Cơ sở lý thuyết khí nén, thủy lực docx

C s lý thuy tơ ở ế C s lý thuy tơ ở ế - Công thức và Đơn vị đo của các đại lượng cơ bản - Cơ sở tính toán - Sơ đồ chức năng của hệ thống điều khiển tự động Công th c và Đ n v đo c a các đ i ứ ơ ị ủ ạ l ng c b nượ ơ ả  L cự L cự  Áp su tấ Áp su tấ  L u l ngư ượ L u l ngư ượ  Công Công  Công su tấ Công su tấ L C (F)Ự L C (F)Ự  Đ n v :ơ ị Đ n v :ơ ị Newton (N); 1N=1kg.m/s Newton (N); 1N=1kg.m/s 2 2  Công th c : ứ Công th c : ứ F=m.a F=m.a m: kh i l ng; a gia t cố ượ ố m: kh i l ng; a gia t cố ượ ố  Đ nh nghĩa:ị Đ nh nghĩa:ị L c tác d ng lên v t có kh i l ng 1kg di ự ụ ậ ố ượ L c tác d ng lên v t có kh i l ng 1kg di ự ụ ậ ố ượ chuy n v i gia t c 1m/sể ớ ố chuy n v i gia t c 1m/sể ớ ố 2 2 ÁP SU T (P)Ấ ÁP SU T (P)Ấ  Đ n v :ơ ị Đ n v :ơ ị Theo h th ng đo l ng SI th ng s d ng là Pascal (Pa); ngoài ệ ố ườ ườ ử ụ Theo h th ng đo l ng SI th ng s d ng là Pascal (Pa); ngoài ệ ố ườ ườ ử ụ ra còn s d ng đ n v là bar (đ c), ử ụ ơ ị ứ ra còn s d ng đ n v là bar (đ c), ử ụ ơ ị ứ psi psi (anh, m ); kG /cmỹ (anh, m ); kG /cmỹ 2 2 hay hay kP/cm kP/cm 2 2 1 Pa=1 N/m 1 Pa=1 N/m 2 2 =1 kg/m.s =1 kg/m.s 2 2 1 bar = 10 1 bar = 10 5 5 Pa=1 kG/cm Pa=1 kG/cm 2 2 =1 at=14,5 psi = 14,5 lbf/in =1 at=14,5 psi = 14,5 lbf/in 2 2  Công th c :ứ Công th c :ứ P=F/A P=F/A F: l c tác d ng ự ụ F: l c tác d ng ự ụ A: ti t di n ch u l cế ệ ị ự A: ti t di n ch u l cế ệ ị ự  Đ nh nghĩa:ị Đ nh nghĩa:ị L c tác d ng vuông góc 1N lên b m t có di n tích 1mự ụ ề ặ ệ L c tác d ng vuông góc 1N lên b m t có di n tích 1mự ụ ề ặ ệ 2 2 ÁP SU T (P)Ấ ÁP SU T (P)Ấ ÁP SUẤT p suất khí trời P k p suất dư P e p suất chân không P v p suất tương đối p suất dư P e p suất tuyệt đối P abs Chân không tuyệt đối L U L NG (Q)Ư ƯỢ L U L NG (Q)Ư ƯỢ  Đ n v :ơ ị Đ n v :ơ ị m m 3 3 /s; l/min /s; l/min  Công th c : ứ Công th c : ứ Q=V/t ; V: th tích(mể Q=V/t ; V: th tích(mể 3 3 ) , t: th i gian (s)ờ ) , t: th i gian (s)ờ  Đ nh nghĩa:ị Đ nh nghĩa:ị v n t c ch y c a l u ch t qua ti t di n dòng ậ ố ả ủ ư ấ ế ệ v n t c ch y c a l u ch t qua ti t di n dòng ậ ố ả ủ ư ấ ế ệ ch yả ch yả A Q v; == v Q A CÔNG (W) CÔNG (W)  Đ n v :ơ ị Đ n v :ơ ị J; kcal; kW;Nm; m J; kcal; kW;Nm; m 2 2 .kg/s .kg/s 2 2 1J=1Nm= 1 m 1J=1Nm= 1 m 2 2 .kg/s .kg/s 2 2 =2,78.10 =2,78.10 -7 -7 kW=2,39.10 kW=2,39.10 -4 -4 kcal kcal  Công th c :ứ Công th c :ứ  Đ nh nghĩa:ị Đ nh nghĩa:ị Công sinh ra d i tác d ng c a m t l c 1N đ ướ ụ ủ ộ ự ể Công sinh ra d i tác d ng c a m t l c 1N đ ướ ụ ủ ộ ự ể v t di chuy n qu ng đ ng 1mậ ể ả ườ v t di chuy n qu ng đ ng 1mậ ể ả ườ CÔNG SU T(H)Ấ CÔNG SU T(H)Ấ  Đ n v :ơ ị Đ n v :ơ ị W; kW; N.m/s W; kW; N.m/s 1W=1N.m/s=1J.1s 1W=1N.m/s=1J.1s kW=1000W kW=1000W  Công th c :ứ Công th c :ứ  Đ nh nghĩa:ị Đ nh nghĩa:ị 1Walt là Công su t trong th i gian 1s sinh ra năng ấ ờ 1Walt là Công su t trong th i gian 1s sinh ra năng ấ ờ l ng 1Jượ l ng 1Jượ C s tính toánơ ở  Các đ i l ng v t lýạ ượ ậ Các đ i l ng v t lýạ ượ ậ  Ph ng trình tr ng thái nhi t đ ng h c ( ươ ạ ệ ộ ọ Ph ng trình tr ng thái nhi t đ ng h c ( ươ ạ ệ ộ ọ t ự t ự đ c)ọ đ c)ọ  Áp su t th y t nhấ ủ ỉ Áp su t th y t nhấ ủ ỉ  Ph ng trình dòng ch y liên t cươ ả ụ Ph ng trình dòng ch y liên t cươ ả ụ  Ph ng trình Bernulleươ Ph ng trình Bernulleươ  T n th t áp su t ( sinh viên t đ c tài li u)ổ ấ ấ ự ọ ệ T n th t áp su t ( sinh viên t đ c tài li u)ổ ấ ấ ự ọ ệ [...]... ρ g P2 Áp suất thủy động (động năng) h1 Trọng lượng riêng h2 v2 Sơ đồ chức năng của hệ thống điều khiển tự động Điện, Điện tử Khí nén/ Thủy lực ĐỐ TƯNG ĐIỀU KHIỂN ĐỐI I TƯNG ĐIỀU KHIỂN (Cơ cấ chấp hành) (Cơ cấuu chấp hành) Xi lanh (chuyển động thẳng) Xi lanh (chuyển động thẳng) Động cơ khí nén (chuyển động quay) Động cơ khí nén (chuyển động quay) Động cơ điện (chuyển độngquay) Động cơ điện (chuyển... (logic OR, logic AND, van xả khí nhanh); xả khí nhanh); Van điều chỉnh áp suất Van điều chỉnh áp suất Van tiết lưu Van tiết lưu Van điều chỉnh thời gian Van điều chỉnh thời gian R – S Flipflop khí nén R – S Flipflop khí nén CPU khí nén CPU khí nén PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN (Cơ cấu tác động) (Cơ cấu tác động) (OUPPUT) (OUPPUT) PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU Nút ấn Nút ấn Công...Các đại lượng vật lý Phương trình trạng thái nhiệt động học Phần này sinh viên đã học rồi mơn học nhiệt kỹ thuật, tự xem lại ( PV=mRT, phương trình đoạn nhiệt,….) Áp suất thủy tỉnh CƠ LƯU CHẤT THỦY TĨNH THỦY ĐỘNG ÁP SUẤT THỦY TỈNH p suất thủy tỉnh là áp suất tác động lên cột chất lỏng, không phụ thuộc vào hình dạng của bình chứa P = h ρ g+PL p : áp suất thủy tónh h : chiều cao cột chất... ρ : khối lượng riêng chất lỏng g : gia tốc trọng trường PL: áp suất khí quyển [Pa] [m] [kg/m3] [m/s2] [Pa] VÍ DỤ VÍ DỤ VÍ DỤ LỰC TÁC ĐỘNG F p= A P – p suất [bar] F – Lực tác động [N] A – Diện tích [m2] VÍ DỤ Một xy lanh cung cấp áp suất 100 bar trên bề mặt piston có diện tích 7.85cm2 Tính lực tác động tối đa sinh ra Một KÍCH THỦY LỰC nâng một tải 15.000N với áp suất 75 bar Tính diện tích cần thiết... ĐIỆN NGUỒN NĂNG LƯNG NGUỒN NĂNG LƯNG KHÍ NÉN KHÍ NÉN (INPUT) (INPUT) Công tắc tơ Công tắc tơ Rơ le điện cơ (điện từ, cảm ứng, nhiệt) Rơ le điện cơ (điện từ, cảm ứng, nhiệt) Phần tử khuếch đại Phần tử khuếch đại Chỉnh lưu không và có điều khiển Chỉnh lưu không và có điều khiển (Thyristor… ) (Thyristor… ) Bộ biến đổi Bộ biến đổi Khí cụ đóng ngắt mạch