Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Dùng cho hệ cao đẳng nghề Điện công nghiệp): Phần 1

Phần 1 giáo trình gồm nội dung các chương: Chương 1 - Cơ sở lý thuyết về khí nén, chương 2 - Máy nén khí và thiết bị xử lý khí nén, chương 3 - Thiết bị phân phối và cơ cấu chấp hành, chương 4 - Các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén.

UBND TỈNH NAM ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NAM ĐỊNH ThS Trần Đức Nghị (Chủ biên) ThS Trần Đức Nghị ( Chỉnh sửa) GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN (Dùng cho hệ cao đẳng nghề Điện công nghiệp) (chỉnh sửa lần 2) NĂM 2014 Giáo trình điều khiển điện – khí nén CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN * MỤC ĐÍCH U CẦU - Mục đích: Chương nhằm cung cấp cho người đọc kiến thức trình phát triển hệ thống điều khiển khí nén, ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén đơn vị tính toán - Yêu cầu: + Hiểu ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén, từ phát huy nhửng ưu điểm hạn chế nhược điểm + Hiểu rõ khả ứng dụng khí nén từ ứng dụng vào trường hợp cụ thể + Nắm đơn vị tính tốn khí nén để tính tốn thiết kế hệ thống khí nén phù hợp với yêu cầu Bài 1: Vài nét phát triển Ứng dụng khí nén có từ thời trước cơng ngun Ví dụ: Nhà triết học người Hi Lạp Ktesibios học trò ơng Heron chế tạo thiết bị bắn tên hay ném đá Sau có số phát minh sáng chế hai ơng: thiết bị đóng, mở cửa nén, bơm, súng phun lửa ứng dụng Tuy nhiên phát triển khoa học kỹ thuật thời khơng đồng bộ, kết hợp kiến thức học, vật lý, vật liệu … thiếu, phạm vi ứng dụng khí nén yếu Mãi kỷ thứ 17, nhà kỹ sư chế tạo người Đức Ottovon nhà toán học triết học người pháp Pascal nhà vật lý người pháp Denis Papin xây dựng tảng ứng dụng khí nén Trong kỷ thứ 19, máy móc thiết bị sử dụng lượng khí nén phát minh như: thư vận chuyển ống khí nén, phanh khí nén, búa tán đinh khí nén Trong lĩnh vực xây dựng đường hầm xuyên dãy núi Alpes Thụy sĩ lần người ta sử dụng nén với công suất lớn Váo năm 70 kỷ thứ 19 xuất Pari trung tâm sử dụng lượng khí nén với cơng suất lớn Khí nén vận chuyển đường ống tới nơi tiêu thụ có bán kính 250mm dài nhiều km Tại khí nén nung nóng lên nhiệt độ từ 500C đến 150 0C để tăng công suất truyền động động cơ, thiết bị búa Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Với phát triển mạnh mẽ lượng điện, vai trò sử dụng lượng nén giảm dần Tuy nhiên việc sử dụng lượng khí nén vẩn đóng vai trò cốt yếu lĩnh vực mà sử dụng lượng điện nguy hiển, sử dụng lượng khí nén dụng cụ nhỏ truyền với vận tốc cao,những thiết bị búa hơi, dụng cụ dập, tán đinh … nhiều dụng cụ, đồ gá kẹp chặt máy Thời gian sau chiến tranh giới thứ 2, việc ứng dụng lượng khí nén lĩnh vực điều khiển phát triển mạnh mẽ Với dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén sáng chế ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, kết hợp khí nén với điện – điện tử nhân tố định cho phát triển kỹ thuật điều khiển tương lai Bài 2: Khả ứng dụng khí nén Trong lĩnh vực điều khiển Sau chiến tranh giới thứ 2, vào năm 50 60 kỷ thứ 20, thời gian phát triển mạnh mẽ giai đoạn tự động hóa trình sản xuất, kỹ thuật điều khiển khí nén phát triển mạnh mẽ đa dạng nhiều lĩnh vực khác Chỉ riêng Cộng hòa liên bang Đức có 60 hãng chuyên sản xuất phần tử khì