ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
dụng năng lượng khí nén ở những dụng cụ nhỏ, nhưng truyền động
với vận tốc lớn; sử dụng năng lượng khí nén ở những thiết bò như búa
hơi, dụng cụ dập, phun sơn, giá kẹp chi tiết… và nhất là các dụng cụ,
đồ gá kẹp chặt trong các máy.
Cùng với sự phát triển không ngừng của lónh vực tự động hóa,
ngày nay các thiết bò truyền dẫn, điều khiển bằng thủy lực – khí nén
sử dụng trong máy móc trở nên rộng rãi ở hầu hết các lónh vực công
nghiệp như máy công cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy dập,
máy uốn, máy ép phun, dây chuyền chế biến thực phẩm,… do những
thiết bò này làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo chính xác
cao, công suất lớn với kích thước nhỏ gọn và lắp đặt dễ dàng ở những
không gian chật hẹp so với các thiết bò truyền động và điều khiển
bằng cơ khí hay điện.
Ưu – nhược điểm của khí nén:
Ưu điểm:
• Do khả năng chòu nén (đàn hồi) lớn của không khí,
cho nên có thể trích chứa khí nén một cách thuận lợi. Như vậy
có khả năng ứng dụng để thành lập các trạm trích chứa khí nén.
• Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ
nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp xuất trên đường
dẫn ít.
• Không gay ô nhiễm môi trường.
• Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động
bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp hệ thống
đường dẫn khí nén đã có sẵn.
• Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được
đảm bảo.
Nhược điểm:
• Lực truyền tải trọng thấp.
• Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc
truyền cũng thay đổi, bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn,
cho nên không thể thực hiện những chuyển động thẳng hoặc
quay đều.
• Dòng khí thoát ra ở đường dẫn ra gây nên tiếng ồn.
Mô hình máy cắt phôi tự động 5
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
• Hiện nay, trong lónh vực điều khiển, người ta thường
kết hợp hệ thống điều khiển bằng khí nén với cơ, hoặc với điện,
điện tử. Cho nên rất khó xác đònh một cách chính xác, rõ ràng
ưu, nhược điểm của từng hệ thống điều khiển.
3. Yêu cầu và giới hạn đề tài:
Thiết kế mô hình hệ thống cắt phôi tự động dùng năng lượng khí
nén (xylanh khí nén) kết hợp điều khiển bằng PLC (Siemens).
Tính toán cơ cấu trong thực tế để chọn xy lanh và công suất máy
nén khí phù hợp.
Mô hình máy cắt phôi tự động 6
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
A. NGUỒN KHÍ NÉN
1. Máy nén khí:
Khái niệm:
Máy nén khí là thiết bò tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng
cơ học của động cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển
đổi thành năng lượng khí nén và nhiệt năng.
Phân loại:
a. Theo áp suất:
• Máy nén khí áp suất thấp: p ≤ 15 bar
• Máy nén khí áp suất cao: p ≥ 15 bar
• Máy nén khí áp suất rất cao: p ≥ 300bar
b. Theo nguyên lý hoạt động:
• Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí
kiểu pittông, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu
root, máy nén khí kiểu trục vít.
• Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo
chiều trục.
2. Bình trích chứa khí nén:
Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thì cần phải
có một bộ phận lưu trữ để sử dụng. Bình trích chứa khí nén có nhiệm
Mô hình máy cắt phôi tự động 7
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
vụ cân bằng áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa,
ngưng tụ và tách nước.
Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất của máy nén
khí và công suất tiêu thụ của các thiết bò sử dụng, ngoài ra kích thước
này còn phụ thuộc vào phương pháp sử dụng: ví dụ sử dụng liên tục
hay gián đoạn.
Ký hiệu :
B. CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Một số khái niệm:
Một hệ thống điều khiển bao gồm ít nhất là một mạch điều
khiển vòng hở (Open – loop Control System) với các phần tử sau:
Phần tử đưa tín hiệu : nhận những giá trò của đại lượng vật lý
như đại lượng vào, là phần tử đầu tiên của mạch điều khiển. Ví
dụ: van đảo chiều, rơle áp suất.
