Hiện nay máy nén khí là các sản phẩm kỹ thuật đồng bộ và hiện đại, cĩ các chức năng kiểm tra, điều chỉnh và điều khiển thơng minh. Máy nén khí cĩ thể được sử dụng ở dạng tĩnh tại hoặc di động. Áp suất được tạo ra từ máy nén, ở đĩ năng lượng cơ học của động cơ điện hoặc của động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng.
2.3.1 Máy nén khí loại rơ to
- Cĩ hai loại máy nén khí kiểu roto thường được sử dụng: + Máy nén khí kiểu cánh quay
+ Máy nén khí kiểu trục vít
2.3.1.1 Máy nén khí kiểu cánh quay
Máy nén cánh quay là một máy thủy tĩnh cĩ tỷ số nén xác định theo cấu trúc. Nhờ bố trí rơ to lệch tâm mà thể tích giới hạn bởi cánh quay và stator được nén lại khi quay rơ to. Kết cấu nhỏ gọn và chuyển động liên tục của rơ to cho phép tần số quay cực đại đạt đến 3000vM/ph.
46
Hình 2.2. Cấu tạo máy nén kiểu roto một cấp 1- Thân máy; 2- Nắp máy; 3- Mặt bích đầu trục; 4- Rơ to; 5- Cánh quay
Trên hình 2.2 giới thiệu cấu tạo máy nén khí cánh quay một cấp, bao gồm: thân máy 1; nắp máy 2; mặt bích đầu trục 3; stator 4; rơ to 5 và cánh quay 6. Khi rơ to quay, dưới tác dụng của lực ly tâm các cánh quay văng ra theo các rãnh trên rơ to tựa đầu mút ngồi vào stator. Quá trình hút và nén được thực hiện theo sự thay đổi thể tích giới hạn giữa các cánh quay và mặt tựa stator.
b. Nguyên lý hoạt động
Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt một cấp (hình 2.3) bao gồm: thân máy (1), mặt bích thân máy, mặt bích trục, rơto (2) lắp trên trục. Trục và rơto (2) lắp lệch tâm e so với bánh dẫn chuyển động. Khi rơto (2) quay trịn, dưới tác dụng của lực ly tâm các cánh gạt (3) chuyển động tự do trong các rãnh ở trên rơto (2) và đầu các cánh gạt (3) tựa vào bánh dẫn chuyển động. Thể tích giới hạn giữa các cánh gạt sẽ bị thay đổi. Như vậy quá trình hút và nén được thực hiện.
Để làm mát khí nén, trên thân máy cĩ các rãnh để dẫn nước vào làm mát. Bánh dẫn được bơi trơn và quay trịn trên thân máy để giảm bớt sự hao mịn khi đầu các cánh tựa vào.
1 2 3
Hình 2.3. Cấu tạo máy nén khí kiểu cánh gạt.
2.3.1.2 Máy nén khí kiểu trục vít
Máy nén khí kiểu trục vít hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích. Thể tích khoảng trống giữa các răng sẽ thay đổi khi trục vít quay. Như vậy sẽ tạo ra quá trình hút (thể tích khoảng trống tăng lên), quá trình nén (thể tích khoảng trống nhỏ lại) và cuối cùng là quá trình đẩy.
Máy nén khí kiểu trục vít gồm cĩ hai trục: trục chính và trục phụ. Số răng (số đầu mối) của trục xác định thể tích làm việc (hút, nén). Số răng càng lớn, thể tích hút nén của một vịng quay sẽ giảm. Số răng (số đầu mối) của trục chính và trục phụ khơng bằng nhau sẽ cho hiệu suất tốt hơn.
47
Đẩy Hút
Hình 2.4. Nguyên lý họat động máy nén khí kiểu trục vít
* Ưu điểm : khí nén khơng bị xung, sạch; tuổi thọ vít cao (15.000 đến 40.000 giờ); nhỏ gọn, chạy êm.
* Khuyết điểm : Giá thành cao, tỷ số nén bị hạn chế.
48
2.3.2 Tuốc bin khí
Hình 2.6. Tua bin nén khí lắp trên động cơ ơtơ
Là loại động cơ nhiệt, dạng rotor trong đĩ chất giãn nở sinh cơng là khơng khí. Động cơ gồm ba bộ phận chính là khối máy nén khí (tiếng Anh:
compressor) dạng rotor (chuyển động quay); buồng đốt đẳng áp loại hở; và khối tuốc bin khí rotor. Khối máy nén và khối tuốc bin cĩ trục được nối với nhau để tuốc bin làm quay máy nén.
Khí nén đưa vào buồng đốt, trộn với khí nhiên liệu và đốt, khơng khí nén nhận được nhiệt từ khí đốt và giãn nở -> khơng khí giãn nở sẽ làm quay các turbine.
2.3.3 Nhận dạng Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống truyền động bằng khí nén
2.3.3.1 Nhận dạng cấu tạo của các loại hệ thống truyền động bằng khí nén
49
2.3.3.2 Nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống truyền động bằng khí nén
a. Điều khiển bằng tay
50
- Điều khiển gián tiếp
51
b. Điều khiển theo thời gian
Biểu đồ trạng thái
52
- Biểu đồ trạng thái
c. Điều khiển theo hành trình
53
Câu hỏi ơn tập
Câu 1. Trình bày nguyên lý làm việc của Van đảo chiều theo sơ đồ sau ?
Câu 2. Trình bày nguyên lý làm việc của Van tiết lưu( van lưu lượng) theo
sơ đồ sau ?
Câu 3. Trình bày nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống truyền động
bằng khí nén điều khiển bằng tay?
b a 1 3 2 4 5 1 .1 1 .02 1 .01 1 .0 1 3 2 4 5 1 .1 1 .02 1 .0 1 .01