Thông tin tài liệu
TS PHẠM VĂN KHẢO (Chủ biên) KS PHẠM TẤT THÁNG TRU YỂN ĐỘNG - Tự ĐỘNG • ٠ VÀ ٠ _ _ ĐIỂU KHIỂN KHÍ NÉN (SACH BĂI TẬP) ~ T — guard X OVAMỮ - f— X ٠٠ aUAKD a ١ o ٧ Aiu> OVáRO -I X • h - - — F٠|| j i I ٠ s t ís t : ^ Ị * H104 KH X -٠'٦ I h I 1٠٠ —؛ - ، ؛L .؛ I THƯ VIỆN ĐH NHA TRANG Ị ĩ i i l í 1000023797 ٠ I X t $i s t i ٠ : | - -ị-U ، - ٠٦ J ÌT ! A ٠ I٠a٠١١ G lU.R D S 7l.S T 2i C.Ì.A ٠ L ĩ- - r ■.*— ٠ 1ỆN ĐH NHA TRANG fir đổug ỉ a١ c٠ưarỉ>i ST i ٠s t 2i - i n r : i ٠- | - —١ I _ !:٠٣ -؛ STUST2 ٠ ٠ — MI ST2 F٠ 2» ٠cbe٠ dó ■ ؛٠ ؛٠ ^ X ị.li , - Ị STI F«0٠ y X X STI C٠U١№ ٨$TI ٠ST2» I i X !-؛ F٠ 2i AI ; ١ F٠l» ٠ F٠ 2»-cb^ đờ ١ ir (fởuị! ,' Đ.2012-2 NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA - HÀ NỘI ٠ TS PHẠM VĂN KHẢO (Chủ biên), KS PHẠM TÁT THẮNG TRUYỀN ĐỘNG - T ự ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN (SÁCH BÀI TẬP) NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA - HÀ NỘI LỜI NÓI ĐẦU Cùng với g؛áo trinh “Truyền động - Tự dộng nén", “Sách bàỉ tập” dược biên soạn nhằnì cung cấp cho sinh viên nghành Máy Tự dộng thUy có thêm tài hệu thực hành bổ ích việc tim hiều nghỉên cứu sâu hệ truyền dộng “ tự dộng nén công nghỉệp Sách tài líệu tham khảo cho sinh viên chuyên nghành khác như: Cơ hàng không, Cơ tàu thủy, Cơ dộng lực, Chế tạo máy, Cơ - Điện tử, Tự dộng hóa, Điều khiển tự động làm quen học hệ thống truyền dộng thUy - khl nói chung hệ truyền dộng nén nói riêng Trong sách, dọc dược làm quen vớỉ việc phân tích hoạt dộng, xây dựng sử dụng sơ dồ nguyên ly, biểu dồ trạng thái, sơ dồ logic diều khíển tổng hợp diều khiển hệ truyền dộng - tự dộng nén kỹ thuật Sách TS Phạn^ Văn Khảo chủ biên, phần "Các tập hệ truyền dộng nén diều khiển d!ện" KS Phạm Tất Thắng biên soạn Với số lư ^ g tập phong phú da dạng kiều, chUng loạỉ cấp độ, “Sách tập” chắn tàỉ líệu hấp dẫn, hội thU V ؛dể thử sức khơng cho sinh víên mà cịn cho dối tưcmg khác quan tâm dến lĩnh vực "Truyền dộng - tự dộng Điều khiển nén١ ١ Để giUp cho người dọc (dù dối tượng chuyên hay khơng chun) tiếp cận sử dụng sách cách thuận lợi, phần dầu sách trinh bày tóm tắt nhtog khái niệm vấn dề bàn ly thuyết Truyền dộng - Tự dộng Điều khỉển nén (chi tỉết hom, người dọc tim híểu thêm giáo trinh “Truyền dộng - Tự dộng nén” tác giả) Do biên soạn lần dầu nên nhỉều vấn dề hay, ly thuyết thực tế lĩnh vực Truyền dộng - Tự dộng Diều khiển nén chưa thể dề cập tới, song tác giả tin ‘٤ Sách bà ؛tập” lài l؛ệu hữu ích bước dầu cho dối tư^mg học tập, nghiên cứu, thực hành làm việc lĩnh vực Tác giả mong có hộí bổ sung hoàn thiện sách tương lai dể cỏ thể dáp ứng dầy dU yêu cầu thực tế chuyên nghành Vì vậy, tác giả trân trọng cảm ơn mợỉ y kỉén chia sẻ góp ý người dọc nội dung sách Mọi y kiến dóng góp xin gửi về: TS Phạm Vãn Khảo, Bộ môn Máy Tự động thUy khi, Viện Cơ Dộng lực, trường Dại học Bách Khoa H à^ội, số Dại c Việt, Hai B àT rư n g ^H à^i Cốc tdc già MỤC LỤC LỊ ÌN Ĩ IĐ À U ỉ TÓM TẤT LÝ t h u y E t v è t r u y En Độ n g - T ự Đ ộ n g v đ i E u k h i En KHÍ NÉN 1.1 Định nghĩa, thành phần bản, sơ dồ khối hệ truyền dộng nén Ĩ.L Định nghĩa ỉ ỉ Các thành phan bàn hệ trưyền động nén ỉ Ỉ.3 Sơ đồ khoi cùa hệ trưyển động nén l Sơ dồ nguyên ly hệ truyền dộng nén 1٠ Hệ truyền dộng nén sở ĩ Các phương pháp dỉều khiển hệ truyền dộng khl nén 1.4.1 Điều khiên theo vi tri 7.4.2 Điều khien theo áp suat .11 Ỉ.4.3 Điều khien theo thời gian ỉ l 1.5 Hệ truyền dộng - tự dộng nén làm việc theơ chu trinh 12 1.5.1 Định nghĩa 12 1.5.2 Cqc che độ làm việc cùa hệ truyền dộng - tu dộng nén làm việc theo chu trinh \2 1.6 Phương pháp mô tả hoạt dộng hệ truyền dộng - tự dộng nén làm việc theo chu trinh biểu dồ trạng thái 13 1.6.1 Định nghĩa 13 1.6.2 Phươngphap xây dựng biểu đồ trang thái 13 1.6.3 Hàm diều khlền hdm trọng trạng thdl hệ truyền dộng—tụ dộng \4 1.7 Sơ dồ logic diều khiển hoạt dộng hệ truyền dộng - tự dộng nén 15 1.8 Hệ truyền động - tự dộng nén diều khiển diện 16 ĩ Các toán phân tích tồng hợp cấc hệ truyền dộng - tự dộng khl nén 17 1.9.1 Bài toàn phdn tlch hoạt dộng cUa hệ truyền dộng - tụ dộng khl nén (bài toán nghịch) 17 1.9.2 Bal tồn tơng hợp hệ truyền dộng - tụ dộng khl nén (bàl toàn thuộn) ١٦ II CÁC BÀITẬBVÈCÁC HỆTRUYE n H Ộ N G -T ựB Ộ N G VÀ H lE u KHIE n KHÍ NÉN 19 2٠1 Ví dụ h ^ g dẫn cdch giảỉ tốn phân tích hoạt dộng hệ truyền dộng - tự dộng nén 19 2.2 Các tập phân tích hoạt dộng hệ truyền dộng - tự dộng nén dược diều khiển hoàn toàn nén .23 2.2.7 Các tập hệ íruyen động nén chung 23 2.2.2 Cảc bàl tộp hệ truyền dộng - tự dộng khl nén diều khiển bàng khl nén theo tầng ٦ﻵ 2.2.3 Các hệ truyền dộng—tu động khl nén dược diều khlền bàng cảc dếm %٦ 2.3 Các hệ truyền dộng nén diều khiển diện 96 j Khai niệm chung 96 2.3.2 Ví dụ h g dẫn cách giai ‘96 2.3.3 Các tập (98 2.4 Tổng hợp hệ truyền động - tự dộng kh ؛nén theo biểu dồ trạng thái hoạt dộng cho trước .113 2.4.7 Tóm lược .113 2.4.2 Ví dụ hưởng dãn cdch giài todn tồng hợp hệ trưyền dộng nén theo bỉểu đồ trạng thải cho trước .I 14 2.4.3 Các tập 18 2.5 Tồng hợp hệ truyền dộng ~ tự dộng nén theo diều kiện làm việc theo hàm díều khiển hoạt dộng cho trước 1:29 و Kháỉniệm chung 1:29 2.5.2 Vídụ h ầ g d ẫ n cách gioi !:29 2.5.3 Các tập 33' ا PHỤ LỤC PHỤ L Ụ C l-B Ả N G KÝHIỆƯCÁC PHÀN TỬ'٧À THIẾTB! KHl'NÉN 1.40 PHỰ L Ự C -K Ý HIỆU MỘT s ó CÁC PHÀN TỬ VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN HAY DÙNG TRONG CÁC HỆ TRUYỀN DỘNG KH ؛NÉN 1'43 PHỤ LỤC - HIỆN THỰC HÓA CÁC PHÉP Τ؛ΝΗ LOGIC DIỀU RHIÊN BẰNG CAC Ph An TỬ RHÍ NÉNÁP s u A t c a o 1‘45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.49 I TÓM TẮT LÝ THUYÉT VẺ TRUYÈN ĐỘNG - Tự ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 1.1 Định nghĩa, thành phần bản, sơ đồ khối hệ truyền động khí nén 1.1.1 Định nghĩa Hệ truyền động khí nén (TĐKN) tập hợp tất máy móc, thiết bị, phần tử, chi tiết cụm chi tiết khí nén lắp nối với theo sơ đồ định (sơ đồ nguyên lý) nhằm đảm bảo chuyển động định trước cấu chấp hành đầu nối với phận cơng tác bên ngồi Trừ thiết bị nguồn (tạo nguồn khí nén với áp suất lưu lượng định để cấp vào hệ thống), tắt thành phần lại hệ truyền động gọi chung thiết bị tiêu thụ khí nén 1.1.2 Các thành phần cùa hệ truyền động khí nén Một hệ truyền động khí nén có 04 (bốn) thành phần bản, bao gồm: + Thiết bị nguồn (tạo nguồn khí nén với áp suất lưu lượng định cấp vào hệ thống), thiết bị tạo nguồn khí nén loại máy nén khí (hoặc quạt) khác nhau; + Cơ cấu chấp hành khí nén - động khí nén (thực chuyển động tịnh tiến chuyển động quay để thắng tải công nghệ bên ngoài; + Các phần tử phân phối, điều kliiển, điều chỉnh, bao gồm tất loại van, khóa, phần tử tự động, phần tử logic, phần tử thuật toán, trễ quan trọng van phân phối trực tiếp điều khiển hoạt động cấu chấp hành khí nén; + Đường ống thiết bị đường ống khí nén (tức thiết bị lắp đường ống nhằm mục đích tạo thuận tiện cho việc khai thác sừ dụng phần góp phần vào việc tăng chất lượng làm việc hệ truyền động khí nén nhimg khơng tham gia vào việc tạo lập thay đồi nguyên lý hoạt động nó) Ví dụ thiết bị đường ống áp kế “ để đo báo ch! thị giá trị áp suất, rôtamét đề đo báo thị giá trị lưu lượng khí nén, loại lọc, giảm âm, thiết bị sấy khơ, thiết bị làm mát khí nén ١ 1.1.3 Sơ đồ khối hệ truyền động khí nén Theo phân tích trên, sơ đồ khối hệ truyền động khí nén cơng nghiệp biểu diễn hình I I Đường óng khí nén Từ khí MÁY NÉN KHl ? ٠ ^ \ ^ -ÌO T VAN PHÂN PHỐI CCCH KHl NÉN X.1 khí a uvển Hình 1.1 Sơ đị khối cùa hệ ừ.í/yể/1 động khí nén cơng nghiệp -t> Trong sơ dồ khối thể h؛ện cà dường ống hút xà kh ؛nén Tuy nhiên, chất ỉ^ng công tác hệ truyền dộng nén khOng lấy từ môi tnrơng khi' vào, dược nén áp suất d؛nh dể sử dyng hệ thống xả lại xả thẳng vào Vì vậy, tr^ng hệ truyền dộng nén khơng cần dường ống xả (trong sơ dồ c n g khOng cần thể hiện,Ị thực tế ta cỏ thể cho xả từ bất cử điểm hệ thống Ngoàỉ ra, công nghiệp, nguồn kh ؛nén dược cấp tập trung theo hệ thống dương ống tới Cíic phân xương vả tới tận V ؛tr ؛làm việc Cảc thíết bị sử dụng nén nối vào điểm chờ dược bố tri' sẵn ؛còn máy nén cắc binh tích kh؛, cảc thỉết bị trạm nguồn nén thường dược dặt khu vực riêng biệt bên cắc phân xương dể gỉẩm ồn an toàn cho khu vục sản xuất Vì vậy, sơ dồ hệ truyền dộng nén cUng khOng cần thể thiết bi nguồn nen (máy nén khi) mà chĩ cần chl điểm dấu nốỉ với nguồn nén cao áp dược cấp tới theo hệ thống ươi nén (tương tự hệ thống lưới diện) 1-2 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động nén Sơ dồ nguyên ly hệ truyền dộng nén sơ dồ thể dạng quy ước cấư trúc (tức cấu tạo gồm cảc loạí phần tử, thiết bị nén gì, số lưọrng, chUng loại, cách lắp nối chUng) va nguyên lý hoạt dộng hệ truyền dộng mà mơ tá (xem ví dụ hlnh 1.2) Các ký hỉệu quy ước dược sử dụng dể xây dựng cấc sơ dồ nguyên ly nén ky hiệu cạng dồ họa - hỉnh vẽ (bảng ký hiệu quy ước phần từ, thiết bị nén công nghiệp cho phần phụ luc) Bằng sơ dồ nguyên lý nén ta phân tích dưọc hoạt dộng hệ truyền dộng nén Sơ dồ nguyên lý nén công cụ dùng dể kỉểm tra, sửa chữa, hiệu chỉnh làm việc hệ truyền dộng, dồng thời nỏ cGng cho phép ta thực cơng việc tinh toản (tĩnh), thiết kế, xây dựìig lắp ráp hệ t^yền dộng nén kỹ thuật cụ thể Hình 1,2 S đồ nguyên /ý cùa hệ ừuyèn động nén có cấu chấp hanh 1.3 Hệ truyền ởộng kh ؛nén sơ Hệ tĩ٦tyền dộng nén sở hệ truyền dộng (khi nén) 01 (một) cấu chấp ìành nén kiểu xy lanh - pit tơng tấc dộng hai phía, hoạt dộng dưọc diều khỉển 01 (một) van phân phối nén - loại van 4/2 (4/3) van 5/2 (5/3) diều khiển hai phía nén ؛V ؛tri pit tông tong hành trinh làm việc dược báo bơi 02 (hai) tối da 03 (ba) công tắc hành trinh - sử dụng loa ؛van 3/2 thường ngắt, diều khiển (dạng cam - lẫn) Sử dụng khái niệm hệ truyền dộng nén sở, ta cố thể dễ dàng phân tích hoạt dộng hệ truyền dộng nén phUc tạp cO nhiều cấu chấp hành cách phân thành nh؛ều hệ truyền dộng sở mà việc phân tích hoạt dộng hệ sở lUc cO thể thực hỉện dược cách dễ dàng Khái n!ệm hệ truyền dộng nén sở mở rộng cho hệ truyền dộng kh ؛nén điều khiển diện ؛kh ؛đó, hệ truyền dộng sử dụng van phân phối kh ؛nén d؛ều khiển bàng d؛ện công tắc hành trinh d!ện loạ ؛thường ngắt Trên hlnh 1.3 sơ dồ nguyên ]ý cUa số ĩoạ؛ hệ truyền dộng nén sở thương gặp thực tế Các phương pháp điều khiển hệ truyền động nén ,1.4 Điều khiển theo vị tri 1.4.1 PhuOTg pháp dỉều kh ؛ển hoạt dộng hệ truyền dộng khỉ nén theo V! tr( ؛hay từ “dỉểm" dến ‘٤ d؛dược sử dụng rộng rãi khl vận hành quan tâm tớ (’ềm١ ؛các vị tri dến cấu chấp hành hành trinh !àm việc chUng Để hỉện thực hóa phương pháp diều khiển này, hệ truyền dộng sử dụng công tắc hành trinh (hay gọi ؛à cảm biến V ؛tri) dể kiểm soát báo vị tri tơi cấu chấp hành nén hành tr؛.nh làm việc Các cơng tắc hành trinh dược sử dụng ؛à !oại - nén (các van phân phốỉ nén diều khiển cơ), loại công tắc hành trinh diện, diện dung, từ, quang tùy thuộc vào loạỉ hệ truyền dộng nén dược sử dụng ưu điểm cùa phưOTg pháp đơn gỉàn, dễ sử dụng, tin cậy (dặc biệt cho hệ truyền dộng nén làm vỉệc theo chu trinh công nghệ xác định với nhỉều bước công nghệ khác mà mỗí bước dược phép bắt dầu mà bước trước dơ dã thực kết thUc) ٧؛dụ hệ truyền dộng nén diều khiển theo vị tri sử dụng công tắc hành trinh van phân phối nén 3/2 thường ngắt, diều khiển dạng cam - lăn trinh bày hlnh 1.4 Hình 1.3 Các loại hệ truyền động khí nén sở thường gặp ،0 10 1.6 1J 1.4.2 Điều khiển theo áp suất Phương pháp điều khiển hoạt động hệ truyền động khí nén theo áp suất sừ dụng có yêu cầu bát buộc phải đảm bảo giá trị áp suất làm việc Đây điều kiện an tồn cơng nghệ cho hoạt động bình thường hệ truyền động khí nén Đe thực hóa phương pháp điều khiển này, hệ truyền động khí nén sử dụng loại van điều chỉnh áp suất p để chỉnh đặt giá trị áp suất làm việc cần cho cấu chấp hành Trong phương pháp điều khiển theo áp suất này, sử dụng van điều chỉnh áp suất đề tạo lập tần số làm việc khác (theo áp suất) cấu chấp hành Trong hai trường hợp vừa nêu phương pháp điều khiển này, cần lưu ý, sử dụng van điều chỉnh áp suất để đặt áp suất làm việc cho hệ thống điều đồng nghĩa với việc làm xuất độ trễ (về thời gian) định có tượng tăng áp từ giá trị thấp tới giá trị áp suất đặt Người ta sử dụng rơ le áp suất công tắc áp suất (cấp tín hiệu điện đầu ra) phương pháp điều khiển với mục đích cảnh báo, chuyển tiếp tín hiệu điều khiển ngắt hoạt động hệ thống truyền động khí nén 1.4,3 Điều khiển theo thòi gian Phương pháp điều khiển theo thời gian sử dụng để điều khiển hoạt động hệ truyền động khí nén có u cầu việc giữ chậm bước công nghệ hoạt động chúng, ví dụ, để chỉnh phơi máy dập trước hoạt động, để tạo thời gian cho tăng áp đù để thắng tải công nghệ, đề đàm bảo an toàn, để tạo nhịp làm việc ngắt hoạt động hệ thống Đe thực hóa phương pháp điều khiển này, hệ truyền động khí nén sử dụng trễ (hay rơ le thời gian) khí nén cho phép điều khiển hoạt động hệ truyền động cách linh hoạt nhiều Ví dụ hệ truyền động khí nén điều khiển theo thời gian sử dụng trễ khí nén t trình bày hình 1.6 11 + Khi sử dụng công tắc khởi động ST2: F(0) = v a ١.^ (ST1+ST2) F (l)= v a j.p (S T Ĩ + S T ) F(2) = a٥.ãỊ٠.p.(STĨ+ST2) ٠ Hướng dẫn: - s ố CCCH: 01 (xy lanh tác động hai phía); - Sổ THĐK chính; 04, gồm 02 cơng tắc khởi động ST l (làm việc theo kiểu BY - HAND), ST2 (làm việc theo kiểu ON - OFF), 02 cơng tắc hành trình ao, ai; - THĐK trung gian: 01 van đặt áp suất làm việc p; - Van phân phối chính; van 5/2 điều khiển hai phía khí nén Bàl tập số 198 Hệ truyền động khí nén có 01 cấu chấp hành xy lanh tác động phía điều khiển bời 03 tín hiệu điều khiển với hàm điều khiển có dạng sau: F = X u X i ٠ x ،3 + X ii· X i ٠ Xi3 + 3^1 X i 2٠ Xi3 + X u X.12■Xi3 + + x ị Xi · Xi3 + X u · Xl2 · Xl3 + X u · X l · Xl3 Hãy tiến hành tổng hợp hệ truyền động cho? ٠ Hướng dẫn: - s ố CCCH; 01 (xy lanh tác động phía); - Số THĐK chính: 03, gồm 03 cơng tắc khởi động kiểu van 3/2, thường ngắt; Bàl tập số 199 Hãy tổng hợp hệ truyền động khí nén có 01 cấu chấp hành xy lanh tác động hai phía có giá trị hàm điều khiển bước công nghệ cỏ dạng sau: F (0 )= ã i.(X jj+ X i2 + X i3 ) F(l)=ãi.(x ٠٠ +Xi2+Xi3) ٠ F ( ) = ã i.( X j + X i2+ X i3) ٠ Hưởng dẫn: - s ổ CCCH: 01 (xy lanh tác động hai phía); - Số THĐK chúứi: 04, gồm 03 công tắc khởi động kiểu van 3/2, thường ngắt, 01 công tắc hành trình van 3/2 thường ngắt, điều khiển cơ; - Van phân phổi chính: 01 van 4/2 điều khiển phía khí nén 136 Bàl tập sổ Tổng họp hệ ứuyền áộng nén có 01 cấu chấp hành nén kiểu xy lanh tác áộng hai phía có giả trị hàm áiều khiển cắc bước công nghệ tương ứng sau: F(0) = a٥.ai.(STl.TS2)^ F'(l) = a٥.a١.(S T l.S T )^ F'(2) = a٥.a i.(T S T )» } Khi sử dựng STl F2(l) = ao.ãi.(STĨ.ST2)4 K F2(2)=a.ai.(ST.ST2)» " دو rKhi sử dụng ST2 * H g dẫn: - số CCCH: 01 (xy lanh tác dộng hai phía): - Số THĐK chinh: 04, gồm 02 công tắc khời dộng kiểu van 3/2, thưỉmg ngắt, STl làm việc the kiểu BY - HAND, ST2 làm việc h eo kiểu ON - OFF, 02 công tắc hành trinh ao, cUng van 3/2 th u ^ g ngắt, diều khiển cơ؛ - T I K t^mg gian: 02 trễ tỉ, Í2؛ - Van phân phối chinh: 01 van 5/2 diều khiền hai phía nén Bài tập số 201 Hệ h٠ uyền dộng nén cố 03 cấu chấp hảnh lA, 2Α, ЗА với cảc công tắc hảnh tìn h tuơng ứng cho cảc xy lanh tắc dộng hai phía lA, 2Α ai, аг ؛cồn ЗА lả xy lanh tấc dộng phía Hây tổng hợp hệ tmyền dộng nén bỉết hảm diều khiển nố cấc buớc công nghệ tương ứng dưọc vỉết nhu sau: F(0) = aj.a2ST F (l) = aj.a.ST F(2)=aj.a2.ST (ST - cơng tắc khtì dộng hệ thống) ٠H g dẫn: - số CCCH: 01 xy lanh tắc dộng hai phía؛ - Số THDK chinh: 03, gồm 01 công tắc khởi dộng ST kiểu van 3/2, thurag ngắt, lảm việc theo k؛ểu BY - HAND, 02 cơng tắc hảnh tìn h ai, 32 cUng van 3/2 thương ngắt, díều khiển cơ؛ - Van phân phối chinh: 03, gồm 02 van 5/2 diều khiển hai phía khl nén, 01 van 3/2 diều khỉển phía nén 137 Bài tập số 202 Cũng với kiện cho Bài tập số 201 trên, hàm điều khiển hệ truyền động bước công nghệ tương ứng viết sau: F(0) = a ؛.ã^.STl.ST2 F١(l)= a|.a2.S T l.S T 2'| -1 >Khi sử dụng công tắc STl F '(2 )= a ٠.a2.STl.ST2j F(0)= ai.^.S T l.S T F^(l)=aj.ă7.ST Ĩ.ST 2٦ ٩ _٠ >Khi sừ dụng công tắc ST2 F ) = ) ؛aj.a2.STl.ST2J (STl, ST2 - công tắc khời động hệ thống) * Hưởng dẫn: - số CCCH: 01 (xy lanh tác động hai phía); - Số THĐK chính: 04j gồm 02 cơng tắc khởi động kiểu van 3/2, thường ngắt, STl làm việc theo kiểu BY - HAND, ST2 làm việc theo kiểu ON-OFF, 02 cơng tắc hành trình ai, a2 van 3/2 thường ngắt, điều khiển cơ; - Van phân phối chính: 01 van 5/2 điều khiển hai phía khí nén Bài tập số 203 Hệ truyền động - tự động khí nén cỏ 02 cấu chấp hành xy lanh tác động hai phía Hãy tổng hợp hệ truyền động giá trị hàm điều khiển bước cơng nghệ tương ứng viết sau: F(0)= a١.a2.b| 02·Xi·X2 F( 1)=a٤.a2.bj b2.X ị X2 ST F(2) ==aj a2.bj b2.Xj X2 *ST F(3) = a J.a2 bj b2 *XJ.X2 *ST F(4) = a .a2.bj b2.X ị X2 ·ST F(5)-F(I) F(6) = F(2) F(7) = F(3) F(8) = F(4) Trong đó: - ai, 32, bi, b2 - bác cơng tắc hành trình báo vị trí đầu, cuối pit tơng cùa xy lanh A B; - x١, X2 - 02 tín hiệu độc lập, dạng điều kiện logic bổ sung; - ST - công tắc khời động/ngắt hệ thống (công tắc START/STOP) * Hướng dẫn: - số CCCFI: 02 (xy lanh tác động hai phía); - Số THĐK chừửi: 05, gồm 01 cơng tắc khởi động ST kiểu van 3/2, thưòrng ngắt, làm việc theo kiểu ON - OFF, 04 công tắc hành trình ai, 32, bi, b2 van 3/2 thường ngắt, điều khiển cơ; - THĐK trung gian: 02 Xi, X2; - Van phân phổi chính: 02 van 5/2 điều khiển hai phía khí nén 138 Bài tập số 204 Hệ truyền động - tự động khí nén có 01 cấu chấp hành kiểu xy lanh tác động hai phía với vị trí pit tơng báo 03 cơng tắc hành ừình ai, a2, 33 ٠ Hãy tổng hợp hệ truyền động khí nén biết giá trị hàm điều khiển hoạt động bước công nghệ tương ứng viết sau: F(0)= 3j 32.33 ST 1.ST2 F(l)=ã^.ã^.a3.STl.ST2 F(2) = ã^.a2.ã^.STĨ.ST2 F(3) = ai.I^٠^.STl.ST2 F(4) = F(2) F(5) = F(3) F(2n) = F(2) F(2n+1) = F(3) (vớ in= l,2,3 ) F(k) = aj(aj).a2(a 2).a3.STl.ST2 -> F(0),(với k = 2n, 2n + 1) Trong đó: STl - cơng tắc khởi động hệ thống (START); ST2 - công tắc ngắt hoạt động hệ thống (STOP) ٠ Hướng dẫn: ~ số CCCH: 01 xy lanh tác động hai phía; - Số THĐK chính: 05, gồm 02 cơng tắc khởi động STl van 3/2, thường ngắt, làm việc theo kiểu BY - HAND, ST2 van 3/2, thường ngắt, làm việc theo kiểu ON - OFF, 03 cơng tắc hành trình ai, 32, 33 van 3/2 thường ngắt, điều khiển cơ; - Van phân phối chính: 01 van 5/2 điều khiển hai phía khí nén 139 PHỤ LỤC PHỤ LỤC - BẢNG KÝ HIỆU CÁC PHÀN TỬ VÀ THIẾT BỊ KHÍ NÉN SỐ TT Tên g ọ i Ghi K ý h iệ u q u y c Máy nén khí Động lắc khí nén (tác động hai phía) Động (mơ tơ) khí nén (tác động phía) Xy lanh khí nén tác động phía loại khơng có lị xo phản hồi (a), có lị xo phản hồi bên phải (b) bên trái (c) a) b) c) L-ỊỊ I Xy lanh tác động hai phía có cần bên (a), cần hai bên (b), có giảm chấn ٤ 5hía (c) có giảm chấn hai phía (d) ĩ٢ ^ ٩ b) a) c) d) Van phân phối 2/2 (ký hiệu chung) a) b) Van phân phối 3/2 (kỷ hiệu chung) a) 140 c) E b) X Van phân phối 4/2 (a), 4/3 (b) 5/2 (c), 5/3 (d) (ký hiệu chung) b) a) X Ấ T 10 Van chiều T T w ٠ Van giảm áp (ồn áp) 12 Van an toàn tác động trực tiếp 13 Tiết lưu không điều chinh (a) cỏ điều chỉnh (b) 24 Bộ điều chỉnh vận tốc CCCH khí nén (gồm 01 van chiều mắc song song với 01 van tiết lưu điều chỉnh), ký hiệu khơng (a) có đường bao (b) c) b) a) f) g) m c m n) m) e) ،٤) 1) i) HE] p) q) ٥ - o 0) s p -C W -, I -1 s p b) a) "٠ L ® J b) a) Pl 16 Phần tử nhân logic Pi P2) " (D=- h) Phần tử cộng logic (A = P٠+P2) X ế d) - 15 (A = Pj / ® = I I -Ị 11 d) c) Các kiểu điều khiển van phân phối: lò xo thường (a) biến đồi (b); đầu tỳ (c); cam-con lăn (d); chi làm việc chiều (e); tay kéo (f); nút nhấn (g); đầu tỳ phằng (h); đầu tỳ hai phía (i); tay gạt (k); chân (1); đ/k điện từ phía (m); đ/k điện từ hai phía (n); đ/k điện tỉ lệ (o); khí nén (p); tay gạt có hãm (q) K ٠A ự 1؛ ì ■ĩ m 141 Bộ trễ (rơ le) thời gian khí nén: 17 a) Chậm nối; b) Chậm ngắt ! ٥ ٥ s © © p p a) 18 b) Van xả nhanh F ? -í 19 20 21 Binh chứa có V = const Cơng tắc áp suất khí nén (a), cơng tắc giới hạn hành triiứỉ kiểu điện (b), biến đổi tín hiệu áp suất khí nén - điện Bộ lọc khí (a), tách nước (b), lọc tách nước kết hợp (c), hóa mù dầu phun sương (d), sấy khí (e) 22 Nhiệt kế (đo nhiệt độ) 23 Đồng hồ chi thị áp suất (a), áp kế kiểu kim (b) 24 Nguồn cấp khí nén (a), đường xả (b) 25 26 142 Bộ chuẩn bị nguồn khí nén gồm lọc tách ẩm ổn áp + áp kế, hóa mù dầu phim sương (a), giảm âm khí nén (b) Khỏa khí nén loại khơng điều chỉnh (a), có điều chinh dạng van (b) wv a) a) > b) b) n c) c) e) d) a) ؛ b) > a) b) IX a) b) PHỤ LỤC - KÝ HIỆU MỘT số CÁC PHÀN TỬ VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN HAY DÙNG TRONG CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Số Tên g ọi TT G hi K ý h iệ u q u y c Nguồn điện xoay chiều (a), chiều (b), xung (c), nối đất (d) a) b) m a) d) c) ٠ )٠ ) b) Cuộn dây điều khiển van trái, phải (a), ví dụ đ/k van khí nén phía (b), đ/k hai phía (c), c) (d ) d) ( a) Các cuộn dây điều khiển hai phía (a) bố trí đầu van khí nén (b), (c) TU ([771) b) ( ٥) Cuộn dây điều khiển rơ le tiếp điểm (a), điều khiển van khí nén (b), nối nguồn cho tải đèn sáng (c) a) b) c) Công tắc điện thường mở (a), thường ngắt (b) Công tẮc hành trinh từ, khơng tiếp xúc, thường mở (a), thưỏrng đóng (b) Ậ - Ặ ■ a) b) Rơ le thời gian điện ký hiệu chung (a) sử dụng sách (b) Công tắc áp suất (biến đổi tín hiệu khí nén sang tín hiệu điện) ký hiệu thường mở sơ đố nệuyên lý điện (a) sơ đồ nguyên lý khí nén (b) a) p - a) ١ b) © ^ v l ^ b) 143 Cơng tắc hành trình điện điều khiển loại thường mở (a) thường đóng (b) a -\ -7 b) a) i 10 \ Công tắc cặp tiép điểm điện thường mờ b) a) 11 Cơng tắc cặp tiếp điểm điện thường đóng c) / c) a) 12 Công tắc cặp tiếp điểm điện thường mở b) a) c) /.ts 13 Cơng tắc cặp tiếp điểm điện thường đóng a) 14 Công tắc nút nhấn thường mở (a) thường đóng (b) b) h -\ c) h - a) i 15 Công tắc nút nhấn thường mở 16 Công tắc thường mở (a), thường đóng (b) làm việc mức chất lỏng i ĩ m - \ [D — — : a) 144 b) b) 17 Công tắc thường mờ (a), thường đỏng (b) làm việc áp suất khí (gas) S - A b) a) PHỤ LỤC - HIỆN THỰC HỎA CÁC PHÉP TÍNH LOGIC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CÁC PHÀN Tử KHÍ NẾN ÁP SUÁT CAO Hàm logic K ỳ hiệu viêt Bảng trạng thái S đ ề nguyên lý X,؛ Phép khẳng đinh Phép phủ định ؛2 ^ 12 0 1 ؛، fj - X)2 Phép lứiân logic Hàm cấm theo X12 0 0 1 1 1 3Í3 ĩt 0 0 1 1 ^12 ؟؛1 0 1 1 ٠ ٨ X *2 T J f، Í = Xio.x 12 f2 = X i- ^ X j2 12 ^1، Í = X1 +X ،2 1 Phép cộng logic 1 145 146 Phep cpng va X؛X3+ phu dinh tren van 5/2 ؛X 2.4 ^12 ؛؛١ 0 i i f٥ f 1 1 0 \i Xl2 12 rr -A Xj ham cam tren van 5/2 Xj2.Xi 31 ’،I ؛٥ f Xl ^ X 0 1 1 0 1 1 V © t f, Phep nh&i va w Xi2 12 X W I V f , f Phep lap va X 12 h^m cam tren van 5/2 ؛Xl2 ^ 3 ؛12 ^3 f٥ f 14 X l2 XS = 0 1 1 1 I x \l 12 _ w ١ ، ٤ © u t Phep nhd 3 ؛٤٥ logic tren van 0 5/2 Phu dinh ciia f2 = X؛ tong va CQng logic tren cic i2 van 5/2 Phu dinh cua tich va nhan logic tren cac van 5/2 ؛x l ٠x l = ^،٠ - f f 1 0 0 1 ^12 >،؛ f٥ ٤٥ ؟٠’ 0 1 i i 1 0 ^12 0 1 1 0 1 ٨ 12 ٦ ٢ 12 -A T /j V IIv A|4 © r xl X.-2.X = 147 Phép tương đương hàm cấm ؛2 ” ؟٤12 f = ؛x ị2 x ?2 van 5/2 Phép phủ định không tương đương hàm “0” frêncác van 5/2 148 f = ؛XỊ2 /١٠،/ x ?2 0 1 0 1 1 ĩỉ 0 l ؛٠٠ 1 l X« Ỉỉ ؛.