C hƯ ơng trình PL
1. Lịch sử phát triển.
Sử dụng khí nén đã có từ trớc công nguyên. Nhà triết học ngời Hylạp tên là Ktesibios ( khoảng năm 140 tr. cn) va một ngời nữa đợc xem là học trò của ông đó là Heron ( năm 100 tr. cn) đã phát minh ra máy ném đá cũng nh là máy bắn tên. Kể từ đó trở đi hàng loạt các phát minh của hai nhà nhà triết học nh: thiết bị đóng, mở cửa bằng khí nén; bơm; súng phun lửa...
Sự phát triển khoa học kỹ thuật thời kỳ này còn cha đợc đồng bộ, thiếu hệ thống, nhất là sự kết hợp các kiến thức về cơ học, vật lý, vật liệu... còn thiếu, cho nên phạm vi ứng dụng của khí nén còn rất hạn chế.
Cho tới tận thế kỷ thứ 17, một kỹ s chế tạo ngời Đức tên là Otto Von Guerike ( 1602- 1686), nhà toán học và triết học ngời Pháp tên là Blaise Pascal ( 1623-1662), và một nhà vật lý ngời Pháp tên là Denis Papin ( 1647- 1712) đã xây dựng nên nền tảng cơ bản cho ứng dụng khí nén.
Trong thế kỹ thứ 19, các máy móc, thiết bị sử dụng khí nén lần lợt đ- ợc phát minh nh: Th vận chuyển trong ống bằng khí nén ( 1835), Phanh bằng khí nén( 1880), búa tán đinh bằng khí nén( 1861) của Josef Ritter ng- ời Austraylia. Trong lĩnh vực xây dựng đờng hầm xuyên dãy núi Alpes ở Thuỵ Sỹ ( 1857) lần đầu tiên ngời ta sử dụng khí nén với công suất lớn. Vào những năm 70 của thế kỹ thứ 19, xuất hiện ở Pari một trong tâm sử dụng năng lợng khí nén với công suất 7350 kw. Khí nén đã đợc vận chuyển bằng đờng ống có đờng kính 500mm và dài hàng trăm km tới nơi tiêu thụ. Tại đó khí nén đợc nung nóng tới nhiệt độ từ 50-1500C để tăng công suất truyền động động cơ, các thiết bị búa hơi...
Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lợng điện, vai trò sử dụng năng lợng bằng khí nén giảm dần. Tuy nhiên việc sử dụng năng lợng bằng khí nén vẫn đóng một vai trò cốt yếu trong các lĩnh vực mà sử dụng năng lợng điện sẽ gây nguy hiểm và tốn kém. Sử dụng năng lợng khí nén ở những thiết bị có công suất nhỏ nhng làm việc với vận tộc truyền động lớn nh búa hơi, dụng cụ đập, tán đinh... và nhiều nhất là các đồ gá kẹp trên các máy.
Thời kỳ sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, việc sử dụng năng lợng khí nén trong kỹ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ. Những dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén mới đợc sáng chế và đợc ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Sự kết hợp giữa khí nén với điện- điện tử là nhân tố quyết định cho sự phát triển của kỹ thuật điều khiển trong tơng lai.
2. ứng dụng của khí nén:
a/ trong lĩnh vực điều khiển:
Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, nhất là vào những năm 50-60 của thế kỷ 20 là thời gian phát triển của giai đoạn tự động hoá quá trình sản xuất. Kỹ thuật điều khiển bằng khí nén đợc phát triển rộng rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Hệ thống điều khiển bằng khí nén đợc sử dụng ở những lĩnh vực mà ở đó có sự nguy hiểm hay xảy ra những vụ nổ nh thiết bị phun sơn các loại đồ gá kẹp các chi tiết nhựa, chất dẻo hoặc đợc ứng dụng trong các lĩnh vực sản xuất các linh kiện điện tử. Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén còn đợc ứng dụng trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra thiết bị của lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì và trong công nghiệp hoá chất.
b/ Trong hệ thống truyền động:
- Các dụng cụ, các thiết bị máy va đạp: Các thiết bị máy móc trong lĩnh vực khai thác đá, khai thác than, trong các công trình xây dựng, xây dựng hầm mỏ, đờng hầm...
- Truyền động quay: Tuy truyền động quay bằng năng lợng khí nén ở mức công suất lớn thì không kinh tế bằng năng lợng điện. Nhng những thiết bị vừa và nhỏ nh dụng cụ vặn vít từ M4 – M30, máy khoan công suất khoảng 3,5kw, máy mài công suất khoảng 2,5kw cũng nh máy
mài công suất nhỏ nhng số vòng quay lớn( khoảng 100.000v/p) thì khả năng sử dụng động cơ truyền động bằng khí nén là rất phù hợp.
- Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động thẳng trong các dụng cụ đồ gá kẹp chi tiết, trong các thiết bị đóng gói, trong các loại máy gia công gỗ, trong các thiết bị làm lạnh cũng nh trong các hệ thống phanh hãm ôtô...
- Trong các hệ thống đo và kiểm tra: dùng trong hệ thống đo và kiểm tra chất lợng sản phẩm.