Nghiên cứu ứng dụng hệ thống điều khiển khí nén cấp tải cho băng vận chuyển trong dây chuyền sản xuất công nghiệp

MC LC Trang Mc lc M u Tớnh cp thit ca nghiờn cu Tng quan v tỡnh hỡnh nghiờn cu ca ti Mc tiờu v di tng nghiờn cu 4 Phng phỏp nghiờn cu, kt cu ca cụng trỡnh nghiờn cu 1.5 Kt qu t cca ti Chng C s lý thuyt tớnh toỏn 1.1 Gii thiu chung v h thng khớ nộn 1.2 H thng thit b cung cp khớ nộn 1.3 Mt s van c bn s dng h thng 12 1.4 Trỡnh t thit k h thng t ng iu khin thy khớ 20 1.5 Tớnh toỏn xilanh khớ nộn 20 Chng Vớ d ỏp dng 26 2.1 Thit b sch cỏc chi tit dng 26 2.2 La chn s truyn ng v iu khin khớ 17 2.3 Tớnh toỏn xilanh khớ nộn 31 2.4 Mụ phng hot ng ca h thng bng phn mm 3D max 37 Kt lun v kin ngh 39 Ti liu tham kho 40 DANH SCH BNG BIU Bng 2.1 Biu trỡnh t DANH SCH HèNH NH Hỡnh 1.1 Hỡnh 1.2 Hỡnh 2.1 Hỡnh 2.2 Hỡnh 2.3 Hỡnh 2.4 Hỡnh 2.5 Hỡnh 2.6 H thng thit b cung cp khớ nộn Bỡnh cha khụng khớ nộn v cỏc thit b ph tr S b trớ h thng Biu dch chuyn bc S mch thit b sch cỏc chi tit dng S mch thit b sch cỏc chi tit dng cú thờm cỏc iu kin ph Kt cu xy lanh khớ nộn :Mỏy nộn khớ TA - 100 M U 1.Tớnh cp thit ca nghiờn cu Truyn ng v iu khin thu khớ ngy cng c ng dng rng rói cụng nghip núi chung v ngnh mỏy nõng chuyn núi riờng Truyn ng thu khớ cú cỏc u im ni tri: Truyn ng c cụng sut cao v lc ln; kt cu gn nh; cú th iu chnh tc lm vic tinh v vụ cp; d bin i nng lng ca cht lng thnh chuyn ng quay v tnh tin ca c cu chp hnh; d chng quỏ ti bng van an ton; t ng hoỏ n gin bng cỏch s dng cỏc phn t tiờu chun hoỏ Khụng khớ cú sn mi ni, khụng gii hn v s lng cú th c truyn ti d dng cỏc ng ng, c khong cỏch truyn ti ln, ớt nhy cm vi s dao ng ca nhit , nờn cú th lm vic iu kin khc nghit Khụng khớ nộn cú th lu tr c bỡnh cha v ly s dng cn thit vỡ vy mỏy nộn khụng phi lm vic liờn tc Ngoi bỡnh cha khớ cú th di chuyn n nhiu ni cú yờu cu Khụng khớ nộn khụng cú bụi trn l khụng khớ sch Vỡ vy, khụng khớ nộn khụng bụi trn nu b rũ cỏc b phn hoc cỏc ng ng s khụng gõy ụ nhim iu ny quan trng i vi h thụng khớ nộn dựng cỏc thit b ch bin thc phm, cỏc thit b y t , Vic nghiờn cu sõu v cỏc s cụng nghờ truyn ng v iu khin bng khớ nộn ng dng cho ngnh mỏy nõng chuyn núi riờng v cỏc ngnh cụng nghip núi chung l xu hng tt yu Qua s phõn tớch trờn cho ta thy vic: Nghiờn cu ng dng h thng iu khin khớ nộn cp ti cho bng chuyn dõy chuyn sn xut cụng nghip cú ý ngha khoa hc v thc tin Tng quan v tỡnh hỡnh nghiờn cu thuc lnh vc ti Trong tớnh toỏn thit k cỏc h thng thu khớ hin cỏc giỏo trỡnh thu khớ thng khụng i sõu phõn tớch tớnh toỏn cỏc s cụng ngh ca cỏc thit b iu khin v truyn ng bng khớ nộn, cỏc ng dng vo thc tin vi cỏc tớnh nng vt tri ca ca nú Thc t hin cỏc hóng Komatsu, Kamar, Linde, Pam, Daniel ó thit k v ch to rt nhiu sn phm dõy chuyn cụng nghip truyn ng v iu khin bng khớ nộn nhm tng tin cy, cht lng sn phm, tng nng sut, ci thin iu kin lao ng v an ton cho ngi hnh Nhm giỳp cỏn b k thut v sinh viờn chuyờn ngnh mỏy nõng chuyn cú kin thc tng quan v cỏc gii phỏp tng quan ng dng thy khớ nhm thc hin tt cụng tỏc thit k, sa cha, bo dng v hnh mỏy nõng chuyn núi riờng v h thng thy khớ cụng nghip núi chung nờn tỏc gi thc hin ti ny Mc tiờu, i tng, phm vi nghiờn cu Mc tiờu ghiờn cu ng dng trỡnh t thit k h thng truyn ng v iu khin khớ nộn cho cỏc thit b vo v ti cho cỏc bng chuyn, v la chn gii phỏp thớch hp thc tin i tng nghiờn cu cho cỏc thit b cỏc dõy chuyn chuyn liờn hp t ng v bỏn t ng Phm vi nghiờn cu: gii phỏp cụng ngh b trớ thit b, truyn ng v iu khin khớ nộn cho cỏc thit b t mc ớch cụng ngh nh mong mun Phng phỏp nghiờn cu, kt cu ca cụng trỡnh nghiờn cu Phng phỏp nghiờn cu: - Phõn tớch, v tng hp; - Xõy dng phng phỏp v cụng thc tớnh - S dng phn mm 3dmax mụ phng Kt cu ca cụng trỡnh nghiờn cu bao gm: - M u; - Chng C s lý thuyt tớnh toỏn; - Chng Vớ d ỏp dng; - Kt lun kin ngh; - Ti liu tham kho Kt qu t c ca ti - Kt qu nghiờn cu ng dng h thng truyn ng v iu khin khớ nộn mỏy nõng chuyn núi riờng v h thng thu khớ cụng nghip núi chung cú ý ngha to ln thit k, ch to, sa cha v hnh a li hiu qu k thut v kinh t - Lm ti liu tham kho v ging dy cho k s v sinh viờn chuyờn ngnh Chng 1: C s lý thuyt tớnh toỏn 1.1 Gii thiu thiu chung v h thng khớ nộn Trong cỏc h thng t ng hoỏ cụng nghip núi chung v t ng hoỏ mỏy nõng chuyn núi riờng, cỏc ng dng ca khớ nộn ngy cng cú mt v trớ quan trng gúp phn nõng cao cht lng v sn lng sn xut Vỡ truyn ng v iu khin bng khớ nộn cú cỏc u im ni tri i vi cỏc cụng ty, cỏc nh mỏy sn xut núi chung thỡ vic to uy tớn, tng nng sut, v gim giỏ thnh cho sn phm l rt cn thit t ng hoỏ dõy chuyn sn xut cụng nghip vic ng dng thit b khớ nộn mang li nhiu hiu qu cao m giỏ thnh u t khụng ln so vi hiu qu, li ớch mang li i vi Nh mỏy c khớ Sụng Cụng yờu cu cụng vic t i vi cỏc nh thit k l phi thit k h thng sch cỏc chi tit t ng vi ũi hi h thng phi hot ng chớnh xỏc, n gin, iu khin t ng hoc bỏn t ng, m m bo nng sut v giỏ thnh ca sn phm , tit kim cho phớ thit k, ch to a chi tit vo bung bng phng phỏp t ng cú nhiu phng phỏp nh phng phỏp in thu lc, in c khớ, in khớ nộn Trong ú phng phỏp in khớ nộn c s dng rng rói hn c Cỏc u nhc im ca phng phỏp truyn ng bng khớ nộn * u im: _ Khụng khớ cú sn mi ni, khụng gii hn v s lng _ Khụng khớ cú th c truyn ti d dng cỏc ng ng, c khong cỏch truyn ti ln _ Khụng khớ nộn cú th lu tr c bỡnh cha v ly s dng cn thit vỡ vy mỏy nộn khong phi lm vic liờn tc Ngoi bỡnh cha khớ cú th di chuyn n nhiu ni cú yờu cu _ Khụng khớ nộn ớt nhy cm vi s dao ng ca nhit iu ny lm cho s hot ng ca h thng tr nờn ỏng tin cy mc dự nhng iu kin lm vic khc nghit _ Khụng khớ nộn khụng cú bụi trn l khụng khớ sch Vỡ vy, khụng khớ nộn khụng bụi trn nu b rũ cỏc b phn hoc cỏc ng ng s khong gõy ụ nhim iu ny quan trng i vi h thụng khớ nộn dựng cỏcthit b ch bin thc phm, cỏc thit b y t, _ Cu to ca cỏc phn t, cỏc thit b khớ nộn tng i n gin vỡ vy cú giỏ thnh tng i thp _ Khụng khớ nộn l phng tin lm vic vi ỏp ng rt nhanh nờn tc lm vic ca cỏc thit b khớ nộn cú th lờn rt cao _ Vi cỏc b phn khớ nộn, v mt lý thuyt thỡ tc v lc l nhng bin s vụ hn _ Cỏc thit b v cỏc dng c hnh bng khớ nộn quỏ ti, cú th ngng nhng khụng xy h hng * Nhc im: _ Khụng khớ nộn cn phi c x lý tt, nu khụng s cú bi v cỏc cht ngng t khụng khớ nộn _ Tc ca pớton xylanh khớ nộn khụng phi luụn l hng s _ H thng khớ nộn ch cú tớnh kinh t lm vic mt yờu cu v lc xỏc nh Lc tỏc ng ca cỏc phn t tỏc ng ph thuc rt ln vo ỏp sut cng nh hnh trỡnh v tc ca piston _ Khụng khớ nộn thoỏt gõy ting n ln Tuy nhiờn, ny c gii quyt mt cỏch d dng nh cỏc b phn gim õm lm vic rt hiu qa _ Phng tin truyn ti khụng khớ nộn cú giỏ thnh tng i cao iu ny c bự tr vi giỏ cỏc thit b khớ nộn khỏc r v c tớnh k thut cao * Cu trỳc ca h thng truyn ng bng khớ nộn phần tử tác động _ xilanh _ phận tác động quay _ phận báo phần tử điều khiển sau van điều khiển huớng _các van điều khiển huớng phần tử xủ lý _ phần tủ logic _ van điều khiển áp suất _ van điều khiển huớng _ chuyển mạch giới hạn phần tủ nhập _ nút nhấn _ cảm biến phần tủ cung _ máy nén _ bình chúa cấp luợng _ điều tiết áp suất _ phần tủ xủ lý khí nén 1.2 H thng thit b cung cp khớ nộn 1.2.1 Cỏc yờu cu v khớ nộn Khụng khớ nộn cung cp cho h thng iu khin v cỏc phn t sinh cụng cú cỏc yu t c bn sau: Khụng khớ nộn phi sch, nu cha cht bn cú th gõy ri lon hot ng mch iu khin Do khụng khớ nộn s tip xỳc nhiu vi thit b lm vic khỏc nh b phn tỏc ng (xylanh), cỏc phn t iu khin, cỏc phn t to tớn hiu , nờn nhỏt thit phi loi tr cht bn khớ nộn lm tng tui th ca cỏc thit b, gim thi gian ngng hot ng hng húc Khụng khớ nộn phi khụ khụng khớ t mụi trng c hỳt vo mỏy nộn ri nộn li nờn khụng khớ nộn cung cp cho h thng s cú hi nc ch yu ph thuc vo m tng i ngha ph thuc vo nhit , v cỏc iieự kin thi tit ca mụi trng 1.2.2 H thng thit b cung cp khớ nộn cú khụng khớ nộn sch , khụ v mc ỏp sut yờu cu , cung cp cho h thng iu khin v cỏc phn t sinh cụng thỡ khụng khớ ly t khớ quyn sau nộn phi c tip tc x lý thụng qua h thng thit b cung cp khớ nộn H thng thit b cung cp khớ nộn bao gm: _ Mỏy nộn khớ _ Bỡnh cha _ B lc khớ _ B sy khụ khớ nộn _ B bụi trn khớ nộn _ B iu tit ỏp sut (b iu ỏp) _ Cỏc im x cht bn _ B tỏch du Cụm thiết bị xử lý khí nén Bình chứa khí nén trung gian Máy nén Bình chứa khí nén Bình chứa nuớc ngung tụ Thiết bị tiêu thụ khí nén Van xả Hỡnh 1.1: H thng thit b cung cp khớ nộn áp kế Máy nén Nhiệt kế Bình chúa khí nén Van xả Hỡnh 1.2: Bỡnh cha khụng khớ nộn v cỏc thit b ph tr 1.2.3 B sy khụ khụng khớ nộn Nu cỏc thit b lm lnh khụng cú kh nng to khụng khớ nộn tuyt i khụ rỏo thỡ khụng khớ phi qua mt quỏ trỡnh x lý sy khụ Cỏc quỏ trỡnh sy khụ gm: _ Sy khụ hp th bng quỏ trỡnh hoỏ hc _ Sy khụ hp th bng quỏ trỡnh vt lý _ Sy khụ bng nhit thp * Sy khụ hp th bng quỏ trỡnh hoỏ hc Hi m c hp th vo cht tỏc nhõn sy khụ th lng hoc th c Trờn ng dn vo thit b khụng khớ nộn s c lm xoỏy lc Mt b lc s sp s tỏch cỏc git nc hoc du ln cú khớ nộn Tỏc nhõn sy khụ l mt hoỏ cht, cú th l cht tr dung hoc cht chy * Sy khụ hp th bng quỏ trỡnh vt lý Cỏc cht, hi m s lng ng trờn b mt ca ca cỏc tỏc nhõn sy khụ th rn Tỏc nhõn sy khụ l cỏc cht gel, l mt loi vt liu cú dng ht * Sy khụ bng nhit thp (quỏ trỡnh lm lnh) Nu khụng khớ nộn c lm lnh ti nhit di im hoỏ sng, s ngng t hi nc s xy Khụng khớ c lm lnh ti nhit 274,7o K (1,7oc) 1.2.4 B lc Nh ó núi trờn, khụng khớ cn phi c lm sch m bo cho h thng hot ng tt Do ú phn cht bn cũn li khụng khớ nộn tt nht l nờn loi b bng cỏch dựng b lc khớ a B lc khớ Khi i vo b lc, khụng khớ nộn phi i qua mt cỏnh cú dng xon, ú dũng khớ s b xon lc Tỏc ng ly tõm chuyn ng xon lc to lm cho cỏc ht nc v cht rn b y vo vỏch phớa bờn ca chộn lc, sau ú cỏc cht bn ny s ri xung ỏy chộn lc Khụng khớ nộn i qua ngn lc ti õy chỳng c lc sch trc chy n cng Kớ hiu b lc khớ: b B lc khớ cú b iu chnh ỏp sut Khụng khớ nộn i qua ngn lc ri n b iu tit ỏp sut , ỏp sut th cp s tỏc ng vo mt phớa mng v to lc cõn bng vi lc ca lũ xo ó c iu chnh bng nỳm Nu ỏp sut s cp cao hn nú s y m khớ vo b van, ngn cn khụng khớ nộn n phớa th cp Nu phớa th cp cú tiờu th khớ nộn, lc tỏc ng lờn mng s gim xung Lũ xo s nõng a m kớn lờn b van v khụng khớ nộn cú th lu thụng qua phớa th cp Ký hiu: C B phn x cht ngng t t ng Nu cht ngng t hỡnh thnh qỳa trỡnh h thng lm vic cú s lng ln v khụng th x cht ngng t mt cỏch thng xuyờn thỡ nờn dựng b phn x t ng cht ngng t 10 Chng Vớ d ỏp dng H thng khớ t ng sch cỏc chi tit dng 2.1 Thit b sch cỏc chi tit dng 2.1.1 S b trớ thit b Hỡnh 2.1 S b trớ h thng 1.Bng chuyn (a chi tit n); 2.Xy lanh N0 01, y chi tit sang bn ra; Xy lanh N0 03, y chi tit vo bung ra; 4.Xy lanh N0 02, kp cht chi tit; Bung chi tit; Xy lanh N0 02, a chi tit sau sang bng 2; Bng chuyn 2, a chi tit n cụng on khỏc 2.1.2 Nguyờn lý hot ng Cỏc chi tit mỏy dng núi chung ca nh mỏy sau gia cụng t mỏy khoan, mỏy phay, ct, sc cn c sch chuyn sang cỏc bc