Bài giảng kỹ thuật thủy lực và khí nén

Kỹ thuật Thủy lực Khí nén Bài Giảng TS Phan Tấn Tùng KỸ THUẬT THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN TS Phan Tấn Tùng Bộ môn Cơ Điện Tử - Khoa Cơ Khí Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM - Đại học Quốc gia Tp HCM 2009 Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT THỦY LỰC Lịch sử phát triển kỹ thuật thủy lực (Sinh viên tự tổng hợp tài liệu) Phạm vi ứng dụng ưu nhươc điểm Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng Một số tính chất định luật vật lý ứng dụng thủy lực Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực TS Phan Tấn Tùng Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng Tiêu chuẩn ISO ký hiệu phần tử thủy lực 4.1 Ống dẫn dầu Đường ống dẫn dầu Đường ống dầu điều khiển Đường ống dầu rò 4.2 Van áp suất 4.2.1 Van tràn van an toàn 4.2.2 Van giảm áp 4.2.3 Van cản Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng 4.2.4 Rơ le áp suất 4.3 Van phân phối Nhiệm vụ: dùng để đóng mở ống dẫn dầu để khởi động hay đảo chiều cấu tác động xi lanh, động dầu Số cửa: số lỗ dẫn dầu vào/ra van Số vị trí: số vị trí trượt van thực 4.3.1 Van cửa vị trí (van 2/2) 4.3.2 Van cửa vị trí (van 3/2) 4.3.3 Van cửa vị trí (van 4/2) Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng 4.3.4 Van cửa vị trí (van 4/3) 4.3.5 Van cửa vị trí (van 5/3) 4.3.6 Cơ cấu tác động điều khiển van Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng c/Loại tác động nam châm điện d/ Loại tác dụng nam châm điện có phụ trợ thủy lực e/ Loại tác dụng khí nén Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng f/ Van tỷ lệ g/ Van servo 4.4 Van chặn Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực TS Phan Tấn Tùng Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng 4.5 Van lưu lượng (van tiết lưu) Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực 10 Cảm biến tia phản hồi Cảm biến tia qua khe hở Hết chương 12 Chương 13: CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG KHÍ NÉN Biểu đồ trạng thái Các phương pháp điều khiển Điều khiển tay Điều khiển trực tiếp Điều khiển gián tiếp Biểu đồ trạng thái Điều khiển theo thời gian Điều khiển theo thời gian có chu kỳ tự động Điều khiển theo hành trình Điều khiển theo tầng Điều khiển theo nhịp Thiết kế mạch khí nén với sơ đồ Grafcet Để thực việc điều khiển tự động hệ thống khí nén theo chu trình cho trước dùng sơ đồ Grafcet để thiết kế cho hệ thống điều khiển ¾ Bước 1: chia chu trình thành nhiều giai đọan (bước), giai đọan cần xác đinh cơng việc, ví dụ thực hay số công việc đồng thời Ví dụ: Một chu trình làm việc có giai đọan, giai đọan piston A tiến, giai đọan piston B tiến, giai đọan piston B lùi, giai đọan piston A lùi ¾ Bước 2: Xác định tín hiệu thu nhận để kết thúc giai đọan chuyển sang giai đọan Ví dụ: Khi piston A tiến đến cuối hành trình, tác động lên cơng tắc hành trình làm xuất tín hiệu a1 để báo hiệu giai đọan kết thúc giai đọan bắt đầu ¾ Bước 3: thể chu trình làm việc sơ đồ Grafcet ¾ Bước 4: sử dụng phần tử khí nén khác (cơng tắc hành trình khí nén, nút nhấn khí nén, phần tử logic khí nén AND, OR, YES, NOT… ) để thiết kế hệ thống điều khiển dạng cácký hiệu Mỗi giai đọan đơn (bước) phải sử dụng để thực cơng việc chu trình bước ¾ Bước 5: Vẽ sơ đồ rõ kết hợp hệ thống điều khiển hệ thống động lực khí nén Ví dụ: Cho chu trình tự động hệ thống khí nén gồm xi lanh A B sau: (A+: piston A tiến, A-: piston A lùi, B+: piston B tiến, B-: piston B lùi) Giai đọan A+ công việc thực a1 tín hiệu m a0 chuyển giai đọan AB+ b0 B- b1 Chu trình họat động mơ tả sơ đồ Sơ đồ Grafcet Đầu tiên chu trình điều khiển giai đọan (giai đọan chờ) Khi có tín hiệu khởi động m chu trình điều khiển chuyển sang giai đọan piston A tiến hết hành trình, tác động lên cơng tắc cuối hành trình làm xuất tín hiệu a1 Chu trình điều khiển chuyển sang giai đọan piston B tiến hết hành trình, tác động lên cơng tắc cuối hành trình làm xuất tín hiệu b1 Chu trình điều khiển chuyển sang giai đọan piston B lùi hết hành trình, tác động lên cơng tắc cuối hành trình làm xuất tín hiệu b0 Chu trình điều khiển chuyển sang giai đọan piston A lùi hết hành trình, tác động lên cơng tắc cuối hành trình làm xuất tín hiệu a0 Chu trình điều khiển trở giai đọan (giai đọan chờ) Vẽ Sơ đồ Grafcet (hình bên trái) Bộ Bộ phần tử khí nén tích hợp bên phần tử nhớ, phần tử và, phần tử Nó có ngõ vào ngõ Các ngõ vào gồm: ¾ Ngõ P : ngõ vào nguồn khí nén (cung cấp lượng cho tuần tự) ¾ Ngõ R: ngõ đưa phần tử nhớ vị trí ban đầu (xóa nhớ) Thường sử dụng hệ thống điều khiển gặp cố, phải đưa vị trí ban đầu để khởi động lại chu trình ¾ Ngõ A: ngõ kích họat thứ N từ thứ N-1 ¾ Ngõ rn : ngõ vào tín hiệu điều khiển để chu trình chuyển sang bước (trong ví dụ tín hiệu từ cơng tắc hành trình) ¾ Ngõ vào xóa nhớ: phần tử thứ N+1 kích họat đưa tín hiệu vào ngõ để xóa nhớ phần tử thứ N Các ngõ gồm: ¾ Ngõ Sn : cung cấp tín hiệu cho van phân phối ( lọai van phân phối có trượt điều khiển tín hiệu khí nén) để điều khiển cấu chấp hành (xi lanh, động khí nén) Trong ví dụ ngõ Sn điều khiển van phân phối dùng để điều khiển piston A B ¾ Ngõ B: ngõ tín hiệu xóa nhớ thứ N-1 từ thứ N ¾ Ngõ nguồn khí nén để cấp khí cho ngõ vào P phần tử ¾ Ngõ tín hiệu đưa phần tử nhớ sau vị trí ban đầu (xóa nhớ) Hết chương 13 .. .Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng Một số tính chất định luật vật lý ứng dụng thủy lực Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực. .. trợ thủy lực e/ Loại tác dụng khí nén Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng f/ Van tỷ lệ g/ Van servo 4.4 Van chặn Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực Kỹ thuật. .. thuật Thủy lực Khí nén Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực TS Phan Tấn Tùng Kỹ thuật Thủy lực Khí nén TS Phan Tấn Tùng 4.5 Van lưu lượng (van tiết lưu) Chương Đại cương kỹ thuật thủy lực 10 Kỹ thuật