CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.5.2. Khối động cơ
2.2.1.4. Động cơ bước:
Robot sử dụng 2 động cơ bước tại 2 bánh xe. Thông số động cơ bước:
Model: 17HS-C4040
Điện áp làm việc: 12-24VDC Dòng điện làm việc: 1.7A Momen xoắn: 0.45N.m Kích thước: 42x42x40mm Đường kính trục: 5mm Chiều đai trục: 23mm Số pha: 2 pha - 4 dây
23
Hình 2.5 Động cơ bước
2.2.1.5. Mạch cầu H điều khiển tốc độ động cơ:
Hình 2.6 Mạch cầu H dùng IR2184
Đặc tính kỹ thuật:
Driver cơng suất sử dụng 4 MOSFET IRF540 cho dòng đỉnh tối đa 22A. Điện áp cấp từ +24V.
Sử dụng IC kich FET chuyên dụng IR2184 bảo đảm FET dẫn tốt và chống hiện tượng trùng dẫn.
Driver cách ly tần công suất dùng OPTO xung P900V của SHARP làm cho Driver đáp ứng được với tín hiệu PWM có tần số cao.
Driver có biến trở dùng chỉnh dịng giới hạn qua động cơ giúp bảo vệ thiết bị. Tín hiệu vào điều khiển bao gồm: DIR+, DIR-, PWM+, PWM-. Điều này giúp người
dùng dễ dàng tùy chọn tín hiệu điều khiển tác động mức cao hay mức thấp. Board gồm 2 led SMD báo nguồn và báo chiều quay động cơ.
Board được thiết kế nhỏ gọn.
24
2.2.1.6. Cơ chế bơm thủy lực
Xi lanh thủy lực
Xi lanh thủy lực là một trong những bộ phận chính của máy móc, thiết bị sử dụng hệ thống truyền động và tự động thủy lực. Thiết bị này giữ vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học. Nói cách khác thì xi lanh thủy lực là một động cơ thủy lực tuyến tính có vai trị quan trọng trong việc chấp hành quan trọng trong hệ thống thủy lực.
Nó được dùng để chuyển đổi nguồn năng lượng của dầu hay chất lỏng thủy lực khác thành động năng để tạo ra lực ở đầu cần. Sau đó, tác động vào để thực hiện các nhiệm vị như: kéo, đẩy, nén hay nghiền,...
Ta có thể đưa ra các ví dụ về xi lanh thủy lực như: thiết bị di chuyển một vật từ nơi này sang nơi khác như máy cẩu, nâng hạ cửa đập thủy điện, bộ phận tạo lực cho máy ép,...
Hình 2.7 Cấu tạo của xi lanh thủy lực
Cấu tạo của xy lanh thủy lực khá phức tạp, do chúng bao gồm rất nhiều chi tiết nhỏ. Cấu tạo cụ thể của một chiếc xi lanh thủy lực bao gồm: Piston, cần piston, bích của xy lanh, thân và ắc phía đầu cần xylanh, vít khóa,vú mỡ, bạc đạn tự xoay, vỏ ngồi xy lanh,...
Xy lanh thủy lực có thể sử dụng từ hai hay nhiều hơn hoặc kết hợp với các cơ chế khác ngoài việc sử dụng mình xi lanh đơn lẻ. Để hồn thành nhiệm vụ của mình thì các bộ phận và chi tiết của xi lanh phải phối hợp với nhau một cách ăn ý.
25 Xi lanh thủy lực có nguyên lý hoạt động khá đơn giản. Trong xi lanh thủy lực được áp dụng tại một thời điểm sẽ chuyển đến tại một địa điểm khác dựa vào việc sử dụng một chất lỏng không nén được. Tất cả các lực khi hoạt động của xi lanh đều sẽ nhờ vào một chất lỏng thủy lực mà chất lỏng cụ thể ở đây chính là dầu.
Hệ thống thủy lực một xi lanh:
Hệ thống bơm thủy lực một xi lanh sẽ bơm dầu vào van, sau đó sẽ phân phối để chuyển vào bên trong xy lanh. Tiếp theo nó dựa vào áp suất dầu mà piston di chuyển đến và biến chuyển năng lượng dầu thành động năng để thực hiện cơng việc.
Hình 2.8 Ngun lý làm việc của xi lanh thủy lực
Hệ thống thủy lực 2 xi lanh
Hai piston của xi lanh thủy lực được kết nối với nhau thông qua một ống dẫn dầu thủy lực. Sau đó, dầu sẽ được cấp vào đầy ống bên trong và phục vụ cho các hoạt động của xy lanh. Khi chúng ta tác động lực lên piston thứ nhất thì lực sẽ truyền và tác động đến piston thứ 2 thông qua dầu.
Dựa vào đặc điểm dầu không thể nén được nên khả năng truyền lực và lực được tạo ra tại piston thứ 2 thường sẽ rất lớn. Sau đó nó tác động ra bên ngồi và hệ thống thực hiện nhiệm vụ của mình.
Với thiết bị thủy lực 2 xi lanh này người dùng có thể dễ dàng thay đổi hệ thống thiết bị bằng việc thay đổi kích thước của xylanh và piston. Hệ thống này sẽ được trang
26 bị van dầu gạt tay hoặc van dầu điện từ nên người dùng có thể thoải mái điều chỉnh tốc độ tiến hoặc lùi của xy lanh.
Phân loại xi lanh thủy lực
Hiện nay xi lanh thủy lực được phân ra rất nhiều loại và dạng có cấu trúc khác nhau. Thơng thường ta sẽ có 3 cách để phân loại xi lanh như sau: xi lanh theo chiều tác động lực, xi lanh theo kiểu hàn/ghép và xi lanh theo kiểu xếp cán xi lanh. Tuy nhiên, người ta lại thường phân chia xi lanh ra làm hai nhóm chính đó là: xi lanh thủy lực 1 chiều và xi lanh thủy lực 2 chiều.
Xi lanh thủy lực 1 chiều:
Hình 2.9 Xi lanh thủy lực 1 chiều với lực đẩy từ một phía
Xi lanh thủy lực 1 chiều là loại xi lanh tạo ra lực đẩy từ 1 phía và phía đó thường là phía thị cần xi lanh. Xi lanh này hoạt động nhờ cấp dầu thủy lực có áp suất vào phía đi xi lanh, sau đó cán xi lanh sẽ tự hồi vị.
Bên cạnh đó thì nào cũng hoạt động nhờ vào tác dụng lực đẩy bên ngồi hoặc lực đẩy lị xo bên trong. Để nhận biết xi lanh 1 chiều này thì khá dễ dàng bởi chúng chỉ có duy nhất một bên cửa cấp dầu.
Xi lanh thủy lực 2 chiều:
Xi lanh thủy lực 2 chiều có cấu tạo phức tạp hơn và địi hỏi các thiết kế đặc biệt để ngăn ngừa tốt các rủi ro hơn so với xi lanh 1 chiều. Loại xi lanh này có thể tạo ra lực ở cả hai phía.
Khi xi lanh làm việc, đầu xi lanh này thị ra thì đầu xi lanh kia sẽ thụt lại. Bởi có kết cấu phức tạp nên xi lanh này thường là các loại xi lanh cỡ lớn. Bên cạnh đó thì ta cũng có các loại xi lanh thủy lực mini 2 chiều.
27