1. Trang chủ
  2. » LUYỆN THI QUỐC GIA PEN -C

ĐIỆN KHÍ NÉN CD - Nguồn: BCTECH

109 12 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực tự động hóa, ngày nay các thiết bị truyền dẫn, điều khiển khí nén sử dụng trong máy móc trở nên rộng rãi ở hầu hết các lĩnh vực công ngh[r]

(1)

1

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04

Ban hành lần:

UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÀ RỊA VŨNG TÀU

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: ĐIỆN KHÍ NÉN

NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 297/QĐ-CĐKTCN ngày 24 tháng 08 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

(2)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

2

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập nghiên cứu cho giảng viên sinh viên nghề Điện công nghiệp trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu Chúng thực biên soạn tài liệu Điện khí nén

Tài liệu biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy học tập, lưu hành nội nhà trường nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo

(3)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

3

LỜI GIỚI THIỆU

Cùng với phát triển khơng ngừng lĩnh vực tự động hóa, ngày thiết bị truyền dẫn, điều khiển khí nén sử dụng máy móc trở nên rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp máy công cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy dập, máy khoan-doa, máy ép phun, tàu thủy, dây chuyền chế biến thực phẩm…do thiết bị làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo xác, cơng suất lớn với kích thước nhỏ lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bị truyền động điều khiển khí hay điện

Nội dung mơ đun gồm có bài:

Bài mở đầu: Cơ sở lý thuyết khí nén Bài 1: Cung cấp xử lý khí nén

Bài 2: Các phần tử hệ thống Khí nén Bài 3: Thiết kế mạch Khí nén

Bài 4: Các phần tử hệ thống Điện – khí nén Bài 5: Lắp đặt mạch Máy dập

Bài 6: Lắp đặt mạch Máy Lắp ráp Bài 7: Lắp đặt mạch Máy khoan Bài 8: Lắp đặt mạch Máy khoan- Doa

Giáo trình Điện Khí Nén tác giả tổng hợp kiến thức lĩnh vực có liên quan Hy vọng qua nội dung giáo trình người học thiết kế lắp đặt hệ thống truyền dẫn khí nén theo yêu cầu khác

Trong trình biên soạn giáo trình này, khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp để giáo trình hồn thiện

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày… tháng…năm…

Tham gia biên soạn

(4)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

4

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU 3

BÀI MỞ ĐẦU: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ NÉN 9

1 Cơ sở tính tốn:

1.1.Thành phần hóa học khí nén

1.2 Đơn vị đo hệ thống:

A 2.Phương trình trạng thái nhiệt động học: 10

2.1 Định luật Boyle- Mariotte: 10

2.2 Định luật Gay – Lussac: 10

2.3 Định luật Gay – Lussac 11

3 Khả ứng dụng khí nén: 11

4 Ưu- nhược điểm hệ thống truyền động khí nén: 13

BÀI 1: CUNG CẤP VÀ XỬ LÝ KHÍ NÉN 14

1 Máy nén khí: 14

1.2 Máy nén khí kiểu cánh gạt: 16

1.3 Máy nén khí kiểu trục vít: 18

1.4 Máy nén khí kiểu Root: 19

1.5 Máy nén khí kiểu Turbin: 20

2 Thiết bị xử lý khí nén: 21

2.1 Yêu cầu khí nén: 21

2.2 Phương pháp xử lý khí nén: 21

2.3 Bộ lọc (cụm bảo dưỡng): 24

BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN 26

I Kiến thức lý thuyết: 26

1 Khái niệm: 26

2 Cơ cấu chấp hành: 26

2.1 Xy lanh: 26

2.2 Động khí nén: 27

3 Van đảo chiều: 28

3.1 Van đảo chiều khơng trì 3/2: 29

3.2 Van đảo chiều trì 5/2: 29

4 Nút nhấn: 30

4.1 Nút nhấn 3/2: 30

4.2 Nút nhấn 5/2: 30

5 Cơng tắc hành trình: 31

6 Van tiếc lưu: 32

7 Van logic: 33

7.1 Van OR (van thoi): 33

7.2 Van AND (van áp lực) 34

7.8 Van trì hỗn thời gian: 34

7.8.1 Van trì hỗn thời gian thường đóng: 34

9 Van áp suất: 35

9.1 Van an toàn: 35

(5)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

5

9.3 Van điều chỉnh áp suất: 36

9.4 Rơ le áp suất: 38

10 Van xả nhanh: 38

11 Van chân không: 39

12 Van kiểm tra: (Van chiều) 40

13 Van tuần tự: 40

14 Cảm biến tia: 41

14.1 Cảm biến tia rẽ nhánh: 41

14.2 Cảm biến tia phản hồi 41

14.3 Cảm biến tia qua khe hở: 42

II Thực hành: 42

1 Công tác chuẩn bị: 42

1.1 Nghiên cứu sơ đồ: 42

1.2 Thiết bị: Các phần tử khí nén 43

1.3 Vật tư: Ống dẫn khí 43

1.4 Dụng cụ: Kéo cắt ống dẫn khí 43

2 Trình tự thực hiện: 43

2.1 Lựa chọn phần tử khí nén: 43

2.2 Bố trí phần tử: 43

2.3 Lắp đặt mạch: 43

2.4 Kiểm tra mạch: 43

2.5 Cấp nguồn vận hành: 43

BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN 44

1 Biểu diễn chức trình điều khiển 44

1.1 Biểu đồ trạng thái: 44

1.2 Sơ đồ chức 46

1.3 Lưu đồ tiến trình 49

2 Các phương pháp điều khiển 51

2.1 Điều khiển tay 51

2.2 Điều khiển tùy động theo thời gian 53

2.3 Điều khiển theo tầng: 55

3 Một số kí hiệu hệ thống khí nén 60

3.1 Tác động người: 63

3.2 Tác động khí: 64

3.3 Tác động khí nén: 64

3.4 Tác động nam châm điện: 64

BÀI 4: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN-KHÍ NÉN 68

1 Khái niệm 68

Nút nhấn: 69

2.1 Nút ấn đóng thường mở 69

2.2 Nút ấn đóng thường đóng 69

2.3 Nút ấn chuyển mạch chuyển trạng thái mạch 70

2.4 Công tắc( nút nhấn trì): 70

Rơ le: 71

(6)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

6

3.2 Rơle điều khiển ( rơle trung gian): 72

3.3 Rơle thời gian tác động muộn( Timer ON): 72

3.4 Rơle thời gian nhả muộn (Timer OFF): 72

4.Van điện từ 3/2 khơng trì ( trạng thái): 74

4.1 Van điện từ 5/2 khơng trì ( trạng thái): 75

4.2 Van điện từ 5/2 trì ( hai trạng thái): 76

5 Cơng tắc hành trình 77

6 Cảm biến 78

6.1 Cảm biến cảm ứng từ 78

6.2 Cảm biến điện dung 79

6.3 Cảm biến quang điện 80

II Thực hành: 81

1 Công tác chuẩn bị: 81

1.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch: 81

1.2 Lựa chọn thiết bị 82

1.3 Vật tư 82

2 Trình tự thực 82

2.1 Lựa chọn thiết bị, kiểm tra thiết bị 82

2.2 Bố trí thiết bị 83

2.3 Đấu mạch điện – khí nén 83

2.4 Kiểm tra mạch 83

2.5 Cấp nguồn cho mạch vận hành 83

BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY DẬP 84

1 Kiến thức lý thuyết: 84

2 Công tác chuẩn bị 85

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch 85

2.2 Thiết bị 85

2.3 Vật tư 86

2.4 Dụng cụ 86

Trình tự thực .86

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử 86

3.2 Bố trí thiết bị 87

3.3 Lắp đặt mạch 87

3.4 Kiểm tra mạch 87

3.5 Vận hành mạch 87

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 88

BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY LẮP RÁP 89

1 Kiến thức lý thuyết: 89

2 Công tác chuẩn bị 91

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch 91

2.2 Thiết bị 91

2.3 Vật tư 91

2.4 Dụng cụ 92

3 Trình tự thực 92

(7)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

7

3.2 Bố trí thiết bị 93

3.3 Lắp đặt mạch 93

3.4 Kiểm tra mạch 93

3.5 Vận hành mạch 93

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 94

BÀI 7: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN 95

1 Kiến thức lý thuyết 95

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch 97

2.2 Thiết bị 97

2.3 Vật tư: 98

2.4 Dụng cụ: Trình tự thực hiện: 98

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử: 98

3.2 Bố trí thiết bị 99

3.3 Lắp đặt mạch 99

3.4 Kiểm tra mạch 99

3.5 Vận hành mạch 99

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 100

BÀI 8: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN DOA 101

1 Kiến thức lý thuyết: 101

2 Công tác chuẩn bị 104

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch 104

2.2 Thiết bị 104

2.3 Vật tư 105

2.4 Dụng cụ 105

3 Trình tự thực 105

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử 105

3.2 Bố trí thiết bị 106

3.3 Lắp đặt mạch 106

3.4 Kiểm tra mạch 106

3.5 Vận hành mạch 106

(8)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

8

CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN

(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ–CĐKTCN ngày tháng năm Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu)

Tên mơ đun: Điện khí nén Mã mô đun: MĐ 18

Thời gian thực mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 25 giờ; Kiểm tra: giờ)

I Vị trí, tính chất mơ đun:

- Vị trí: Mơ đun cần phải học sau học xong mô đun sở nên học sau mô đun An tồn điện, Đo lường điện, Khí cụ điện, Trang bị điện, Kỹ thuật cảm biến

- Tính chất: Là môn học chuyên môn nghề, thuộc môn học nghề bắt buộc

II Mục tiêu mô đun: Về kiến thức:

- Biết phạm vi ứng dụng, ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén - Biết quy trình cung cấp xử lý khí nén

- Giải thích nguyên lý làm việc phần tử hệ thống khí nén – điện khí nén

- Phân tích mạch điều khiển hệ thống khí nén – điện khí nén

Về kỹ năng:

- Sử dụng phần tử hệ thống khí nén – điện khí nén -Thiết kế mạch điều khiển Khí nén, Điện khí nén

-Thực tập ứng dụng điện khí nén đảm bảo đúng, trình tự, an tồn cho người thiết bị

Về lực tự chủ trách nhiệm:

(9)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

9

BÀI MỞ ĐẦU: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ NÉN Giới thiệu

Sau học xong học này, người học có khả trình bày khái niệm phương trình cơng thức tính tốn hệ thống khí nén

Mục tiêu:

- Biết thành phần hóa học khơng khí - Biết đơn vị đo áp suất

- Biết ứng dụng khả ứng dụng khí nén

- Phân tích ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén

Nội dung chính: 1 Cơ sở tính tốn:

1.1.Thành phần hóa học khí nén

Nguyên tắc hoạt động thiết bị khí nén khơng khí khí hút vào nén máy nén sau áp suất khí nén từ máy nén khí đưa vào hệ thống khí nén khơng khí loại hỗn hợp bao gồm thành phần sau:

Hình 1.1 Phần trăm chất khí khơng khí Hơi nước loại khí khác: 1%

Ngồi nước khơng khí cịn có bụi, thành phần gây cho thiết bị khí nén bị ăn mịn, gỉ,

Vì phải có biện pháp hay thiết bị để loại trừ giới hạn đến mức thấp thành phần hệ thống

1.2 Đơn vị đo hệ thống: 1.2.1 Định nghĩa loại áp suất

- Áp suất khí quyển: áp suất khơng khí mực nước biển đơn vị đo: 760mmhg = 1,013 bar

- Áp suất tương đối: áp suất chất khí so với áp suất khí (p=0) - Áp suất tuyệt đối: áp suất chất khí có kể đến áp suất khí (p=14,5 psi)

ptuyệt đối = p tương đối + pkhí

1.2.2 Các đơn vị đo áp suất không khí theo tiêu chuẩn iso

N2

78 %

(10)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

10

N/m2, kN/m2 , pa, kpa

1.2.3 Các đơn vị thường dùng: kg/cm2 , bar

1.2.4 Đơn vị áp suất: kN/m2, kpa, bar, kg/cm2 , psi

1 bar = 100kpa = 100kN/m2 = 14,5psi kg/cm2 = 0,981 bar = 14,2233 psi psi = 0,0689 bar = 0,0702 kg/cm2

2.Phương trình trạng thái nhiệt động học:

Giả thiết khí nén hệ thống gần lý tưởng Phương trình trạng thái nhiệt tổng qt khí nén:

pabs.V = m.R.T (1-1)

Trong đó:

pabs: áp suất tuyệt đối (bar) V: thể tích khí nén (m3) m: khối lượng (kg)

R: số nhiệt (J/ kg.K) T: Nhiệt độ Kelvin (K)

2.1 Định luật Boyle- Mariotte:

Khi nhiệt độ không thay đổi (T = số), theo phương trình nhiệt tổng quát (1-1) ta có:

pabs.V = số (1-2)

Nếu gọi:

V1(m3) thể tích khí nén thời điểm áp suất p1 V2(m3) thể tích khí nén thời điểm áp suất p2 p1abs (bar) áp suất tuyệt đối khí nén tích V1 p2abs (bar) áp suất tuyệt đối khí nén tích V2 Theo phương trình 1-2 ta có:

Hình 1.2: Biểu diễn phụ thuộc áp suất thể tích nhiệt độ thay đổi đường cong parabol

2.2 Định luật Gay – Lussac:

Khi áp suất không thay đổi (p = số), theo phương trình 1-1 ta có:

Trong đó:

T1: nhiệt độ thời điểm tích V1 (K)

P(bar

)

V

(m

3

)

8

4

1

2

8

4

1

2

Hình 1.2: Sự phụ thuộc áp suất thể tích nhiệt độ không đổi

P(ba

r)

V(m

3

)

V2

V1

P

(11)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

11

T2: nhiệt độ thời điểm tích V2 (K)

Hình 1.3: Biểu diễn thay đổi thể tích áp suất số Năng lương nén lượng giãn nở khơng khí tính theo phương trình:

W = p(V2 – V1)

2.3 Định luật Gay – Lussac:

Khi thể tích V thay đổi, theo phương trình (1-1) ta có:

Hình 1.4: biểu diễn thay đổi áp suất thể tích số Vì thể tích V khơng thay đổi nên lượng nén lượng giãn nở

W =

- Phương trình trạng thái nhiệt đại lượng áp suất, nhiệt độ thể tích thay đổi Theo phương trình (1-1) ta có:

hay:

3 Khả ứng dụng khí nén: 3.1 Trong lĩnh vực điều khiển:

Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng lĩnh vực có khả nguy hiểm nhiều như: cháy, nổ, … VD: Các thiết bị phun sơn, loại đồ gá, kẹp chi tiết, plastic dược sử dụng lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử Ngoài hệ thống điều khiển khí nén sử dụng dây chuyền rửa xe tự động, thiết bị vận chuyển kiểm lị hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói bao bì cơng nghiệp hóa chất…

3.2 Trong hệ thống truyền động:

- Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: Máy khai thác đá, khai thác than, xây dựng hầm mỏ, đường hầm…

- Trong truyền động quay: Các động quay với công suất lớn, giá thành gấp 10 đến 15 lần so với động điện có cơng suất thể tích trọng lượng nhỏ 30% Như dụng cụ văn vít M4÷ M30, máy khoan có cơng suất khoảng 3,5 kw, máy mài có công suất khoảng 2,5 kw Cũng máy mài với cơng suất nhỏ, với số vịng quay cao 100.000 vịng/ phút khả sử dụng động truyền động khí nén phù hợp

-Truyến động thẳng: Được sử dụng đồ gá kẹp, thiết bị đóng gói, máy gia cơng gổ, thiết bị làm lạnh, hệ thống phanh hãm ôtô

P(bar

)

V(m

3

)

P2

V

P1

(12)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

12

- Trong hệ thống đo kiểm tra, hệ thống vận chuyển xi măng, kiểm tra chất lượng sản phẩm

* Một số ứng dụng khí nén:

Hình 1.4: Máy hàn

điể m

Hình 1.5: Máy khoan

Hình 1.6: Hệ thống lắp ráp

ơtơ

Hình 1.7: Hệ thống điều khiển

động

(13)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

13

4 Ưu- nhược điểm hệ thống truyền động khí nén: 4.1 Ưu điểm:

Do khả chịu nén (đàn hồi) lớn khơng khí, khả tích chứa áp suất nén cách thuận lợi Như có khả ứng dụng để thành lập trạm tích chứa khí nén

- Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẫn

-Đường dẫn khí (khí thải) khơng cần thiết

-Chi phí thấp để thiết lập hệ thống truyền động khí nén -Hệ thống phòng ngừa tải áp suất giới hạn đảm bảo

4.2 Nhược điểm:

- Lực truyền tải trọng nhỏ

- Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi, khả đàn hồi khí lớn, khơng thể thực chuyển động quay

- Khí nhanh gây tiếng ồn

- Do đó, lĩnh vực điều khiển người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với khí khí nén với điện, điện tử khó xác định cách xác ưu, khuyết điểm hệ thống điều khiển

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI MỞ ĐẦU

1 Khí nén gì? Điều khiển khí nén thiết kế với mục đích gì? Hãy nêu số ứng dụng hệ thống điều khiển khí nén?

2 Nêu định luật khí nén?

3 Ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén?

(14)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

14

BÀI 1: CUNG CẤP VÀ XỬ LÝ KHÍ NÉN Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả trình bày nguyên lý hoạt động, ưu điểm nhược điểm hệ thống cung cấp phân phối khí nén

Mục tiêu:

- Biết nhiệm vụ hệ thống cung cấp phân phối khí nén

- Nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm loại máy nén khí, bảo dưỡng, phương pháp xử lý khí nén

- Phân tích q trình xử lý khí nén

- Rèn luyện tính xác, chủ động, sáng tạo khoa học, nghiêm túc học tập công việc

Nội dung chính: 1 Máy nén khí:

Máy nén khí phân làm loại: (theo nguyên lý hoạt động) Nguyên lý thay đổi thể tích:

Khơng khí dẫn vào buồng chứa, thể tích buồn chứa nhỏ lại Như theo định luật Boyle – Mariotte áp suất buồn chứa tăng lên

Nguyên lý động năng:

Khơng khí dẫn vào buồng chứa,ở áp suất khí nén tạo động bánh dẫn Nguyên tắc hoạt động tạo lưu lượng công suất lớn

1.1 Máy nén khí kiểu piston:

Trong doanh nghiệp, máy nén piston sử dụng rộng rãi cho nén khí làm lạnh Các máy nén khí hoạt động nguyên lý bơm xe đạp đặc trung ổn định lưu lượng áp suất đẩy thay đổi suất máy tỷ lệ thuận với tốc độ Tuy nhiên công suất máy nén lại thay đổi

1.1.1. Cấu tạo:

(15)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

15

- Máy nén piston có nhiều cấu tạo khác nhau, bốn loại sử dụng nhiều là: thẳng đứng, nằm ngang, nối tiếp nằm ngang cân - đối xứng

- Máy nén piston trục đứng sử dụng khoảng công suất từ 50 – 150 cfm (foot khối/ phút)

- Máy nén nằm ngang cân đối xứng sử dụng khoảng công suất từ 200– 5000 cfm (foot khối/ phút) sử dụng với nhiều cấp lên tới 10.000cfm với thiết kế cấp

- Máy nén khí piston loại máy nén khí tác động đơn q trình nén sử dụng phía piston Nếu máy nén sử dụng phía piston máy nén tác động kép - Máy nén cấp máy nén có q trình thực xylanh đơn số xylanh song song

1.1.2. Nguyên lý hoạt động:

Hình 2.2 Máy nén khí kiểu piston

Khơng khí sau qua lọc khí nén thân máy nén khí nhờ van đóng mở đầu piston, sau đẩy vào bình chứa Để nén đến áp suất từ từ 15bar người ta thường sử dụng Máy nén khí kiểu piston cấp nhiều cấp Tuy nhiên khơng khí nén nhiều lần chúng phải có phận làm mát trung gian nước hay khơng khí

1.1.3 Ưu – nhược điểm: -Cứng vững

-Hiệu suất cao -Bảo quản đơn giản

(16)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

16

* Một số máy nén khí kiểu pittơng sử dụng thực tế:

1.2 Máy nén khí kiểu cánh gạt:

1.2.1 Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt

Máy nén khí kiểu cánh gạt bao gồm: Thân máy, mặt bích thân máy, mặt biwchs trục, rơto lắp trục Trục rôto lắp lệch têm so với bánh dẫn truyền động Khi rơto quay trịn, tác dụng lực ly tâm bánh gạt chuyển động tự rãnh rôto đầu cánh gạt tựa vào bánh dẫn chuyển động Thể tích giới hạn bánh 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 bơi trơn quay trịn thân máy để giảm bớt hao mòn cánh tựa vào

Hình 2.3: Máy nén piston cơng nghiệp Hình 2.4: Máy nén piston áp suất

thấp

(17)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

17

1.2.2 Nguyên lý làm việc máy nén khí kiểu cánh gạt:

Khơng khí nén vào buồng hút, nhờ rotor stator đặt lệch nhau, nên rotor quay khơng khí vào buồng nén, sau khí nén đưa vào buồng đẩy

1.2.3 Ưu- khuyết điểm:

-Không cồng khềnh

-Khơng dao động êm máy nén khí kiểu piston -Sửa chữa dễ dàng

-Lưu lượng số khí khơng bị xung -Hiệu suất nhiệt động học kiểu piston -Khí nén thơng thường bị nhiễm dầu

Hình 2.7: Mặt cắt máy nén khí kiểu cánh gạt

(18)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

18

* Một số máy nén khí kiểu cánh gạt sử dụng thực tế:

1.3 Máy nén khí kiểu trục vít: 1.3.1 Cấu tạo máy nén kiểu trục vít

Máy nén khí trục vít có khoảng năm 1950 chiếm thị trường lớn lĩnh vực nén khí, loại máy nén khí có vỏ đặc biệt bao bọc quanh hai trục vít, lồi, mơt lõm

Máy nén khí kiểu trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích Máy nén khí trục vít gồm hai trục: Trục trục phụ Các hai trục vít ăn khớp với số trục vít lồi số trục vít lõm từ đến răng, hai trục vít phải quay đồng với

Hình 2.9: Máy nén khí kiểu trục vít

1.3.2 Nguyên lý hoạt động:

Hai rotor có trục đặt song song (1 rotor có rotor cịn lại có rãnh) Hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích Thể tích khoảng trống thay đổi trục vít quay vịn Như tạo q trình hút (thể khí khoảng trống tăng lên), q trình nén ( thể tích khoảng trống nhỏ lại)Và cuối trình đẩy

1.3.3 Ưu- khuyết điểm:

-Khơng khí không bị xung

(19)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

19

-Nhỏ gọn

-Không sinh dao động -Tỷ số nén bị hạn chế tầng -Giá thành cao

-Gây tiếng ồn

* Một số máy nén khí kiểu trục vít sử dụng thực tế:

1.4 Máy nén khí kiểu Root: 1.4.1 Cấu tạo:

Máy nén khí kiểu root gồm có cánh quạt (Pittơng có dạng hình số 8)

Hình 2.11: Máy nén khí kiểu root

1.4.2 Nguyên lý hoạt động:

Các piston quay đồng bộ truyền động ngồi thân máy, q trình quay không tiếp xúc Như khả hút máy phụ thuộc vào khe hở piston, ke hở phần quay thân máy

1.4.3 Ưu – khuyết điểm:

-Khí nén tạo khơng bị xung bị nhiễm dầu -Ít tạo dao động

-Có độ mịn xy lanh

(20)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

20

1.5 Máy nén khí kiểu Turbin:

1.5.1 Cấu tạo máy nén khí kiểu ly tâm:

Máy nén khí ly tâm sử dụng đĩa xoay hình cánh quạt bánh đẩy để ép khí vào phầm rìa bánh đẩy làm tăng tốc độ khí Bộ phận khuếch tán máy chuyển đổi lượng tốc độ thành áp suất Máy nén khí ly tâm thường sử dụng ngành cơng nghiệp nặng môi trường làm việc liên tục Chúng thường lắp cố định Cơng suất chúng từ hàng trăm đến hàng ngàn mã lực Với hệ thống làm việc gồm nhiều máy nén khí ly tâm, chúng tăng áp lực đầu 10000 lbf/in² (69 MPa)

Nhiều hệ thống làm tuyết nhân tạo sử dụng loại máy nén Chúng sử dụng động đốt trong, nạp động tua-bin Máy nén khí ly tâm sử dụng động tua-bin gas nhỏ giống tầng nén khí cuối động tua-bin gas cỡ trung bình

Hình 2.12: Máy nén khí kiểu Turbin

1.5.2 Nguyên lý hoạt động:

Là máy nén khí dịng liên tục, đặc biệt có lưu lượng lớn, gồm loại dọc trục hướng tâm Tốc độ dịng chảy khí lớn, tăng tốc tăng số lượng cánh Turbin

1.5.3 Ưu – khuyết điểm:

-Khí nén có lưu lượng tốt

- Các stator di động cho phép chỉnh lưu lượng -Tuổi thọ cao địi hỏi bảo trì

-Hiệu suất cao -Kết cấu phức tạp

(21)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

21

2 Thiết bị xử lý khí nén: 2.1 Yêu cầu khí nén:

Khí nén tạo từ máy nén khí chứa đựng nhiều chất bẩn, độ bẩn có nhng mức độ khác Chất bẩn gồm: bụi, độ ẩm khơng khí, phần tử cặn chất bôi trơn Hơn q trình nén, nhiệt độ khí nén tăng lên, gây nên q trình xy hóa số phần tử kể trên.như khí nén bao gồm chất bẩn tải ống dẫn khí, tạo nên ăn mịn,hon rỉ ống dẫn phần tử hệ thống điều khiển

Do khí nén sử dụng kỹ thuật thiết phải xử lý, mức độ xử lý phụ thuộc vào phương pháp xử lý phạm vi ứng dụng

2.2 Phương pháp xử lý khí nén:

Hình 2.13: Các giai đoạn xử lý khí nén

2.2.1 Bình ngưng tụ- làm lạnh khơng khí (bằng nước):

Khí nén sau khỏi máy nén khí dẫn vào bình ngưng tụ Tại áp suất khí nén làm lạnh phần lớn lượng nước chứa khơng khó ngưng tụ tác

(22)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

22

trong khoảng từ 300C đến 350C Làm lạnh nước (nước làm lạnh có nhiệt độ100C) nhiệt độ bình ngưng tụ đạt 200C

Hình 2.14 Nguyên lý hoạt động bình ngưng tụ nước

2.2.2 Thiết bị sấy khô chất làm lạnh:

Nguyên lý phương pháp sấy khơ chất làm lạnh là: khí nén qua phận trao đổi nhiệt khí- khí Tại đây, dịng khí nén vào làm lạnh sơ dịng khí nén sấy khơ xử lý từ ngưng tụ lên

Sau làm lạnh sơ bộ, dịng khí nén vào phận trao đổi nhiệt khí- chất làm lạnh Quá trình làm lạnh thực cách cho dịng khí nén chuyển động đảo chiều ống dẫn Nhiệt độ hóa sương 20C Như lượng nước dịng khí nén vào ngưng tụ

Dầu, nước, chất bẩn sau tách khỏi dịng khí nén đưa ngồi qua van nước ngưng tụ tự động(4) Dịng khí nén làm cịn lạnh đưa đến phận trao đổi nhiệt (1) để nâng nhiệt độ lên khoảng từ 60C đến 80C trước đưa vào sử dụng

Chu kỳ hoạt động chất làm lạnh thực máy nén để phát chất làm lạnh (5) Sau chất làm lạnh nén qua máy nén, nhiệt độ tăng lên, bình ngưng tụ(6) có tác dụng làm nguội chất làm lạnh quạt gió Van điều chỉnh lưu lượng (8) rơle nhiệt độ(7) có nhiệm vụ điều chỉnh dòng lưu lượng chất làm lạnh hoạt động có tải, khơng tải nhiệt

1 – Van an toàn

2 – Hệ thống ống dẫn nước lạnh – Nước làm lạnh dẫn vào – Khí nén sau làm lạnh – Tách nước chứa khí nén – Nước làm lạnh

(23)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

23

Hình 2.15 Thiết bị sấy khô chất làm lạnh

2.2.3 Thiết bị sấy khô chất hấp thụ

Sấy khơ chất hấp thụ q trình vật lý hay q trình hóa học

- Q trình vật lý: Chất sấy khơ hay gọi chất háo nước hấp thụ lượng nước khơng khí ẩm Thiết bị gồm bình Bình thứ chứa chất sấy khô thực trình hút ẩm Bình thứ hai tái tạo lại khả hấp thụ chất sấy khô

Chất sấy khô thường sử dụng: silicagen SiO2, nhiệt độ điểm sương -500C, tái tạo từ 1200C đến 1800C

Hình 2.16 Thiết bị sấy khơ chất hấp thụ Nguyên lý hấp thụ trình vật lý:

Q trình hóa học: Thiết bị gồm bình chứa chất hấp thụ (thường dùng NaCl)

Khơng khí ẩm đưa vào cửa (1) qua chất hấp thụ (2) Lượng nước khơng khí kết hợp với chất hấp thụ tạo thành giọt nưosc lắng xuống đáy bình Phần nước ngưng tụ dẫn ngồi van (5) Phần khơng khí khơ theo cửa (4) vào hệ thống

1 – Bộ phận trao đổi nhiệt khí – khí

2 – Bộ phận trao đổi nhiệt khí – chất làm lạnh – Bộ phận kết tủa

4 – Van thoát nước ngung tụ tự động – Máy nén phận làm lạnh – Bình ngưng tụ

7 – Rơ le điều chỉnh nhiệt độ

(24)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

24

Hình 2.17 Nguyên lý hấp thụ phản ứng hóa học

2.3 Bộ lọc (cụm bảo dưỡng):

Hình 2.18 Cụm bảo dưỡng

2.3.1 Van lọc:

Van lọc có nhiệm vụ tách thành phần chất bẩn nước khỏi khí nén Có ngun lý thực hiện:

- Chuyển động xốy dịng áp suất khí nén van lọc

(25)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

25

2.3.2 Van điều chỉnh áp suất:

Hình 2.19 Van điều chỉnh áp suất

Van điều chỉnh áp suất có cơng dụng giữ áp suất điều chỉnh khơng đổi, có thay đổi bất thường tải trọng làm việc phía đường dao động áp suất đường vào van

2.3.3 Van tra dầu:

Để giảm ma sát, ăn mòn gỉ phần tử hệ thống điều khiển khí nén, thiết bị lọc có thêm van tra dầu.( Nguyên tắc tra dầu thực theo nguyên lý tra dầu Venturi)

Hình 2.20 Van tra dầu

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

1 Máy nén khí hoạt động chủ yếu theo nguyên lý nào?

2 Hãy kể tên số máy nén khí học, trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động Ưu nhược điểm loại?

(26)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

26

BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả trình bày cấu tạo, ký hiệu phần tử hệ thống khí nén

Mục tiêu:

- Biết nhiệm vụ, hoạt động van đảo chiều, nút nhấn, cấu chấp hành, công tắc hành trình……

- Lắp đặt vận hành loại van

- Rèn luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm túc học tập cơng việc

Nội dung chính:

I Kiến thức lý thuyết: 1 Khái niệm:

Một hệ thống điều khiển thông thường bao gồm phần tử sau: -Nguồn: nguồn khí nén với áp suất làm việc ( 6- bar)

-Phần tử đưa tín hiệu vào: nhận giá trị tín hiệu vào, phần tử mạch như: nút nhấn, cơng tắc hành trình, cảm biến,…

-Phần tử xử lý tín hiệu: tín hiệu vào xử lý theo quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển như: Van tiếc lưu, van logic AND OR -Phần tử điều khiển: điều khiển dòng lượng theo yêu cầu, thay đổi trang thái cấu chấp hành như: Van đảo chiều, ly hợp

-Cơ cấu chấp hành: làm thay đổi trang thái đối tượng điều khiển, đại lượng mạch điều khiển như; xy lanh, động

2 Cơ cấu chấp hành: 2.1 Xy lanh:

- Xy lanh tác động phía phục hồi lị xo (xy lanh tác động đơn phục hồi lò xo)

(27)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

27

- Xy lanh tác động phía, piston có trục

Hình Cấu tạo ký hiệu Xy lanh tác động phía, piston có trục

2.2 Động khí nén:

(28)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

28

Hình 3 Động khí nén

3 Van đảo chiều:

Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dịng lượng cách đóng – mở hay chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng dòng lượng

-Ký hiệu:

2

1

Hình Ký hiệu van đảo chiều 2/2 * Van 2/2:

-Chỉ số đầu số cổng

-Chỉ số thứ số vị trí (số vng)

(29)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

29

3.1 Van đảo chiều khơng trì 3/2:

* Ký hiệu:

2

1

12

Hình Cấu tạo ký hiệu Van đảo chiều khơng trì 3/2

3.2 Van đảo chiều trì 5/2:

* Ký hiệu:

4

5

1

14 12

(30)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

30

4 Nút nhấn: 4.1 Nút nhấn 3/2:

- Nút nhấn 3/2 thường đóng khơng trì:

2

1

Hình Ký hiệu nút nhấn 3/2 thường đóng khơng trì -Nút nhấn 3/2 thường mở khơng trì :

2

1

Hình 8.Ký hiêu nút nhấn 3/2 thường mở khơng trì

4.2 Nút nhấn 5/2:

Nút nhấn 5/2 không trì

4

5

3

Hình Ký hiệu Nút nhấn 5/2 khơng trì -Nút nhấn 5/2 trì.( cơng tắc )

4

5

1

(31)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

31

5 Công tắc hành trình:

-Cơng tắc hành trình tác động hai chiều:

Hình 11 Cơng tắc hành trình tác động hai chiều

2

1

Hình 12 Ký hiệu cơng tắc hành trình tác động hai chiều thường đóng

2

1

Hình 13 Ký hiệu cơng tắc hành trình tác động hai chiều thường mở -Cơng tắc hành trình tác động chiều

(32)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

32

2

1

Hình 15 Ký hiệu cơng tắc hành trình tác động chiều thường đóng

2

1

Hình 16 Ký hiệu cơng tắc hành trình tác động chiều thường mở

6 Van tiếc lưu:

100%

(33)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

33

100%

Hình 18 Cấu tạo ký hiệu van tiết lưu chiều

Van tiếc lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức điều chỉnh vận tốc thời gian chạy cấu chấp hành Nguyên lý làm việc van tiếc lưu lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào thay đồi tiết diện

7 Van logic:

7.1 Van OR (van thoi):

1

1

2

(34)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

34

Van có cổng vào E1, E2, cổng A Khi E1 làm việc E2 bị đóng( dịng khí nén đẩy viên bi màng chắn) Lúc khí nén từ E1 đến A đến cấu điều khiển Khi cổng E2 làm việc cổng E1 đóng lại, khí nén từ E2 đến A đến cấu điều khiển

Van dùng để điều khiển tín hiệu từ vị trí khác

7.2 Van AND (van áp lực)

1

2

Hình 3.20 Cấu tạo ký hiệuVan AND (van áp lực)

Van có cổng vào E1, E2, cổng A.khi khí nén cổng A phải tác động lúc cổng E1 E2 trường hợp áp suất khác ,thì dịng áp suất khí nén đến cổng A từ cổng có áp suất nhỏ hơn, cịn cổng có áp suất nhỏ bị khóa lại Van dùng để điều khiển tín hiệu hóa đảm bảo an tồn làm việc

2.8 Van trì hỗn thời gian:

(35)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

35

100%

2

1 12

3

Hình 21 Cấu tạo ký hiệu Van hỗn thời gian thường đóng

Van bao gồm van 3/2 nối với bình chứa khí van tiếc lưu chiều Thời gian trì hỗn cài đặt tờ đến 30s bình chứa dùng để tăng thời gian trì hỗn Dịng khí nén vào van tiếc lưu chiều đến bình chứa khí, đạt đến áp suất điều chỉnh dịng khí nén tác động vào van 3/2 làm cho cổng thông với cổng vào xy lanh điều khiển Kết cổng cổng bị ngắt sau thời gian trì hỗn

2.8.2 Van trì hỗn thời gian thường mở:

Tương tự van trì hỗn thời gian 3/2 thường đóng, van có van 3/2 thường mở Dịng khí nén qua van tiết lưu đến bình chứa khí, đạt áp suất điều chỉnh dịng khí nén tác động vào van 3/2 làm cổng cổng thơng nhau, khí Kết cổng cổng bị ngắt sau thời gian trì hỗn

100%

2

1 10

3

Hình 22 Ký hiệu Van trì hỗn thời gian thường mở

9 Van áp suất: 9.1 Van an toàn:

- Nguyên lý làm việc:

Van an tồn có nhiệm vụ giữ cho áp suất lớn mà hệ thống tải

(36)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

36

Hình 23 Cấu tạo van an toàn - Ký hiệu van an toàn:

Hình 24 Ký hiệu van an tồn

9.2 Van tràn:

- Nguyên lý làm việc:

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

- Ký hiệu:

Hình 25 Ký hiệu van tràn

9.3 Van điều chỉnh áp suất:

- Nguyên lý làm việc:

Van điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ giữ cho áp suất khơng đổi có thay đổi bất thường tải trọng làm việc phía đầu dao động áp suất đầu vào

(37)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

37

Trong trường hợp áp suất đầu tăng so với áp suất điều chỉnh, khí nén qua lỗ thơng tác dụng lên màng, vị trí kim van thay đổi, khí nén qua cửa xả khí ngồi Đến áp suất đầu giảm xuống áp suất điều chỉnh kim van trở vị trí ban đầu

- Ký hiệu:

Hình 26 Ký hiệu van điều chỉnh áp suất

(38)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

38

9.4 Rơ le áp suất:

Rơle áp suất có nhiệm vụ đóng mở cơng tắc điện, áp suất hệ thống vượt mức yêu cầu

Trong hệ thống điều khiển điện- khí nén, rơ le áp suát coi phần tử chuyển đổi tín hiệu điện- khí nén Cơng tắc điện đóng, mở tương ứng với áp suất khác điều chỉnh vít điều chỉnh

Hình 28 Cấu tạo ký hiệu Rơ le áp suất

10 Van xả nhanh:

Hình 29 Cấu tạo ký hiệu van xả nhanh.

(39)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

39

11 Van chân không:

Van chân không cấu có nhiệm vụ hút giữ chi tiết lực chân không, chân không tạo bơm chân không hay nguyên lý ống venturi

Ký hiệu:

Hình 30 Cấu tạo ký hiệu van chân khơng Ta có lực hút chân không:

Giới thiệu van chân không:

Bộ điều tốc chân không từ Van chân không VSMR Series khí nén làm việc theo nguyên lý van chân không Ejector (Vacuum Cartridge) Được sử dụng nhiều cơng nghiệp dây chuyền tự động hóa, cánh tay robot thời gian đáp ứng nhanh

(40)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

40

- Độ chân khơng max: -26.5inHg (-90kPa) - Lưu lượng dịng chảy:3 scfm (85 Nl/min)

- Nguồn khí cung cấp:43~87 psi, max 101.5psi (4~6bar, max7bar) - Lưu lượng khí tiêu thụ:0.7 ~1.13 scfm (20~32 Nl/min)

- Kiểu khí cung cấp:khí khô - Nhiệt độ làm việc:-4˙F ~ 176˙F - Độ ồn:60-65 dBA

12 Van kiểm tra: (Van chiều)

Van dịng khí nén theo hướng định từ cổng sang cổng 2, hướng lại từ cổng đến cổng bị khóa lại viên bi, chắn màng ngăn

13 Van tuần tự:

Hình 32 Van

(41)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

41

14 Cảm biến tia:

Cảm biến tia loại cảm biến khơng tiếp xúc, tức q trình cảm biến không cần tiếp xúc phận cảm biến chi tiết

Cảm biến tia có loại: Cảm biến tia rẽ nhánh, cảm biến tia phản hồi cảm biến tia qua khe hở

14.1 Cảm biến tia rẽ nhánh:

Hình 33 Cấu tạo ký hiệu cảm biến hình tia rẽ nhánh

14.2 Cảm biến tia phản hồi

Hình 34 Cấu tạo ký hiệu cảm biến hình tia phản hồi Nếu khơng bị chặn dịng khí thẳng (X=0)

(42)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

42

14.3 Cảm biến tia qua khe hở:

Gồm hai phận: phận phát phận nhận, thường phận phát phận nhận có áp suất p

Hình 35 Cảm biến tia qua khe hở

II Thực hành:

1 Công tác chuẩn bị: 1.1 Nghiên cứu sơ đồ:

100%

2

1

P E

Hình 36 Sơ đồ mạch khí nén dùng cơng tắc điều khiển trực tiếp xy lanh - Nguyên lý hoạt động: Cấp nguồn cho mạch

+ Khi chưa nhấn nút nhấn, khí nén cổng bị chặn lại

+ Khi nhấn nút nhấn PE, nòng van dịch chuyển từ trái sang phải ơ, khí nén từ cổng sang cổng qua van tiết lưu chiều piston duỗi chậm, cổng3 bị chặn

(43)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

43

1.2 Thiết bị: Các phần tử khí nén

1.3 Vật tư: Ống dẫn khí

1.4 Dụng cụ: Kéo cắt ống dẫn khí

2 Trình tự thực hiện:

2.1 Lựa chọn phần tử khí nén:

- Xy lanh tác động đơn:

- Cơng tắc khí nén 3/2 thường đóng: - Van tiết lưu chiều:

2.2 Bố trí phần tử:

Bố trí phần tử bảng mạch phải chắn, gọn đẹp đồng thời dễ đấu mạch sửa chữa

2.3 Lắp đặt mạch:

- Nối ống dẫn khí từ xy lanh đến van tiết lưu

- Từ van tiết lưu nối ống dẫn khí đến cổng nút nhấn - Nối ống dẫn khí từ nguồn đến cổng van

* Chú ý: phải cắm sâu đầu nối để đảm bảo khí nén từ đầu nối qua ống

2.4 Kiểm tra mạch:

- Kiểm tra nguồn khí nén có cấp cổng hay khơng

- Kiểm tra dây nối phải cấp từ cổng van đến xy lanh

2.5 Cấp nguồn vận hành:

- Kiểm tra áp suất khí nén phải áp suất yêu cầu - Mở nguồn cấp khí cho mạch

- Bậc cơng tắc cho mạch vận hành

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

1 Một hệ thống điều khiển khí nén gồm có phần tử nào?

2 Cho biết chức năng, nhiệm vụ phần tử hệ thống điều khiển khí nén?

3 Vẽ trình bày ngun lý hoạt động van đảo chiều 3/2, 5/2 tín hiệu tác động?

(44)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

44

BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả thiết kế mạch điều khiển khí nén mạch ứng dụng máy dập, máy khoan…

Mục tiêu:

- Biết biểu diễn biểu đồ trạng thái để thể u cầu cơng nghệ mạch khí nén - Hiểu vận dụng phương pháp thiết kế vào thiết kế mạch khí nén

- Rèn luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm túc công việc

Nội dung chính:

1 Biểu diễn chức trình điều khiển 1.1 Biểu đồ trạng thái:

1.1.1 Ký hiệu

Hình 4.1: Ký hiệu biểu diễn biểu đồ trạng thái

1.1.2 Thiết kế biểu đồ trạng thái:

- Biểu đồ trạng thái biểu diễn trạng thái phần tử mạch, mối liên hệ phần tử trình tự chuyển mạch phần tử

- Trục tọa độ thẳng dứng biểu diễn trạng thái (hành trình chuyển động, góc quay, áp st…)

(45)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

45

Ví dụ 1: Thiết kế biểu đồ trạng thái quy trình điều khiển sau:

Xy lanh tác dụng chiều A duỗi tác động vào nút ấn 1.2 1.4 Muốn xylanh thụt phải tác động đồng thời nút ấn 1.6 1.8

Biểu đồ trạng thái xylanh A biểu diễn hình 4.2 - Nút ấn 1.2 nút ấn 1.4 liên kết OR

- Nút ấn 1.6 1.8 liên kết AND

- Xy lanh duỗi ký hiệu dấu “+”, xylanh lùi vào ký hiệu “- “

Hình 4.2: Biểu đồ trạng thái xylanh A

4

5

3

14 12

2

1

2

1

2

1

2

1

1

2

1

2

1

A

O R A ND

(46)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

46

1.2 Sơ đồ chức 1.2.1 Ký hiệu

- Sơ đồ chức bao gồm bước thực lệnh Các bước thực ký hiệu theo số thứ tự lệnh gồm tên lệnh, loại lện vị trí ngắt lệnh

- Ký hiệu bước thực (hình 4.4) Tín hiệu a1 bước thực điều khiển lệnh điều khiển (van đảo chiều, xylanh động cơ) biểu diễn đường thẳng nằm bên phải phía ký hiệu bước thực

Hình 4.4: Ký hiệu bước lệnh thực sơ đồ chức

- Tín hiệu vào biểu diễn đường thẳng nằm phía bên trái ký hiệu bước thực Bước thực thứ n có hiệu lực lệnh bước thực thứ (n-1) trước phải hồn thành đạt vị trí ngắt lệnh Bước n bị xóa bước thực sau có hiệu lực

Hình 4.5: Ký hiệu bước thực

- Ký hiệu lệnh thực gồm phần: tên lệnh, loại lệnh vị trí ngăt lệnh Tín hiệu lệnh khơng cần biểu diễn vuông bên phải ký hiệu

(47)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

47

1.2.2 Ví dụ thiết kế sơ đồ chức năng:

Nguyên lý làm việc máy khoan: Sau chi tiết kẹp(xylanh 1.0 duỗi ra) Đầu khoan bắt đầu xuống (Xylanh 2.0) khoan chi tiết Khi đầu khoan thụt trở

Hình 4.6: Ký hiệu lệnh thực

(48)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

48

chi tiết tháo ra(xylanh 1.0 thụt về)

1

4

5

3

14 12

2

S2

S1 S3 S4

2

1

2

1 S2

2

1 S3

2

1 S4

P E

2

1

12 10

2

1 S1

Hình 4.8 Sơ đồ mạch khí nén máy khoan

 Sơ đồ chức thiết kế:

- Tín hiệu lệnh thực hiện, ví dụ lệnh thực tác động trục tiếp lên cấu chấp hành (xylanh 1.0 duỗi ra) Sau lệnh thứ thực xong, vị trí ngắt lệnh thực thứ công tắc hành trình S2, bước thực thứ có hiệu lực Theo quy trình lện thứ phải có nhớ.(hình 4.9)

Hình 4.9: Sơ đồ chức với tín hiệu lệnh trực tiếp tác động

(49)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

49

- Tín hiệu lệnh thực hiện, ví dụ lệnh thực tác động trực tiếp lên van đảo chiều, q trình xylanh 1.0 duỗi ra, tín hiệu từ van đảo chiều tác động lên cấu chấp hành (Xylanh 1.0 duỗi ra) Sau thực xong, vị trí ngắt lệnh thứ cơng tắc hành trình S bước thứ có hiệu lực (hình 4.10)

1.3 Lưu đồ tiến trình

1.3.1 Ký hiệu

Hình 4.10: Sơ đồ chức với tín hiệu ký hiệu lệnh trực tiếp tác động lên van đảo chiều

Lệnh thao tác

Rẽ nhánh

Chương trình

Lệnh thao tác tay

Nhập xuất liệu

Chiều tác dụng

Hợp thành

Rẽ nhánh Vị trí chuyển tiếp

Kết thúc q trình

(50)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

50

- Lưu đồ tiến trình biểu diễn phương pháp giải q trình điều khiển - Lưu đồ tiến trình khơng biểu diễn thông số phần tử điều khiển

- Lưu đồ tiến trình có ưu điểm vạch hướng tổng quát trình điều khiển có tác dụng phương tiện thơng tin người sản xuất phần tử điều khiển kỹ thuật viên sử dụng

1.3.2 Ví dụ thiết kế lưu đồ tiến trình:

* Nguyên tắc hoạt động mạch điều khiển thực sau:

- Bước 1: Khi pittong vị trí ban đầu (E1 = 1; E2 = 0), nút ấn khởi động E0 tác động, pittong duỗi (Z1 +)

- Bước 2: Khi pittong duỗi cuối hành trình, chạm vào cơng tắc hành trình E2, pittong thụt

- Bước 3: Tại vị trí ban đầu, pittong chạm vào cơng tắc hành trình E1, q trình điều khiển kết thúc

* Lưu đồ tiến trình

Hình 4.12: Nguyên lý hoạt động mạch

điều khiển

(51)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

51

2 Các phương pháp điều khiển

Bao gồm:

- Điều khiển tay

- Điều khiển tùy động theo thời gian - Điều khiển tùy động theo hành trình - Điều khiển theo tầng

- Điều khiển theo nhịp

(Giáo trình khơng viết điều khiển tùy động theo hành trình theo nhịp Vì phương phán sử dụng so với phương pháp điều khiển theo tầng)

2.1 Điều khiển tay

Điều khiển tay ứng dụng phần lớn mạch điều khiển khí nén đơn giản gá kẹp chi tiết, khoan…

2.1.1 Điều khiển trực tiếp:

Điều khiển trực tiếp có đặc điểm chức đưa tín hiệu phần tử đảm nhận hai phần tử riêng biệt

Ví dụ 1: mạch điều khiển trực tiếp sử dụng phần tử

(52)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

52

Ví dụ 2: Mạch điều khiển trực tiếp sử dụng hai phần tử

Hình 4.15: Mạch điều khiển trực tiếp sử dụng hai phần tử

2.1.2 Điều khiển gián tiếp:

- Pittong duỗi thụt điều khiển phần tử nhớ 1.3(Hình vẽ 4.16)

(53)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

53

Hình 4.17: Mạch điều khiển gián tiếp xylanh tác động chiều

2.2 Điều khiển tùy động theo thời gian

(54)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

54

Hình 4.18: Điều khiển tùy động theo thời gian

(55)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

55

- Điều khiển vận tốc van tiết lưu chiều (Hình 4.20)

Khi ấn nút ấn 1.1, vận tốc duỗi xylanh 1.0 phụ thuộc vào độ mở van tiết lưu Khi ngắt nút ấn, vận tốc thụt vào xylanh tăng lên nhờ khí nén thoát theo đường van tiết lưu van chiều

4

5

3

60%

2

1

Hình 4.20: Điều khiển vận tốc van tiết lưu - Điều khiển vận tốc van khí nhanh (Hình 4.21)

Khi ấn nút ấn 1.1, vận tốc xylanh 1.0 chậm Khi ngắt nút ấn, vận tốc vào xylanh tăng lên nhờ khí nén van xả khí nhanh

4

5

3

1

1

2

3

2.3 Điều khiển theo tầng: Đặc điểm:

Phương pháp thiết kế theo tầng hệ thống khí nén chia thành nhiều nhóm nhỏ, tránh xảy tín hiệu đối lập, thời điểm có nhóm hoạt động mà Tuần tự hoạt động hệ thống khí nén tùy thuộc vào sơ đồ mạch thiết kế

Các bước thiết kế mạch điều khiển theo tầng mạch khí nén

1 Bước: Vẽ sơ đồ bước dịch chuyển hoạt động theo piston xy lanh

(56)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

56

2 Bước 2: Chia tầng cho khơng xuất hai kí tự giống tầng

3 Bước 3: Vẽ sơ đồ tác động (hoạt động) đến van điều khiển, cảm biến hay cơng tắc hành trình thể dấu mũi tên

4 Bước 4: Vẽ sơ đồ dẫn động, van điều khiển cơng tắc hành trình (mạch động lực)

5 Bước 5: Hoàn thành sơ đồ mạch điều khiển theo tầng cho tầng (mạch điều khiển)

Ví dụ 1: Hồn thành sơ đồ mạch khí nén điều khiển hoạt động hai xy lanh A, B theo tuần tự: A + B + B – A –

Bước 1: Sơ đồ hành trình bước hoạt động hai xy lanh A B: A : Chỉ hoạt động piston A

B : Chỉ hoạt động piston B Số 1: Chỉ vị trí piston duỗi

Số 0: Chỉ vị trí piston thụt vào

1,2,3,4: Chỉ bước hoạt động piston xy lanh A B

Hình 22 Sơ đồ hành trình bước máy Khoan Bước 2: Chia tầng:

(57)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

57

Bước 4: Vẽ mạch động lực cụm đảo tầng:

4

5

3 A+ A

-60% A1 A0

4

5

3 B+ B

-60% B1 B0

T T

4

5

3

E1 E2

(58)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

58

Cụm đảo tầng:

 tầng:

Hình 4.24: Mạch khí nén tầng điều khiển xylanh

(59)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

59

 tầng:

 tầng:

Ví dụ 2: Thiết kế mạch Khí nén hoạt động theo trình tự sau: A+ A- B+ B- - Sơ đồ hành trình hoạt động tuần tự:

Hình 4.26: Cụm đảo tầng tầng

(60)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

60

Hình 4.28 Sơ đồ khí nén tầng điều khiển xylanh với chu kỳ tự động lặp lại

3 Một số kí hiệu hệ thống khí nén Kí hiệu thiết bị khí nén:

1 Bình chứa khí nén:

(61)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

61

Bộ lọc:

4 Đồng hồ đo áp suất:

5 Thiết bị bôi trơn:

Van đóng ngắt:

7 Xy lanh tác động đơn phục hồi lò xo:

8 Xy lanh tác động kép có đệm giảm chấn:

9 Van đảo chiều 2/2:

2

(62)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

62

10 Van đảo chiều 3/2 thường đóng:

2

1

11 Van đảo chiều 3/2 thường mở:

2

1

12 Van đảo chiều 4/2:

4

1 13 Van đảo chiều 5/2:

4

5

1

14 Van điều chỉnh áp suất:

2

1

15 Van tiết lưu chiều:

(63)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

63

16 Van tiết lưu chiều:

100%

17 Nguồn khí nén:

18 Động khí nén:

19 Máy nén khí:

Kí hiệu tín hiệu tác động: 3.1 Tác động người:

(64)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

64

3.2 Tác động khí:

3.3 Tác động khí nén:

(65)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

65

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

Hãy thiết kế mạch điều khiển khí nén hoạt động lặp lại theo sau:

Bài tập 1:

Xy lanh A đẩy chi tiết dạng trụ vào thùng kiểm tra thông qua dịch chuyển tới lui piston, làm việc sau:

- Nhấn nút nhấn piston hết hành trình khoảng 0,6s đến cuối hành trình piston dừng lại 1s

- Sau piston tự quay thời gian 0,4s

- Chu trình tiếp tục hoạt động thùng chứa cịn chi tiết, khơng cịn chu trình ngừng hoạt động

Bài tập

Thiết bị ép nóng bao bì gồm piston A mang gia nhiệt để hàn dính vật liệu bao bì làm việc sau:

Khi bậc cơng tắc piston mang gia nhiệt xuống chậm thực ép nóng áp suất đạt 3bar thời gian khoảng 3s tự động quay nhanh

Xy lanh phải chờ 2s, sau bắt đầu chu kỳ -Khi nhấn nút mạch hoạt động chu kỳ

-Khi bậc cơng tắc thiết bị hoạt động liên tục

Bài tập 3: Băng tải

-Bậc công tắc piston duỗi thụt vào liên tục băng tải hoạt động -Mở cơng tắc piston dừng

Bài tập 4: Máy lắp ráp

Ấn nút Start, chi tiết (1) lắp vào chi tiết (2) piston A với tốc độ chậm Sau chi tiết (3) lắp vào chi tiết (1)và (2) piston B với tốc độ chậm Thì Piston A thụt vào nhanh , sau Piston B thụt vào nhanh Q trình lặp lại ấn lại Start, mạch hoạt động hết hành trình dừng

Bài tập 5: Máy lắp Khoan

Ấn nút trì Start, piston A duỗi chậm kẹp chi tiết, kẹp chặt chạm cơng tắc hành trình a1, a1 điều khiển piston B(điều khiển cần khoan) duỗi chậm khoan chi tiết, khoan xong cơng tắc hành trình b1 tác động, b1 điều khiển piston B thụt vào nhanh gặp công tắc hành trình b0 , b0 tác động điều khiển piston A thụt vào nhanh để lấy chi tiết Quá trình lặp mở nút nhấn Start, mạch hoạt động hết chu trình dừng

(66)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

66

Bài tập 5: Máy đóng dấu chi tiết

Các xy lanh A, B, C bố trí phương khơng gian, xy lanh A thực việc kẹp chi tiết, xy lanh B đóng dấu, xy lanh C đẩy chi tiết khỏi vị trí gia cơng

-Xy lanh A đẩy chi tiết kẹp chi tiết

-Sau kẹp xong xy lanh B đóng dấu lên chi tiết

-Đóng dấu xong xy lanh B trở vị trí ban đầu, xy lanh A mở chi tiết -Xy lanh C đẩy chi tiết vào thùng chứa trở vị trí ban đầu

Bài tập 6: Thiết bị uốn

Thiết bị gồm xy lanh nằm mặt phẳng, xy lanh A B bố trí vng góc Phơi dạng đưa vào tay uống xy lanh A B mang đầu định hình khối định vị

-Xy lanh A vào kẹp chi tiết lại

-Xy lanh B uốn sơ chi tiết trở vị trí ban đầu

-Xy lanh C uốn hoàn chỉnh chi tiết trở vị trí ban đầu -Xy lanh A thụt vào tháo chi tiết

Bài tập 7: Máy Khoan – Doa

Sau ấn nút Start, chi tiết bắt đầu khoan xy lanh A Cuối hành trình xy lanh B dũi đẩy chi tiết sang vị trí doa, doa xong lổ, xy lanh C thụt vào Kế tiếp piston B thụt vào để trở vị trí đầu khoan cuối hành trình chi tiết thao tay

Bài tập 8: Thiết bị cắt

(67)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

67

-Xy lanh B duỗi đẩy cấu mang xy lanh A kẹp phơi, đưa phơi vào vị trí cắt - Xy lanh C xuống kẹp phôi

(68)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

68

BÀI 4: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN-KHÍ NÉN Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động phần tử hệ thống điện-khí nén

Mục tiêu:

- Biết nhiệm vụ, hoạt động van đảo chiều, nút nhấn, công tắc hành trình, cảm biến…

- Lắp đặt vận hành loại van

- Rèn luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm túc học tập cơng việc

Nội dung chính:

I Kiến thức lý thuyết:

1 Khái niệm: Điều khiển điện khí nén kết hợp khí nén điện, dùng điện

để điều khiển khí nén

(69)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

69

2 Nút nhấn: Trong kỹ thuật điều khiển, cơng tắc, nút ấn thuộc phần tử đưa tín hiệu Có loại nút nhấn:

2.1 Nút ấn đóng thường mở: Khi chưa có tác động chưa có dịng điện chạy qua, tác động có dịng điện qua

Hình Nút nhấn thường mở ký hiệu

2.2 Nút ấn đóng thường đóng: Khi chưa có tác động có dịng điện chạy qua, tác động khơng có dịng điện qua

(70)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

70

2.3 Nút ấn chuyển mạch chuyển trạng thái mạch:

Hình Nút nhấn chuyển mạch ký hiệu Một số hình ảnh nút ấn:

2.4 Cơng tắc( nút nhấn trì):

- Khi tác động vào công tắc trạng thái cơng tắc thay đổi, tiếp điểm (3-4) đóng lại, cho dịng điện qua Khi thơi tác động cơng tắc giữ nguyên trạng thái Tác động vào công tắc lần trạng thái cơng tắc trở ban đầu, tiếp điểm (3-4) mở

Nút ấn đóng- mở Nút ấn khẩn cấp

(71)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

71

3 Rơ le:

3.1 Rơ le đóng mạch ( cơng tắc tơ):

Trong kỹ thuật điều khiển, Rơle xem phần tử xử lý tín hiệu.Có nhiều loại rơle khác nhau, tuỳ theo công dụng Nguyên tắc hoạt động rơle từ trường cuộn dây Trong trình đóng mở có tượng tự cảm

Nguyên lý hoạt động rơle đóng mạch biểu diễn hình vẽ:

Khi dịng điện vào cuộn dây cảm ứng, xuất lực từ trường hút lõi sắt, có lắp tiếp điểm Các tiếp điểm tiếp điểm để đóng mở mạch tiếp/điểm phụ để đóng mở mạch điều khiển Rơle đóng mạch ứng dụng cho mạch có cơng suất lớn từ kW – 500kW

Cơng tắc chuyển mạch

Hình 5.6 Cơng tắc ký hiệu công tắc

(72)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

72

3.2 Rơle điều khiển ( rơle trung gian):

Nguyên lý hoạt động rơle điều khiển tương tự rơle đóng mạch, khác rơle đóng mạch chỗ rơle điều khiển đóng mở cho mạch có cơng suất nhỏ thời gian đóng, mở tiếp điểm nhỏ (từ 1ms đến 10ms)

3.3 Rơle thời gian tác động muộn( Timer ON):

Nguyên lý hoạt động rơle tác động muộn tương tự rơle thời gian tác động muộn phần tử khí nén, điốt tương đương van chiều, tụ điện bình trích chứa, biến trở R1 van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụ giảm điện áp tải trình ngắt

3.4 Rơle thời gian nhả muộn (Timer OFF):

Nguyên lý hoạt động rơle thời gian nhả muộn tương tự rơle thời gian nhả muộn phần tử khí nén, điốt tương đương van chiều, tụ điện bìnhtrích chứa, biến trở R1 van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụ làm giảm điện áp tải trình ngắt

Hình 5.8 Rơle trung gian ký hiệu cuộn dây tiếp điểm Rơle trung gian

(73)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

73

Một số hình ảnh rơle trung gian, rơle thời gian:

4 Van điện từ

Một cuộn dây bị tác động dịng điện cuộn dây sinh dòng điện cảm ứng, từ trường sinh ống dây tạo lực từ trường, từ trường di chuyển lõi thép đặt cuộn dây Trong q trình đóng mở có tượng tự cảm Lực điện từ tác động làm cho trạng thái nòng van thay đổi dẫn đến thay đổi hướng di chuyển dịng lượng khí nén

Rơ le thời gian

Rơle trung gian

Hình 5.10: Timer OFF Ký hiệu

(74)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

74

4.1.Van điện từ 3/2 khơng trì ( trạng thái):

- Nguyên lý hoạt động: Khi cuộn dây van điện từ( Solenoid) có điện, trạng thái van- Cuộn dây van điện từ có điện, lực từ sinh tác dụng vào ống sắt(3), kéo ống sắt từ lên, lúc dịng khí theo khe hở nhỏ xuống đẩy nòng van (4) trượt xuống, làm cho cổng số bị chặn lại vòng đệm(5), lúc lò xo (6) bị ép lại nên cổng số thông với cổng số

Hình 5.12: Ký hiệu cấu tạo Van điện từ 3/2 khơng duytrì (một trạng thái)

(75)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

75

-Ứng dụng :

+ Tạo tín hiệu điện cho tín hiệu khí nén + Điều khiển xy lanh tác động phía + Điều khiển động khí nén

+ Điều khiển van đảo chiều

4.2 Van điện từ 5/2 khơng trì ( trạng thái): - Cấu tạo:

1- Hai chấu kết nối với nguồn

2- Hộp nam châm điện có chứa cuộn dây van điện từ 3- Ống sắt từ

4- Nòng van 5- Lò xo

- Nguyên lý hoạt động: Khi cuộn dây van điện từ có điện, trạng thái van:

+ Cuộn dây van điện từ có điện, lực từ sinh tác dụng vào ống sắt từ (3), kéo ống sắt từ sang bên trái, lúc dịng khí theo khe hở nhỏ xuống đẩy nòng van (4) trượt sang bên phải, ép lị xo (5) lại

+ Vị trí nòng van lúc làm cho cổng số thơng với cổng số 4, dẫn khí lên, cổng số thơng với cổng số 3, cịn cổng số bị chặn

Hình 5.14: Cấu tạo kí hiệu Van điện từ 5/2 khơng duytrì (một trạng thái)

Hình 5.15: Nguyên lý hoạt động Van điện từ 5/2 khơng duytrì (một trạng thái)

(76)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

76

- Ứng dụng: Điều khiển xylanh tác động kép 4.3 Van điện từ 5/2 trì ( hai trạng thái): - Cấu tạo:

1- Hai chấu kết nối với nguồn điện

2- Nam châm điện có chứa cuộn dây van điện từ 3- Ống sắt từ

4- Nòng van

- Nguyên lý hoạt động: Khi cuộn dây van điện từ có điện, trạng thái van:

+ Cuộn dây van điện từ 14 có điện, lực từ sinh tác dụng vào ống sắt từ(3), kéo ống sắt từ sang bên trái, lúc dịng khí theo khe hở nhỏ xuống đẩy nòng van (4) trượt sang bên phải

+ Vị trí nịng van lúc làm cho cổng số thông với cổng số 4, dẫn khí lên, cổng số thơng với cổng số 3, cổng số bị chặn

- Ứng dụng :

+ Điều khiển xy lanh tác động phía

Hình 5.16: Ký hiệu cấu tạo Van điện từ 5/2 duytrì (hai trạng thái)

(77)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

77

+ Ưu điểm sử dụng xy lanh tác động đơn cấu kẹp nguồn điện cung cấp cho van điện từ loại không cần phải trì suốt thời gian kẹp

5 Cơng tắc hành trình:

5.1 Cơng tác hành trình điện – Cơ:

Nguyên lý hoạt động cơng tắc hành trình điện - biểu diễn hình

Hình 5.18 Cơng tắc hành trình điện – ký hiệu Khi lăn chạm cữ hành trình tiếp điểm nối với

Cần phân biệt trường hợp cơng tắc thường đóng thường mở lắp cơng tắc hành trình điện - mạch

Một số hình ảnh cơng tắc hành trình

5.2 Cơng tắc hành trình nam châm ( cơng tắc lưỡi gà):

Cơng tắc hành trình nam châm thuộc loại cơng tắc hành trình khơng tiếp xúc

- Hai lò xo gọi lưỡi gà gắn ống nhỏ Với đầu xếp chồng lên gần chạm

- Khi từ trường qua ống, lưỡi gà có cực đối nghịch tiếp xúc lại với nhau, công tắc lưỡi gà tác động không cần tiếp xúc vật lý

- Cơng tắc lưỡi gà điền đầy khí vào ống chứa để hạn chế mài mòn bụi Các lưỡi gà chồng lên thường dạng phẳng đển giảm điện trở tiếp xúc Vì cơng tác lưỡi gà có thời gian hoạt động dài khoảng 100 triệu lần làm việc

(78)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

78

Trong hệ thống khí nén, cơng tắc lưỡi gà thường gắn vỏ xy lanh có từ để làm cơng tắc hành trình cho việc điều khiển hệ thống khí nén Khi piston di chuyển ngang qua cơng tắc lưỡi gà đóng tiếp điểm lại cho dòng điện qua

6 Cảm biến:

6.1 Cảm biến cảm ứng từ:

- Cấu tạo:

(79)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

79

Một cảm biến cảm ứng từ gồm có khối chính: + Cuộn dây lõi ferit

+ Mạch dao động + Mạch phát + Mạch đầu - Nguyên lý hoạt động:

Một cuộn cảm phát triển từ trường dịng điện chạy qua nó; hay nói cách khác dòng điện chạy qua mạch chứa cuộn cảm từ trường xuyên qua thay đổi Hiệu ứng sử dụng để phát vật kim loại tương tác với từ trường Các chất phi kim loại chất lỏng số loại bụi bẩn không tương tác với từ trường Do đó, cảm biến từ hoạt động điều kiện ẩm ướt bẩn

Hình 5.22: Nguyên lý hoạt động cảm biến cảm ứng từ

Mạch dao động tạo dao động điện từ, từ trường biến thiên từ lõi sắt tác động với vật kim loại đặt trước

Khi có đối tượng lại gần, xuất dòng điện cảm ứng chống lại thay đổi dòng điện, giảm biên độ tín hiệu dao động

Bộ phát phát thay đổi tín hiệu tác động để mạch lên mức ON

- Ưu - nhược điểm: * Ưu điểm:

+ Phát vật không cần phải tiếp xúc

+ Khơng gây nhiễu cho sóng điện từ, sóng siêu âm + Tốc độ đáp ứng nhanh

+ Có thể sử dụng mơi trường khắc nghiệt + Đầu cảm biến nhỏ, lắp đặt nhiều nơi

* Nhược điểm:

+ Khoảng phát vật nhỏ

+ Chỉ phát vật kim loại

6.2 Cảm biến điện dung:

(80)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

80

- Cấu tạo:

Hình 5.23 Cấu tạo cảm biến tiệm cận điện dung Cảm biến tiệm cận điện dung gồm bốn phận chính:

+ Cảm biến (các cực cách điện) + Mạch dao động

+ Bộ phát + Mạch đầu

- Nguyên lý hoạt động:

Trong cảm biến tiệm cận điện dung có phận làm thay đổi điện dung C cực

Nguyên lí hoạt động cảm biến điện dung dựa việc đánh giá thay đổi điện dung tụ điện.Bất kì vật qua vùng nhạy cảm biến điện dung điện dung tụ điện tăng lên.Sự thay đổi điện dung phụ thuộc vào khoảng cách, kích thước số điện môi vật liệu

Bên có mạch dùng nguồn DC tạo dao động cho cảm biến dòng, cảm biến dòng đưa dòng điện tỉ lệ với khoảng cách cực

- Ưu - nhược điểm: * Ưu điểm:

+ Đối tượng phát chất lỏng, vật liệu phi kim + Tốc độ chuyển mạch tương đối nhanh

+ Có thể phát đối tượng có kích thước nhỏ + Phạm vi cảm nhận lớn

+ Đầu cảm biến nhỏ, lắp đặt nhiều nơi

* Nhược điểm: Chịu ảnh hưởng bụi độ ẩm

6.3 Cảm biến quang điện:

Nguyên tắc hoạt động cảm biến quang gồm hai phần: - Bộ phận phát

(81)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

81

Bộ phận phát phát tia hồng ngoại điốt phát quang, gặp vật chắn, tia hồng ngoại phản hồi lại vào phận nhận Như vậy, phận nhận, tia hồng ngoại phản hồi xử lý mạch cho tín hiệu sau khuếch đại

Hình 5.24 Cấu tạo cảm biến quang phản xạ khuếch tán

II Thực hành:

1 Công tác chuẩn bị:

1.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch:

- Mạch điện sử dụng cơng tắc hành trình:

(82)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

82

Mạch điện – khí nén dùng cảm biến để giới hạn hành trình piston:

2 Y 0V +24V PB K1 K1 K1 k K2 Y A1 A1 K2

1

2

1

Nguyên lý hoạt động:

Nhấn nút nhấn PB, cuộn dây van điện từ có điện làm piston A duỗi ra, cuối hành trình tác động lên A1 làm van điện từ điện nên nòng van tự phục hồi làm cho piston A thụt vào

1.2 Lựa chọn thiết bị:

- Bộ nguồn 24V - Bộ công tắc - Bộ rơle trung gian - Van điện từ 3/2 - Xy lanh tác động đơn - Cơng tắc hành trình

1.3 Vật tư:

- Ống dẫn khí - Dây điện

2 Trình tự thực hiện:

2.1 Lựa chọn thiết bị, kiểm tra thiết bị:

Kiểm tra van điên từ, rơ le trung gian (đã học phần Điện khí nén).Kiểm tra cảm biến điện dung: cấp nguồn cho cảm biến cho cảm biến nhận biết kim loại, phi kim ngỏ cảm biến nối với đèn, đèn sáng cảm biến tốt

(83)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

83

Kiểm cảm biến điện cảm tương tự, cảm biến điện cảm phát kim loại

2.2 Bố trí thiết bị:

Lắp thiết bị phải chắn, thiết bị lắp đặt gọn đẹp, cơng tác hành trình cảm biến mắc cho hợp lý, đấu dây sửa chữa đượcdễ dàng

2.3 Đấu mạch điện – khí nén:

- Lắp mạch động lực:

- Lắp mạch điều khiển dùng cơng tắc hành trình

2.4 Kiểm tra mạch:

- Kiểm tra dây dẫn khí phải nối từ nguồn đến cổng từ cổng van điện từ nối

lên xy lanh.

- Dùng Vom để thang đo điện trở để kiểm tra mạch điều khiển

2.5 Cấp nguồn cho mạch vận hành:

Sau mạch điện khí nén dùng cơng tắc hành trình hoạt động tốt ta, ta thay cơng tắc hành trình cảm biến để giới hạn hành trình piston Từ so sánh tác dụng cơng tắc hành trình cảm biến

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

1 Vẽ ký hiệu trình bày nguyên lý hoạt động rơ le trung gian, Timer ON, Timer OFF?

2 Trình bày nguyên lý hoạt động, đặc điểm, cảm biến điện dung, điện cảm,cảm biến quang?

(84)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

84

BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY DẬP Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả lắp đặt mạch máy dập mơ hình

Mục tiêu:

- Biết yêu cầu kỹ thuật

- Trình bày nguyên lý hoạt động Máy dập tự động

- Lắp đặt vận hành mạch Điện- khí nén Máy dập tự động yêu cầu kỹ thuật - Đảm bảo an tồn cho người thiết bị

- Có ý thức kỹ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc

Nội dung chính:

1 Kiến thức lý thuyết: Yêu cầu kỹ thuật:

Lúc đầu đầu dập vị trí chờ, đưa chi tiết cần dập vào ta nhấn Start, đầu dập tịnh tiến chậm dập chi tiết Dập xong ( tác động cơng tắc hành trình A1 ) đầu dập tự động thụt vào nhanh, kết thúc hành trình Trong trình dập, nhấn Stop, đầu dập thụt vào

- Sơ đồ hành trình bước:

- Sơ đồ mạch động lực:

(85)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

85

- Sơ đồ mạch điều khiển.

Hình Sơ đồ mạch điều khiển Máy Dập

Nguyên lý hoạt động:

Nhấn nút Start, cuộn hút K có điện, tiếp điểm thường mở K lại để trì cấp điện cho Y, xy lanh A duỗi để dập chi tiết

Cuối hành trình tác động A1thì K điện, tiếp điểm K phục hồi nên Y điện, lực đàn hồi lò xo làm vị trí nịng van dịch chuyển vị trí ban đầu nên piston A thụt vào.( piston duỗi chậm, thụt vào nhanh nhờ van tiết lưu chiều)

Trong trình piston duỗi để dập Muốn dừng ta nhấn Stop piston thụt vào

2 Công tác chuẩn bị:

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch

- Phân tích sơ đồ mạch

- Xác định cách thức lắp đặt mạch

2.2 Thiết bị:

- Van điện từ 5/2 khơng trì - Xy lanh tác động kép

- Nút nhấn - Rơ le

(86)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

86

2.3 Vật tư:

- Ống dẫn khí nén - Dây điện

2.4 Dụng cụ: VOM, tuốt nơ vít

Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm STT DỤNG CỤ - THIẾT BỊ - VẬT

ĐƠN VỊ

SỐ LƯỢNG

GHI CHÚ

1 Xy lanh tác động kép Cái 01

2 Van tiết lưu chiều Cái 01

3 Van điện từ 5/2 không trì Cái 01

4 Nút nhấn Bộ 01

5 Rơle trung gian Bộ 01

6 Công tắc hành trình Cái 01

7 Dây điện Sợi 10

8 Dây dẫn khí m 01

9 Kéo cắt ống dẫn khí nén Cái 01

10 Đồng hồ vạn (VOM) Cái Cái 01

Bảng 1.Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm

3 Trình tự thực hiện:

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử: - Nút nhấn:

- Cơng tắc hành trình: - Rơ le trung gian: - Xy lanh tác động kép : - Van tiết lưu chiều : - Van điện từ 5/2 :

Cách kiểm tra nút nhấn rơ le trung gian thực học môn thực hành trang bị điện

Cách kiểm tra van điện từ:

+ Dùng VOM để thang đo điện trở- đo cuộn hút van điện từ

(87)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

87

3.2 Bố trí thiết bị:

Các thiết bị bố trí bảng mạch phải đảm bảo chắn, gọn đẹp đồng thời dễ dây sửa chữa

3.3 Lắp đặt mạch:

- Lắp mạch động lực: Nguồn khí vào cổng 1, khí cổng chẳn - Lắp mạch điều khiển:

+ Lắp điểm dây âm trước

+ Lắp từ xuống, từ trái sang phải theo nhánh

3.4 Kiểm tra mạch:

Dùng VOM để kiểm tra mạch điện điều khiển: - Đặt thang đo điện trở x1 ( x 10)

- Đặt đầu VOM vào đầu cấp nguồn mạch - Nhấn S1, đo điện trở Y song somg với

Kiểm tra mạch động lực: Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van điện từ đến xy lanh

3.5 Vận hành mạch:

Cấp nguồn khí nén, điện

- Nhấn Start mạch hoạt động - Nhấn Stop để dừng mạch cần

Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Dập

TT NỘI DUNG

THỰC HIỆN

YÊU CẦU KỸ THUẬT DỤNG

CỤ

CHÚ Ý

1 Lựa chọn, kiểm

tra phần tử

- Xy lanh đảm bảo yêu cầu công nghệ - Dây dẫn khí đảm bảo điều kiện áp

suất giới hạn - Uđmtb = Unguồn

- Dây dẫn màu sắc yêu cầu kỹ thuật

- Van điện từ: Đảm bảo điều khiển khí nén

VOM Cẩn thận

Chính xác

2 Bố trí thiết bị - Dễ đấu dây- vận hành – sửa chữa - Cơng tắc hành trình, đặt vị trí, chiều tác động

Tuốc nơ vít

Chắc chắn, Thẩm mỹ

3 Đấu dây :

 Mạch động

lực

Đúng sơ đồ mạch, đảm bảo chắn, thẩm mỹ, trình tự:

- Nối dây dẫn khí từ xy lanh đến cổng van điện từ

(88)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

88

 Mạch điều khiển

- Đi dây âm

- Đi theo nhánh từ xuống dưới, từ nhánh nhánh cuối

4 Kiểm tra mạch :

 Mạch điều

khiển

 Mạch động

lực

Mạch hoạt động yêu cầu: - Kiểm tra mạch điều khiển hoạt

động theo hành trình

- Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van điện từ đến xy lanh

VOM Cẩn thận,

Chính xác

5 Vận hành mạch

Chính xác, thao tác VOM

( đo nguồn) An toàn cho người thiết bị

Bảng Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Dập

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục:

TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC

1 Nhấn nút nhấn mạch

điều khiển khơng có điện

- Lắp nhầm tiếp điểm thường đóng sang thường mở cơng tắc hành trình

- Các đầu nối không tiếp xúc tốt

-Lắp tiếp điểm thường đóng cơng tắc hành trình

- Đo kiểm, nối lại

2 Nhấn nút nhấn piston không duỗi ra, buông nút nhấn piston thụt vào

Mạch khơng trì Lắp trì cho K

Bảng Bảng sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

(89)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

89

BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY LẮP RÁP Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả lắp đặt mạch máy lắp ráp mơ hình

Mục tiêu:

- Mơ yêu cầu công nghệ Thiết kế mạch điện khí nén Máy lắp ráp tự động

- Lắp đặt, kiểm tra vận hành mạch Điện – khí nén Máy lắp ráp yêu cầu kỹ thuật, thời gian đảm bảo an toàn

- Có ý thức kỷ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc

Nội dung chính:

1 Kiến thức lý thuyết: Yêu cầu kỹ thuật:

Ấn nút Start, chi tiết (1) lắp vào chi tiết (2) piston A với tốc độ chậm Sau chi tiết (3) lắp vào chi tiết (1)và (2) piston B với tốc độ chậm Thì Piston A thụt vào nhanh , sau Piston B thụt vào nhanh Quá trình lặp lại ấn lại Start, mạch hoạt động hết hành trình dừng

- Sơ đồ hành trình bước:

Nguyên lý hoạt động:

Nguyên tắc thiết kế mạch điều khiển theo tầng chia bước thực có chức thành tầng riêng Phần tử điều khiển theo tầng phần tử Rơ - le Khi cấp nguồn cho mạch tầng cuối có nguồn Nhấn Start tầng (tầng 1) có nguồn, tầng cuối nguồn mạch hoạt động xong tầng 1, chuyển nguồn sang tầng Lúc tầng có nguồn tầng nguồn Quá trình diễn tầng cuối dừng Nếu chu kỳ tự động lặp lại mạch tự động chuyển từ tầng cuối sang tầng

Cách thiết kế sau:( số rơle = (số tầng – 1)) hay (số rơle = số tầng ) - Dựa vào đề ta quy ước: piston duỗi “+”, thụt vào” –“

(90)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

90

- Vẽ cuộn dây rơle van điện từ, nối dây 0V cho cuộn dây

- Dựa vào hành trình hoạt động ta thiết kế mạch điều khiển, nút nhấn lần lược hết hành trình

Mạch điều khiển tầng: ( số rơle = (số tầng – 1))

0V +24V

K

S K K

T2 K

T1

E2 E1

1

2

Hình Mạch tổng quát điều khiển điện khí nén với số rơle = (số tầng – 1) - Sơ đồ hành trình hoạt động tuần tự:

(91)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

91

Hình Mạch điều khiển máy lắp ráp

Nguyên lý hoạt động:

Cấp nguồn cho mạch, tấng ( T2) có điện, cuộn dây van điện từ A – , B - có điện

Nhấn nút START, K có điện, tiếp điểm thường đóng K mở ra, tầng điện tiếp điểm thường mở K đóng lại để trì cấp điện cho tầng A + có điện, piston A duỗi ra, đến cuối hành trình cảm biến A1 tác động cấp điện cho B +, piston B duỗi đến cuối hành trình tác động vào B1 làm K điện tiếp điểm K phục hồi Tầng điện tầng có điện, cấp điện cho A -, piston A thụt vào, đến cuối hành trình cảm biến A0 tác động cấp điện cho B -, piston B thụt vào Kết thúc chu trình hoạt động bắt đầu chu trình nhấn lại Start mạch hoạt động hết chu trình dừng

2 Cơng tác chuẩn bị:

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch

- Phân tích sơ đồ mạch

- Xác định cách thức lắp đặt mạch

2.2 Thiết bị:

Các phần tử điện khí nén: - Van điện từ 5/2 trì - Xy lanh tác động kép - Công tắc, Rơ le

- Công tắc hành trình, Cảm biến - Van tiết lưu chiều

2.3 Vật tư:

(92)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

92

- Dây điện

2.4 Dụng cụ: VOM, tuốt nơ vít 3 Trình tự thực hiện:

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử: - Nút nhấn:

- Rơ le trung gian: - Xy lanh kép : - Van điện từ 5/2 : - Cảm biến :

- Công tắc hành trình điện :

Cách kiểm tra nút nhấn rơ le trung gian thực học môn thực hành trang bị điện

Cách kiểm tra van điện từ:

+ Dùng VOM để thang đo điện trở- đo cuộn hút van điện từ

+ Cấp điện cho cuộn hút van cấp khí cho van để kiểm tra điều khiển dịng khí nén van

Bảng Dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm

STT DỤNG CỤ - THIẾT BỊ -

VẬT TƯ

ĐƠN VỊ SỐ

LƯỢNG

GHI CHÚ

1 Xy lanh tác động kép Cái 02

2 Van tiết lưu chiều Cái 02

3 Van điện từ 5/2 trì Cái 02

4 Nút nhấn Bộ 01

5 Rơle trung gian Bộ 01

6 Tắc hành trình Cái 02

7 Cảm biến Con 02

8 Dây điện Sợi 20

9 Dây dẫn khí m 02 Cắt đoạn

10 Đồng hồ vạn (VOM) Cái 01

11 Kéo cắt ống dẫn khí nén Cái 01

(93)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

93

3.2 Bố trí thiết bị:

Các thiết bị bố trí bảng mạch phải đảm bảo chắn, gọn đẹp đồng thời dễ dây sửa chữa

3.3 Lắp đặt mạch:

- Lắp mạch động lực:Nguồn khí vào cổng 1, khí cổng chẳn - Lắp mạch điều khiển:

+ Lắp điểm dây âm trước

+ Lắp từ xuống, từ trái sang phải

3.4 Kiểm tra mạch:

Dùng VOM để kiểm tra mạch điện điều khiển: - Đặt thang đo điện trở x1 ( x 10)

- Đặt đầu VOM vào đầu cấp nguồn mạch, đo điện trở A- , - Nhấn START, đo điện trở K

Kiểm tra mạch động lực: Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van

3.5 Vận hành mạch: Cấp nguồn khí nén, điện

- Nhấn START mạch hoạt động - Nhấn ( Mở) STAR để dừng mạch

Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Lắp Ráp

TT NỘI DUNG

THỰC HIỆN

YÊU CẦU KỸ THUẬT DỤNG

CỤ

CHÚ Ý

1 Lựa chọn, kiểm

tra phần tử

- Xy lanh đảm bảo u cầu cơng nghệ - Dây dẫn khí đảm bảo điều kiện áp

suất giới hạn - Uđmtb = Unguồn

- Dây dẫn màu sắc yêu cầu kỹ thuật

- Van điện từ: Đảm bảo điều khiển khí nén

VOM Cẩn thận

Chính xác

2 Bố trí thiết bị - Dễ đấu dây- vận hành – sửa chữa - Cơng tắc hành trình, đặt vị trí, chiều tác động

Tuốc nơ vít

Chắc chắn, Thẩm mỹ

3 Đấu dây :

 Mạch động

lực

Đúng sơ đồ mạch, đảm bảo chắn, thẩm mỹ, trình tự:

- Nối dây dẫn khí từ xy lanh đến cổng van điện từ

- Nối dây dẫn khí từ cổng đến chia nguồn

- Đi dây âm

(94)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

94

 Mạch điều khiển

- Đi theo nhánh từ xuống dưới, từ nhánh nhánh cuối

4 Kiểm tra mạch :

 Mạch điều

khiển

 Mạch động

lực

Mạch hoạt động yêu cầu: - Kiểm tra mạch điều khiển hoạt

động theo hành trình

- Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van điện từ đến xy lanh

VOM Cẩn thận,

Chính xác

5 Vận hành mạch

Chính xác, thao tác VOM

( đo nguồn) An toàn cho người thiết bị

Bảng Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Lắp Ráp

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục:

TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC

1 Nhấn nút nhấn mạch

điều khiển khơng có điện

- Lắp nhầm tiếp điểm thường đóng sang thường mở cơng tắc hành trình

- Các đầu nối khơng tiếp xúc tốt

-Lắp tiếp điểm thường đóng cơng tắc hành trình

- Đo kiểm, nối lại

2 Nhấn nút nhấn piston không duỗi ra, buông nút nhấn piston thụt vào

Mạch không trì Lắp trì cho K

Bảng Bảng sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

(95)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

95

BÀI 7: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả lắp đặt mạch máy khoan mơ hình

Mục tiêu:

- Mơ yêu cầu công nghệ Thiết kế mạch điện khí nén Máy khoan

- Lắp đặt, kiểm tra vận hành mạch Điện – khí nén Máy khoan yêu cầu kỹ thuật, thời gian đảm bảo an tồn

- Có ý thức kỷ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc

Nội dung chính:

1 Kiến thức lý thuyết: Yêu cầu kỹ thuật:

Ấn nút trì Start, piston A duỗi chậm kẹp chi tiết, kẹp chặt chạm cơng tắc hành trình A1, A1điều khiển piston B (điều khiển cần khoan) duỗi chậm khoan chi tiết, khoan xong cơng tắc hành trình b1 tác động, b1 điều khiển piston B thụt vào nhanh gặp cơng tắc hành trình B0 , B0 tác động điều khiển piston A thụt vào nhanh để lấy chi tiết Quá trình lặp mở nút nhấn Start, mạch hoạt động hết chu trình dừng

Ấn nút Set Piston A,B ln thụt vào vị trí

(96)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

96

-Sơ đồ hành trình bước:

- Sơ đồ hành trình hoạt động tuần tự:

(97)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

97

Hình Mạch điều khiển máy Khoan

Nguyên lý hoạt động:

Cấp nguồn cho mạch, tấng ( T2) có điện, cuộn dây van điện từ A – , B - có điện

Nhấn nút START, K có điện, tiếp điểm thường đóng K mở ra, tầng điện tiếp điểm thường mở K đóng lại để trì cấp điện cho tầng A + có điện, piston A duỗi ra, đến cuối hành trình cảm biến A1 tác động cấp điện cho B +, piston B duỗi đến cuối hành trình tác động vào B1 làm K điện tiếp điểm K phục hồi Tầng điện tầng có điện, cấp điện cho B -, piston B thụt vào, đến cuối hành trình cảm biến B0 tác động cấp điện cho A -, piston A thụt vào Kết thúc chu trình hoạt động bắt đầu lặp lại nhấn lại vào nút Start, mạch hoạt động hết chu trình dừng

Trong trình hoạt động, có cố ta nhấn SET K bị cắt điện nên tầng điện tầng có điện, piston A,B ln thụt vào vị trí

2 Cơng tác chuẩn bị:

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch

- Phân tích sơ đồ mạch

- Xác định cách thức lắp đặt mạch

2.2 Thiết bị:

(98)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

98

- Rơ le

- Van tiết lưu chiều

2.3 Vật tư:

- Ống dẫn khí nén - Dây điện

2.4 Dụng cụ: VOM, tuốt nơ vít

Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm

STT DỤNG CỤ - THIẾT BỊ -

VẬT TƯ

ĐƠN VỊ SỐ

LƯỢNG

GHI CHÚ

1 Xy lanh tác động kép Cái 02

2 Van tiết lưu chiều Cái 02

3 Van điện từ 5/2 trì Cái 02

4 Nút nhấn Bộ 01

5 Rơle trung gian Bộ 01

6 Tắc hành trình Cái 02

7 Cảm biến Con 02

8 Dây điện Sợi 20

9 Dây dẫn khí m 02 Cắt đoạn

10 Đồng hồ vạn (VOM) Cái 01

11 Kéo cắt ống dẫn khí nén Cái 01

Bảng Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm

3 Trình tự thực hiện:

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử: - Nút nhấn:

- Rơ le trung gian: - Van điện từ 5/2 :

Cách kiểm tra nút nhấn rơ le trung gian thực học môn thực hành trang bị điện

Cách kiểm tra van điện từ:

+ Dùng VOM để thang đo điện trở- đo cuộn hút van điện từ

(99)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

99

3.2 Bố trí thiết bị:

Các thiết bị bố trí bảng mạch phải đảm bảo chắn, gọn đẹp đồng thời dễ dây sửa chữa

3.3 Lắp đặt mạch:

- Lắp mạch động lực: Nguồn khí vào cổng 1, khí cổng chẳn - Lắp mạch điều khiển:

+ Lắp điểm dây âm trước

+ Lắp từ xuống, từ trái sang phải

3.4 Kiểm tra mạch:

Dùng VOM để kiểm tra mạch điện điều khiển: - Đặt thang đo điện trở x1 ( x 10)

- Đặt đầu VOM vào đầu cấp nguồn mạch, đo điện trở A- , -Nhấn START, đo điện trở K

Kiểm tra mạch động lực: Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van

3.5 Vận hành mạch: Cấp nguồn khí nén, điện

- Nhấn START mạch hoạt động - Nhấn SET mạch gặp cố

- Nhấn( Mở) STAR để dừng mạch

Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Khoan

TT NỘI DUNG

THỰC HIỆN

YÊU CẦU KỸ THUẬT DỤNG

CỤ

CHÚ Ý

1 Lựa chọn, kiểm

tra phần tử

- Xy lanh đảm bảo yêu cầu cơng nghệ - Dây dẫn khí đảm bảo điều kiện áp

suất giới hạn - Uđmtb = Unguồn

- Dây dẫn màu sắc yêu cầu kỹ thuật

- Van điện từ: Đảm bảo điều khiển khí nén

VOM Cẩn thận

Chính xác

2 Bố trí thiết bị - Dễ đấu dây- vận hành – sửa chữa - Công tắc hành trình, đặt vị trí, chiều tác động

Tuốc nơ vít

Chắc chắn, Thẩm mỹ

3 Đấu dây :

 Mạch động

lực

Đúng sơ đồ mạch, đảm bảo chắn, thẩm mỹ, trình tự:

- Nối dây dẫn khí từ xy lanh đến cổng van điện từ

(100)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

100

 Mạch điều khiển

- Đi dây âm

- Đi theo nhánh từ xuống dưới, từ nhánh nhánh cuối

4 Kiểm tra mạch :

 Mạch điều

khiển

 Mạch động

lực

Mạch hoạt động yêu cầu: - Kiểm tra mạch điều khiển hoạt

động theo hành trình

- Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van điện từ đến xy lanh

VOM Cẩn thận,

Chính xác

5 Vận hành

mạch

Chính xác, thao tác VOM

( đo nguồn) An toàn cho người thiết bị

Bảng Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Khoan

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục:

TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC

1 Nhấn nút nhấn mạch

điều khiển khơng có điện

- Lắp nhầm tiếp điểm thường đóng sang thường mở cơng tắc hành trình

- Các đầu nối khơng tiếp xúc tốt

-Lắp tiếp điểm thường đóng cơng tắc hành trình

- Đo kiểm, nối lại

2 Nhấn nút nhấn piston không duỗi ra, buông nút nhấn piston thụt vào

Mạch không trì Lắp trì cho K

Bảng Bảng sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục

CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

Thiết kế mạch điện khí nén hoạt động theo sau: A- B+ B- A+

(101)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

101

BÀI 8: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN DOA Giới thiệu:

Sau học xong học này, người học có khả lắp đặt mạch máy khoan doa mơ hình

Mục tiêu:

- Mơ yêu cầu công nghệ Thiết kế mạch điện khí nén Máy khoan-Doa

- Lắp đặt, kiểm tra vận hành mạch Điện – khí nén Máy khoan- Doa yêu cầu kỹ thuật, thời gian đảm bảo an tồn

- Rèn luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm túc học tập cơng việc

Nội dung chính:

1 Kiến thức lý thuyết: Yêu cầu kỹ thuật:

Sau ấn nút Start, chi tiết bắt đầu khoan xy lanh A Cuối hành trình xy lanh B dũi đẩy chi tiết sang vị trí doa, doa xong lổ, xy lanh C thụt vào Kế tiếp piston B thụt vào để trở vị trí đầu khoan cuối hành trình chi tiết thao tay

- Sơ đồ hành trình bước:

Mạch điều khiển tầng:

Cách1: Phương pháp số rơle = (số tầng – 1)

Mạch tầng ta sử dụng rơ le trung gian, ta có cách khống chế rơle:

(102)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

102

+24V 0V PB K1 K2 E1 K1 T3 K1 K1 E2 K2 E3 K1 K2 T1 K2 T2

1

2

Hình Mạch tổng quát điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp số rơle = (số

tầng – 1)

- Nhấn PB: Rơle có điện, hoạt động xong tầng rơ le có điện làm điện rơ le Q trình diễn tầng(n-1)thì khơng có rơ le có điện: K1 có điện, sau hoạt động xong tầng K2 có điện, K1 điện Hoạt động xong tầng K2 điện.( Khống chế rơle tương tự phương pháp thiết kế theo nhịp)

+24V 0V PB K1 K2 E1 K2 K1 T1 K2 T2 K2 E3 K1 K2 T3 K1 E2

1

2 6

(103)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

103

Cách 2: Phương pháp số rơle = số tầng:

- Nhấn PB: Rơle điện, hoạt động tầng rơ le điện làm điện rơ le Quá trình diễn tầng n (trong thời điểm có rơ le có điện Vì rơle cấp điện cho tầng): K1 có điện, sau hoạt động xong tầng K2 có điện, K1 điện Hoạt động xong tầng K3 có điện, K2 điện

0V K1 +24V K2 K1 K1 T1 ON/OFF E1 K2 K3 K2 E2 K2 T2 K3 K1 K3 E3 K3 T3

1

2

Hình Mạch tổng quát điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp s

rơle = số tầng

- Sơ đồ hành trình hoạt động:

(104)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

104

- Sơ đồ mạch điều khiển:

A+ K1 START K1 0V +24V K2

K2 K3 A- B+ C+

B-K3 K1 A1 C1 K2 K3 K1 K2 K3 C0 B1 A0

1

9 13 14 13

Hình Mạch điều khiển máy Khoan-Doa

Nguyên lý hoạt động:

Cấp nguồn cho mạch, nhấn START, K1 có điện , mở tiếp điểm thường đóng

đóng tiếp điểm thường mở , cuộn dây A+có điện nên piston A dũi đến cuối hành trình tác động vào A1 nên K2 có điện, làm điện K1, cuộn dây A - có điện, nên piston A thụt vào, cuối hành trình tác động vào A0 cấp điện cho cuộn dây B + làm piston B dũi ra, cuối hành trình tác động vào B1 cấp điện cho C + nên piston C duỗi ra, đến cuối hành trình tác động vào C1 cấp điện cho K3, nên K2 điện, cuộn dây A-, B+, C+ điện C+ điện nên piston C thụt vào tác dụng lực đàn hồi lò xo Cuối hành trình tác động vào C0 cấp điện cho B – làm piston B thụt vào Kết thúc chu trình làm việc

2 Cơng tác chuẩn bị:

2.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch

- Phân tích sơ đồ mạch

- Xác định cách thức lắp đặt mạch

2.2 Thiết bị:

Các phần tử điện khí nén: - Van điện từ 5/2 trì

- Van điện từ 3/2 khơng trì - Xy lanh tác động kép

(105)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

105

- Công tắc

- Rơ le

- Van tiết lưu chiều

2.3 Vật tư:

- Ống dẫn khí nén - Dây điện

2.4 Dụng cụ: VOM, tuốt nơ vít

Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm.

STT DỤNG CỤ - THIẾT BỊ -

VẬT TƯ

ĐƠN VỊ SỐ

LƯỢNG

GHI CHÚ

1 Xy lanh tác động kép Cái 02

2 Xy lanh tác động đơn Cái 01

3 Van tiết lưu chiều Cái 03

4 Van điện từ 5/2 trì Cái 02

5 Van điện từ 5/2 khơng trì Cái 01

6 Nút nhấn Bộ 01

7 Rơle trung gian Bộ 01

8 Cơng tắc hành trình Cái 03

9 Cảm biến Cái 03

10 Dây điện Sợi 24

11 Dây dẫn khí m 02 Cắt 11 đoạn

12 Đồng hồ vạn (VOM) Cái 01

13 Kéo cắt ống dẫn khí nén Cái 01

Bảng Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm

3 Trình tự thực hiện:

3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử: - Van điện từ 5/2 trì:

- Van điện từ 3/2 khơng trì: - Xy lanh tác động kép:

- Xy lanh tác động đơn: - Công tắc:

- Rơ le :

(106)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

106

Cách kiểm tra nút nhấn rơ le trung gian thực học môn thực hành trang bị điện

Cách kiểm tra van điện từ:

+ Dùng VOM để thang đo điện trở- đo cuộn hút van điện từ

+ Cấp điện cho cuộn hút van cấp khí cho van để kiểm tra điều khiển dịng khí nén van

3.2 Bố trí thiết bị:

Các thiết bị bố trí bảng mạch phải đảm bảo chắn, gọn đẹp đồng thời dễ dây sửa chữa

3.3 Lắp đặt mạch:

- Lắp mạch động lực - Lắp mạch điều khiển: + Lắp điểm dây âm trước

+ Lắp từ xuống, từ trái sang phải

3.4 Kiểm tra mạch:

Dùng VOM để kiểm tra mạch điện điều khiển: - Đặt thang đo điện trở x1 ( x 10)

- Đặt đầu VOM vào đầu cấp nguồn mạch, đo điện trở A- , Nhấn START, đo điện trở K

3.5 Vận hành mạch:

Cấp nguồn khí nén, điện

- Nhấn START mạch hoạt động - Nhấn SET mạch gặp cố

- Nhấn( Mở) STAR để dừng mạch

Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Khoan Doa

TT NỘI DUNG

THỰC HIỆN

YÊU CẦU KỸ THUẬT DỤNG

CỤ

CHÚ Ý

1 Lựa chọn, kiểm

tra phần tử

- Xy lanh đảm bảo yêu cầu công nghệ - Dây dẫn khí đảm bảo điều kiện áp

suất giới hạn - Uđmtb = Unguồn

- Dây dẫn màu sắc yêu cầu kỹ thuật

- Van điện từ: Đảm bảo điều khiển khí nén

VOM Cẩn thận

Chính xác

2 Bố trí thiết bị - Dễ đấu dây- vận hành – sửa chữa - Cơng tắc hành trình, đặt vị trí, chiều tác động

Tuốc nơ vít

Chắc chắn, Thẩm mỹ

3 Đấu dây : Đúng sơ đồ mạch, đảm bảo chắn,

thẩm mỹ, trình tự:

Kéo cắt ống dẫn

(107)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

107

 Mạch động

lực

 Mạch điều khiển

- Nối dây dẫn khí từ xy lanh đến cổng van điện từ

- Nối dây dẫn khí từ cổng đến chia nguồn

- Đi dây âm

- Đi theo nhánh từ xuống dưới, từ nhánh nhánh cuối khí Kèm Tuốc nơ vít xác Thẩm mỹ

4 Kiểm tra mạch :

 Mạch điều

khiển

 Mạch động

lực

Mạch hoạt động yêu cầu: - Kiểm tra mạch điều khiển hoạt

động theo hành trình

- Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng vào van điện từ đến xy lanh

VOM Cẩn thận,

Chính xác

5 Vận hành

mạch

Chính xác, thao tác VOM (

đo nguồn) An toàn cho người thiết bị

Bảng Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Khoan Doa

4 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục:

TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC

1 Nhấn nút nhấn mạch

điều khiển điện

- Lắp nhầm tiếp điểm thường đóng sang thường mở cơng tắc hành trình

- Các đầu nối không tiếp xúc tốt

-Lắp tiếp điểm thường đóng cơng tắc hành trình

- Đo kiểm, nối lại

2 Nhấn nút nhấn piston không duỗi ra, buông nút nhấn piston thụt vào

Mạch khơng trì Lắp trì cho K

(108)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

108

Mạch điều khiển cho tầng:

Ví dụ: Thiết kế mạch Điện khí nén hoạt động lặp lại theo trình tự sau:

A- A+ B+ B-C+C-

Cách 1: Phương pháp số rơle = (số tầng – 1):

4 A+ A-A1 A0 0V K1 +24V K2 A-K1 K1 T1 70% B+ B-B1 B0 70%

A+ B+

B-K2 K3 K2 A0 K2 T2 A1 T1 K3 C1 K3 B1 K3 T3 C+ C-C1 C0 70% C+ C-B0 T1 C0 PB K1 K2 K3 T4 K3

1

2 8 10 10 12

(109)

BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04

109

Cách 2: Phương pháp số rơle = số tầng :

4 A+ A-A1 A0 0V K1 +24V K2 A-K1 K1 T1 70% B+ B-B1 B0 70%

A+ B+ B-K2 K3 K2 A0 K2 T2 A1 T1 K3 K4 K3 B1 K3 T3 C+ C-C1 C0 70% K4 K1 K4 C1 C+ C-K4 T3 B0 T1 C0 K3 PB

1 10 12 14

2 10 12 14

Hình 9.6 Mạch điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp số rơle = số tầng CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

Thiết kế mạch điện khí nén hoạt động theo sau: A+ A- B+ C+C- B-

2 A+ B+ A- B- C+C-

3 A+ B+ A- B- C+ C-D+ D- A+ B+ B- A- C+C-

công nghiệp nặng tuyết chân không từ

Ngày đăng: 09/03/2021, 14:39

w