nén Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng nhiều lĩnh vực khác thiết bị phun sơn, loại đồ gá kẹp, chi tiết nhựa, chất dẻo, sử dụng lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh mơi trường tốt an toàn cao Ngoài hệ thống điều khiển khí nén sử dụng dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra lò hơi, thiết bị mạ, đóng gói bao bì cơng nghiệp hóa chất Hệ thống truyền động a, Các dụng cụ, thiết bị máy va đập Các thiết bị, máy móc lĩnh vực khai thác khai thác đá, khai thác than, cơng trình xây dựng xây dựng hầm mỏ, đường hầm … b, Truyền động quay Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Truyền động động quay với cơng suất lớn lượng khí nén với giá thành lớn Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén với động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhỏ 30% so với động điện có cơng suất Những dụng cụ vặn vít từ M4 đến M300, máy khoan công suất khoảng 3,5KW, máy mài công suất khoảng 2,5KW máy mài với cơng suất nhỏ với số vòng quay cao 100.000 vòng/phút khả sử dụng động khí nén phù hợp c, Truyền động thẳng Vận dụng truyền động áp suất khí nén cho chuyển động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chặt chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia công gỗ, thiết bị lám lạnh, hệ thống phanh hãm ô tô d, Trong hệ thống đo kiểm tra Dùng thiết bị đo kiểm tra chất lượng sản phẩm Ưu, nhược điểm hệ thóng truyền động khí nén a, Ưu điểm - Do khả chịu nén lớn khơng khí, trích chứa khí nén cách thuận lợi Như có khả ứng dụng để thành lập trạm trích chứa khí nén - Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẩn - Đường dẫn khí nén khơng cần thiết (ra ngồi khơng khí) - Chi phí thấp để thiết lập hệ thống truyền động khí nén, phần lớn xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén có sẵn - Hệ thống phòng ngửa áp suất giới hạn đảm bảo b, Nhược điểm - Lực truyền tải trọng thấp - Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi, khả đàn hồi khí lớn, khơng thể thực chuyển động thẳng quay Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén - Dòng khí nén thoát đường ống dẫn gây nên tiếng ồn Hiện lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với với điện, điện tử Cho nên khó xác định cách xác, rõ ràng ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển Tuy nhiên so sánh số khía cạnh, đặc tính truyền động khí nén truyền động cơ, điện Một số đặc điểm hệ thống truyền động khí nén a Độ an toàn tải Khi hệ thống đạt áp suất làm việc tới hạn, truyền động an tồn khơng có cố, hư hỏng xảy b Sự truyền tải lượng Tổn thất áp suất giá đầu tư cho mạng truyền tải khí nén tương đối thấp c Tuổi thọ bảo dưỡng Hệ thống điều khiển truyền động nén hoạt động tốt, mạng đạt tới áp suất tới hạn không gây nên ảnh hưởng môi trường Tuy nhiên hệ thống đỏi hỏi cao vấn đề lọc chất bẩn áp suất khơng khí hệ thống d Khả thay phần tử, thiết bị Trong hệ thống truyền động khí nén, khả thay phần tử dễ dàng e Vận tốc truyền Do trọng lượng phần tử hệ thống điều khiển khí nén nhỏ, khả dãn nở áp suất khí lớn , nên truyền động đạt vận tốc cao f Khả điều chỉnh lưu lượng dòng áp Truyền động khí nén có khả điều chỉnh lưu lượng áp suất cách đơn giản Tuy nhiên với thay đổi tải trọng tác động vận tốc bị thay đổi g Vận tốc truyền tải Vận tốc