Giáo trình SMCT - Phần 1: Giới thiệu khí nén. Thực hành

hiệp dầu khí.
97
BỘ
XỬ
LÝ KHÍ
(F.R.L) 
Ký
hiệu
Độ
lọc ( hiệu suất)
Một dặc diểm quan trọng
của bộ
lọc khí là kích thước lỗ
của phần tử
lọc. Nó
chỉ
ra
kích
thước vật nhỏ
nhất mà bộ
lọc có thể
lọc; ví
dụ
: Bộ
lọc 2 µm sẽ
lọc hết các vật co 
kich
thước lớn hơn
0.002mm (100%).
Kích
thước phần tử
lọc
Kích
thước chuẩn
: 5 µm 
Các
cỡ
khác
: 2, 10, 20, 40, 70, 100 µm
Ảnh
hưởng
của việc biến
thiên
áp
lực: 
-
Kéo dài hay thu ngắn thời gian của
xi lanh
-
Tahy
đổi
đặc
tính
van
-
Áp
lực phụ
thuộc hệ
thống
điều khiển, ví
dụ
: van chuỗi
-
Thời gian quyết
định
bởi hệ điều khiển. Ví
dụ
: van trễ
thời
gian, van điều chỉnh
lưu
lượng
Áp
lực cấp tốt nhất cho hệ
thống
là
-
3Æ 4 bar cho phần điều khiển
-
6 bar cho
phần
vân
hành
Mặc dù xu hướng
hiện
nay là
không
dùng
dầu bôi trơn trong hệ
thống, nhưng
có
vài
thiết
bị
vẫn còn đòi
hỏi:
-
Thiết bị
công
suất như
xi lanh
khí, động
cơ
khí
-
Dao động
cực
nhanh
-
Thiết bị
làm
việc với tải lớn và nặng
Để
đảm bảo dầu
được cấp liên tục, lắp
thêm
vào
bộ
cấp dầu bôi trơn.
98
BỘ
DẦU BÔI TRƠN:
LÝ THUYẾT DAO ĐỘNG:
Vì
A2 < A1 nên
P2 < P1
Do đó P1 tạo lực ép dầu, P2 hút
dầu từ ống
và
hòa
lẫn với
khí
nén.
LẮP ĐẶT
Thường
thì
bộ
dầu bôi trơn
được lắp vào đường
khí
ngay
sau
bộ
lọc và điều áp nhưng
gần
đây
trong
các
dự
án
lớn với hệ
thống
cónhiều
đường
ống
dài, bộ
dầu bôi trơn
được thiết kế đặc biệt
để
cấp dầu giữa hệ
thống.
Chú
ý:
Chiều
dài
ống
đề
nghị
giữa bộ
dầu bôi trơn với các thiế
bị
là
4-5 m theo
chiều dọc
hay 7-8 
m theo
chiều
ngang. 
VÙNG CÔNG SUẤT
* CƠ CẤU THỰC HIỆN
Chuyển
đổi năng
lượng
khí
nén
thành
động
năng
(chuyển
động
tịnh
tiến
hay chuyển dộng
quay)
-
Xi lanh
tác
động
đơn
-
Xi lanh
tác
động
kép
-
Động
cơ
khí
-
Cơ
cấu tác động
quay
-
Bơm
xung
lực
-
Bơm
hút
chân
không
với bộ
hút
đệm.v.v.
* VAN CÔNG SUẤT
Điều khiển hướng
di
chuyển các cơ
cấu thực hiện, van điều khiển hướng.
99
VÙNG LOGIC
Thực
thi
các
tín
hiệu vào ra trong hệ
thống; van điều khiển hướng, van AND, van OR, bộ
trễ
thời
gian.v.v. 
VÙNG TÍN HiỆU
VÀO
Cung
cấp
các
tín
hiệu
start/stop hay giám
sát
hệ
thống
thực hiện theo đúng
chuỗi, 
Nút
ấn, công
tắt giới hạn, cảm biến
khí.v.v.
MÔ TẢ
VAN 
Van được mô tả
bời các thuật ngữ
sau:
-
Số
lượng
cổng/ kết nối
-
Số
lượng
công
tắc vị
trí
-
Trạng
thái
bình
thường: thường
đóng, thường
hở
-
Dạng
tác
động: bằng
tay, cơ
khí, khí, cuộn
hút.v.v.
-
Dạng
reser: lò
xo, khí, cuộn
hút.
VAN ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG
Ký
hiệu
(ISO 1219) Mô
tả
A
P
2/2 thường
đóng
A
P 
2/2 thường
mở
A
P R
3/2 thường
đóng
A
P R
3/2 thường
mở
A
P R
3/3 thường
đóng
ở
giữa.
100
A B
R P
4/2
A B
P R
4/3 đóng
ở
giữa
A B
P R
4/3 mở ở giữa
A B
R P S
5/2
A B
R P S
5/3 đóng
ở
giữa
A B
R P S
5/3 mở ở giữa
A B
R P S
5/3 cấp áp lực
ở
giữa
101
TÊN CÁC CỬA / ĐƯỜNG KẾT NỐI
CHỨC NĂNG OR
Van thoi
Van 3/2 NC
Lưu ý:
Để
điều khiển tốc
độ
chính
xác
nhất, bộ điều tốc nên đặt càng gần cửa
xi lanh
càng
tốt
nhằm giảm thiểu tối
đa việc gia tốc
không
đều.
CONNECTION ISO 1219 ISO 5599
Cửa cấp nguồn P 1
Các
cửa
thoát A, B 2, 4
Các
cửa xả R, S 3, 5
Các
cửa
điều khiển Y, Z 12, 14
Bảng
sự
thật
X Y A
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Bảng
sự
thật
X Y A
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
102
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN:
-
Bộ điều tốc
điều tiết
khí
nguồn cấp.
-
Bộ điều tốc
điều tiết khí xả
-
Bộ
hạn chế
xả
CHỨC NĂNG AND
Nối tiếp
2 van 3/2 NC
Một
van 3/2 NC
VAN TRỄ
THỜI GIAN
VAN TẠO XUNG
XUNG ĐỘT LỆNH
Van ổn
định
kép
chỉ
hoạt
động
khi
1 cửa
điều khiển
được cấp nguồn. Nếu 2 cửa diều khiển
cấp
nguồn
cùng
lúc, van sẽ
giữ
vị
trí
cũ
vì
áp
lực tương
đương
tác
động
lên
vùng
diện
tích
tương
đương
thì
không
thay
đổi
được
tín
hiệu.
Hiện tượng
này
gọi
là
xung
đột lệnh
và
là
vấn
đề
chính
cần
quan
tâm
trong
việc thiết kế
mạch.
Bảng
sự
thật
X Y A
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Bảng
sự
thật
X Y A
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
103
VAN TRỄ
THỜI GIAN
VAN TẠO XUNG
104
XUNG ĐỘT LỆNH
Van ổn
định
kép
chỉ
hoạt
động
khi
1 cửa
điều khiển
được cấp nguồn. Nếu 2 cửa diều khiển
cấp
nguồn
cùng
lúc, van sẽ
giữ
vị
trí
cũ
vì
áp
lực tương
đương
tác
động
lên
vùng
diện
tích
tương
đương
thì
không
thay
đổi
được
tín
hiệu.
Hiện tượng
này
gọi
là
xung
đột lệnh
và
là
vấn
đề
chính
cần
quan
tâm
trong
việc thiết kế
mạch.
Van điều khiển hướng
5/3 , mở
vị
trí
giữa
105
Van điều khiển hướng
5/3 , đóng
vị
trí
giữa
Van điều khiển hướng
5/3 , cấp nguồn khí vị
trí
giữa
106
CÁC KÝ HIỆU KHÍ
NÉN ( ISO 1219 )
THIẾT BỊ
BiẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG/ LÁI
Máy
nén
khí
Bơm
chân
không
Động
cơ
khí
1 chiều
Động
cơ
khí
2 chiều
Cơ
cấu chấp
hành quay
CƠ CẤU CHẤP HÀNH TỊNH TIẾN
Xi lanh
tác
động
đơn
Xi lanh
tác
động
đơn
( piston hồi lại do tải)
( piston hồi bằng
lò
xo )
Xi lanh
tác
động
kép
Xi lanh
chênh
áp
Xi lanh
tác
động
kép
Xi lanh
tác
động
kép
có
2 trục có bộ đệm chỉnh
được
Xi lanh
tác
động
kép
Khuyếch
đại áp lực
có
bộ đệm cố định
Xi lanh
không
trục
có
bộ
nối từ
VAN ĐIỀU KHIỂN BẰNG CƠ KHÍ
Tác
động
không
Tay
điều khiển
xác
đinh
( vặn hay gạt)
Nút
ấn Bàn đạp
107
Cam con lăn Cần trục
( dạng
trục
hay bi)
Lò
xo
Chốt cơ
khí
Khí
nén
Điện từ
Điện từ
và
khí
Con lăn
đòn
bẩy
1 chiều
Lò
xo khí
(bên
trong)
Lò
xo giữa
VAN PHỤ
Van chặn
Van chặn tải
lò
xo
Van chặn
Van chức năng
OR 
khí
điều khiển
Van chức năng
AND
ĐiỀU KHIỂN ÁP LỰC
Van xả
áp
Van xả
áp
cố định
chỉnh
được
Van áp
lực
khí
Van giảm áp
nén
chuỗi xả
cửa ra
108
ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG
Van kim
cố định
Van kim
chỉnh
được
Van chỉnh
lưu lượng
Van xả
nhanh
chiều ngược lại tự
do
Van giảm tốc tác động
bằng
cam
CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG
Nguồn áp lực
Đường
khí
làm
việc,
đường
cấp, hồi
Đường
khí
điều khiển
Đường
xả
Đường
điện Chỗ
nối
ống
Chỗ ống
bắt chéo
Lỗ
thông
khí
( không
nối)
KÝ HiỆU TỔNG HỢP
Động
cơ điện
Ống
bị
chặn
Ống
bị
chặn với Bộ
nối
nhanh
đường
lấy khí
109
Kết nối xoay
Bình chứa
Bộ
lọc Bộ
làm
lạnh
có
đường
làm
mát
Bộ
sấy
Đồng
hồ
áp
lực
Đồng
hồ
lưu lượng
Cảm biến áp lực
Van khóa
Bộ
cấp dầu
Bộ
tách
nước có
Bộ
F.R.L
tự động
xả
Bộ
làm
khô
khí
Đèn
chỉ
báo
Bộ đếm Bộ
giảm âm
110
SMCT P1
BÀI TẬP VÀ
LỜI GIẢI
111
Bài
tập:
Khi
ấn
nút, vật tải sẽ được
đẩy ra khỏi trụ
và
đưa vào hệ
thống
băng
tải. Dùng
xi lanh
tác
động
đơn thực hiện việc
này. Khi
thả
nút
ấn piston lại trở
về
vị
trí
ban đầu.
Giải quyết vấn
đề:
112
Bài
tập:
Một cánh cửa nậng
đóng
mở
bằng
xi lanh
tác
động
kép. Dùng
van tác
động
bằng
tay
để
điều
khiển.
Giải quyết vấn
đề:
113
Bài
tập:
Ấn
nút
P1, phễu sẽ
nghiêng
đổ
vật liệu ra. Ấn
nút
P2, phễu trở
về
vị
trí
ban đầu chuẩn bị
nhận
đợt mới.
Giải quyết vấn
đề:
114
Bài
tập:
Ấn
nút
P1, phễu sẽ
nghiêng
đổ
vật liệu ra. Ấn
nút
P2, phễu trở
về
vị
trí
ban đầu chuẩn bị
nhận
đợt mới. Yêu
cầu hệ
thống
có
thêm
chức năng
ưu
tiên
cho
hành
trình
hồi của xi 
lanh.
Giải quyết vấn
đề:
115
Bài
tập:
Vật tải
được
đưa vào khuôn bằng
xi lanh
tác
động
kép, khi
vật tải vào đúng
vị
trí
thì
xi lanh
tự
hồi về.
