Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực Khí Nén

Hệ thống truyền động thủy lực khí nén là một lĩnh vực lớn và được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống sản xuất. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin và các lĩnh vực điện tử, vi điều khiểu và việc ứng dụng của thủy lực và khí nén ngày càng sâu rộng hơn. Điển hình là các hệ thống dây chuyền sản xuất, các máy công cụ, máy CNC, Robot công nghiệp … Với sự phát triển và ứng dụng rộng rãi như vậy thì sinh viên cần nắm được cơ hội cũng như nắm vững được các nguyên tắc hoạt động, các cơ cấu, ứng dụng của nó. Và để làm được điều này thì học phần Thực Hành hệ thống truyền động thủy lực khí nén là vô cùng cần thiết để giúp sinh viên có được cái nhìn trực quan cũng như nắm rõ hơn các nguyên tắc và rèn luyện kĩ năng thực hành. Trong quá trình thực hành truyền động thủy lực khí nén thì phần mềm Automation Studio là một phần mềm ứng dụng tuyệt vời cho việc thiết kế hệ thống thủy lực khí nén. Vì vậy, sau khi kết thúc học phần Thực Hành hệ thống truyền động thủy lực khí nén, mỗi sinh viên phải hiểu và ứng dụng được phần mềm này.

SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn LỜI MỞ ĐẦU Hệ thống truyền động thủy lực khí nén lĩnh vực lớn ứng dụng rộng rãi đời sống sản xuất Với phát triển không ngừng công nghệ thông tin lĩnh vực điện tử, vi điều khiểu việc ứng dụng thủy lực khí nén ngày sâu rộng Điển hình hệ thống dây chuyền sản xuất, máy công cụ, máy CNC, Robot công nghiệp … Với phát triển ứng dụng rộng rãi sinh viên cần nắm hội nắm vững nguyên tắc hoạt động, cấu, ứng dụng Và để làm điều học phần Thực Hành hệ thống truyền động thủy lực khí nén vơ cần thiết để giúp sinh viên có nhìn trực quan nắm rõ nguyên tắc rèn luyện kĩ thực hành Trong trình thực hành truyền động thủy lực khí nén phần mềm Automation Studio phần mềm ứng dụng tuyệt vời cho việc thiết kế hệ thống thủy lực khí nén Vì vậy, sau kết thúc học phần Thực Hành hệ thống truyền động thủy lực khí nén, sinh viên phải hiểu ứng dụng phần mềm Báo cáo gồm phần  Phần I: Giới thiệu tổng quan phần mềm mô hệ truyền động thủy lực khí nén; trình bày bước để thiết lập mơ mạch khí nén  Phần II: Tổng quan phần tử phòng thí nghiệm truyền động điều khiển khí thủy khí; Phương pháp thiết kế, lắp ráp mạch điều khiển (cho ví dụ cụ thể) Sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình thầy Nguyễn Văn Tuấn suốt q trình hồn thành học tập thực hành truyền động thủy lực, khí nén Xin chân thành cảm ơn Thầy ! Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PHẦN MỀM MƠ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN; TRÌNH BÀY CÁC BƯỚC ĐỂ THIẾT LẬP MƠ PHỎNG MỘT MẠCH KHÍ NÉN: Tổng quan phần mềm mơ hệ thống truyền động thủy lực khí nén: 1.1 Giới thiệu phần mềm Automation Studio : Automation Studio phần mềm chuyên nghiệp dùng để thiết kế mạch, tình tốn mơ hệ thống truyền động điện – thủy lực – khí nén hãng FAMICTechnologies Inc (Canada) phát triển (http://www.automationstudio.com) Nó công cụ cho ngành công nghiệp Tự Động Hóa lượng chất lỏng Với Automation Studio việc thiết kế dự án thủy khí trở nên đơn giản nhanh chóng nhiều nhờ có simulation đa chức hiệu đồng thời mang tính trực quan dễ sử dụng Nó đáp ứng nhu cầu kỹ sư, kỹ thuật viên, giảng viên, sinh viên việc nghiên cứu, thiết kế Automation Studio thích hợp cơng tác học tập, nghiên cứu, … Để làm quen với Automation Studio phải nắm vững nguyên lý kết cấu điều khiển hệ thủy lực – khí