truyền tải xử lý tin hiệu tương đối chậm Đơn vị đo hệ thống điều khiển khí nén a Áp suất Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Đơn vị áp suất theo hệ số đo lường SI Pascal Pascal áp suất phân bố lên bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt đo Newton 1Pascal = N/m2 Trong thực tế người ta dùng đơn vị bội Pascal Megapascal 1Mpa = 1.000.000Pa Ngoài dùng đơn vị bar bar = 100.000Pa Trong thực tế người ta coi bar = 1at b.Lực Đơn vị lực Newton (N) Newton lực tác động lên đối trọng có khối lượng 1kg với gia tốc 1m/s2 1N = 1kg m s2 c Công Đơn vị công Joule (J) Joule công sinh tác động lực 1N để vật thể dịch chuyển quãng đường 1m 1J = Nm d Công suất Đơn vị công suất Watt Watt công suất thời gian giây sinh lượng Joule 1W = Nm/s CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Cho biết ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén Câu 2: Cho biết khả ứng dụng hệ thống điều khiển khí nén điều khiển Câu 3: Cho biết đơn vị để tính tốn hệ thống khí nén Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén CHƯƠNG 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN * MỤC ĐÍCH U CẦU - Mục đích: Trang bị cho người đọc kiến thức máy nén khí, lọc khí, phương pháp xử lý khí nén - Yêu cầu: - Hiểu nguyên lý hoạt động máy nén khí - Hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động , ưu nhược điểm loại máy nén khí, từ có khả ứng dụng vào trường hợp điều khiển cụ thể - Hiểu ứng dụng lọc khí, - Hiểu rõ phương pháp xử lý khí nén Bài 1: MÁY NÉN KHÍ Áp suất tạo từ máy nén, lượng học động điện động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt I Nguyên tắc hoạt động phân loại máy nén khí: 1.Nguyên tắc hoạt động - Ngun lý thay đổi thể tích Khơng khí dẫn vào buồng chứa, thể tích buồng chứa nhỏ lại Như theo định luật Boy - Mariotte, áp suất buồng chứa tăng lên Các lọai máy nén khí hoạt động theo nguyên lý kiểu pit tông, bánh răng, cánh gạt - Ngun lý động Khơng khí dẫn vào buồng chứa, áp suất khí nén tạo động bánh dẫn Nguyên tắc hoạt động tạo lưu lượng công suất lớn Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý máy nén khí kiểu ly tâm Phân loại: - Theo áp suất: * Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15 bar * Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15 bar * Máy nén khí áp suất cao p ≥ 300 bar - Theo nguyên lý hoạt động: * Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén * Máy nén khí kiểu pít - tơng, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít * Máy nén khí tua - bin: Máy nén khí kiểu ly tâm máy nén khí theo chiều trục Phạm vi ứng dụng loại máy nén khí: Thơng số kỹ thuật để chọn máy nén khí áp suất p lưu lượng Q Hình 2.1:Phạm vi ứng dụng máy nén khí II Cấu tạo nguyên lý hoạt động loại máy nén khí Máy nén khí kiểu pít - tơng: Ngun lý hoạt động máy nén khí kiểu pít - tơng cấp biểu diễn Hình 2.2: Ngun lý hoạt động máy nén khí kiểu pít - tơng cấp Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Máy nén khí kiểu pít - tơng cấp hút lưu lượng đến 10m3/phút áp suất nén từ đến 10 bar Máy nén khí kiểu pít - tơng hai cấp nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khí kiểu pít - tơng cấp hai cấp thích hợp cho hệ thống điều khiển khí nén cơng nghiệp Máy nén khí kiểu pít - tơng phân loại theo cấp số nén, loại truyền động phương thức làm nguội khí nén Ngồi người ta phân loại theo vị trí pít - tơng * Ưu điểm : Cứng vững, hiệu suất cao, kết cấu, vận hành đơn giản * Khuyết điểm : Tạo khí nén theo xung, thường có dầu, ồn Máy nén khí kiểu cánh gạt -Ngun lý hoạt động Khơng khí hút vào buồng hút (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn -a) Nhờ rôto stato đặt lệch khoảng lệch tâm e, nên rơto quay theo chiều sang phải, khơng khí vào buồng nén (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn a - b) Sau khí nén vào buồng đẩy (trên biểu đồ p - V tương ứng đoạn b - c) Lưu lượng tính theo cơng thức sau: QV  q  n1 60 Trong đó: [m]: Chiều dày cánh gạt Z: Số cánh gạt n(v/ph): Số vòng quay rơto e[m]: Độ lệch tâm D[m]: Đường kính stato b[m]: Chiều rộng cánh gạt Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu cánh gạt - Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt cấp Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt cấp (hình 2.3) bao gồm: thân máy (1), mặt bích thân máy, mặt bích trục, rơto (2) lắp trục Trục rôto (2) lắp lệch tâm e so với bánh dẫn chuyển động Khi rơto (2) quay tròn, tác dụng lực ly tâm cánh gạt (3) chuyển động tự rãnh rôto (2) đầu cánh gạt (3) tựa vào bánh dẫn chuyển động Thể tích giới hạn cánh gạt bị thay đổi Như trình hút nén thực Để làm mát khí nén, thân máy có rãnh để dẫn nước vào làm mát Bánh dẫn bôi trơn quay tròn thân máy để giảm bớt hao mòn đầu cánh tựa vào Hình 2.4:Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt * Ưu điểm : kết cấu gọn, máy chạy êm, khí nén khơng bị xung * Khuyết : hiệu suất thấp, khí nén bị nhiễm dầu Khoa Điện – Điện tử 10 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.6: Van đảo chiều 3/2 Van đảo chiều 4/2 tác động bàn đạp Hình 4.7: Van đảo chiều 4/2 Van đảo chiều 5/2 tác động – đầu dò: Hình 4.8: Van đảo chiều 5/2 Van đảo chiều 5/2 tác động khí nén: Khoa Điện – Điện tử 43 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.9: Van đảo chiều 5/2 tác động khí nén Van đảo chiều 4/2 tác động trực tiếp nam châm điện: Hình 4.10: Van đảo chiều 4/2 tác động trực tiếp nam châm điện Van đảo chiều 3/2 tác động nam châm điện qua van phụ trợ: Tại vị trí “khơng” cửa P bị chặn, cửa A nối với cửa R Khi dòng điện vào cuộn dây, pít – tơng trụ bị kéo lên, khí nén theo hướng P1 – 12 tác động lên pít – tơng phụ, pít – tơng phụ bị đẩy xuống, van chuyển sang vị trí 1, lúc cửa P nối với cửa A, cửa R bị chặn Khi dòng điện đi, pít – tơng trụ bị lò xo kéo xuống khí nén phần pít- tơng phụ theo cửa Z Khoa Điện – Điện tử 44 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.11: Van đảo chiều 3/2 tác động nam châm điện qua van phụ trợ Van xoay đảo chiều 4/3 tác động tay Hình 4.12: Van xoay đảo chiều 4/3 10 Cơng tắc hành trình (cữ chặn): Chiều tác động lên đầu dò hướng với khoảng chạy đầu dò Chiều tác động lên cơng tắc hành trình lăn tác động hai chiều mơ tả hình 4.17 Đối với cơng tắc hành trình (cử chận) lăn tác động chiều chiều tác động từ trái qua phải, lăn bị xoay, khơng có tín hiệu tác động lên cơng tắc hành trình Khoa Điện – Điện tử 45 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.13: Cơng tắc hành trình V Van đảo chiều khơng có vị trí “khơng” (có trì): Giới thiệu chung Van đảo chiều khơng có vị trí “khơng“ loại van sau tín hiệu tác động