Phần tử xử lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo một quy tắc
logic nhất đònh, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển.
Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR hoặc AND.
Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển,
là đại lương ra của mạch điều khiển. Ví dụ: xilanh, động cơ khí
nén.
1. Van đảo chiều:
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng,
mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng của dòng năng lượng.
Ngun lý hoạt động:
a) Van đảo chiều 3/2:
Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (12), thì cửa (1) bị chặn và cửa
(2) nối với cửa (3). Khi có tín hiệu điện tác động vào cửa (12), nòng van sẽ dịch
chuyển về phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) và cửa (3) bị chặn. Trường hợp
tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác động của lò xo, nòng van trở về
vị trí ban đầu.
Mô hình máy cắt phôi tự động 8
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
Ký hiệu:
Van đảo chiều 3/2
b) Van đảo chiều 5/2:
Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (14), thì cửa (3) bị chặn, cửa
(1) nối với cửa (2) và cửa (4) nối với cửa (5). Khi có tín hiệu điện tác động vào
cửa (14) thì nòng van sẽ dịch chuyển sang phải, cửa (2) nối với cửa (3) và cửa
(1) nối với cửa (4) còn cửa (5) bị chặn. Khi tín hiệu tác động vào cửa (14) mất đi
thì dưới tác động của lò xo nòng van trở về vị trí ban đầu.
Ký hiệu:
Mô hình máy cắt phôi tự động 9
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
Van đảo chiều 5/2
2. Van tiết lưu:
Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là điều chỉnh
vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Ngồi ra van tiết lưu cũng có
nhiệm vụ điều chỉn thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều. Ngun lý làm
việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay dổi
tiết diện.
Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay.
Ngun lý hoạt động:
Tiết diện chảy A
x
thay đổi bằng điều chỉnh vít điều chỉnh bằng tay. Khi
dong khí nén từ A qua B, lò xo đẩy màng chắ xuống và dòng khí nén chỉ đi qua
tiết diện A
x
. Khi dòng khí nén đi từ B sang A, áp suất khí nén thắng lực lò xo
đẩy màng chắn lên và như vậy dong khí nén sẽ đi qua khoảng hở giữa mành
chắn và mặt tựa màng chắn, lưu lượng khơng được điều chỉnh
Ký hiệu:
Van tiết lưu một chiều
Mô hình máy cắt phôi tự động 10
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
3. Công tắc hành trình điện - cơ:
Ngun lí hoạt động:
Bình thường tiếp điểm 1 nối với 2, khi con lăn chạm cữ hành trình, tiếp
điểm 1 nối với 4.
Khi không tác động:
Khi có sự tác động:
2 4
Cấu trúc:
Mô hình máy cắt phôi tự động 11
•
S
1
2 4
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
Các thơng số cơ bản
Khả năng đóng tải lớn ,tới 15A.
Điện áp định mức 250 VAC
Một số model thơng dụng:
hort Spring Plunger Panel Mount Plunger
Z-15GQ-B Z-15GD
Hinge Lever Low-force Hinge Lever
Z-15GW-B Z-15GW4-B
Mô hình máy cắt phôi tự động 12
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
4. Xylanh khí nén
Sau đây là cấu tạo của một số xylanh khí nén thơng dụng:
1 Miếng đệm đầu trục
2 Nam châm
3 Đệm ống ngồi
4 Vỏ ngồi
5 Ống dân thanh
6 Miếng đệm
7 Vỏ bọc mặt trước
8 Mặt dẩn khí
9 Cơng tắc từ
10 Cần pittong
11 Vòng chống mòn
12 Đệm pittong
Xylanh tác dụng đơn dùng lò xo
Mô hình máy cắt phôi tự động 13
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ
GVHD: Tưởng Phước Tho
GVHD: Tưởng Phước Tho
Xylanh tác dụng hai chiều, khơng có bộ phận giảm chấn
Xylanh tác dụng hai chiều, có có bộ phận giảm chấn ở cuối khoang chạy
Xylanh tác dụng hai chiều, dùng cơng tắc từ
Mô hình máy cắt phôi tự động 14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét