“Hệ thống truyền động thủy khí” là một môn học quan trọng trong chuyên ngành cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo máy nói riêng. Trong quá trình học nhà trường, và các thầy trong khoa đã đưa vào học nhằm giúp SV hiểu và thực hành bộ môn này một cách tốt nhất để SV không bỡ ngỡ khi đi làm sau này.Hiện nay, kỹ thuật truyền động hệ thủy lực đã phát triển mạnh ở các nước công nghiệp. Kỹ thuật này được ứng dụng để truyền động cho những cơ cấu có công suất lớn, thực hiện điều khiển logic cho các thiết bị hoặc dây chuyền thiết bị tự động, đặc biệt nhờ khả năng truyền động được vô cấp mà nó được ứng dụng để điều khiển vô cấp tốc độ, tải trọng và vị trí của cơ cấu chấp hành. Ứng dụng hệ thủy lực để điều khiển các thiết bị như máy ép điều khiển số, robot công nghiệp, máy CNC hoặc trong các dây chuyền sản xuất tự động.
Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh LỜI MỞĐẦ U “Hệ thống truyền động thủy khí” mơn học quan trọng chun ngành khí nói chung khí chế tạo máy nói riêng Trong q trình học nhà trường, thầy khoa đưa vào học nhằm giúp SV hiểu thực hành môn cách tốt để SV không bỡ ngỡ làm sau này.Hiện nay, kỹ thuật truyền động hệ thủy lực phát triển mạnh nước công nghiệp Kỹ thuật ứng dụng để truyền động cho cấu có cơng suất lớn, thực điều khiển logic cho thiết bị dây chuyền thiết bị tự động, đặc biệt nhờ khả truyền động vơ cấp mà ứng dụng để điều khiển vơ cấp tốc độ, tải trọng vị trí cấu chấp hành Ứng dụng hệ thủy lực để điều khiển thiết bị máy ép điều khiển số, robot công nghiệp, máy CNC dây chuyền sản xuất tự động Nền công nghiệp đại hóa khơng thể thiếu khí đại Vì thiết kế quy trình cơng nghệ đem lại hiệu kinh tế cao hướng phát triển chung, nghành khí góp vai trò khơng nhỏ Việc thiết kế dây chuyền đại đem lại lợi ích khơng nhỏ sức lao động thủ cơng lợi ích kinh tế việc thưc hành thiết kế mạch mơ làm việc thủy lực khí nén giúp sinh viên làm quen với nó, củng cố thêm học phần lý thuyêt học.Điều quan trọng môn tập cho SV biết cách hiểu mơ hình đơn giản để sau ứng dụng tư vào vấn đề phức tạp “THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN” giúp sinh viên tổng quan lại thưc hành chuẩn bị cho học phần có liên quan Một lần em xin chân thành cảm ơn GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải giảng dạy giúp đỡ chúng em q trình học mơn phần lý thuyết thực hành Trong trình làm báo với kiến thứ hạn hẹp nên em khơng thể trách khỏi sai sót mặt kiến thức trình bày Kính mong thầy xem xét bảo để em có tiến sau này… Em xin chân thành cảm ơn!!! Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN LÊ MINH SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Sinh viên thực LÊ QUỐC THỊNH Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GVHD:Nguyễn Lê Minh ĐỀ BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH Học phần: TH Truyền động thủy lực khí nén Nhóm: 02C Câu 1: Tổng quan phần mềm mô hệ truyền động thủy lực khí nén Trình bày bước để thiết lập mơ mạch khí nén sau đây: a0 a1 Xilanh B b0 b1 Xilanh A A+ AS S0 P R BS PR b0 B+ P a1 P R PR R x x X+ XP b1 P R R a0 P R Câu 2: Tổng quan phần tử phòng thí nghiệm truyền động điều khiển thủy khí Phương pháp thiết kế, lắp ráp mạch điều khiển (cho ví dụ cụ thể) Ghi chú: - Sinh viên viết tay đánh máy khổ giấy A4 - Không chép lẫn GVHD NGUYỄN LÊ MINH SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh BÁO CÁO THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN CÂU I: Tổng quan phần mềm mơ hệ truyền động thủy lực khí nén Trình bày bước để thiết lập mơ mạch khí nén? 1/ Tổng quan phần mềm mơ hệ truyền động thủy lực khí nén: Tổng quan phần mềm Automation Studio 5.0 Việc thiết kế, lắp ráp mạch truyền động điều khiển khí nén phòng thí nghiệm truyền động điều khiển thủy khí – khoa CƠ KHÍ –Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG thực sau thiết kế mô hệ truyền động thủy lực – khí nén máy vi tính phần mềm Automation Studio Automation Studio phần mềm mô hệ điều khiển thủy lực – khí nén hãng FAMIC Technilogies Với Automation, việc thiết kế mô hệ thủy – khí trở nên đơn giản ,nhanh chóng nhờ có simulation hiệu quả, mang tính trực quan nên dễ hiểu Mặt khác, với hệ thủy khí mơ mang tính trực quan dễ sử dụng Automation Studio tính tốn thiết kế, mơ cách trực quan q trình động học phần tử hệ thống thủy lực chế độ làm việc khác co trình điều khiển hệ thống thủy lực hay kết hợp Ngoài hết hợp đường đặc tính hình mơ động xuấ từ phần mềm điều khiển, đánh giá trình làm việc máy Trên sở vận dụng vào q trình làm việc thực tế Automation Studio phần mềm mơ thích hợp cơng tác học tập, nghiên cứu…Để thao tác với Automation phải nắm vững nguyên lý kết cấu điều khiển hệ thủy lực –khí nén ,trên sở xây dựng sơ đồ mơ hồn chỉnh **Bản thân chương trình bao gồm phần hỗ trợ chính,đó là: - Bộ soạn thảo biểu đồ(Diagram Editor): Cung cấp cho bạn cách tạo, mô biểu đồ làm báo cáo - Tham khảo đề tài(Project Explorer): Giải việc quản lý file, phân loại tất tài liệu liên kết với đề tài mô -Thư viện tìm kiếm(Library Explorer): cung cấp thư viện dạng ký hiệu phần tử thủy lực, khí nén , cần thiết cho việc tạo biểu đồ để làm nên đề tài theo yêu cầu ** Bắt đầu làm việc với Automation Studio 5.0 SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén - Để bắt đầu làm việc với A.S ta nhấp chuột đúp vào biểu tượng GVHD:Nguyễn Lê Minh Automation Studio 5.0.lnk desktop Khi đó, cửa sổ A.S mở hình đây: Trên cơng cụ Toolbars có biểu tượng công cụ mà sử dụng Ở có thành phần mà ta đề cập : - Diagram Editor (bộ soạn thảo biểu đồ) - Project Exploren (tham khảo đề tài) - Library Exploren (thư viện tìm kiếm) 1) Diagram (Bộ soạn thảo biểu đồ) Phần giới thiệu thành phần nằm cửa sổ A.S Các mục chia làm loại : Tĩnh Động SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh Trong đó: A : Khối tiêu đề (tĩnh) B : Khối trình đơn (tĩnh) C : Dải công cụ khác (tĩnh) D : Thư viện tìm kiếm (động) E : Tham khảo đề tài (động) F : Bật trình đơn – ví dụ (động) (Thực cách nhấn chuột phải vào diagram (biếu đồ) thiết kế) 1.1) Simulation Toolbar (Thanh công cụ mô phỏng) Thanh công cụ để mô soạn thảo biểu đồ (Diagram Editor) bao gồm dạng nút nhấn : SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh A : Normal (bình thường) - mơ mạch tốc độ bình thường B : Stepbystep (từng bước) - mô mạch nơi mà chuột nhấn làm thay đổi chu trình (vòng) C : Slow Motion (chuyển động chậm) - mô mạch tốc độ chậm D : Pause (ngắt mô phỏng) E : Stop (dừng mô phỏng) J:Plotter (máy vẽ) 1.2) Insert Toolbar (công cụ chèn): A : Selection – cho phép chọn phần tử vùng làm việc B : Links – tạo liên kết công nghệ C : Line – vẽ đường thẳng D : Rectangle – vẽ hình chữ nhật E : Ellipse – vẽ hình elíp F : % Arc – vẽ đường hình cung G : Polygon – vẽ hình đa giác H : Text – chèn hộp văn I : Image – chèn ảnh J : Field – chèn trường 2) Library Explorer (Thư viện tìm kiếm): Thư viện tìm kiếm đưa đa dạng lĩnh vực thủy lực, khí, đại lượng điều khiển.v.v…Nó cho phép lựa chọn tất phần tử cần thiết cho cấu trúc thành phần dựa yêu cầu sử dụng SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh A : Toolbal : công cụ cho phép quản lý, lựa chọn, tạo thư viện thành phần B : Tab(s) – cho phép sử dụng để lựa chọn thư viện cung cấp, cho đòi hỏi đồ họa việc giảm thiểu mức độ để tạo nên mạch C : Library window – cho phép sử dụng để hiển thị dạng lựa chọn theo nhóm họ phần tử thủy- khí đặc biệt.v.v… D : Component window : cửa sổ phần tử thư viện 3) Khởi tạo Project : Để khởi tạo đề án ta làm sau : SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh Hộp thoại Project Template Chọn dạng cần thiết không (None) khơng có dạng giá trị mà bạn cần Cái giúp bạn thực lựa chọn hoàn tất Nhấn vào nútOK để tạo đề án Một đề án đồng giúp lựa chọn cách mở hình, tốt bạn nhìn thấy cửa sổ nhỏ Project Explorer * Để khởi tạo hồ sơ (new document) phải tạo biểu đồ (new diagram) cách :Nhấn File → New → Diagram 4) Đặc tính phần tử : (Component Properties) * Hộp thoại đặc tính phần tử :Để hiển thị điều chỉnh đặc tính,nhấn cấu trúc phần tửđể điều chỉnh Khi bảng sau : SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh *Hộp thoại đặc tính phần tử thường cấu thành phần sau : A – Thanh tiêu đề Đây chứa tên hộp thoại tên củaphần tử B – Cửa sổ hiển thị Cửa sổ hiển thị ký hiệu phần tử Nó hiển thị dạng mà phần tử chỉnh sửa C – Cây cấu trúc nhóm Cửa sổ xuất có nhóm phần tử D – Cửa sổ hiển thị họ giá trị đặc tính Ta việc di chuyển chuột chọn cách nhấn chuột trái vào dòng cửa sổ E – Phần đặc tính Phần hiển thị điều chỉnh trường đặc tính nhánh đặc tính chọn F – Hơn/Kém Nút cho phép sử dụng để hiển thị tắt vùng đặc tính (Advanced Data) phần tử G – Áp dụng Nút cho phép sử dụng để bắt buộc có chỉnh sửa đặc tính H – Đặt lại Nút cho phép sử dụng để loại bỏ chỉnh sửa trước hợp lệ với nút áp dụng (Apply) I – Giúp đỡ J – Đóng SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh 5) Component Builcler : Xây dựng phần tử Các phần tử có sẵn liên kết với : - Xy lanh thủy, khí - Van có hướng thủy, khí - Van thủy lực có hướng theo tỷ lệ - Dãy khí Ví dụ: Thiết kế xy lanh : Nhấn chuột đúp vào biểu tượng xy lanh Khi xuất Component properties (Đặc tính phần tử) A – Dạng xy lanh Cái cho phép sử dụng để chọn cách tạo dạng xy lanh : - Tác dụng đơn (kiểu co rút) - Tác dụng đơn (kiểu kéo dãn) - Tác dụng kép(cần tác dụng kép) - Tác dụng kép (2 cần) Để thay đổi dạng xy lanh từ xy lanh khác từ thư viện cần phải chọn lựa đặc tính SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 10 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh B – Dạng píttơng Phần cho phép sử dụng để chọn kiểu dáng píttơng : kiểu từ trường phi từ trường C – Dạng đệm Cái cho phép để sử tạo nên dạng đệm : không, trái, phải, trái phải, biến trái, biến phải, trái phải biến, trái biến phải, biến trái phải D – Dẫn hướng Cho phép sử dụng để tạo có khơng dẫn hướng E – Cổng vào/ra Cho phép sử dụng để lựa chọn làm cổng vào hay cổng hay xả F – Cổng xả Cho phép lựa chọn cổng xả G – Đầu nối Cho phép chọn 10 ống nối H – Hãm Chọn cách hãm : (4 lựa chọn không, tác dụng kép, không NC) I – Cầu chuyển động: Quay khơng quay J – Lò xo: Có khơng có lò xo K – Đường kính cầu Giá trị 0, 1, L – Độ dài thân xy lanh Số nguyên từ → 15 M – Các cảm biến Để mở mục cảm biến xy lanh ,ta có loại cảm biến : vị trí , tốc độ lực Tương tự thiết kế xilanh trên, ta thiết kế phần tử thủy lực khí nén khác như: loại van điều khiển, van đảo chiều, piston, cảm biến v v 2/ Các bước để thiết lập mơ mạch khí nén tập * Sau cài đặt xong phần mềm Automation Studio 5.0 ta tiến hành: - Bước Chạy biểu tượng Automation Studio 5.0 hình (hoặc Start > Automation Studio 5.0) - là: Automation Studio 5.0.lnk Bước Trên Menu bar, vào File>New Project>Ok SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 11 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh - Bước Click vào biểu tượng Library Explorer ( )> Open Library( File > chọn Main.prl > Open Nó tất đối tượng mà ta cần dùng SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C ), chọn All Trang - 12 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C GVHD:Nguyễn Lê Minh Trang - 13 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh - Bước Thiết lập sơ đồ * MẠCH NÀY GỒM CÁC PHẦN TỬ : - Xi lanh tác động hai chiều : - Van tiết lưu chiều : - Van đảo chiều 5/2 – tín hiệu tác động nén : SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 14 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh - Van đảo chiều 3/2 – tín hiệu tác động lăn lò xo: - Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động nút ấn lò xo - Van logic AND -1 van đảo chiều 4/2 ,tín hiệu tác động khí nén 3/ Các bước thiết lập mô mạch nén : 1/ Pneumatic/ Double-Acting Cylinder ta có xilanh Dùng lệnh copy để tạo 2/ Pneumatic /Flow Controls /Throttle Valves/ Variable Non Return Throttle Valve ta Dùng lệnh copy để tạo 3/ Pneumatic / Directional Valves/ 5/2-Way NC sau click đúp chuột, vào builder để hiệu chỉnh.Cuối ta Dùng lệnh copy tạo SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 15 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh 4/ Pneumatic / Directional Valves/ 4/2-Way NC sau click đúp chuột, vào builder để hiệu chỉnh.Cuối ta 5/ Pneumatic / Directional Valves/ 3/2-Way NC - El Cont with Spring Return.Ta thay đổi tín hiệu tác động nam châm thành nút ấn ta : 6/ Pneumatic / Directional Valves/ 3/2-Way NC - El Cont with Spring Return.Ta thay đổi tín hiệu tác động nam châm thành lăn ta : Dùng lệnh copy để tạo 7/ Pneumatic / ta chọn tín hiệu vào khí nén Pneumatic Pressure Source Dùng lệnh copy tạo 8/ Pneumatic / ta chon tín hiệu khí nén Exhaust Dùng lệnh copy để tạo 10 * Sau chọn phần tử ta tiến hành nối dây yêu cầu * Bấm “ Normal Simualation” để chạy thử chương trình Click vào biểu tượng Tool Bar Ta mơ xong mạch khí nén CÂU II Tổng quan phần tử phòng thí nghiệm truyền động điều khiển thủy khí Phương pháp thiết kế, lắp ráp mạch điều khiển (cho ví dụ cụ thể)? 1.Tổng quan phần tử phòng thí nghiệm truyền động điều khiển thủy khí: a) Xilanh khí nén SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 16 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh Xilanh tác dụng chiều Xilanh tác dụng hai chiều Xilanh tác dụng hai chiều có giảm chấn cuối hành trình b) Van đảo chiều Van 3/2 Van 4/2 Van 5/2 Cơng tắc hành trình 3/2 Van ấn 3/2 SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 17 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh - Van ấn 3/2 ( có rãnh định vị) - Van ấn 3/2 (khơng có rãnh định vị) - Van xoay 4/3 -Van gạt 5/3 c) Van chặn Van logic OR Van logic AND Van xả khí nhanh Van giảm âm d) Van tiết lưu chiều SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 18 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh e) Rơle thời gian f) Các phần tử thiết bị khác Chuỗi điều khiển theo nhịp Khối điều khiển chọn chế độ làm việc Đồng hồ điều chỉnh áp suất(không lọc) Đồng hồ điều chỉnh áp suất (có lọc) Đồng hồ hẹn Đầu nối chữ T SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 19 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh Đầu nối nguồn Nguồn phân phối Máy nén khí SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 20 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh 2.Phương pháp thiết kế, lắp ráp mạch điều khiển: Để lắp ráp mạch điều khiển khí nén phòng thí nghiệm trước hết ta phải thiết kế mơ mạch điều khiển khí nén với phần mềm Automation Studio sở tiến hành lắp ráp thực tế Khi có mạch khí nén mô ta phải đảm bảo mạch mô chạy hành trình tiến hành lắp ráp chọn phần tử Trước lắp ráp mạch khí nén theo sơ đồ thiết kế ,trước hết ta phải chuẩn bị phần tử khí nén số lượng phần tử khí nén có sơ đồ + Ghi chép lại phần tử khí nén có phòng thí nghiệm , đánh dấu ký hiệu chúng trước lắp ráp + Các phần tử khí nén hay dùng cần xem rõ ký hiệu phần tử so sánh với ký hiệu lý thuyết: xilanh ,van đảo chiều ,cơng tắc hành trình,van tiết lưu…… Đặt phần tử lên bàn theo trình tự mạch lắp ráp (quan sát xem phần tử làm việc có ảnh hưởng tới hư hỏng phần tử khác khơng ) Sau chuẩn bị xong vị trí phần tử , ta bắt đầu đấu dây theo mạch thiết kế Khi nối dây cần đảm bảo khí khơng bị hở Đóng nguồn khí ,xilanh chạy tức mạch lắp ráp ,nếu mạch không chạy cần phải kiểm tra lại việc lắp ráp ,nối dây ,các phần tử có hư hỏng khơng …để khắc phục 3.Ví dụ cụ thể: SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 21 - Báo cáo thực hành truyền động thủy lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh Lấy phần tử có mạch gồm: + Xy lanh tác dụng chiều + Van 5/2 + Cơng tắc hành trình (3/2) : Tín hiệu điều khiển băng cửa chặn lăn ( van) + Nút bấm (3/2) , nút bấm có rãnh định vị + Van tiết lưu chiều + Các ống nối khí + Ống nối chư T Đặt phần tử lên bàn theo thứ tự mạch mô , lắp cơng tắc hành trình phải đảm bảo chạm vào đầu xilanh đầu cuối hành trình Tiến hành nối dây khí theo mạch mơ ,chú ý ký hiệu phần tử để lắp Đóng nguồn khí để chạy thử, mạch hoạt động tức hồn thành, khơng cần phải kiểm tra lại thiết bị, cách nối dây, xem lại mạch mơ chạy chưa… SVTH:Lê Quốc Thịnh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 22 - .. .Báo cáo th c hành truyền động th y lực khí nén ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GVHD:Nguyễn Lê Minh ĐỀ BÀI BÁO CÁO TH C HÀNH Học phần: TH Truyền động th y lực khí nén. .. NGUYỄN LÊ MINH SVTH:Lê Quốc Th nh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - - Báo cáo th c hành truyền động th y lực khí nén GVHD:Nguyễn Lê Minh BÁO CÁO TH C HÀNH TRUYỀN ĐỘNG TH Y LỰC VÀ KHÍ NÉN CÂU I: Tổng... cụ th )? 1.Tổng quan phần tử phòng th nghiệm truyền động điều khiển th y khí: a) Xilanh khí nén SVTH:Lê Quốc Th nh-Lớp 12C1C-Nhóm 02C Trang - 16 - Báo cáo th c hành truyền động th y lực khí nén