lần cuối lên nòng van khơng nữa, van giữ ngun vị trí lần đó, chưa có tác động lên phía đối diện nòng van Vị trí tác động ký hiệu a, b, c… Tác động lên nòng van là: - Tác động tay, bàn đạp - Tác động dòng khí nén điều khiển vào hay từ hai phía nòng van - Tác động trực tiếp điện từ hay gián tiếp dòng khí nén qua van phụ trợ Loại van đảo chiều chịu tác động dòng khí nén điều khiển vào hay từ hai phía nòng van hay tác động trực tiếp điện từ gián tiếp dòng khí nén qua van phụ trợ gọi van đảo chiều xung vị trí van thay đổi khí có tín hiệu xung tác động lên nòng van Van trượt đảo chiều 3/2 tác động tay Khoa Điện – Điện tử 46 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.14: Van trượt đảo chiều 3/2 Khi dịch chuyển ống lót sang vị trí a, cửa P nối cửa A cửa R bị chặn Khi dịch chuyển ống lót sang vị trí b, cửa A nối với cửa R cửa P bị chặn Van đảo chiều xung 5/2 tác động dòng khí nén điều khiển từ hai phía nòng van: Ngun tắc hoạt động tương tự giống van đảo chiều xung 4/2 tác động dòng khí nén điều khiển từ hai phía nòng van Hình 4.15: Van trượt đảo chiều 5/2 Van đảo chiều xung 3/2 tác động nam châm điện qua van phụ trợ: Hình 4.16: Van đảo chiều xung 3/2 Van đảo chiều xung 4/2 tác động nam châm điện qua van phụ trợ: Hình 4.17: Van đảo chiều xung 4/2 Van đảo chiều xung 5/2 tác động nam châm điện qua van phụ trợ: Khoa Điện – Điện tử 47 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.18: Van đảo chiều xung 5/2 Bài 3: VAN CHẶN Van chắn loại van cho lưu lượng khí nén qua chiều, chiều ngược lại bị chặn Áp suất dòng chảy tác động lên phận chặn van van đóng lại Van chắn gồm có loại sau: - Van chiều - Van logic OR - Van logic AND - Van xả khí nhanh I Van chiều Van chiều có tác dụng cho lưu lượng khí nén qua chiều, chiều ngược lại bị chặn Nguyên lý hoạt động ký hiệu van chiều, dòng khí nén từ A qua B, chiều từ b qua A bị chặn Hình 4.19:Van chiều II Van logic OR Nguyên lý hoạt động ký hiệu van logic OR sau: Khi có dòng khí nén qua cửa P1 đẩy pít – tơng trụ van sang vị trí bên phải chắn cửa P2, cửa P1 nối với cửa A Khi có dòng khí nén qua cửa P2 đẩy pít – tơng trụ van sang vị trí bên trái chắn cửa P1, cửa P2 nối với cửa A Như vậy, van logic OR có chức nhận tín hiệu điều khiển vị trí khác hệ thống điều khiển Khoa Điện – Điện tử 48 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.20: Van logic OR III Van logic AND: Khi có dòng khí nén qua cửa P1 đẩy pít – tơng trụ van sang vị trí bên phải cửa P1 bị chặn Khi có dòng khí nén qua cửa P2 đẩy pít – tơng trụ van sang vị trí bên trái, cửa P2 bị chặn Nếu dòng khí nén đồng thời qua cửa P1 P2, cửa A nhận tín hiệu, tức khí nén qua cửa A Như van logic AND có chức nhận tín hiệu điều khiển lúc vị trí khác hệ thống điều khiển Hình 4.21: Van logic AND IV Van xả khí nhanh: Khi dòng khí nén qua cửa P2 đẩy pít – tơng trụ sanh phải chắn cửa R, cửa P nối với cửa A Trường hợp ngược lại, dòng khí nén từ A đẩy pít – tơng trụ sang trái chắn cửa P cửa A nối với cửa Khoa Điện – Điện tử 49 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén R Van xả khí nhanh thường lắp vị trí gần cấu chấp hành, ví dụ pít – tơng có nhiệm vụ xả khí nhanh ngồi Hình 4.22: Van xả khí nhanh Bài 4: VAN TIẾT LƯU: Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy tức điều chỉnh vận tốc thời gian chạy cấu chấp hành Ngoài van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổivị trí van đảo chiều Nguyên lý làm việc van tiết lưu lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào thay đổi tiết diện I Van tiết lưu có tiết diện khơng thay đổi: Lưu lượng dòng chảy qua khe hở van có tiết diện khơng thay đổi Hình 4.23: Ký hiệu van tiết lưu có tiết diện khơng thay đổi II Van tiết lưu có tiết diện thay đổi: Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh lưu lượng dòng chảy qua van Hình 4.32 ngun lý hoạt động ký hiệu van tiết lưu có tiết diện thay đổi, tiết lưu hai chiều dòng khí nén từ A qua B vàngược lại Tiết diện thay đổi vít điều chỉnh Khoa Điện – Điện tử 50 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.24: Van tiết lưu có tiết diện thay đổi III Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay: Nguyên lý hoạt động van sau: tiết diện chảy Ax thay đổi cách điều chỉnh vít điều chỉnh Khi dòng khí nén từ A qua B, lò xo đẩy màng chắn xuống dòng khí nén qua tiết diện Ax Khi dòng khí nén từ B qua A, áp suất khí nén thắng lực lò xo, đẩy màng chắn lên dòng khí nén qua khoảng hở màng chắn mặt tựa màng chắn, lưu lượng không điều Hình 4.25: Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay IV VAN ÁP SUẤT: Van an tồn: Van an tồn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn mà hệ thống tải Khi áp suất lớn áp suất cho phép hệ thống dòng áp suất khí nén thắng lực lò xo khí nén theo cửa R ngồi mơi trường Khoa Điện – Điện tử 51 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.26: Van an tồn Van tràn: Nguyên tắc hoạt động van tràn tương tự van an toàn khác chỗ áp suất cửa P đạt giá trị xác định cửa P nối với cửa A nối với hệ thống điều khiển Hình 4.27: Ký hiệu van tràn Van điều chỉnh áp suất: Van điều chỉnh áp suất có cơng dụng giữ cho áp suất khơng đổi có thay đổi bất thường tải trọng làm việc phía đường dao động áp suất đường vào van Nguyên tắc hoạt động van điều chỉnh áp suất sau (Hình 3.30): điều chỉnh trục vít, tức điều chỉnh vị trí đĩa van, trường hợp áp suất đường tăng lên so với áp suất điều chỉnh, khí nén qua lỗ thơng tác dụng lên màng, vị trí kim van thay đổi, khí nén qua lỗ xả khí ngồi Đến áp suất đường giảm xuống với áp suất điều chỉnh, kim van trở vị trí ban đầu Khoa Điện – Điện tử 52 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Hình 4.28: Ngun lý hoạt động van điều chỉnh áp suất ký hiệu Rơle áp suất: Rơle áp suất có nhiệm vụ đóng mở công tắc điện, áp suất hệ thống vượt mức yêu cầu Trong hệ thống điều khiển điện – khí nén, rơle áp suất coi phần tử chuyển đổi tín hiệu khí nén – điện Cơng tắc điện đóng, mở tương ứng với giá trị áp suất khác điều chỉnh vít Hình 4.29: Rơle áp suất Khoa Điện – Điện tử 53 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén BÀI 5: VAN ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN: I Rơle thời gian đóng chậm: Rơle thời gian đóng chậm gồm cụm phần tử: van tiết lưu chiều điều chỉnh tay, bình trích chứa, van đảo chiều 3/2 vị trí “khơng” cửa P bị chặn Hình 4.30: Rơle thời gian đóng chậm Khí nén qua van tiết lưu chiều, cần thời gian t1 để làm đầy bình chứa, sau tác động lên nòng van đảo chiều, van đảo chiều chuyển đổi vị trí, cửa P nối với cửa A II Rơle thời gian ngắt chậm: Rơle thời gian đóng chậm, nguyên lý, cấu tạo tương tự rơle thời gian đóng chậm, van chiều có chiều ngược lại Hình 4.31: Rơle thời gian ngắt chậm Khoa Điện – Điện tử 54 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén III VAN CHÂN KHƠNG: Van chân khơng cấu có nhiệm vụ hút giữ chi tiết lực hút chân không Chân không tạo bơm chân khơng hay ngun lý ống Ventury Khí nén với áp suất p khoảng 1,5 – 10 bar qua ống Ventury theo cửa R thoát ngồi Tại phần cuối ống Ventury chân khơng thành Như cửa nối U tạo chân không Cửa U nối với đĩa hút (thường chế tạo theo dạng đĩa tròn với vật liệu cao su hay vật liệu tổng hợp) Áp suất chân khơng cửa U đạt đến 0,7 bar phụ thuộc vào áp suất p dòng khí nén Hình 4.32: Van chân khơng có bình trích chứa Bài 6: THỰC HÀNH Bài 1: Thực tập nhận biết loại van đảo chiều, van tiết lưu, van áp suất, van tràn Bài 2: Thực tập xác định vị trí cửa nguồn, xả, cửa tác động van đảo chiều Bài 3: Khoa Điện – Điện tử 55 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Đấu lắp mạch điều khiển xilanh van đảo chiều có vị trí “khơng” 3/2 tín hiệu tác động tay Bài 4: Đấu lắp mạch điều khiển xilanh van đảo chiều 5/2 tín hiệu tác động nam châm điện có vị trí khơng Bài 5: Đấu lắp mạch điều khiển xilanh van đảo chiều 4/2 tín hiệu tác động nam châm điện, van khơng có vị trí khơng * CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động chung van đảo chiều Câu 2: Cho biết tín hiệu tác động van đảo chiều Câu 3: Van đảo chiều có vị trí “ khơng” Nêu ký hiệu van 4/3, 5/3 Câu 4: Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động van đảo chiều có vị trí “ khơng” 3/2 tác động đầu dò Câu 5: Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động van đảo chiều có vị trí “ khơng” 5/2 tác động khí nén Câu 6: Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động van đảo chiều có vị trí “ khơng” 3/2 tác động nam châm điện Câu 7: Thế van đảo chiều khơng có vị trí Nêu ký hiệu van đảo chiều khơng có vị trí khơng 3/2 có tín hiệu tác động tay gạt Câu 8: Nêu ký hiệu van đảo chiều khơng có vị trí khơng 4/2 tín hiệu tác động khí nén van đảo chiều 5/2 tín hiệu tác động nam châm điện Câu 9: Tác dụng van chiều Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ký hiệu van chiều Câu 10: Khoa Điện – Điện tử 56 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén Tác dụng van OR Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ký hiệu van OR Câu 11: Tác dụng van AND Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ký hiệu van AND Câu 12: Tác dụng van tiết lưu Nêu ký hiệu van tiết lưu cú tiết diện khơng đổi giải thích Câu 13 Tác dụng van tiết lưu chiều Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ký hiệu van tiết lưu chiều Khoa Điện – Điện tử 57 Trường Cao đẳng nghề Nam Định ... ứng dụng hệ thống điều khiển khí nén điều khiển Câu 3: Cho biết đơn vị để tính tốn hệ thống khí nén Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén CHƯƠNG... dẫn khí gây nên Khoa Điện – Điện tử 13 Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén ăn mòn, rỉ sét ống phần tử hệ thống điều khiển Vì vậy, khí nén sử dụng hệ thống khí nén. .. – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định Giáo trình điều khiển điện – khí nén * Máy nén khí kiểu pít - tơng, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít * Máy nén