có tiếp điểm (Công Khí cụ đóng ngắt mạch có tiếp điểm... tơ, rơle) Khí cụ đóng ngắt mạch không có tiếp điểm Khí cụ đóng ngắt mạch không có tiếp điểm (điện tử, bán dẫn) (điện tử, bán dẫn) Xử lý thời gian (time) Xử lý thời gian (time) CPU CPU PLC PLC CNC CNC Nút ấn Nút ấn Công tắc Công tắc Công tắc hành trình Công tắc hành trình Cảm biến Cảm biến Lưu chương trình Lưu chương trình Ví dụ: CƠ CẤU CHẤP HÀNH 4 2 PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN 5 1 2 1 2 1 PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU... nâng piston 2 lên một khỏang là s2 V1 = s1.A1 và V2 = s2 A 2 vì V1 = V2 ⇒ s1.A1 = s2 A 2 s1.A1 s2 = và A2 s2 A 2 A1 = s1 VÍ DỤ TRUYỀN ÁP SUẤT p suất thủy tỉnh p1 sinh ra lực F1, trên tiết diện A1 Như thế, lực F1 tác động lên tiết diện A2 tạo ra áp suất thủy tỉnh p2 F1 = p1.A1 và F2 = p2 A 2 vì F1 = F2 ⇒ p1.A1 = p2 A 2 p1.A1 p1.A1 p2 = và A 2 = A2 p2 VÍ DỤ Phương trình dòng chảy liên tục Lưu lượng của... động lực học Re2300 : chảy rối VÍ DỤ Dòng chảy chỉ chảy rối tại tiết diện A4 bởi 2500 > 2300 Dòng chảy trở lại chảy tầng tại tiết diện A3 sau khi qua điểm nút 500 < 1150 Tuy nhiên chỉ sau một khỏang ổn đònh Phương trình Bernulle Áp suất tại một điểm chất lỏng đang chảy được xác định theo cơng thức: 2 1 2 2 v v P + ρ g h1 + ρ = P2 + ρ g h2 + ρ = const 1 2 2 P + ρ g h ρ v Áp suất thủy. .. bằng nhau Q1 = Q2 = Q3 VÍ DỤ Cho Q = 10 lít/ph d1 = 6 mm (Þ ống dẫn) d2 = 32 mm (Þ piston) Tìm Vận tốc dòng chảy v1 Vận tốc của piston v2 KIỂU DÒNG CHẢY Dòng chảy tầng Dòng chảy rối Dòng chảy tầng, dầu thủy lực chảy xuyên qua ống theo các lớp hình trụ một cách ngăn nắp Các lớp bên trong chất lỏng di chuyển với vận tốc nhanh hơn các lớp bên ngòai Nếu vận tốc của dầu vượt quá một điểm xác đònh (hay còn gọi... với áp suất 75 bar Tính diện tích cần thiết của piston ? SỰ TRUYỀN ÁP SUẤT F p= A SỰ TRUYỀN NĂNG LƯNG F1 F2 p1 = và p2 = A1 A2 Hệ thống cần bằng khi : F1 F2 p1 = p2 ⇒ = A1 A 2 VÍ DỤ Cho cơ cấu như hình vẽ, xác định lực cần thiết để có thể nâng được vật có khối lượng 1500kg Biết tiết diện A2=100cm2, A1=50cm2 F2 = m.g = 1500.9,81 = 14.715N p1 = p2 A1 50 ⇒ F1 = F2 = 14.715 = 7.36N A2 100 SỰ DỊCH CHUYỂN . C s lý thuy tơ ở ế C s lý thuy tơ ở ế - Công thức và Đơn vị đo của các đại lượng cơ bản - Cơ sở tính toán - Sơ đồ chức năng của hệ thống điều khiển. tốc trọng trường [m/s 2 ] P L : áp suất khí quyển [Pa] ÁP SUẤT THỦY TỈNH VÍ DUÏ VÍ DUÏ VÍ DUÏ LỰC TÁC ĐỘNG A F p = P – p suất [bar] F – Lực tác động [N] A – Diện tích [m 2 ] . ự ọ ệ T n th t áp su t ( sinh viên t đ c tài li u)ổ ấ ấ ự ọ ệ Các đ i l ng v t lý ượ ậ Các đ i l ng v t lý ượ ậ Ph ng trình tr ng thái ươ ạ Ph ng trình tr ng thái ươ ạ nhi t đ ng h cệ