nén, sở xây dựng sơ đồ hồn chỉnh Ngồi kết hợp đường đặc tính mơ hình mơ động xuất từ phần mềm điều khiển, đánh giá trình làm việc máy Trên sở vận dụng vào q trình làm việc tong thực tế Ở mơi trường Automation Studio tất công cụ thiết kế khả thi Bản thân chương trình bao gồm phần hỗ trợ chính, là: ● Bộ soạn thảo biểu đồ ( Daigram Editor ) ● Tham khảo đề tài ( Project Explorer ) ● Thư viện tìm kiếm ( Library Explorer ) Bộ soạn thảo biểu đồ cung cấp cho người dùng sử dụng cách tạo, mô biểu đồ làm báo cáo Trong tham khảo đề tài lại giải việc quản lý file phân loại tất tài liệu liên kết với đề tài mơ Thư viện tìm kiếm cung cấp thư viện dạng ký hiệu, cần thiết cho việc tạo biểu đồ để làm nên đề tài bạn Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Cuối cùng, phần mềm cho phép bạn tìm hồ sơ (Document) đề tài (Project) bạn Bạn in xuất biểu đồ cách dễ dàng 1.2 Hướng dẫn cài đặt: Sau download về, bạn giải nén file tiến hành cài đặt bình thường Khi cài đặt xong ý không mở ngay, vào thư mục tìm đến file crack, copy tồn file thư mục đến thư mục cài đặt C:\Program Files… mở lên sử dụng Để lấy thư viện nó, bạn tìm vào phần Library tìm đường dẫn để lấy thư viện chương trình thư mục cài đặt … 1.3 Tiến hành sử dụng phần mềm mô Bước 1: Để tiến hành vẽ mạch mơ phỏng, ta cần khở động chương trình: Start  AllPrograms  Automation Studio 5.0  Automation Studio Hoặc biểu tượng Ta có giao diện : desktop ● Bước : Khởi tạo dự án (project): File  New Project Ctrl+N Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Để quản lý project cách dễ dàng ta đổi tên cho Window  Display Project Explorer F8 * Một số phím tắt hữu hiệu q trình vẽ: ◦ Ctrl + + : Zoom In ◦ Ctrl + -: Zoom Out giữ Ctrl kéo chuột ◦ Ctrl + X : Cut ; ◦ Ctr + C: Copy ◦ Ctrl + V:Paste ◦ Ctrl + D : Duplicate (nhân đôi phần tử) chọn phần tử, giữ Ctrl kéo thả ◦ Alt + Enter : Component Properties ( Thuộc tính phần tử) ◦ F8: Ẩn/Hiện Project Explorer ◦ F9: Ẩn/Hiện Library Explorer ◦ F10: Ẩn/Hiện Plotter Bước 3: Mở thư viện: Trên công cụ ta kick vào biểu tượng để xuất hộp thoại library Explorer Để mở thư viện ta kích vào ấn phím F9 chọn thư viện Main Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Nó xuất danh sách lĩnh vực môphỏng phần tử lĩnh vực Trong giới hạn này, ta dùng thư viện Pneumatic để mô dùng khí nén.Tick vào Pneumatic xuất tên phần tử Các bước thiết lập mô mạch khí nén sau: Xét mạch truyền động khí nén sau: Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn 2.1 Chọn phần tử: + Chọn Xilanh Kép: Acctuators  Double-Acting Cylinders  Double-Acting Cylinder Kích phải lên xilanh vào Component Properties để hiệu chỉnh thông số cho xilanh Kích vào Builder để thay đổi kết cấu xilanh Kích vào Builder để thay đổi kết cấu xilanh Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn + Chọn van tiết lưu chiều : Flow Controls  Throttle Valves  Variable Non Return Throttle Valve Để thay đổi kích cỡ van cho gọn đẹp , ta kích chọn van rê chuột đến góc kéo thay đổi kích thước + Chọn Van đảo chiều 5/2 có tín hiệu điều khiển khí nén : Directional Valves  5/2 – way Valves NC  5/2-Way NC Lúc van chưa giống với yêu cầu sơ đồ cần thiết kế Cách hiệu chỉnh Valve đảo chiều theo ý muốn: Giả sử ta chọn valve cần hiệu chỉnh ta nhấp kép chuột vào valve Cửa sổ Component Properties ra, ta tìm đến mục Builder góc trái bên Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Để thay tín hiệu tác động vị trí có dấu hỏi thành phần cụ thể, ta nhấp chuột kép vào xuất cửa sổ Command Seclection ( bao gồm tất tín hiệu tác động van) Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Van sau hiệu chỉnh: Tiếp theo ta bố trí đường khí vào Flow Lines and Connections  kéo thả vào cửa van điều khiển đặt tên cho Lưu ý : Để ghí thích cho phần tử, ta vào Insert Text Vì nhóm xi lanh có sơ đồ giống nhau, nên ta xây dựng nhóm nhân lên cho nhóm sau, tiếp ta sửa tên cho cơng tắc hành trình cách vào Component -> Properties ->Variable-> Assignment -> Modify-> đổi tag name Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn +Các van đảo chiều 3/2 Làm tương tự trên, thay tín hiệu điều khiển van Roller : Cữ chặn lăn tác động chiều +Chọn van logic AND: Flow Controls -> Other Valves -> AND Vales 2.2 Sắp xếp phần tử vẽ thiết kế: Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 10 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Để vẽ nhanh : Trước tiên, ta xây dựng nhóm xilanh A, sau nhân đơi lên kéo sang vị trí khác, đồng thời sửa đổi tên lại Để đảm bảo hành trình pittong đủ tác động đến cữ ta làm sau: Vào Component Properties xilanh  Technical Data thay đổi giá trị Extension (%) =100, để pittong kéo dài ra, sau ta nhân đơi van điều khiển 3/2 kéo thả đến vị trí hình vẽ Sau xác định xác vị trí cữ, ta trả giá trị Extension Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 11 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Sau hoàn thành nhóm xilanh A, ta tiến hành xây dựng nhóm B cách copy duplicate tiến hành sửa đổi tên nhờ cơng cụ text Bố trí van đảo chiều 2.3 Kiểm tra lại nối dây: Rê chuột đến phần tử cần nối xuất vòng tròn đỏ Kích sau kéo dây đến phần tử khác cần nối Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 12 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn 2.4 Chạy mô phỏng: * Khi chưa nhấn ta hình vẽ Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 13 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn * Khi nhấn * Trong q trình mơ ta có thể xem cấu tạo phần tử * Để xem cấu tạo phần tử, ta kích chuột phải lên phần tử chọn Animation.Để mơ tín hiệu phần tử ta chọn chức Ploter * Trước chuyển sang môi trường mô ta kéo phần tử cần mô vào ô ploter, tiến hành chạy mô Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 14 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn II TỔNG QUAN CÁC PHẦN TỬ TẠI PHONG THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ, LẮP RÁP MỘT MẠCH ĐIỀU KHIỂU (VÍ DỤ CỤ THỂ): 1.Tổng quan phần tử phòng thí nghiệm: a Xilanh Khí nén :  Xilanh tác dụng chiều : Kí hiệu Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 15 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn  Xilanh tác dụng hai chiều : Ký hiệu  Xilanh tác dụng hai chiều có giảm chấn cuối hành trình : Ký hiệu b Van đảo chiều ( Van điều khiển )  Van 3/2 : Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 16 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn  Van 4/2 :  Van 5/2 : Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 17 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn  Cơng tắc hành trình 3/2 Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 18 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Van ấn, van xoay, van gạt Van ấn 3/2 (có rãnh định vị) Van ấn 3/2 (khơng có rãnh định vị) Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén Van xoay 3/2 (có rãnh định vị) 19 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn  Van ấn 3/2 Ký hiệu  Van xoay 5/2  Van gạt 5/2 : Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 20 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn c Van chặn ( van logic OR, van logic AND, van xả khí nhanh, van giảm âm )  Van logic OR : Ký hiệu  Van logic AND Ký hiệu  Van xả khí nhanh : Ký hiệu  Van giảm âm : Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén Ký hiệu 21 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn d Van tiết lưu chiều Ký hiệu e Rơle thời gian Ký hiệu f Các phần tử khác Đầu nối chữ T Đầu nối nguồn Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 22 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Nguồn phân phối khí Máy khí nén Phương pháp thiết kế lắp ráp mạch điều khiển:  Nghe hướng dẫn giáo viên hướng dẫn để biết cách thức tiến hành, nhận biết thiết bị  Trước lắp ráp phải chuẩn bị sẵn sơ đồ nguyên lý, tốt sơ đồ chạy mo máy  Xác định kí hiệu sơ đồ với thiết bi thực tế  Tiến hành bố trí thiết bị sơ đồ, thiết bị bố trí cho gọn, dễ nhìn, đặc biệt vơi cấu xi lanh phải ý hành trình xi lanh không ảnh hưởng đến thiết bi khác  Sauk hi bố trí khơng gian cho thiết bị, ta tiến hành nối dây, ý nối dây phải nối kín để tránh rò rĩ, đồng thời cần phải ý chiều dài dây nối, không dài không ngắn quá, tránh gấp dây gãy  Kiểm tra lại mạch có sơ đồ có với thiết kế khơng Cuối nối dây, cấp khí cho mạch hoạt động Phương pháp thiết kế dựa phần tử thủy khí, chức chúng dựa phần mềm automation studio 5.0 thủy lực để thấy cách thức mô trước lắp ráp thực tế Ngồi dựa sách Hệ Thống Truyền Động Thủy Lực Và Khí Nén Th.S Trần Ngọc Hải PGS.Ts Trần Xuần Tùy trình bày để thiết kế lắp ráp mạch thủy khí tối ưu Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 23 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn Ví dụ cụ thể: Tiến hành lắp ráp mạch khí nén sau: mạch điều khiểu Xilanh Tiến hành sau:  Chọn phần tử có mạch gồm: - Xilanh tác dụng chiều có giảm chấn cuối hành trình van tiết lưu - van 4/2 - công tắc hành trình 3/2 - van 3/2 - van logic AND - ống nối - đầu nối chữ T  Gắn phần tử lên bàn theo thứ tự mạch mô phỏng, , lắp rắp công tắc hành trình phải đảm bảo chạm vào đầu xilanh đầu cuối hành trình  Nối dây dẫn khí theo mạch mơ ý ký hiệu phần tử để nối đường ống phải nối chặt tránh xì khí Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 24 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn  Đóng nguồn khí để chạy thử, mạch hoạt động tức hồn thành Trường hợp khơng hoạt động cần kiểm tra lại phần tử, cách đấu ống , kiểm tra van, nguồn khí Kết phòng thực hành tổ 2: Trong trình thực hành hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Văn Tuấn với trang thiết bị đại mang lại nhiều kiến thức bổ ích, giúp cho người học có nhìn trực quan mơn hệ thống truyền động thủy lực khí nén Em Cảm Ơn Thầy ! Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 25 ... nối Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 12 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn 2.4 Chạy mơ phỏng: * Khi chưa nhấn ta hình vẽ Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén. .. Van 5/2 : Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 17 SVTH: Nguyễn Sỹ Nam GVHD: Nguyễn Văn Tuấn  Cơng tắc hành trình 3/2 Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén 18 SVTH: Nguyễn... Pneumatic để mơ dùng khí nén. Tick vào Pneumatic xuất tên phần tử Các bước thiết lập mơ mạch khí nén sau: Xét mạch truyền động khí nén sau: Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực - Khí Nén SVTH: Nguyễn