Tài liệu Tự động hóa truyền động thủy khí trên máy công nghiệp - chương 4- tài liệu nội bộ đhktcn thái nguyên

CHƯƠNG 4 CÁC PHẦN TỬ THÔNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN 4.1. Máy nén khí và thiết bị xử lí khí nén. 4.1.1. Nguyên tắc hoạt ñộng và phân loại máy nén khí. * Máy nén khí: Chuyển cơ năng thành áp suất khí nén. * Nguyên tắc hoạt ñộng và phân loại : - Hoạt ñộng theo nguyên lí thay ñổi thể tích và ñộng năng - Máy nén khí theo nguyên lí thay ñổi thể tích - Phân loại theo áp suất: Máy áp suất thấp p <= 15 bar; Máy áp suất cao p > 15 bar; Máy áp suất rất cao p > 300 bar; - Máy nén khí theo nguyên lí ñộng năng. M¸y nÐn khÝ trôc vÝt 4.1.2. Máy nén khí kiểu Piston. * Hai cấp (P = 15 bar ) * Một cấp {Q = 10 m3/phút; P = (6 - 10) bar } 1 * Ba, bốn cấp (P = 250 bar ) 4.1.3. Máy nén khí kiểu cánh gạt. 4.1.4. Máy nén khí kiểu trục vít. L : chiều dài trục vít (m) A1: Diện tích của trục chính (m2) A2: Diện tích của trục phụ (m2) Z1 : Số ñầu mối của trục vít. Vlo/Vloth : là tỉ số của thể tích khe hở thực tế và thể tích khe hở theo lý thuyết. Máy nén khí trục vít bôi trơn làm mát bằng dầu 4.1.5. Máy nén khí kiểu Root. 2 4.2.2. Các phương pháp xử lí. 4.2. Thiết bị xử lí khí nén. 4.2.1. Các bước xử lý khí nén. 4.4. Các phần tử ñiều khiển, ñiều chỉnh. 4.3. Hệ thống phân phối khí nén. 4.4.1. Khái niệm. 4.4.2. Van ñảo chiều. Van ñảo chiều có nhiệm vụ ñiều khiển dòng năng lượng bằng cách ñóng, mở hay chuyển ñổi vị trí, ñể thay ñổi hướng của dòng năng lượng. 3 Một số van ñảo chiều thường gặp: Các loại tín hiệu tác ñộng. +/ Tín hiệu tác ñộng bằng tay. +/ Tín hiệu tác ñộng bằng cơ. +/ Tín hiệu tác ñộng bằng khí nén. 4 +/ Tín hiệu tác ñộng bằng nam châm ñiện. * Van ñảo chiều có vị trí “0” a, Van ñảo chiều 2/2. b, Van ñảo chiều 3/2 (Tác ñộng bằng ñầu dò). Van ñảo chiều 3/2 (Tác ñộng bằng nút bấm). Tác ñộng bằng nam châm ñiện qua van phụ trợ c, Van ñảo chiều 4/2. +/ Tín hiệu tác ñộng bằng tay - bàn ñạp 5 +/ Tác ñộng trực tiếp bằng nam châm ñiện d, Van ñảo chiều 5/2 . +/ Tín hiệu tác ñộng bằng cơ - ñầu dò +/ Tác ñộng trực tiếp bằng nam châm ñiện qua van phụ trợ. * Van ñảo chiều không có vị trí “0’’ a/ Van ñảo chiều 3/2 tín hiệu tác ñộng bằng tay b/ Van ñảo chiều 4/3 tín hiệu tác ñộng bằng tay c, Van ñảo chiều 5/2 tín hiệu tác ñộng bằng khí nén: +/ Tín hiệu tác ñộng bằng khí nén +, Van ñảo chiều 4/2 tín hiệu tác ñộng bằng khí nén: Khi xả cửa X, nòng van sẽ dịch chuyển sang vị trí b, cửa P nối với với cửa A và cửa B nối với cửa R. Khi cửa X ngừng xả khí, thì vị trí cửa nòng van vẫn nằm ở vị trí b cho ñến khi có tín hiệu xả khí ở cửa Y. 4.4.3. Van chặn. Van chặn là loại van chỉ cho lưu lượng khí ñi qua một chiều, chiều ngược lại bị chặn. Van chặn gồm các loại sau: +/ Van một chiều +/ Van logic OR +/ Van logic AND +/ Van xả khí nhanh. 