٠ 1 1 0 0 TÀI LIỆU THAM K H Ã Phạm Văn Khào - Truyền động - tự động nén (Tải bẩn cỏ sửa chữa, bổ sung) Nhầ xuất Khoa hợc Kỹ thuật, Hà Nội, 2010, 235 tr Phạm Vãn Khảo - Các phần từ thiết bị thUy lực nén công nghiệp (Phần II Khi nén) Tải liệu tham khảo Bộ môn Mấy tự áộng thủy Trường Đại học Bảch Khoa Hả Nội, 0 -2 ,1 tr Phạm Vẫn Khảo - Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị cân đóng hộp tự áộng nén sản phẩm rời công nghiệp áiều khiển PLC (Đề tài nghiên cứu ứng dụng chuyền giao công ngh) Tnrng Si hỗc Bch Khoa H Ni, 2000 2001 Phạm Văn Khẩo - Nghiên ciiu thiết ké chế tạo máy cắt uốn dây dỉện trở tự dộng nén (Đề tài nghiẽn cứu ứng dụng chuyển giao công nghệ) Trường Đại hộc Bách Khoa Hà Nội, 0 2-2003 Phạm Vãn Khảo - Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết b ؛rửa tụ dộng khl nén (Đề tài nghiên cứu Ung dụng chuyển giao công nghệ) Trường Bại học Bách Khoa Hà Nộỉ, 2005 -2 0 B И Левин - Пневматические элементы и ус٩ 50Йства релейной автоматаки Изд-во Машинос^оение", Москва, 1983,169 стр 7٠ А В Богачева и др - Элементы и устройства струйной техники (Под редакцией ф А Короткова) Изд-во "Энергия'), Москва, 1972, 126 с ^ 8٠ А А Тагаевская и др - Ацетатное пос^оение пневматических систем Изд-во '‘Энергия" Москва, 1973, 112ư^ А м Новик и др - Проеетирование пневматических цикловых систем программного управления автоматических манипуляторов Методические рекомендации) Изд-во “ВНИИ гидропривод.), Москва, 1980,157 стр 10 С А юдицкий - Пневматические системы управления приводом машин- автоматов Изд-во “Энергия’), Москва, 1978, 89 стр 11 Pneumatics-Text Book & Work Book FestoDidacta, Pub 1989,226p, 11 Electro - Pneumatics - TextBook & WorkBook FestoDidacta, Pub 1991, 220 p 12 Peter Rhoner & RMIT - Pneumatic Consol in Industry Unsw Press, Pub 1993, 217 p 13 Peter Rhoner & RMIT “ Pneumatic Automation in Industryl Unsw Press, Pub 1996, 239 p v a số tài liệu khác 149 TRUYỀN ĐỘNG - Tự ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN N H À X U Ấ T BẢN BÁCH K H O A - H À N Ộ I Địa chỉ: Ngõ 17 Tạ Quang Bửu - Quận Hai Bà Trưng - Hà Nội Điện thoại: 04 38684569; Fax:04 38684570 XVebsitạ: http://nxbbachkhoa.hut.edu.vn Chịu trách nhiệm x u ất bản: Giám đỗc - Tổng Biên tập: GVC TS PHÙNG LAN HƯƠNG Chịu trách nhiệm nội dung: Tác giả: TS PHẠM VĂN KHẢO (Chủ biên) KS PHẠM TẮT THẮNG Phản biện: PGS TS NGÔ SỸ LỘC TS TRẰN KHÁNH DƯƠNG Biên tập: Đ ổ THANH THÙY Chế bản: TRẦN THỊ PHƯƠNG v ữ THỊ HẰNG Trình bày bìạ: TRỊNH VIỆT HƯNG In 500 khổ 19 X 27cm Công ty c ổ phần in Hà Nội Số đăng ký KHXB: 591 - 2012/CXB/02 - 27/BKHN; ISBN: 9786049111273, Cục Xuất cấp ngày 23/5/2012 Số QĐXB: 72/QĐ - ĐHBK - BKHN ngày 22/10/2012 In xong nộp lưu chiểu quý IV năm 2012 ...TS PHẠM VĂN KHẢO (Chủ biên), KS PHẠM TÁT THẮNG TRUYỀN ĐỘNG - T ự ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN (SÁCH BÀI TẬP) NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA - HÀ NỘI LỜI NÓI ĐẦU Cùng với g؛áo trinh ? ?Truyền động - Tự. .. động ~ tự động khí nén xét trên, kết thu trình bày hình 1.8 15 Hình 1.8 Sơ đồ iogic điều khiển hoạt động hệ truyền động “ tự động khí nén 1.8 Hệ truyền động - tự động khí nén điều khiển điện... 1.9.2 Bài toán tổng hợp hệ truyền động - tự động khí nén (bài tốn thuận) Bài tốn tổng hợp hệ truyền động - tự động khí nén kỹ thuật (gồm phần truyền động phần điều khiển) toán thực tế đặt cho tất
Ngày đăng: 16/02/2021, 21:30
Xem thêm:
