LĐ BẢO TRÌ HT KHÍ NÉN THỦY LỰC TC - Nguồn: BCTECH

Hình 3.14: Điều khiển tùy động theo hành trình một xylanh có phần tử thời gian Ví dụ 1: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phương pháp điều khiển tùy động hành trình của thiết bị k[r]

(1)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG KHÍ NÉN-THỦY LỰC NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

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

BÀ RỊA – VŨNG TÀU, NĂM 2020

(2)

2

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

(3)

3

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “Lắp đặt bảo trì hệ thống khí nén thủy lực” nhằm cung cấp cho học sinh, sinh viên kiến thức, kỹ phương pháp kỹ thuật lắp đặt số mạch ứng dụng điều khiển hệ thống điện-khí nén điều khiển thủy lực Giáo trình gồm 10

Yêu cầu học sinh sau học xong module học sinh phải, biết sử dụng thiết, lắp đặt thành thạo số mạch ứng dụng hệ thống thủy lực, khí nén

Giáo trình tài liệu tham khảo cho học sinh, sinh viên chuyên nghành Cơ điện tử, điện công nghiệp, điện tử công nghiệp

Trong trình biên soạn chắn chúng tơi cịn có nhiều thiếu sót, mong q độc giả góp ý để chúng tơi hồn thiện tốt cho lần chỉnh sữa sau Mọi góp ý xin gửi Email: hoangnv@brtvc.edu.vn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 29 tháng năm 2020

Biên soạn

Nguyễn Văn Hoàng

(4)

4

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU

MỤC LỤC

BÀI CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ NÉN – THỦY LỰC

1 Cơ sở tính tốn:

1.1 Thành phần hóa học khí nén:

1.2.Đơn vị đo hệ thống:

1.3 Phương trình trạng thái nhiệt động học: 10

2 Khả ứng dụng khí nén : 13

2.1 Trong lĩnh vực điều khiển: 13

2.2 Trong hệ thống truyền động: 13

3 Ưu- nhược điểm hệ thống truyền động khí nén 14

3.1 Ưu điểm: 14

3.2 Nhược điểm: 15

BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN-THỦY LỰC 16

1 Khái niệm: 16

2 Cơ cấu chấp hành: 16

2.1 Xy lanh: 16

2.2 Động khí nén: 17

3 Van đảo chiều: 18

4 Nút nhấn: 20

4.1 Nút nhấn 3/2: 20

4.2 Nút nhấn 5/2: 20

5 Cơng tắc hành trình: 20

5.1 Cơng tắc hành trình tác động hai chiều: 20

5.2 Cơng tắc hành trình tác động chiều 21

6 Van tiếc lưu: 21

6.1 Van logic: 21

6.2 Van trì hỗn thời gian: 23

6.3 Van áp suất: 23

6.4 Van xả nhanh: 26

6.5 Van chân không: 26

(5)

5

6.7 Van tuần tự: 28

7 Các loại van thủy lực 29

8 Thiết bị phụ hệ thống thủy lực Error! Bookmark not defined BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN + ĐIỆN KHÍ NÉN 32

1 Biểu đồ trạng thái 32

2 Phương pháp thiết kế mạch khí nén phần mềm Festo FluidSim 33

2.1 Các phương pháp điều khiển 33

2.2 Giới thiệu chức phần mềm FluidSim Hydraulics 48

2.3 Thư viện ký hiệu – giao diện 48

2.4 Thao tác thiết kế 51

2.5 Mô 54

BÀI 4: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY DẬP DÙNG CẢM BIẾN ĐIỆN CẢM 55

1 Khái niệm ký hiệu cảm biến điện cảm 55

2 Yêu cầu công nghệ: 56

3 Sơ đồ hành trình bước: 56

4 Sơ đồ mạch động lực: 56

5 Nguyên lý hoạt động: 57

6 Các sai hỏng thường gặp - nguyên nhân phòng ngừa 57

7 Lắp đặt mạch mơ hình 57

7.1 Công tác chuẩn bị: 57

7.2: Các bước tiến hành: 58

BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY LẮP RÁP DÙNG CẢM BIẾN ĐIỆN DUNG 60

1 Khái niệm ký hiệu cảm biến điện dung 60

4 Sơ đồ mạch điện – khí nén: 62

7.2 Các bước tiến hành: 63

BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN DÙNG CẢM BIẾN QUANG ĐIỆN 65

1 Khái niệm ký hiệu cảm biến quang điện 65

(6)

6

4 Sơ đồ mạch điện – khí nén: 67

7 Lắp đặt mạch mô hình 68

7.1 Cơng tác chuẩn bị: 68

BÀI 7: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN THỦY LỰC 70

1 Giới thiệu chức phần mềm FluidSim Hydraulics 70

2 Thư viện ký hiệu 70

3 Thao tác thiết kế 71

4 Mô 74

BÀI 8:LẮP ĐẶT MẠCH THỦY LỰC ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY 76

BÀI 9:LẮP ĐẶT MẠCH THỦY LỰC 80

5.1 Cơng tác chuẩn bị: 82

(7)

7

CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN

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

Tên mô đun: Lắp đặt bảo trì hệ thống khí nén-thủy lực Mã mơ đun: MĐ20

I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN:

- Vị trí: Trước học mơn học cần hồn thành mơn học sở, đặc biệt môn học, mô đun: Mạch điện, Điện tử bản, Đo lường điện Trang bị điện

- Tính chất: Là mơn học chun mơn nghề, thuộc mơn học nghề bắt buộc II MỤC TIÊU MƠ ĐUN:

Sau học xong mô đun này, học sinh – sinh viên có khả năng: - Về kiến thức:

 Phân tíchcơ sở tính tồn khả ứng dụng hệ thống khí nén

 Phân tích thành phần cấu tạo nên hệ thống khí nén

 Phân tích khái niệm truyền động thủy lực

 Xác định thông số áp suất lưu lượng

 Phân tích ưu-nhược điểm hệ thống khí nén-thủy lực

 Phân tíchnhiệm vụ, nguyên lý hoạt động xy lanh,van đảo chiều, nút nhấn, cấu chấp hành, công tắc hành trình……

 Biết biểu diễn biểu đồ trạng thái để thể yêu cầu công nghệ mạch điện khí nén

 Hiểu vận dụng phương pháp thiết kế vào thiết kế mạch khí nén phần mềm Festo FluidSim

 Phân tích khái niệm ký hiệu cảm biến điện cảm;

 Phân tích nguyên lý hoạt động mạch máy dập tự động

 Phân tích khái niệm ký hiệu cảm biến điện dung;

 Phân tích nguyên lý hoạt động mạch máy lắp ráp

 Lắp đặt vận hành mạch điện- khí nén mạch máy lắp ráp yêu cầu kỹ thuật

 Phân tích khái niệm ký hiệu cảm biến quang điện;

 Phân tích nguyên lý hoạt động mạch máy khoan

 Sử dụng phần mềm FluidSim Hydraulics để thiết kế mô mạch thủy lực nâng cao

 Phân tích nguyên lý hoạt động mạch thủy lực điều khiển tay, piston

- Về kỹ năng:

(8)

8

 Lắp đặt vận hành mạch điện- khí nén mạch máy dập tự động yêu cầu kỹ thuật

 Lắp đặt vận hành mạch điện- khí nén mạch máy khoan yêu cầu kỹ thuật

 Lắp đặt vận hành mạch thủy lực piston yêu cầu

 Lắp đặt vận hành mạch thủy lực hai piston yêu cầu

 Kiểm tra tối ưu mạch thiết kế - Về lực tự chủ trách nhiệm:

Người học có khả làm việc độc lập làm nhóm, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn học tập rèn luyện, có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm công việc

(9)

9

BÀI CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ NÉN – THỦY LỰC Giới thiệu:

Bài trình bày khái niệm phương trình cơng thức tính tốn hệ thống khí nén-thủy lực

Mục tiêu:

- Biết sở tính tồn khả ứng dụng hệ thống khí nén - Phân tích thành phần cấu tạo nên hệ thống khí nén

- Trình bày khái niệm truyền động thủy lực - Xác định thông số áp suất lưu lượng - Trình bày ưu-nhược điểm hệ thống khí nén-thủy lực 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:là 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 khơng khí theo tiêu chuẩn Iso:

N/m2 , kN/m2 , pa, kpa

1.2.3 Các đơn vị thường dùng: kg/cm2 , bar N2

78 % O2

(10)

10

1.2.4.Đơn vị áp suất: kN/m2, kpa, bar, kg/cm2 , psi bar = 100kpa = 100kN/m2 = 14,5psi

1 kg/cm2 = 0,981 bar = 14,2233 psi psi = 0,0689 bar = 0,0702 kg/cm2

1.3 Phương trình trạng thái nhiệt động học:

Giả thiết khí nén hệ thống gần lý tưởng Phương trình trạng thái nhiệt tổng quát 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) 1.3.1 Định luật Boyle- Mariotte:

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

pabs.V = số (1-2)

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

1.3.2 Định luật Gay – Lussac:

(11)

11

Hình 1.3: Sự thay đổi thể tích áp suất số

Trong đó:

T1 : nhiệt độ thời điểm tích V1 (K)

T2 : nhiệt độ thời điểm tích V2 (K)

Hình1 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)

1.3.3 Định luật Gay – Lussac:

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

Hình 1.4: Sự thay đổi áp suất thể tích số

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

(12)

12

hay:

1.3.4 Phương trình dịng chảy liên tục:

Lưu lượng (Q) chảy đường ống từ vị trí (1) đến vị trí (2) khơng đổi (const) Lưu lượng Q chất lỏng qua mặt cắt A ống toàn ống(điều kiện liên tục)

Ta có phương trình dịng chảy sau: Q = A.v = số (const)

Với v vận tốc chảy trung bình qua mặt cắt A Nếu tiết diện chảy hình trịn, ta có: Q1 = Q2 hay v1.A1 = v2.A2

Trong đó:

Q1[m3/s], v1[m/s], A1[m2], d1[m] lưu lượng dòng chảy, vận tốc dòng

chảy, tiết diện dòng chảy đường kính ống vị trí 1;

Q2[m3/s], v2[m/s], A2[m2], d2[m] lưu lượng dòng chảy, vận tốc dịng

chảy, tiết diện dịng chảy đường kính ống vị trí 1.3.5 Phương trình Bernulli:

Tổng lượng dòng chảy thủy lực bảo tồn khơng có lượng , lượng từ bên tác động vào hệ thống lượng bao gồm:

- Thế (sức áp trọng lực) phụ thuộc vào chiều cao cột chất lỏng áp suất thủy tĩnh

(13)

13

2 Khả ứng dụng khí nén : 2.1 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 lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói bao bì cơng nghiệp hóa chất…

2.2 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 cơng suất khoảng 2,5 kw Cũng máy mài với công 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

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

(14)

14

Hình 1.5: Máy hàn điểm Hình 1.6: Máy khoan

Hình 1.7: Dụng cụ cầm tay khoan tay dụng

Hình 1.8: Hệ thống lắp ráp ơtơ Hình 1.9: Hệ thống điều khiển tự động 3 Ưu- nhược điểm hệ thống truyền động khí nén

3.1 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

(15)

15

3.2 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

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?

(16)

16

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

Bài trình bày cấu tạo, ký hiệu phần tử hệ thống khí nén-thủy lực

Mục tiêu:

- Phân tíchnhiệm vụ, nguyên lý hoạt động xy lanh,van đảo chiều, nút nhấn, cấu chấp hành, công tắc hành trình……

- Lắp đặt vận hành loại van khí nén, thủy lực

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo thực tập mơn học

Nội dung chính: 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 gi trị tín hiệu vào, phần tử mạch như: nút nhấn, công tắc hành trình, cảm biến,…

- Phần tử xử lý tín hiệu: tín hiệu vo 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 dịng 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 lò xo

(17)

17

- Xy lanh tác động phía, piston có trục

Hình 4.2: xy lanh tác động phía 2.2 Động khí nén:

(18)

18

Hình 4.3: 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 Van 2/2:

- Chỉ số đầu số cổng

- Chỉ số thứ số vị trí (số vng)

Sự chuyển đổi nịng van biểu diễn vng liền nhau, dịng lượng di chuyển theo chiều mũi tên, bị chặn lại chữ ký hiệu chữ T Nguyên lý hoạt động:

(19)

19

Hình 4.4: van đảo chiều khơng trì 3/2 - Ký hiệu:

2

1

12

- Van đảo chiều trì 5/2:

Hình 4.5: van đảo chiều trì 5/2 - Ký hiệu:

4

5

1

(20)

20

4 Nút nhấn: 4.1 Nút nhấn 3/2:

- Nút nhấn 3/2 thường đóng khơng trì:

1

- Nút nhấn 3/2 thường mở khơng trì :

1

4.2 Nút nhấn 5/2:

- Nút nhấn 5/2 khơng trì

4

5

3

- Nút nhấn 5/2 trì (công tắc)

4

5

3

5 Cơng tắc hành trình:

5.1 Cơng tắc hành trình tác động hai chiều:

Hình 4.6: cơng tắc hành trình tác động hai chiều - Ký hiệu:

2

1

2

1

(21)

21

5.2 Công tắc hành trình tác động chiều

Hình 4.7: cơng tắc hành trình tác động chiều - Ký hiệu:

2

1

2

1

Loại thường đóng Loại thường mở

6 Van tiếc lưu:

Hình 4.8: van tiếc lưu - Ký hiệu:

100%

Van tiếc lưu chiều Van tiếc 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

(22)

22

Hình 4.9: Van OR - Ký hiệu:

1

2

Van có cổng vào E1 , E2, cổng A Khi E1 làm việc E2 bị đóng(

do 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 6.1.2 Van AND:

Hình 4.10: Van AND - Ký hiệu:

1

2

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

(23)

23

6.2 Van trì hỗn thời gian:

6.2.1 Van trì hỗn thời gian thường đóng:

Hình 4.11: Van trì hỗn thời gian thường đóng - Ký hiệu:

100%

2

1 12

3

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

6.2.2 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 thông nhau, khí ngồi Kết cổng cổng bị ngắt sau thời gian trì hỗn

- Ký hiệu:

100%

2

1 10

3

6.3 Van áp suất: 6.3.1 Van an toàn: Nguyên lý làm việc

(24)

24

Hình 4.12: Van an tồn - Ký hiệu:

6.3.2 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

6.3.3 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.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

(25)

25

Hình 4.13: Van điều chỉnh áp suất 6.3.4 Rơ le áp suất:

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

Trong hệ thống điều khiển điện- khí nén, rơ le áp st 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

(26)

26

6.4 Van xả nhanh:

Hình 4.15: Van xả nhanh

Van có cổng vào 1, cổng xả Thì khí nén vào cổng đẩy viên bi màng ngăn đóng cổng lại, lúc dịng khí nén qua cổng tác động đến xy lanh đẩy piston duỗi Khi piston thụt vào, áp lực khí nén đẩy viên bi đóng cổng 1, lúc cổng thơng khí ngồi Van dùng để xả lượng khí lớn ngồi nhanh chóng nên tăng tốc độ thụt vào piston

6.5 Van chân không:

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

Hình 4.16: Van chân khơng - Ký hiệu:

P

U

(27)

27

Ta có lực hút chân khơng:

Giới thiệu Van chân không VSMR Series

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

Hình 4.17: Van chân khơng VSMR Series - Độ chân không max: -26.5 inHg (-90kPa)

- Lưu lượng dòng chảy: 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

(28)

28

6.6 Van kiểm tra: (Van chiều)

Hình 4.18: Van kiểm tra - Ký hiệu:

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

6.7 Van tuần tự:

Hình 4.18: Van

(29)

29

7 Các loại van thủy lực

Sơ đồ nguyên lý kết cấu van an toàn đơn giản nhất:

+Van lắp ép mặt phẳng cạnh hai cấp:

+Van có điều khiển xả tải van điện từ kiểu lắp mặt phẳng cạnh:

+Van an toàn chỉnh hai chế độ áp suất kiểu lắp mặt phẳng cạnh:

(30)

30

+Van an tồn kiểu lắp mặt phẳng ngang có xả tải van điện từ:

+Van an toàn kiểu lắp mặt phẳng ngang với hai chế độ áp suất:

(31)

31

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

(32)

32

BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN + ĐIỆN KHÍ NÉN Giới thiệu:

Bài tìm hiểu phần mềm FluidSim Hydraulics, trình bày cách thiết kế mạch khí nén- điện khí nén

Mục tiêu:

- Biết biểu diễn biểu đồ trạng thái để thể yêu cầu công nghệ mạch điện khí nén

- Hiểu vận dụng phương pháp thiết kế vào thiết kế mạch khí nén phần mềm Festo FluidSim

- Rèn luyện tính chủ động, tư khoa học, nghiêm túc công việc Nội dung chính:

1 Biểu đồ trạng thái Ký hiệu

Hình 3.1: Ký hiệu biểu diễn biểu đồ trạng thái 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

(33)

33

- Trục tọa độ nằm ngang biểu diễn bước thực thời gian hành trình

- Hành trình làm việc chia thành bước Sự thay đổi trạng thái bước được biểu diễn nét đậm Sự liên kết tín hiệu biểu diễn đường nét nhỏ chiều tác động biểu diễn mũi tên

Ví dụ1: 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 5.2 - 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 3.2: Biểu đồ trạng thái xylanh A

4 14 12 3 3 1 1

1

A

O R A ND

Hình 3.3: Sơ đồ mạch khí nén quy trình điều khiển xy lanh A 2 Phương pháp thiết kế mạch khí nén phần mềm Festo FluidSim 2.1 Các phương pháp điều khiển

Bao gồm:

(34)

34

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

- Điều khiển theo nhịp 2.1.1 Điều khiển tay:

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

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

(35)

35

Hình 3.5: Mạch điều khiển trực tiếp sử dụng hai phần tử Điều khiển gián tiếp:

- Pittong duỗi thụt điều khiển phần tử nhớ

Hình 3.6: Điều khiển gián tiếp

(36)

36

Hình 3.7: Mạch điều khiển gián tiếp xylanh tác động chiều 2.1.2 Điều khiển tùy động theo thời gian:

(37)

37

Hình 3.8: Điều khiển tùy động theo thời gian - Điều khiển tùy động theo thời gian có chu kỳ tự động (Hình 6.19)

(38)

38

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 theo đường van tiết lưu van chiều

4

5

3

60%

2

1

Hình 3.10: Điều khiển vận tốc van tiết lưu - Điều khiển vận tốc van khí nhanh

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

Hình 3.11: Điều khiển vận tốc van khí nhanh 2.1.3 Điều khiển tùy động theo hành trình:

Cơ sở lý thuyết điều khiển tùy động theo hành trình vị trí cơng tắc hành trình Khi bước thực mạch điều khiển có lỗi mạch điều khiển không hoạt động

(39)

39

Hình 3.12: Điều khiển tùy động theo hành trình mộtxylanh - Điều khiển tùy động theo hành trình xylanh có chu kỳ tự động

(40)

40

Hình 3.13: Điều khiển tùy động theo hành trình xylanh có chu kỳ tự động - Điều khiển tùy động theo hành trình với xylanh có phần tử thời gian giới hạn dừng pittong cuối hành trình ( hình 6.24)

Hình 3.14: Điều khiển tùy động theo hành trình xylanh có phần tử thời gian Ví dụ 1: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phương pháp điều khiển tùy động hành trình thiết bị khoan với biểu đồ trạng thái sau : (Hình 6.25)

(41)

41

Hình 3.15 Sơ đồ khí nén điều khiển xylanh hoạt động chu kỳ Điều khiển với chu kỳ tự động

Hình 3.16: Sơ đồ khí nén điều khiển xylanh với chu kỳ tự động lặp lại 2.1.4 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

(42)

42

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

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

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

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 Bước 1: Vẽ sơ đồ hành trình bước:

Bước 2: Chia tầng: A + B + B – A –

Bước 3: Sơ đồ tác động đến van ( sơ đồ hành trình hoạt động tuần tự):

A + B + B – A –

Bước 4: Vẽ mạch động lực cụm đảo tầng:

T T

( T1 ) ( T2 )

A1 B0

(43)

43

4

5

3

A+ A

-60% A1 A0

B+ B

-60% B1 B0 T T E1 E2

Bước 5: Vẽ mạch điều khiển:

4

5

3

A+ A

-60% A1 A0

B+ B

-60% B1 B0 T T E1 E2 3 A0 START/STOP A1 B0 B1

Hình 3.17: Mạch khí nén tầng điều khiển xylanh Cụm đảo tầng:

(44)

44

T 1

T 2

- tầng:

4 E2 T T T E1 E3

- tầng:

4 E2 T T T E3 T 4 E1 E4

Ví dụ 2: Thiết kế mạch Khí nén hoạt động theo trình tự sau: A+ A- B+ B- Hình 3.18: Cụm đảo tầng tầng

Hình 3.19: Cụm đảo tầng tầng

(45)

45 E2 T T T E1 E3 A+ A-A0 A1 B+ B-B0 B1 P E A1 A0 B1 B0

Hình 3.21 Sơ đồ khí nén tầng điều khiển xylanh với chu kỳ tự động lặp lại 2.1.5 Điều khiển theo nhịp:

Các phương pháp điều khiển có đặc điểm thay đổi quy trình cơng nghệ hay u cầu đề ra, đòi hỏi phải thiết kế lại mạch điều khiển Như nhiều công sức thời gian Phương pháp điều khiển theo nhịp khắc phục nhược điểm

(46)

46

- Cấu tạo khối nhịp điều khiển gồm phần tử: Phần tử AND, phần tử nhớ phần tử OR

Hình 3.22: Cấu tạo khối nhịp điều khiển

- Nguyên tắc thực điều khiển theo nhịp là: Các bước thực xảy Nghĩa lệnh nhịp thực xong thơng báo cho nhịp đồng thời xóa nhịp thực trước

- Tín hiệu Yn tác động (ví dụ: tín hiệu khởi động), tín hiệu điều khiển A1 có giá

trị thấp, đồng thời tác động vào nhịp trước Zn-1 để xóa lệnh thực trước

đó, chuẩn bị cho nhịp với tín hiệu vào X1 Như khối

nhịp điều khiển thực chức năng: + Chuẩn bị cho nhịp

+ Xóa lện nhịp trước

+ Thực lệnh tín hiệu điều khiển

Trong thực tế có loại khối điều khiển theo nhịp:

Hình 3.24: Biểu diễn đơn giản chuỗi điều khiển theo nhịp - Loại ký hiệu TAA.(hình vẽ 6.43): Khi cổng Yn có giá trị L, van đảo chiều

(phần tử nhớ) đổi vị trí:

(47)

47

+ Tín hiệu cổng A có giá trị L

+ Chuẩn bị cho nhịp phần tử AND tín hiệu X + Đèn tín hiệu sáng

+ Phần tử nhớ nhịp trước trở reset

- Loại ký hiệu TAB (hình vẽ 6.44): loại thường đặt vị trí cuối chuỗi điều khiển theo nhịp Ngược lại với kiểu TAA, kiểu TAB phần tử OR nối với cổng Yn Khi cổng L có nén tồn khối chuỗi điều khiển

(trừ khối cuối cùng) trở vị trí ban đầu Như khối kiểu TAB có chức điều kiện để chuẩn bị khởi động Khi cổng Yn có giá trị L, van đảo

chiều đổi vị trí:

+ Tín hiệu cổng A có giá trị L

+ Chuẩn bị cho nhịp phần tử AND tín hiệu X + Đèn tín hiệu sáng

+ Phần tử nhớ nhịp trước trở vị trí Reset

Hình 3.25: Khối kiểu TAA Hình 3.26: Khối kiểu TAB

Hình 3.27: khối kiểu TAC

- Loại ký hiệu TAC (viết tắt loại C): Khơng có phần tử nhớ phần tử OR Như loại

(48)

48

Ví dụ: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phương pháp điều khiển nhịp với biểu đồ trạng thái xylanh sau:

Hình 3.28.Biểu đồ trạng thái xylanh 2.2 Giới thiệu chức phần mềm FluidSim Hydraulics

FluidSIM phần mềm hoàn hảo cho sáng chế, mô phỏng, giảng dạy nghiên cứu mạch điện-khí nén, thủy lực mạch số Tất chức chương trình tương tác với cách trơn tru, kết hợp hình thức đa phương tiện nguồn thông tin khác biểu mẫu truy nhập cách dễ dàng FluidSIM kết hợp trình biên tập sơ đồ mạch trực quan với mô tả chi tiết tất thành phần, ảnh cấu thành, hoạt ảnh hình chiếu cắt chuỗi video

Các điểm bật:

- Các thư viện thành phần mở rộng tùy chỉnh - Ký hiệu phận cấu thành theo DIN ISO 1219

- Có nhiều chức CAD chức cải thiện đáng kể (căn chỉnh, nhóm vẽ layer…)

- Mô-đun xây dựng van

- Chức in ấn với nhiều khả tùy chỉnh khác

- Các phiên danh sách phần tự động hóa tùy chỉnh - Bộ mô tả kết nối

- Bộ ghi thể trực quan giá trị ấn định

- Hỗ trợ đơn vị đo không thuộc hệ đo lường quốc tế (lbf, psi, gal) - Giao diện thích hợp

- Tài liệu giảng dạy sửa đổi cập nhật - Được tối ưu hoá cho Windows 98/ME/2000/XP

Với phiên festo fluidsim 4.2 (chỉ sử dụng thiết kế mạch điều khiển khí nén, điện – khí nén):

- Sự mơ thành phần số

- Đánh số đường dẫn hành chuyển đổi bảng phần tử cách tự động

- Thư viện sơ đồ mạch mở rộng sửa đổi

- Hiển thị giá trị thành phần với đếm xử lý độ trễ - Các giá trị điều chỉnh có xylanh khí nén - Van tiết lưu chạy khí nén

2.3 Thư viện ký hiệu – giao diện

(49)

49

(50)

50

Hình 3.30: Các phần tử cung cấp Hình 3.31: Các thiết bị truyền động

Hình 3.32: Các thiết bị van điều khiển

(51)

51

2.4 Thao tác thiết kế

Để lấy linh kiện từ bên thư viện vào vùng vẽ, bạn nhấp vào linh kiện cần sử dụng giữ chuột lôi thả vào vùng vẽ, linh kiện thả qua

(52)

52

Tiếp theo bạn phải khai báo tín hiệu tác động cho van đảo chiều khí nén, chọn “van đảo chiều khí nén 3/2, tác động nút nhấn, phục hồi lò xo” theo khai báo hình bên

(53)

53

Sau bước ta có van đảo chiều hồn chỉnh

Ta van đảo chiều 3/2 hồn chỉnh

Tiếp bạn tiến hành nối dây khí nén cách click chuột vào nốt, sau rê chuột đến nốt lại thả nối hết mạch

Các bạn ý ngõ xả khí cần khai báo dạng đầu giảm chấn hình

(54)

54

2.5 Mô

Mạch hồn chỉnh mơ

Câu 1: Nêu phương pháp điều khiển mạch khí nén- điện khí nén? Câu 2: Thiết kế mơ phong phần mềm festo fluidsim 4.2

 Hãy thiết kế mạch điều khiển khí nén hoạt động lặp lại theo sau: A+ B+ A- B-

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

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

(55)

55

BÀI 4: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY DẬP DÙNG CẢM BIẾN ĐIỆN CẢM Giới thiệu:

Bài thiết kế mạch điện khí nén Lắp đặt mạch máy dập dùng cảm biến điện cảm

Mục tiêu:

- Phân tích khái niệm ký hiệu cảm biến điện cảm; - Phân tích nguyên lý hoạt động mạch máy dập tự động

- Lắp đặt vận hành mạch điện- khí nén mạch máy dập tự động yêu cầu kỹ thuật

- Đảm bảo an toàn cho người thiết bị

- Có ý thức kỹ luật, phát huy tính sáng tạo công việc 1 Khái niệm ký hiệu cảm biến điện cảm

Cấu trúc:

Hình 4.1: Cấu tạo cảm biến tiệm cận điện cảm Một cảm biến tiệm cận điện cảm gồm có khối chính:

Cuộn dây lõi ferit Mạch dao động Mạch phát Mạch đầu

Nguyên lý hoạt động:

Hình 4.2: Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận điện cảm

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

(56)

56

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

Ký hiệu phần mềm festo fluidsim 4.2

2 Yêu cầu công nghệ:

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

3 Sơ đồ hành trình bước:

4 Sơ đồ mạch động lực:

4

5

3 Y

A1

70%

(57)

57 0V K +24V A1 Y K K STOP START

1

2 5 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 lị 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

6 Các sai hỏng thường gặp - nguyên nhân phòng ngừa

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

7 Lắp đặt mạch mơ hình 7.1 Cơng tác chuẩn bị:

7.1.1 Nghiên cứu sơ đồ mạch: - Phân tích sơ đồ mạch

- Xác định cách thức lắp đặt mạch 7.1.2 Thiết bị:

(58)

58

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

- Công tắc - Rơ le

- Van tiết lưu chiều 7.1.3 Vật tư:

- Ống dẫn khí nén - Dây điện

7.1.4 Dụng cụ: VOM, tuốt nơ vít 7.2: Các bước tiến hành:

7.2.1.Lựa chọn, kiểm tra phần tử: - Nút nhấn:

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

7.2.2 Bố trí thiết bị:

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

7.2.3 Lắp đặt mạch: - Lắp mạch động lực

4 Y A1 70%

(59)

59

0V

K +24V

A1

Y K

K

STOP STAR T

1

2

+ Lắp điểm dây âm trước

+ Lắp từ xuống, từ trái sang phải 7.2.4 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 7.2.5 Vận hành mạch:

Cấp nguồn khí nén, điện

- Nhấn Start mạch hoạt động - Nhấn Stop để dừng mạch cần CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

(60)

60

BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY LẮP RÁP DÙNG CẢM BIẾN ĐIỆN DUNG

Giới thiệu:

Bài thiết kế mạch điện khí nén lắp đặt mạch máy lắp ráp dùng cảm biến điện dung

Mục tiêu:

- Phân tích khái niệm ký hiệu cảm biến điện dung; - Phân tích nguyên lý hoạt động mạch máy lắp ráp

- Lắp đặt vận hành mạch điện- khí nén mạch máy lắp ráp yêu cầu kỹ thuật

- Có ý thức kỹ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc 1 Khái niệm ký hiệu cảm biến điện dung

Cấu trúc:

Hình 5.1: Cấu tạo cảm biến tiệm cận điện dung Cảm biến tiệm cận điện dung gồm bốn phận :

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 mơi 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

(61)

61

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

(62)

62

4 Sơ đồ mạch điện – khí nén:

4 A+ A-60% A0 A1 B+ B-60% B0 B1 +24V 0V START K B0 K T2 K K T1 B1

A+ B+ A-

B-A1 A0

1

8

2

5 Nguyên lý hoạt động:

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

(63)

63

1 Dây đấu không theo màu xanh, đỏ chạm

- Đấu ngắn mạch

Đấu dây không theo quy ước: đỏ nguồn (+), xanh nguồn(-)

Đo kiểm, nối lại - Đấu dây lại theo quy ước

2 Đầu dây chồng chéo không thẩm mỹ

Chọn cỡ dây không phù hợp Chọn lại cỡ dây Mạch chạy khơng

đúng hành trình

Xác định nhầm đầu dây van điện từ

Kiểm tra xác định lại 7 Lắp đặt mạch mơ hình

7.1 Công tác chuẩn bị:

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

- Rơ le

7.1.4 Dụng cụ: VOM, tuốt nơ vít 7.2 Các bước tiến hành:

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

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

(64)

64

- Lắp mạch điều khiển:

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

Nhấn START, đo điện trở K 7.2.5 Vận hành mạch:

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

- Nhấn( Mở) STAR để dùng mạch

(65)

65

BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN DÙNG CẢM BIẾN QUANG ĐIỆN

Giới thiệu:

Bài thiết kế mạch điện khí nén lắp đặt mạch máy khoan dùng cảm biến quang điện

Mục tiêu:

- Phân tích khái niệm ký hiệu cảm biến quang điện; - Phân tích nguyên lý hoạt động mạch máy khoan

- Lắp đặt vận hành mạch điện- khí nén mạch máy khoan yêu cầu kỹ thuật

- Có ý thức kỹ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc 1 Khái niệm ký hiệu cảm biến quang điện

Cấu trúc:

Hình 6.1: Cấu tạo cảm biến quang điện Ký hiệu phần mềm festo fluidsim 4.2

(66)

66

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

Hình 6.2 Máy khoan 3 Sơ đồ hành trình bước:

(67)

67

4 Sơ đồ mạch điện – khí nén:

4 A+ A-60% A0 A1 B+ B-60% B0 B1 +24V 0V START K A0 K T2 K K T1 B1

A+ B+ B-

A-A1 B0

SET SET

1

2

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

Chọn cỡ dây không phù hợp Chọn lại cỡ dây Mạch chạy không

đúng hành trình

(68)

68

7 Lắp đặt mạch mơ hình 7.1 Cơng tác chuẩn bị:

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

- Rơ le

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

(69)

69

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

Nhấn START, đo điện trở K 7.2.5 Vận hành mạch:

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

- Nhấn( Mở) STAR để dùng mạch

(70)

70

BÀI 7: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN THỦY LỰC Giới thiệu:

Bài tìm hiểu phần mềm FluidSim Hydraulics, trình bày cách thiết kế mạch khí nén- điện khí nén

Mục tiêu:

- Sử dụng phần mềm FluidSim Hydraulics để thiết kế mô mạch thủy lực nâng cao

- Kiểm tra tối ưu mạch thiết kế

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo thực tập mơn học

Nội dung chính:

1 Giới thiệu chức phần mềm FluidSim Hydraulics

Hình 3.29: Giao diện 2 Thư viện ký hiệu

(71)

71

Hình 3.32: Các thiết bị van điều khiển

Hình 3.33: Các thiết bị điều khiển điện Hình 3.34: Các thiết bị cổng logic 3 Thao tác thiết kế

(72)

72

Bằng cách tương tự bạn lấy phần tử nguồn, xylanh khí nén van tiết lưu chiều, để xoay phần tử bạn chọn phần tử đó, click chuột phải chọn lệnh Rotate

(73)

73

(74)

74

Ta van đảo chiều 3/2 hồn chỉnh

Tiếp bạn tiến hành nối dây khí nén cách click chuột vào nốt, sau rê chuột đến nốt cịn lại thả nối hết mạch

Các bạn ý ngõ xả khí cần khai báo dạng đầu giảm chấn hình

(75)

75

Mạch hồn chỉnh mơ CÂU HỎI BÀI TẬP BÀI

Câu 1: Thiết kế mô phong phần mềm festo FluidSim Hydraulics Hãy thiết kế mạch điều khiển thủy lực hoạt động lặp lại theo sau: A+ B+ A- B-

(76)

76

BÀI 8:LẮP ĐẶT MẠCH THỦY LỰC ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY Giới thiệu:

Bài trình bày nguyên lý lắp đặt mạch thủy lực điều khiển tay

Mục tiêu:

- Phân tích nguyên lý hoạt động mạch thủy lực điều khiển tay - Lắp đặt vận hành mạch thủy lực yêu cầu kỹ thuật

- Có ý thức kỹ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc Nội dung chính:

1 u cầu cơng nghệ:

Khi có tín hiệu tác động tay, xinh lanh A mang đầu dập tịnh tiến xuống để dập chi tiết Xinh lanh A lùi thả tay

(77)

77

Sơ đồ mạch động lực:

Sơ đồ mạch điều khiển:

- Khi tác động tay piston duỗi chậm để dập chi tiết

- Trong trình piston duỗi để dập, muốn thụt nhanh ta thả tay 4 Các sai hỏng thường gặp - nguyên nhân phòng ngừa

(78)

78

Chọn cỡ dây không phù hợp Chọn lại cỡ dây Mạch chạy không

đúng hành trình

Các phần tử điện khí nén:

- Dầu

5.2.1.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 van điện từ: dùng VOM để thang đo điện trở- đo cuộn hút van điện từ

(79)

79

5.2.4 Kiểm tra mạch:

- Đặt đầu VOM vào đầu cấp nguồn mạch 5.2.5 Vận hành mạch:

Cấp nguồn khí nén, điện, dầu

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

(80)

80

BÀI 9:LẮP ĐẶT MẠCH THỦY LỰC Giới thiệu:

Bài trình bày nguyên lý lắp đặt mạch thủy lực Mục tiêu:

- Phân tích nguyên lý hoạt động mạch thủy lực điều khiển piston - Lắp đặt vận hành mạch thủy lực yêu cầu kỹ thuật

- Có ý thức kỹ luật, phát huy tính sáng tạo cơng việc Nội dung chính:

Đưa chi tiết cần khoan vào vị trí cần khoan, ta ấn nút Start PB, đầu khoan tịnh tiến đến khoan chi tiết Đạt đến chiều sâu cần thiết (S2) đầu khoan tự động quay Trong trình khoan xảy cố ta ấn nút Stop PB đầu khoan tự động lùi

(81)

81

+ Phương trình điều khiển: + Phương trình tải:

Sơ đồ mạch điều khiển:

(82)

82

- Cuối hành trình tác động S2, lực đàn hồi lị xo làm vị trí nịng van dịch chuyển vị trí ban đầu nên piston 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

Chọn cỡ dây không phù hợp Chọn lại cỡ dây Mạch chạy khơng

đúng hành trình

Các phần tử điện khí nén:

- Dầu

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

(83)

83

Cách kiểm tra van điện từ: dùng VOM để thang đo điện trở- đo cuộn hút van điện từ

5.2.4 Kiểm tra mạch:

(84)

84

Cấp nguồn khí nén, điện, dầu

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

(85)

85

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Phạm Công Ngô, “Lý thuyết điều khiển tự động” Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1996

[2] Trần Chấn Chỉnh – Lê Thị Minh Nghĩa, “Cơ học chất lỏng kỹ thuật” Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1992

[3] Nguyễn Ngọc Phương, “Hệ thống điều khiển khí nén” Nhà xuất giáo dục, 1999

Nhà xuất giáo dục, 1999

[4] Trần Dỗn Đình – Hà Văn Vui –Đỗ Văn Chi, “Truyền dẫn thủy lực chế tạo máy”

Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1984

[5] Nguyễn Ngọc Cẩn, “Truyền dẫn dầu ép máy cắt kim loại” Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1978

[6] Ron Tocci, “Digiatal System” Prentice-Hall

[7] Robert N.Bateson, “Introduction To Control System Technology” Maxwell Macmillan International Editions