giúp xe chạy em hơn rất nhiều so với các loại bánh xe cứng khác trước đó.- Khí nén được ứng dụng trong các nhạc cụ như đại phong cầm.- Khí nén trong các quả bóng bay, phao cứu hộ, xuồng
GIỚI THIỆU
Khái niệm
Hệ thống khí nén là hệ thống mà trong đó các thiết bị hoạt động nhờ sự tác động của dòng khí nén.
• Bằng việc nén khí, năng lượng khí được tích lũy để cung cấp cho các hệ thống khí.
• Năng lượng khí nén là nguồn khí lấy từ môi trường, nó bị nén bởi máy nén nhằm giảm thể tích và tăng áp lực.
• Khí nén chủ yếu dùng để tác động lên van hay piston.
Đặc điểm của hệ thống khí nén
a Ưu điểm của hệ thống khí nén
❖Nguồn khí có sẵn khắp nơi
❖Sạch sẽ, an toàn và không ô nhiễm sau khi sử dụng.
❖Dễ dự trữ, khi dùng ít có thể để dành cho lúc dùng nhiều
❖An toàn tuyệt đối trong môi trường cháy nổ.
❖Không đòi hỏi cao về độ ổn định nguồn như điện hoặc điện tử
❖Hoạt động tin cậy ít hư hỏng
❖Vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản, chi phí thấp.
❖Các động cơ khí nén có thể đạt tốc độ cao b Nhược điểm của hệ thống khí nén
❖ Do tính chất nén được của không khí, làm cho chuyển động của cơ cấu chấp hành không đều và định vị không chính xác.
❖ Thời gian đáp ứng không nhanh như điện-điện tử Do đó, trong trường hợp yêu cầu thực hiện số lượng lớn các phép xử lý thông tin điều khiển với tốc độ nhanh thì công nghệ khí nén không đáp ứng được.
❖ Khí nén không dùng ở áp suất cao vì rất nguy hiểm, dễ xảy cháy nổ
Thông thường chỉ dùngáp suất 6-8bar (trừ trường hợp dùng khí nén trong thăm dò và khai thác tầng sâu trong lòng đất có thể tới vài trăm bar).
❖ Giá thành khí nén đắt hơn vài lần đến hàng chục lần so với nguồn điện do phải tạo gián tiếp từ nguồn điện qua động cơ điện hoặc nguồn nhiệt qua động cơ nhiệt để kéo máy nén khí.
❖ Dòng khí thoát ra ở đường dẫn ra gây tiếng ồn.
Ứng dụng của hệ thống khí nén
Khí nén được ứng dụng rộng khắp các ngành nghề sản xuất, cũng như đời sống của chúng ta Tầm quan trọng của nó không thể chối cãi Khí nén đã đóng góp rất nhiều trong cách mạng cải thiện cuộc sống, sản xuất của con người.
- Khí nén trong lốp xe đạp, xe máy, ô tô, máy bay Chales goodyear đã phát mình ra lốp xe chứa khí nén Giúp xe chạy em hơn rất nhiều so với các loại bánh xe cứng khác trước đó.
- Khí nén được ứng dụng trong các nhạc cụ như đại phong cầm.
- Khí nén trong các quả bóng bay, phao cứu hộ, xuồng hơi cứu hộ,…
- Cung cấp năng lượng cho thiết bị chấp hành điều khiển như: xi lanh khí nén, động cơ khí nén Ứng dụng này có thể ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: xy lanh điều khiển tại máy cắt tôn; xi lanh tại van điều khiển bằng khí nén; tại các máy tháo, lắp ốc trong xưởng lắp giáp; máy khoan nha khoa,…
- Sử dụng khí nén như năng lượng sạch cung cấp cho công nghệ dược phẩm, thực phẩm: Khí nén tinh khiết để sấy thuốc, thực phẩm; tạo khí sạch cung cấp trong thí nghiệm nôi cấy vi sinh; sục khí trong sản xuất bia,…
Tổng quan máy khoan
Máy khoan là một trong những phương pháp phổ biến và cơ bản nhất để gia công lỗ trên vật liệu đặc Ngoài ra nó còn dùng để khoét, doa, cắt ren, taro hoặc gia công các bề mặt có tiết diện nhỏ thẳng góc hoặc cùng chiều trục với lỗ khoan.
Máy khoan bàn tự động dùng khí nén
Máy khoan bàn tự động dùng khí nén là loại máy khoan mà trục chính vẫn quay theo motor điện, nhưng hành trình gia công được điều khiển bởi hệ thống khí nén Vì vậy máy thường được ứng dụng cho các nhu cầu gia công chính xác, khoan lỗ lớn, trên những vật liệu đặc biệt và tận dụng nhân công lao động. Đặc điểm
– Kiểu dáng giống như một máy khoan bàn bình thường.
– Motor chính vẫn là motor điện nhưng bộ phận truyền động dây đai kiểu pulley răng.
– Pulley trung gian là loại pulley răng.
– Chỉ cho phép thay đổi tốc độ khi motor ngừng hoạt động.
– Có bộ phận cấp khí nén riêng (không bao gồm máy nén khí).
– Áp lực khí nén cung cấp thông thường từ 5-7kg/cm2.
– Xy lanh khí nén được tích hợp sẵn ngay bên trong trục chính.
– Điều khiển tốc độ ăn phôi bằng vale khí nén.
– Cho phép ứng dụng trong hầu hết các ngành gia công và sản xuất.
– Cho phép sử dụng trong các dây chuyền tự động.
– Cho phép sử dụng trong môi trường một công nhân phải đứng nhiều máy. – Cho phép sử dụng trong những trường hợp cần lỗ khoan chính xác.
– Cho phép sử dụng khoan trên những vật liệu có độ cứng đặt biệt.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I Giới thiệu về đề tài.
Mô hình khoan 2 lỗ tự động được điều khiển bởi 4 xylanh A, B, C, D Hệ thống được điều khiển thông qua 2 chế độ Man (bằng tay) và Auto (tự động): A+ B+ (lỗ 1) B- C+ B+ (Lỗ 2) B- C- A- D+ D-
- Nhấn nút START: Xylanh A đẩy phôi vào vị trí cần khoan lỗ 1 => xylanh
B đi xuống khoan lỗ 1, sau khi khoan xong lỗ 1 thì xylanh B hồi về vị trí ban đầu => xylanh C đẩy phôi vào vị trí cần khoan lỗ 2 => xylanh B đi xuống khoan lỗ 2, sau khi khoan xong lỗ 2 thì xylanh B hồi về vị trí ban đầu => xylanh C hồi về vị trí ban đầu => xylanh A hồi về vị trí ban đầu => xylanh D đẩy sản phẩm đã khoan 2 lỗ vào thùng, sau đó xylanh D hồi về vị trí ban đầu là kết thúc 1 chu kỳ Hệ thống tự động lặp lại chu kỳ.
- Nhấn nút E-STOP: Hệ thống dừng khẩn cấp và đèn báo hiệu sáng nhấp nháy
II Các thiết bị sử dụng trong đề tài.
Xi lanh khí nén là thiết bị cơ được vận hành bằng khí nén, là bộ phận không thể thiếu trong hệ thống máy khí nén Xi lanh khí nén hoạt động theo nguyên tắc chuyển hóa năng lượng của khí nén thành động năng để làm piston của xi lanh chuyển động theo hướng như mong muốn.
Hình 1: xy lanh Cấu tạo
Xi lanh khí nén có cấu tạo gồm các bộ phận chính như sau:
+ Lỗ cấp khí (cap-end port)
+ Lỗ thoát khí (rod-end port)
Hình 2: cấu tạo xy lanh Ứng dụng a Ứng dụng trong cửa thông minh
Hiện nay, trên các trang thông tin đại chúng nói rất nhiều về cửa thông minh, nó chính là một phần ứng dụng của xi lanh khí nén.
Ví dụ: Cửa trên xe bus: xi lanh khí nén được ứng dụng để đóng mở cửa Khi ta bấm nút (xi lanh hoạt động) thì piston sẽ thu lại hoặc đẩy ra để mở và đóng cửa xe
Một ví dụ nữa về cửa tự động tại các siêu thị hoặc các tòa chung cư thông minh Khi ta đứng trước cửa - tức lúc đó cảm biến phát hiện người thì xi lanh sẽ hoạt động điều khiển piston hoạt động để đóng, mở cửa. b Ứng dụng của xi lanh khí nén trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp
Ví dụ đơn giản là tại các nhà máy đóng gói bánh kẹo, khi dây chuyển sản xuất hoạt động, tại vị trí được lắp đặt xi lanh khí nén khi thấy sản phẩm thì cánh tay máy sẽ được piston điều khiển đẩy ra hoặc thu về để giữ sản phẩm và đưa vào các công đoạn tiếp theo. c Ứng dụng của xi lanh khí nén trong lĩnh vực xây dựng
Chúng ta có thể gặp xi lanh khí nén rất nhiều trong các máy cẩu, máu xúc, máy ủi hoặc các loại máy móc có công dụng di chuyển vật nặng.
Van điện từ 5/2 là van đảo chiều với 5 cổng làm việc, bao gồm 1 cửa nhận và 1 cửa xả khí Là van điều khiển bằng xi lanh tác động kép, van đóng vai trò điều chỉnh hướng dòng khí nén đi qua và có tác dụng đóng hoặc ngắt.
Hình 3: van điện từ 5/2 Cấu tạo
Thân van điện từ gồm 5 cửa lỗ và 2 vị trí Đầu coi điện sử dụng điện DC24V và AC220V
Piston nằm trong thân van dùng để đóng mở van
Nút đóng mở van điện từ 5/2
Các bulong ốc vít cố định van
Vai trò của các cửa trên van điện từ 5/2:
Cửa 1 là cửa cấp khí vào van
Cửa 2 và 4 là cửa ra
Cửa 3 và 5 là cửa xả khí
Hình 4: Cấu tạo van điện từ
Khi được cấp nguồn điện vào trong cuộn coli điện, lúc này từ trường được sinh ra tạo nên lực hút Lực của điện từ sẽ hút trục van chuyển động dọc trục khiến các cửa van được mở ra để khí nén thông qua cửa, tức là: Khi van hoạt động, cửa 1 thông với cửa số 4, cửa số 2 và cửa số 3 đóng Cửa số 4 thông với cửa số 5, khí sẽ đi qua van đến xi lanh.
Hình 5: Nguyên lý hoạt động van 5/2
Công tắc hành trình là thiết bị giúp chuyển đổi chuyển động cơ thành tín hiệu điện để phục vụ cho quá trình điều khiển và giám sát.
Công tắc hành trình gồm các bộ phận chính như:
1 cò đá (hay cần gạt) ở bên ngoài, ở bên trong sẽ có 3 chân và 1 Relay đóng ngắt.
Chân giữa: Thường đóng và sẽ mở khi nhấn nút.
Chân phải: Thường mở và sẽ đóng khi nhấn nút.
Hình 6: Công tắc hành trình
Công tắc hành trình dùng để đóng cắt mạch điện ở lưới điện hạ áp Nó có tác động tương tự nút ấn, chỉ khác là động tác ấn bằng tay sẽ được thay thế bằng động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, từ đó quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.
Công tắc nút nhấn là thiết bị, nút điều khiển được sử dụng để thực hiện hoạt động chuyển đổi đóng/ngắt cho các thiết bị điện tử khác nhau từ xa.
Công tắc là loại thiết bị điện đơn giản, thường làm bằng nhựa hoặc kim loại Chúng có kích thước nhỏ gọn, thuận tiện cho việc sử dụng Chức năng chính của công tắc là đóng hoặc ngắt dòng điện từ xa cho các thiết bị điện trong hệ thống, đảm bảo các thiết bị hoạt động ổn định.
Cấu tạo của nút nhấn gồm: hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở (NO) – thường đóng (NC) và vỏ bảo vệ. Đối với nút nhấn nhả: Các tiếp điểm sẽ chuyển trạng thái khi có lực tác động vào nút ấn Ngược lại, tiếp điểm sẽ trở lại trạng thái ban đầu khi không còn lực tác động vào nút ấn. Đối với nút nhấn giữ: Các tiếp điểm sẽ chuyển trạng thái khi có lực tác động vào nút nhấn Khi không còn lực tác động vào nút ấn, trạng thái tiếp điểm vẫn duy trì, tác động lực vào nút nhấn thêm một lần nữa để tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu.
Nút nhấn có ba phần: Bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh Bộ truyền động sẽ đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng phía dưới Bên trong là một tiếp điểm đô žng và lò xo Khi nhấn nút, nó chạm vào các tiếp điểm tĩnh làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm Trong một số trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt đô žng Với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn nút lần nữa.
Công tắc xoay 2 vị trí là một thiết bị điện được ứng dụng nhiều trong các hệ thống mạch điện công nghiệp trong những khu vực nhà xưởng, xưởng sản xuất,… Chúng còn có tên gọi khác là công tắc chuyển mạch 2 vị trí Chúng có thể thực hiện được các nhiệm vụ đóng/ ngắt thiết bị điện từ xa thông qua 2 nấc vị trí khác nhau.
Hình 8: Công tắc chuyển mạch
Công tắc xoay thường dùng trong những tủ điện 3 pha để đóng/ ngắt nguồn điện là chính Do đó để thiết bị có thể hoạt động tốt thì sẽ có những phần cấu tạo chính bao gồm:
Các tiếp điểm để công tắc hoạt động: tiếp điểm tĩnh, tiếp điểm động, tiếp điểm phụ để đóng và tiếp điểm dùng để mở.
Hệ thống thanh dẫn để dẫn nguồn điện qua các thanh giúp công tắc xoay vận hành đúng công suất đã được cài đặt sẵn
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
3 Sơ đồ mạch động lực
4 Sơ đồ mạch điều khiển
II Thi công mô hình.
1 Nhân sự thi công và mô tả công việc.
STT Tên MÔ TẢ Ghi chú
1 LÊ KHẮC VŨ ĐẶNG NGỌC TIẾN
2 Thi công lắp đặt mô hình.
Hình ảnh trong quá trình thi công
Hình ảnh hoàn thiện mô hìnhIII Sản phẩm.