Giải quyết vấn
đề:
116
Bài
tập:
Dùng
1 bàn
chỉ
thị
xoay, nó
sẽ
chỉ
ra
hoạt
động
kế
tiếp
trong
chuỗi. Khi
ấn
nút
Start, bàn
sẽ
xoay
do dao
động
của trục
piston thông
qua một cam dừng. Khi
ấn
nút
Stop xi lanh
sẽ
dừng.
Giải quyết vấn
đề:
117
Bài
tập:
Một cửa sổ điều khiển bằng
thủy khí được gắn vào trần
nhà
để
điều khiển
thông
gió
cho
nhà. 
Việc
đóng
mở
cửa thực hiện bằng
nút
ấn và có thể
dừng
giữa hành trình: mở
¼ , ½ hay 
mở
hoàn
toàn.
Giải quyết vấn
đề:
118
Bài
tập:
Một cánh cửa lớn bằng
thép
đóng
mở
bằng
2 nút
ấn
ở
cả
bên
trong
lẫn
bên
ngoài
Giải quyết vấn
đề:
119
Bài
tập:
Các
phần
đã
được kiểm tra sẽ
chia
vào
3 băng
tải ( Tốt, Thải, Tái
sản xuất). Việc
chuyển tới
băng
tải yêu cầu phải
được thực hiện tại bất cứ đâu
trong
chuỗi bằng
cách
ấn
nút.
Giải quyết vấn
đề:
Vị
trí A B
Tốt + -
Thải - -
Tái
sản xuất + +
120
Giải quyết vấn
đề:
121
Bài
tập
Dùng
xi lanh
tác
động
kép
để
dập
phôi. Việc dập chỉ
xảy
ra
khi
phôi
đã
ở đúng
vị
trí
, nắp che
an toàn
đã
đóng
và
nút
ấn
hay bàn
đạp
đã
được tác động. Sau
khi
xi lanh
thu
hết hành
trình, no tự động
đẩy ra vị
trí
cũ.
Tốc
độ
2 xi lanh
đều rất
nhanh.
122
Giải quyết vấn
đề:
123
Bài
tập:
Các
vật tải
được chuyển từ
băng
tải
này
sang băng
tải
khác
bằng
thiết bị
chuyển hướng. 
Thiết bị
này
sẽ đẩy một lượt 3 vật tải
lên
phía
trên, nó
tự động
hồi về
khi
hết
hành
trình.
124
Giải quyết vấn
đề:
125
Bài
tập:
Các
phần tử
nhựa
được
ghép
nối với
nhau
nhờ
chất
dan, nhiệt
hay áp
lực. Dùng
nút
ấn khởi
động
tiến
trình. Piston hành
trình
ra
và
ép
các
phần tử
với
nhau
trong
15s sau
đó tự
động
hồi về.
Thêm
các
điều khiển
sau:
-
Chuyển
động
hồi về
phải thực hiện
ngay
cả
khi
nút
ấn vẫn còn giữ.
-
Để
ngăn quá nhiệt
cho
các
phần tử, tiến trình phải bắt
đầu tại vị
trí
start của
xi lanh
và
với
tín
hiệu
start mới.
126
Giải quyết vấn
đề:
127
Bài
tập:
Các
hộp
được
đưa tới trên 1 băng
tải và chuyển
sang băng
tải thứ
2 nhờ
xi lanh
A và
B.
Xi lanh
B không
được hồi về
cho
đến khi xi lanh A đã hồi
hoàn
toàn.
128
Giải quyết vấn
đề:
129
Bài
tập:
Vật tải
được
đặt
trong
các
thùng
chứa, xi lanh
A sẽ đẩy các thùng tới
máy
khoan. Máy
khoan
điều khiển bởi
xi lanh
B. Sau
khi
khoan
xong, xi lanh
A không
được hồi về
khi
mà
xi lanh
B chưa hồi hết.
130
Giải quyết vấn
đề:
131
Giải quyết vấn
đề: