bài giảng hệ thống tự động thủy khí, dễ hiểu đầy đủ, có bài tập và hướng dẫn chi tiết, phần thiết kế dễ hiểu, một số ứng dụng..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
CHNG I: C S Lí THUYT Bi 1: C s lý thuyt v khớ nộn: Khỏi nim: Khớ nộn l khụng khớ c nộn vi mt ỏp sut cao Nhng c trng ca khớ nộn - S lng: Khp mi ni khụng khớ - Vn chuyn: Theo cỏc ng ng - Lu tr : cỏc bn, bỡnh - Nhit : Khớ nộn ớt thay i v nhit - Ch chỏy n: Khụng cú nguy c chỏy, nu s dng bar - Sch s: khụng cú nguy c gõy ụ nhim - Trang thit b : R tin - Vt tc: Ln cho phộp 1-2 m/s hoc 5m/s - Tớnh iu chnh: u chnh mt cỏch v cp - Quỏ ti: Khụng xy quỏ ti (Nhn ti cho n dng hon ton) Cỏc c tớnh ca khớ nộn - Tớnh cht vt lý ca khớ nộn: - Khụng khớ khụng mu, khụng v v khụng th nhỡn thy c - Cỏc thnh phn ca khụng khớ: - 78% nito - 21% Oxy n v o 4.1 p sut - p sut khớ quyn l ỏp sut khụng khớ ti mc nc bin - n v o ỏp sut khụng khớ ti mc nc bin l 760mmHg = 1.013bar - p sut tng i l ỏp sut cht khớ so vi ỏp sut khớ quyn (p = 0) Vớ d: p k ch giỏ tr 150psi v ỏp sut khớ quyn p = 0psi, ta núi ỏp sut tng i l p = 150psi - p sut tuyt i l ỏp sut cht khớ cú k n ỏp sut khớ quyn (p = 14.5psi) - p sut tuyt i = ỏp sut tng i + ỏp sut khớ quyn Vớ d: p k ch giỏ tr 150psi v ỏp sut khớ quyn l 14.5psi, ta núi ỏp sut tuyt i l p = 150 + 14.5 = 164.5psi 4.2 - Lc (N) L lc tỏc ng lờn i trng cú lng 1kg vi gia tc 1m/s2 1N = 1kg m/s2 4.3 - Cụng sut (w) Trong thi gian 1s sinh nng lng 1J mó lc HP = 745,7w Bng 1: Bng ký hiu Bng 2: Bng chuyn i gia cỏc n v o ỏp sut Phng trỡnh trng thỏi nhit ng hc 5.1 nh lut Boyle-Mariotle: Nhit khớ nộn khụng thay i (T hng s), p sut tuyt i ca khớ nộn t l nghch vi th tớch khớ nộn PxV=C P1 x V1 = P2 x V2 P: p sut tuyt i(Bar, Kpa) V: Th tớch khớ nộn(m3) C: Hng s Nhit khớ nộn khụng thay i (T hng s), p sut tuyt i ca khớ nộn t l nghch vi th tớch khớ nộn V1: (m3) Th tớch khớ nộn ti im P1 V2: (m3) Th tớch khớ nộn ti im P2 P1: p sut tuyt i khớ nộn cú th tớch V1 P2: p sut tuyt i khớ nộn cú th tớch V2 5.2 nh lut Gay-Lussac: Th tớch khớ nộn khụng thay i (V hng s),nhit tuyt i ca khớ nộn thay i t l thun vi ỏp sut khớ nộn 5.3 nh lut Charles: p sut khớ nộn khụng thay i (P=hng s),nhit tuyt i ca khớ nộn thay i t l thun vi th tớch khớ nộn 5.4 nh lut tng quỏt i vi lng ca khớ nộn ó cho c i lng nhit , ỏp sut v th tớch thay i Vớ d: Mt bỡnh cha cú th tớch 0.5m3 cha khớ nộn vi ỏp sut tng i l 7bar nhit l 400c Sau gim nhit xung cũn 200c Tớnh ỏp sut sau cựng Ta cú: V1 = V2 = 0.5m3 T1 = 40 + 273 = 3130k P1 = + = 8bar T2 = 20 + 273 = 2930k P2 = ? bar Bi ỏp dng: Bi 1: Mt bỡnh cha cú th tớch 2,5 m3 cha khớ nộn vi ỏp sut tng i l 10 bar nhit l 600c Sau gim th tớch xung cũn 1,5 m3 v nhit cũn 400c Tớnh ỏp sut sau cựng Bi 2:Mt bỡnh cha cú th tớch 1,5 m3 cha khớ nộn vi ỏp sut tng i l 10 bar nhit l 600c Sau gim ỏp sut xung cũn 7,5 bar V th tớch tng lờn m Tớnh nhit sau cựng Bi 3: Mt bỡnh cha cú th tớch 1,5 m3 cha khớ nộn vi ỏp sut tng i l 10 bar nhit l 600c Sau gim ỏp sut xung cũn 7,5 bar v tng nhit lờn 800c Tớnh th tớch sau cựng Bi 2: C s lý thuyt v thy lc Khỏi nim: Thy lc cú ngha l nc mụn hc nghiờn cu nhng tớnh cht v ng dng ca cht lng truyn dn nng lng v iu khin cỏc hot ng ca mỏy cụng tỏc Ta i nghiờn cu hai lnh vc ca cht lng: + Thy tnh hc + Thy ng hc Cỏc nh lut ca cht lng p sut thy tnh Trong chất lỏng, áp suất (do trọng lợng ngoại lực) tác dụng lên phần tử chất lỏng không phụ thuộc vào hình dạng thùng chứa - khối lợng riêng chất lỏng; h- chiều cao cột nớc; g- gia tốc trọng trờng; pS- áp suất lực trọng trờng; pL- áp suất khí quyển; pF- áp suất tải trọng ngoài; A, A1, A2- diện tích bề mặt tiếp xúc; F- tải trọng Phng trỡnh dũng chy liờn tc Lu lợng (Q) chảy đờng ống từ vị trí (1) đến vị trí (2) không đổi (const) Lu lợng Q chất lỏng qua mặt cắt A ống toàn ống (điều kiện liên tục) Ta có phơng trình dòng chảy nh sau: Q = A.v = số (const) Với v vận tốc chảy trung bình qua mặt cắt A Nếu tiết diện chảy hình tròn, ta có: Q1 = Q2 hay v1.A1 = v2.A2 Trong ú: Q1[m3/s], v1[m/s], A1[m2], d1[m] lần lợt lu lợng dòng chảy, vận tốc dòng chảy, tiết diện dòng chảy đờng kính ống vị trí 1; Q2[m3/s], v2[m/s], A2[m2], d2[m] lần lợt lu lợng dòng chảy, vận tốc dòng chảy, tiết diện dòng chảy đờng kính ống vị trí Phng trỡnh Bernulli Tng nng lng dũng chy thy lc s c bo ton nu khụng cú s thoỏt nng lng ngoi , hoc nng lng t bờn ngoi tỏc ng vo h Tng nng lng bo gm: +Th nng (sc ộp ca trng lc) ph thuc vo chiu cao ca ct cht lng v ỏp sut thy tnh +ng nng (nng lng chuyn ng) ph thuc vo tc dũng chy Cú mt dũng chy nh hỡnh v: Cụng thy lc Cụng bng tớch ca lc vi quóng ng i , nh vy cụng thy lc tỏc ng lờn pistons nhõn vi di hnh trỡnh dch chuyn W = F.S = p.A.S = p.V Trong ú W: cụng (j) p: ỏp sut F: lc (N), P: Cụng sut (W) S: di V: th tớch (m3) Q: lu lng Tổn thất thể tích 6.1 Tn tht th tớch L dầu thủy lực chảy qua khe hở phần tử hệ thống gây nên Nếu áp suất lớn, vận tốc nhỏ độ nhớt nhỏ tổn thất thể tích lớn Tổn thất thể tích đáng kể cấu biến đổi lợng (bơm dầu, động dầu, xilanh truyền lực) Đối với bơm dầu: tổn thất thể tích đợc thể hiệu suất sau: tb = Q/Q0 Q- Lu lợng thực tế bơm dầu; Q0- Lu lợng danh nghĩa bơm Nếu lu lợng chảy qua động dầu Q0đ lu lợng thực tế Qđ = qđ.đ hiệu suất đông dầu là: tđ = Q0đ/Qđ Nếu nh không kể đến lợng dầu dò mối nối, van tổn thất hệ thống dầu ép có bơm dầu động dầu là: t = tb tđ 6.2 Tn tht v c khớ Tổn thất khí ma sát chi tiết có chuyển động tơng đối bơm dầu động dầu gây nên Tổn thất khí bơm đợc biểu thị hiệu suất khí: cb = N0/N N0- Công suất cần thiết để quay bơm (công suất danh nghĩa), tức công suất cần thiết để đảm bảo lu lợng Q áp suất p dầu, đó: 6.3 Tn tht ỏp sut Tổn thất áp suất giảm áp suất lực cản đờng chuyển động dầu từ bơm đến cấu chấp hành (động đầu, xilanh truyền lực) Tổn thất phụ thuộc vào yếu tố sau: +/ Chiều dài ống dẫn +/ Độ nhẵn thành ống +/ Độ lớn tiết diện ống dẫn +/ Tốc độ chảy +/ Sự thay đổi tiết diện +/ Sự thay đổi hớng chuyển động +/ Trọng lợng riêng, độ nhớt Nếu p0 áp suất hệ thống, p1 áp suất ra, tổn thất đợc biểu thị hiệu suất: P l tr s tn tht AP C cu chp hnh 5.1 Xy lanh tỏc ng mt phớa 5.2 Xy lanh tỏc ng phớa CHNG IV:CC PHN T IN Cụng tc Nỳt nhn 2.1 Nỳt nhn thng h 2.2 Nỳt nhn thng úng Cỏc phn t c bn khỏc 3.1 Cụng tc hnh trỡnh 3.2 Cm bin Cỏc ký hiu phn t iu khin th hin quỏ trỡnh thit k mụ phng Gii thiu mt s phng phỏp thit k mch iu khin 5.1 S trng thỏi 5.2 Nguyờn tc chia tng Trong mt tng mt xy lanh khụng thay i trng thỏi ln 5.2.1 Mch chun tng 5.2.2 Mch chun tng 5.2.3 Mch chun tng 5.2.4 Mch chun n tng 5.3 Phng phỏp thit k tun t CHNG V: MT S NG DNG Nhn nỳt nhn xy lanh A i ra, chm cụng tc hnh trỡnh xy lanh i vo 1.1 iu khin khớ nộn S1 START 1.2 S1 3 iU khin in khớ nộn S1 +24V START K1 K1 STOP S1 Y1 K1 Y1 0V Thit k mch iu khin, nhn Start xy lanh A i ra, chm cụng tc hnh trỡnh S1 xy lanh B i ra, chm cụng tc hnh trỡnh S2, c hai xy lanh i v S2 S1 4 2 S1 1 3 S2 3 Nhn nỳt Start xy lanh thy lc ( khớ nộn) i ra, nhn Stop quay v ( s dng van 4/3 hoc van 5/3 t gi tỏc ng phớa) +24V A0 A1 START K1 A1 A0 K1 STOP K2 Y1 K2 Y2 K1 K2 Y2 Y1 0V Mch iu khin xy lanh s dng phng phỏp iu khin theo tng B0 A1 B0 B0 B1 A1 A1 3 T1 T2 START B1 1 B1 Nguyờn lý hot ng: Mch iu khin tng: A0 A1 B0 2 B0 A1 C1 B1 A0 3 T1 T2 T3 2 B1 1 START 1 C1 Nguyờn lý hot ng: Mch iu khin xy lanh s dng cm bin nhn tớn hiu gii hn hnh trỡnh +24V S1 START K1 K1 S1 STOP K2 Y1 Y1 K2 K1 0V 3 Nguyờn lý hot ng: ... 600c Sau gim ỏp sut xung cũn 7,5 bar v tng nhit lờn 800c Tớnh th tớch sau cựng Bi 2: C s lý thuyt v thy lc Khỏi nim: Thy lc cú ngha l nc mụn hc nghiờn cu nhng tớnh cht v ng dng ca cht lng