6 b/ Van logic OR a/ Van một chiều Khi dòng khí qua cửa P1, sẽ ñẩy pittong trụ sang phải, chắn cửa P2, như vậy cửa P1 nối với cửa A. Ngược lại khi dòng khí qua P2, sẽ ñẩy pittong sang trái, chắn cửa P1 và như vậy cửa P2 nối với cửa A. Như vậy van OR có chức năng nhận tín hiệu ñiều ở những vị trí khác nhau trong hệ thống ñiều khiển. c/ Van logic AND d/ Van xả khí nhanh. Khi dòng khí ñồng thời ñi qua cửa P1 và P2 thì cửa A sẽ nhận tín hiệu, tức là khí nén sẽ qua cửa A. Khi dòng khí qua cửa P, sẽ ñẩy pittong trụ sang Như vậy van AND có chức năng nhận tín hiệu ñiều phải, chắn cửa R, như vậy cửa P nối với cửa A. khiển cùng một lúc ở những vị trí khác nhau trong Ngược lại khi dòng khí qua A, sẽ ñẩy pittong sang hệ thống ñiều khiển. trái, chắn cửa P và như vậy cửa A nối với cửa R. 4.4.4. Van tiết lưu. Van tiết lưu một chiều. 7 4.4.5. Van áp suất. a, Van an toàn. b, Van tràn. c, Van áp suất ñiều chỉnh từ xa tác ñộng trực tiếp lên van ñảo chiều. d, Van áp suất ñiều chỉnh từ xa tác ñộng gián tiếp qua van tràn. 4.4.6. Van ñiều chỉnh thời gian. * Van rơ le thời gian ñóng chậm. 4.4.7. Van chân không. Van chân không là cơ cấu có nhiệm vụ hút và giữ chi tiết bằng lực chân không, chân không ñược tạo ra bằng bơm chân không. Van rơ le thời gian ngắt chậm. 8 Ta có lực hút chân không: 4.4.8. Cảm biến bằng tia.
Cảm biến bằng tia là loại cảm biến không tiếp xúc, tức là quá trình cảm biến không có sự tiếp Trong ñó: F - lực hút chân không (N); D - ñường kính ñĩa hút (m); pa - áp suất không khí ở ñktc (N/m2); pu - áp suất chân không tại cửa U (N/m2). Lực F phụ thuộc vào D và pu. xúc giữa bộ phận cảm biến và chi tiết.
Cảm biến tia có 3 loại: - Cảm biến bằng tia rẽ nhánh; - Cảm biến bằng tia phản hồi; - Cảm biến bằng tia qua khe hở. +/ Cảm biến bằng tia rẽ nhánh: +/ Cảm biến bằng tia phản hồi: 9 +/ Cảm biến bằng tia qua khe hở: 4.4.9. Phần tử chuyển ñổi tín hiệu. * Phần tử khí nén- ñiện (relay áp suất) * Phần tử khí nén- ñiện (Chuyển mạch) * Phần tử khí nén- ñiện (Chuyển mạch kết hợp khuyếch ñại) 4.4.10. Dụng cụ ño.. 10 4.5. Cơ cấu chấp hành. 4.5.2. Xi lanh khí nén. 4.5.1. Yêu cầu.
Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến ñổi năng lượng khí nén thành năng lượng cơ học.
Cơ cấu chấp hành có thể thực hiện chuyển ñộng thẳng (xilanh) hoặc chuyển ñộng quay (ñộng cơ khí nén). 4.5.3. ðộng cơ khí nén. 11