gia cụng tip theo Hoc chi tit sau tri qua cỏc giai on gia cụng cn sch úng gúi c chuyn t cỏc bng chuyn khỏc gom li hoc t bng chuyn trc ú a n 27 Xy lanh 1.0(A) s y chi tit t t bng chuyn s vo b chi tit s c kp cht bng xy lanh 2.0(B) Sau chi tit ó c kp cht, xy lanh 3.0(C) s di chuyn chỳng vo bung Khi kt thỳc tỏc ng , xy lanh 2.0(B) s nh chi tit v chi tit s c y lờn bng chuyn s bng xy lanh 4(D) Xy lanh 3.0(C) s tr b tr li v trớ ban u ca nú Lỳc ny chu k mi li cú th bt u 2.1.3 Biu dch chuyn theo bc a- Biu dch chuyn bc 8=1 Xilanh 1.0 (A) Xilanh 2.0 (B) Xilanh 3.0 (C) XIlanh 4.0 (D) Hỡnh 2.2 Biu dch chuyn bc b-Mụ t hot ng *Bc 1: Xy lanh 1.0 dui y sn phm t bng chuyn sang bn * Bc 2: Xy lanh 1.0 bt u co li Xy lanh 2.0 bt u dui kp cht chi tit *Bc 3: Xylanh lanh dui y np xylanh vo bung *Bc 4: Xylanh 2.0 bt u co li *Bc 5: Xylanh 4.0 bt u dui y chi tit sau vo bng chuyn2 *Bc 6: Xylanh 4.0 co li *Bc 7: Xylanh 3.0 co li *Bc 8: Ging nh bc 1; chu trỡnh lp li 28 2.1.4 Biu trỡnh t Bangr 2.1.Biu trỡnh t Bc Hot Thc ng hin ca bng van S o chiu ca van o chiu Khớ nộn ng ng S o chiu ca c cu dn ng Phn t lm vic di chuyn n cui v trớ dui 1.1(Z) 1.0 - 1.2 1.4 1.3 Tay 3.0 1.0 0.3 (Y) 0.1(Z) 3.2 2.0 - 1.1(Y) 2.1(Z) 3.1(Z) 2.3 4.2 3.0 2.0 0.2(Z) - 3 4.3 4.0 3.3 4.0 0.3(Z) 0.2(Y) - Phn Nhn xột t lm vic di chuyn n cui v trớ tht lựi - 3.0 1.0 - 2.1(Y) 4.1(Z) 4.0 2.0 - - 4.1(Z) - 4.0 - 3.1(Y) - 3.0 - - 2.2 La chn s truyn ng v iu khin khớ 2.2.1 S mch truyn ng v iu khin c bn 29 1.3 2.1 1.0 a+ a- d 4.3 3.3 4.0 c 2.3 1.4 3.0 b 3.2 4.2 2.0 a 1.0 4.1 3.1 b- b+ c- c+ d+ 3.3 3.2 d- 4.2 s1 s2 s3 s4 0.1 1.3 0.2 1.4 2.3 0.3 1.2 start 4.3 Hỡnh 2.3 S mch thit b sch cỏc chi tit dng 2.3.2 S mch cú thờm cỏc iu kin ph Cỏc iu kin ph yờu cu thờn nh: - Vn hnh t ng/ th cụng - Kim tra s hin din ca chi tit cn sch - Xy lanh 3.0(C) v trớ cui a, S mch 30 1.3 1.0 a+ 2.1 a- d 4.3 3.3 4.0 c 2.3 1.4 3.0 b 3.2 4.2 2.0 a 1.0 4.1 3.1 b- b+ c+ c3.3 3.2 d- d+ 4.2 s1 s2 s3 s4 0.1 1.3 1.10 0.2 HOUSING PRESENT 2.3 1.8 0.3 4.3 1.6 1.2 start MAN AUT 1.4 Hỡnh 2.4 S mch thit b sch cỏc chi tit dng cú thờm cỏc iu kin ph b, Nguyờn lý hot ng * Bc 1: Nhn nỳt ng START khớ nộn c cp t van 1.2 qua van 1.4 vo tit lu 1.8 ri sau ú qua vo van 0.3 Van ny cú chờnh ỏp sut nờn b y sang trỏi Khớ nộn theo ng bờn trỏi lờn van 0.2 ;0.1 ri vo ng khớ S1 Lỳc ny ti cỏc ng khớ khỏc khụng cú khớ nộn (S2=0;S3=0;S4 =0) Khớ nộn i t S1 n van 1.1 qua ca A+ i vo xy lanh A (1.0) lm cho xy lanh ny dui y chi tit t bng chuyn vo bn * Bc 2: Xylanh A(1.0) dui cỏn piston ca xylanh ny tỏc ng vo tay ũn ca van 1.3 ú khớ nộn theo ng bờn trỏi n van 0.1 lm van ny thay i trng thỏi, 31 dch chuyn sang phi khớ nộn s c dn n ng khớ S2 Cỏc ng khớ S3; S4 khụng cú khớ nộn.S3=0; S4=0 Khớ nộn t ng S2 s qua van 2.1 bng ca B+ i vo xylanh B (2.0) lm xy lanh ny dui kp cht chi tit cn vo khung gỏ ng thi quỏ trỡnh ny khớ nộn c a vo ca A- ca xy lanh 1.0 (A) lm cho xy lanh ny co li * Bc 3: Cui hnh trỡnh dui ca xy lanh 2.0 (B) cn piston tỏc ng vo tay ũn ca van 3.2 Khớ nộn t ng S2 vo van 3.1 qua ca C+ lm van ny thay i trng thỏi hot ng, a khớ nộn vo xylanh 3.0 (C) lm cho xy lanh ny dui (y chi tit vo bung ra) * Bc 4: Cui hnh trỡnh ca xy lanh 3.0(C) cn piston tỏc ng vo tay ũn ca van 2.3 lm van ny thay i trng thỏi a khớ nộn t ng S2 vo van 0.2 lm van ny chuyn hng cho khớ i n ng S3 Lỳc ny ng khớ S4 = Khớ nộn t ng S3 i vo ca B+ ca van 2.0(B) lm van ny co li (sau xong xy lanh N0 nh ra.) * Bc 5: Khớ nộn t ng S3 i qua ca D+ vo van 4.0 (D) lm cho van ny dui (y chi tit sang bng chuyn 2); piston dui nú tỏc ng vo tay ũn van 3.3, cui hnh trỡnh nú tỏc ng vo tay ũn ca van 4.3 * Bc 6: Van 4.3 hot ng a khớ nộn t ng ng S3 vo van 0.3 lm van ny thay i trng thỏi a khớ nộn cp vo ng S4 khớ nộn t ng S4 s i vo xyanh 4.0 (D) qua ca D- lm cho xy lanh ny co li * Bc 7: Khớ nộn ng S4 i vo ca C- ca xylanh 3.0(C) qua van 3.3 lm cho xy lanh ny co li * Bc : Lp li ca bc 32 2.3 Tớnh toỏn xilanh khớ nộn 2.3.1 Chn mỏy nộn khớ Trong thc t cú rt nhiu loi mỏy nộn khớ nh : mỏy nộn kiu mng , mỏy nộn kiu piston quay , mỏy nộn kiu tuabin , mỏy nộn kiu piston tnh tin (nh ó gii thiu trờn) * Mỏy nộn kiu mng Mỏy nộn kiu mng c s dnh nhng ni yờu cu phi khụng cú du khụng khớ nộn, nh cỏc ngnh ch bin thc phm, y t v hoỏ cht Trong cỏc ngnh ny du cn phi c loi tr mt cỏch tuyt i nờn yờu c phi s dng khớ nộn khụng cú du bụi trn * Mỏy nộn kiu piston quay V cu to, nhúm mỏy nộn quay cú mt b phn quay dựng nộn v gia tng ỏp sut ca khụng khớ Chỳng cú c im l hnh ờm du nhng ỏp sut to khụng ln bng cỏc mỏy tnh tin nhiu cp * Mỏy nộn kiu turbine Trong mỏy nộn kiu turbine, khụng khớ c tng tc bi cỏc cỏnh ca mỏy nộn nhng ỏp sut ch gia tng ch gia tng khong 1,2 ln so vi ỏp sut np i vi mi tng õy l loi mỏy nộn cú th to mt lu lng khụng khớ nộn ln * Mỏy nộn kiu piston tnh tin Cỏc mỏy nộn tinh tin c s dng rt ph bin thc t , chỳng cú cụng sut ln v cú th to cỏc ỏp sut mt di rng Cú th tng cao ỏp sut bng cỏch s dng nhiu tng khớ nộn cựng vi s lm mỏt trung gian gia cỏc tng, kiu nỏy goi l mỏy nộn nhiu tng hoc mỏy nộn nhiu cp Di ỏp sut ti u ca cỏc mỏy nộn tinh tin l: + i vi mỏy nộn cp : n 400 kPa ( bar/58psi ) + i vi mỏy nộn cp : dn 1500 kPa ( 15 bar/ 217,5 psi ) + i vi mỏy nộn t cp tr lờn : trờn 1500 kPa ( 15 bar/ 217,5 psi) T cỏc phõn tớch trờn õy, ta chn mỏy nộn kiu piston tnh tin cp vi nhiu u im v thun tin s dng 2.3.2 Chn bỡnh cha khụng khớ nộn 33 Bỡnh cha khụng khớ nộn gi tt l bỡnh cha Thng c lp sau mỏy nộn cựng mt s thit b ph tr khỏc nhm trỡ s n nh ngun cung cp khớ nộn, n nh s dao ng ca ỏp sut khụng khớ nộn c tiờu th S phi hp hot ng gia mỏy nộn v bỡnh cha nh sau: Mỏy nộn chuyn khụng khớ nộn vo bỡnh cha Khi t n ỏp sut iu chnh ( c ci t trc ) mỏy nộn s t ng tt Nu ỏp sut gim xung di mc iu chnh , khớ nộn c ly bỡnh cha, mỏy nộn khớ s c úng mch hot ng tr li Chn mỏy nộn khớ cú cỏc thụng s sau: _ Lu lng khớ nộn mỏy nộn to : V= 20 ( m3/min) _ Chu kỡ chuyn mch mt gi : z= 20 _ suy gim ỏp sut cho phộp : p = 1.105 (Pa) _ Th tớch bỡnh cha l : 15 (m3) 2.3.3 Chn xilanh thu lc 2.3.3.1 Xỏc nh s b ng kớnh ca xilanh Lc tỏc dng lờn cn piston: Sx Sx = N f k Trong ú : N _ trng lng ca chi tit, N = 24 (kg) f _ h s ma sỏt, f = 0,2 k _ h s an ton, chn k = 1,2 Sx = 24 0,2 1,2 = 5,76 (kg) =57,6 (N) D d ng kớnh xilanh Hỡnh 2.5 Kt cu xy lanh khớ nộn 34 ng kớnh xilanh xỏc nh theo cụng thc : Sx z. p p . c Dt = 1,13 Trong ú : z _ s xilanh , z = p _ ỏp sut ca mỏy nộn , p = 400 (kPa) = 105 (Pa) = (kg/cm2) p _ suy gim ỏp sut cho phộp , p = 1.105 (Pa) = (kg/cm2) _ hiu sut c khớ ca xilanh , = 0,96 c _ hiu sut ca cp bn l gi piston , c = 0,98 Dt = 1,13 5,76 1.0,96.0,98 = 1,977 (cm) Chn Dt = (cm) Hnh trỡnh ca piston: S = 800 (mm) 2.3.3.2 Tớnh kim tra xilanh * Kim tra lc ch ng Gi d l ng kớnh cn piston ca xilanh = d ( [2] ) Dt d = Dt = 0,64 30 = 19,2 (mm) chn d = 20 (mm) Lc ch ng ca xilanh : Pc = (p - p ) Pc = (3 - 1) .Dt2 = 14,13 (N) Cú Pc = 14,13 (kg) > Sx = 5,76 (kg) tho iu kin thng lc cn chuyn ng 35 * Kim tra bn v n nh cn piston Cú ng kớnh cn piston d1 = 20 (mm) Kim tra cn piston theo iu kin n nh: Pcd F ú : F _ din tớch tit din cn F= .d .2 = = 3,14 (cm2) 4 _ h s suy gim ng sut cho phộp tra bng theo _ mnh .l imin vi _ h s liờn kt imin _ bỏn kớnh quỏn tớnh cc tiu imin = ix = iy = Jx F Jx _ mụmen quỏn tớnh chn un theo phng x Jx = .d 64 .d F= imin = 0,25 d = 0,25 = 0,5 (cm) 160 Tra bng tr.97 [5]: 160 = 0,29 14,13 = 15,517 (kg/cm2) 0,29.3,14 Do ú ta chn vt liu ch to l thộp hp kim 45, theo GOST 1050-74 cú: = 5500 6000 (KG/cm2) < Vy cn piston ca xilanh bn 36 * Kim tra bn thnh xilanh Goi Dn _ ng kớnh ngoi ca xilanh Dt _ ng kớnh ca xilanh Chn Dn = 36(mm) Dn 36 = = 1,8 > 1,18 ú xilanh l xilanh thnh Dt 30 dy Do ú chiu dy thnh xilanh xỏc nh theo cụng thc: Pk Pk Dt ú : Pk _ ỏp sut cht khớ tỏc dng lờn thnh xilanh, Pk = 1,5 (kG/cm2) Dt _ ng kớnh ca xilanh, Dt = (cm) _ h s liờn kt , = 5500 1,5.1 = 0,573 5000 1,51 (cm) chn = 0,6 (cm) = (mm) iu kin bn ca thnh xilanh b nộn Pk Dt 1,5.3 =3,75 < 2.0,6 Vy thnh xilanh bn 2.3.3.3 Tớnh lu lng cụng tỏc ca xilanh Lu lng cụng tỏc ca xilanh c xỏc nh da vo tc di chuyn ca piston xilanh v ng kớnh xilanh Q = F.V Trong ú : F _ din tớch tit din ca xilanh .Dt2 F= V _ tc chuyn ng ca piston, V = 0,2 (m/s) = 12 (m/phỳt) 37 .(0,03 0,02) 12 = 0,942 (l/phỳt) Q= Chn mỏy nộn khớ kớ hiu CW-15 cú cỏc thụng s sau: - Lu lng ca mỏy nộn:2220(l/ph) - p sut lm vic:7(Kg/m2) - Cụng sut ca ng c: 15(HP) - H thng lm mỏt: 14(l/ph) - Du bụi trn : 12(lit) - Bỡnh cha: 304(lit) - Trng lng: 470(Kg) Hỡnh 2.6 : Mỏy nộn khớ TA - 100 2.4 Mụ phng hot ng ca h thng bng phn mm 3dmax 38 39 KT LUN V KIN NGH ti ó hon thnh yờu cu v nhim v t ra: Nghiờn cu ng dng h thng iu khin khớ nộn cp ti cho bng chuyn dõy chuyn sn xut cụng nghip Xõy dng cỏc bc trỡnh t: Nghiờn cu bi toỏn thc t u vo, b trớ thit b, phõn tớch phi hp hot ng ca thit b, thit k s truyn ng v iu khin ca h thng khớ nộn, xõy dng s bc v s trng thỏi, la chn cm bin Kim tra ti u hot ng ca h thng Mụ phng hot ng ca h thng, chnh sa h thng a vo ch to lp t v hnh Truyn ng v iu khin khớ nộn cú nhiu u im: ngun khụng khớ vụ hn, ớt chu nh hng ca nhit nờn cú th lm vic iu kin khc nghit; Truyn ng vi tc v lc ln, d iu khin t ng, d iu khin vụ cp; Khụng khớ khụng bụi trn l khụng khớ sch ng dng tt cho dõy chuyn sn xut sn phm y t v thc phm Nhc im x khớ gõy ting n, iu ny d khc phc bng cỏch b trớ cỏc bu tiờu õm Vi cỏc u im phõn tớch trờn truyn ng iu khin bng khớ nộn ngy cng c ng dng rng rói nhiu lnh vc: mỏy gia cụng c khớ, mỏy nõng chuyn, h thng ng lc tu thy, ụ tụ, cỏn thộp, x lý mụi trng, cụng nghip y t v thc phm Hng phỏt trin ca ti ỏp dng vo thc t sn xut 40 TI LIU THAM KHO Andrew Parr (2011) Hydraulics and Pneumatics: A Technician's and Engineer's Guide; Amazon Tyler G.Hicks(1997) Handbook of Mechanical Engineering Calculations, McGraw-Hill P.I ORLOP (2004) Mechanical Engineering Handbook, Mir PublishersMoscow Mark Jakiela (2000), Engineering Design, Magazine of Massachusetts Institute of Technology Richard L Lehman(2000, Materials, Magazine of Rutgen University . (1988), , - . (1975), , - . (1969), , - . (1962), , - 10 . (1959), , - 11 . (1983), ,M - 12 . (1973), , 13 . (1976), , 41 ... quay _ phận báo phần tử điều khiển sau van điều khiển huớng _các van điều khiển huớng phần tử xủ lý _ phần tủ logic _ van điều khiển áp suất _ van điều khiển huớng _ chuyển mạch giới hạn phần... thiết bị xử lý khí nén Bình chứa khí nén trung gian Máy nén Bình chứa khí nén Bình chứa nuớc ngung tụ Thiết bị tiêu thụ khí nén Van xả Hỡnh 1.1: H thng thit b cung cp khớ nộn áp kế Máy nén Nhiệt kế... phần tủ cung _ máy nén _ bình chúa cấp luợng _ điều tiết áp suất _ phần tủ xủ lý khí nén 1.2 H thng thit b cung cp khớ nộn 1.2.1 Cỏc yờu cu v khớ nộn Khụng khớ nộn cung cp cho h thng iu khin