Giáo trình mô đun Điện khí nén (Nghề Điện Công nghiệp Trình độ cao đẳng)

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 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT) BÀ RỊA-VŨNG TÀU, NĂM 2020 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 tơi 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 thông tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 LỜI GIỚI THIỆU Cùng với phát triển không 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 Hà Quốc Trung BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU BÀI MỞ ĐẦU: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ NÉN 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 Khả ứng dụng khí nén: 11 Ưu- nhược điểm hệ thống truyền động khí nén: 13 BÀI 1: CUNG CẤP VÀ XỬ LÝ KHÍ NÉN 14 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 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 Khái niệm: 26 Cơ cấu chấp hành: 26 2.1 Xy lanh: 26 2.2 Động khí nén: 27 Van đảo chiều: 28 3.1 Van đảo chiều không trì 3/2: 29 3.2 Van đảo chiều trì 5/2: 29 Nút nhấn: 30 4.1 Nút nhấn 3/2: 30 4.2 Nút nhấn 5/2: 30 Cơng tắc hành trình: 31 Van tiếc lưu: 32 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 Van áp suất: 35 9.1 Van an toàn: 35 9.2 Van tràn: 36 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 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 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 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 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 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 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 Cơng tắc( nút nhấn trì): 70 Rơ le: 71 3.1 Rơ le đóng mạch ( cơng tắc tơ): 71 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 Cơng tắc hành trình 77 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 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 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 Kiến thức lý thuyết: 84 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 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 88 BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY LẮP RÁP 89 Kiến thức lý thuyết: 89 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 Trình tự thực 92 3.1 Lựa chọn, kiểm tra phần tử 92 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 94 BÀI 7: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN 95 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 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 100 BÀI 8: LẮP ĐẶT MẠCH MÁY KHOAN DOA 101 Kiến thức lý thuyết: 101 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 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 Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: 107 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 mơ đun An tồn điện, Đo lường điện, Khí cụ điện, Trang bị điện, Kỹ thuật cảm biến - Tính chất: Là mơn học chun mơn nghề, thuộc mơn 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: 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 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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: Cơ sở tính tốn: 1.1.Thành phần hóa học khí nén Ngun 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: N2 78 % O2 21% 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 khơng khí theo tiêu chuẩn iso BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 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 P(bar 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) V Hình 1.2: Sự phụ thuộc áp suất và(m thể3) 2.1 Định luật Boyle- Mariotte: tích nhiệt độ khơng đổi Khi nhiệt độ không thay đổi (T = số), theo phương trình nhiệt tổng qt (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 P(ba r) 2.2 Định luật Gay – Lussac: Khi áp suất khơng thay đổi (p = số), theo phương trình 1-1 ta có: Trong đó: T1: nhiệt độ thời điểm tích V1 (K) 10 P V1 V2 V(m Hình 1.3: Sự thay đổi thể tích3)khi áp suất số BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 u cầu cơng 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: 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, 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 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 Hình Máy khoan 95 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 -Sơ đồ hành trình bước: - Sơ đồ hành trình hoạt động tuần tự: - Sơ đồ mạch điện – khí nén: 96 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 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: Các phần tử điện khí nén: - Van điện từ 5/2 trì - Xy lanh tác động kép - Công tắc 97 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 - 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 Xy lanh tác động kép Cái 02 Van tiết lưu chiều Cái 02 Van điện từ 5/2 trì Cái 02 Nút nhấn Bộ 01 Rơle trung gian Bộ 01 Tắc hành trình Cái 02 Cảm biến Con 02 Dây điện Sợi 20 Dây dẫn khí m 02 10 Đồng hồ vạn (VOM) Cái 01 11 Kéo cắt ống dẫn khí nén Cái 01 GHI CHÚ Cắt đoạn Bảng Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm 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 + Cấp điện cho cuộn hút van cấp khí cho van để kiểm tra điều khiển dịng khí nén van 98 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 YÊU CẦU KỸ THUẬT DỤNG CHÚ Ý THỰC HIỆN CỤ Lựa chọn, kiểm - Xy lanh đảm bảo yêu cầu công nghệ tra phần tử - Dây dẫn khí đảm bảo điều kiện áp VOM Cẩn thận suất giới hạn Chính - Uđmtb = Unguồn xác - Dây dẫn màu sắc yêu cầu kỹ thuật - Van điện từ: Đảm bảo điều khiển khí nén Bố trí thiết bị - Dễ đấu dây- vận hành – sửa chữa Tuốc nơ Chắc - Cơng tắc hành trình, đặt vị trí, vít chắn, chiều tác động Thẩm mỹ Đấu dây : Đúng sơ đồ mạch, đảm bảo chắn, Kéo cắt Cẩn thận thẩm mỹ, trình tự: ống dẫn Chính  Mạch động - Nối dây dẫn khí từ xy lanh đến cổng khí xác lực van điện từ Kèm Thẩm - Nối dây dẫn khí từ cổng đến chia Tuốc nơ mỹ nguồn vít 99 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04  Mạch điều khiển - Đi dây âm - Đi theo nhánh từ xuống dưới, từ nhánh nhánh cuối Kiểm tra mạch : Mạch hoạt động yêu cầu:  Mạch điều - Kiểm tra mạch điều khiển hoạt khiển động theo hành trình - Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng  Mạch động vào van điện từ đến xy lanh lực Vận hành mạch Chính xác, thao tác VOM Cẩn thận, Chính xác VOM ( đo nguồn) An toàn cho người thiết bị Bảng Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Khoan Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC Nhấn nút nhấn mạch - Lắp nhầm tiếp điểm thường điều khiển khơng có đóng sang thường mở điện cơng tắc hành trình - Các đầu nối khơng tiếp xúc tốt -Lắp tiếp điểm thường đóng cơng tắc hành trình - Đo kiểm, nối lại Nhấn nút nhấn piston Mạch khơng trì khơng duỗi ra, buông nút nhấn piston thụt vào 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+ Thiết kế mạch điện khí nén hoạt động theo sau: A+ B+ C+ A- B- C- 100 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 u cầu cơng 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 công việc Nội dung chính: 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: - Nhấn PB: Các rơ le có điện để cấp nguồn cho tầng, đến tầng (n-1) tất rơ le điện: K1 có điện, sau hoạt động xong tầng K2 có điện Hoạt động xong tầng K1, K2 điện 101 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 K1 K1 K1 K1 PB +24V T3 K2 K2 E1 T2 T1 K2 E2 E3 K2 K1 0V Hình Mạch tổng quát điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp số rơle = (số tầng – 1) - Nhấn PB: Rơle 13 có điện, hoạt động xong tầng rơ le có điện làm điện rơ le Quá 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 K1 PB K1 E2 K1 K2 T1 K2 E1 K2 T2 K2 E3 K1 K2 0V Hình Mạch tổng quát điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp số rơle = (số tầng – 1) 102 T3 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 +24V ON/OFF K1 K2 E2 K3 E3 K1 K2 T1 K3 T2 E1 K2 K1 K3 K2 K1 K3 0V - Hình Mạch tổng quát điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp số rơle = 3số6tầng Sơ đồ hành trình hoạt động: - Sơ đồ mạch động lực: 103 T3 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 - Sơ đồ mạch điều khiển: +24V START K1 A1 K2 C1 K3 K1 13 K2 K3 14 C0 K2 K1 K3 K2 K1 K3 A0 A+ A- B1 B+ C+ B- 0V Hình Mạch điều khiển máy Khoan-Doa Nguyên5 lý2 hoạt động: Cấp nguồn cho mạch, 13 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 lị xo Cuối hành trình tác động vào C0 cấp điện cho B – làm piston B thụt vào Kết thúc chu trình làm việc 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: Các phần tử điện khí nén: - Van điện từ 5/2 trì - Van điện từ 3/2 khơng trì - Xy lanh tác động kép -Xy lanh tác động đơn 104 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 - 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 Xy lanh tác động kép Cái 02 Xy lanh tác động đơn Cái 01 Van tiết lưu chiều Cái 03 Van điện từ 5/2 trì Cái 02 Van điện từ 5/2 khơng trì Cái 01 Nút nhấn Bộ 01 Rơle trung gian Bộ 01 Công tắc hành trình Cái 03 Cảm biến Cái 03 10 Dây điện Sợi 24 11 Dây dẫn khí m 02 12 Đồng hồ vạn (VOM) Cái 01 13 Kéo cắt ống dẫn khí nén Cái 01 GHI CHÚ Cắt 11 đoạn Bảng Bảng dụng cụ, thiết bị, vật tư cho nhóm 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 : - Van tiết lưu chiều: 105 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 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 YÊU CẦU KỸ THUẬT DỤNG CHÚ Ý THỰC HIỆN CỤ Lựa chọn, kiểm - Xy lanh đảm bảo yêu cầu công nghệ tra phần tử - Dây dẫn khí đảm bảo điều kiện áp VOM Cẩn thận suất giới hạn Chính - Uđmtb = Unguồn xác - Dây dẫn màu sắc yêu cầu kỹ thuật - Van điện từ: Đảm bảo điều khiển khí nén Bố trí thiết bị - Dễ đấu dây- vận hành – sửa chữa Tuốc nơ Chắc - Cơng tắc hành trình, đặt vị trí, vít chắn, chiều tác động Thẩm mỹ Đấu dây : Đúng sơ đồ mạch, đảm bảo chắn, Kéo cắt Cẩn thận thẩm mỹ, trình tự: ống dẫn Chính 106 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04  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 khí Kèm Tuốc nơ vít xác Thẩm mỹ VOM Cẩn thận, Chính xác VOM ( đo nguồn) An tồn cho người thiết bị - Đi dây âm - Đi theo nhánh từ xuống dưới, từ nhánh nhánh cuối Kiểm tra mạch : Mạch hoạt động yêu cầu:  Mạch điều - Kiểm tra mạch điều khiển hoạt khiển động theo hành trình - Kiểm tra ống dẫn khí nối cổng  Mạch động vào van điện từ đến xy lanh lực Vận hành mạch Chính xác, thao tác Bảng Bảng quy trình lắp đặt mạch Máy Khoan Doa Các sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục: TT HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC Nhấn nút nhấn mạch - Lắp nhầm tiếp điểm thường điều khiển khơng có đóng sang thường mở điện cơng tắc hành trình - Các đầu nối khơng tiếp xúc tốt -Lắp tiếp điểm thường đóng cơng tắc hành trình - Đo kiểm, nối lại Nhấn nút nhấn piston Mạch khơng trì khơng duỗi ra, buông nút nhấn piston thụt vào Lắp trì cho K Bảng 9 Bảng sai hỏng thường gặp- nguyên nhân cách khắc phục 107 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04  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): A0 A1 B0 70% A+ B+ C+ C- C1 70% B- 1 C0 70% A- +24V B1 K1 PB K1 K1 K2 A0 T1 K3 B1 K2 K2 C0 T2 K3 K3 T3 T4 K3 A1 K3 K2 B0 C1 T1 K1 K2 A- K3 A+ B+ T1 B- C+ C- 0V Hình 9.5 Mạch điều khiển điện khí tầng dùng phương pháp số rơle = số tầng-1 10 10 12 108 BM/QT10/P.ĐT-SV/04/04 Cách 2: Phương pháp số rơle = số tầng : A0 A1 B0 70% 4 A- B+ B- C+ C- 3 C1 70% +24V C0 70% A+ B1 10 12 14 PB K1 K2 A0 K3 B1 K4 C1 K1 K2 T1 K3 T2 K4 T3 T3 C0 K3 A1 K3 K4 B0 K1 T1 K2 K1 K2 K3 A- K4 A+ B+ T1 B- C+ 0V 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- B2 A+ B+ A- B- C+C3 A+ B+ A- B- C+ C-D+ D4 A+ B+ B- A- C+C5 A+ B+ A- B- C+C- 109 C- ... 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... 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... dụng khí nén - Phân tích ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén Nội dung chính: Cơ sở tính tốn: 1.1.Thành phần hóa học khí nén Ngun tắc hoạt động thiết bị khí nén khơng khí khí hút vào nén