Thiết bị khí nén và thủy lực trong tự động hóa

CƠ CẤU CHẤP HÀNH

•Cơ cấu điện

•Cơ cấu thủy lực, khí nén

•Cơ cấu kết hợp điện, thủy lực

PHẦN 1 – ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ

THỐNG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC

Nguyên lý cơ bản

• Cơ cấu truyền năng lượng công nghiệp

– Yêu cầu của việc truyền năng lượng

– Các dạng biến đổi năng lượng

– Các chuyển động cơ bản

• So sá hn các hệ thống truyền lực

– Hệ thống điện

– Hệ thống thủy lực

– Hệ thống khí nén

So sánh các hệ thống truyền lực

• Hệ thống điện

– Cuộn dây solenoid

– Động cơ điện một chiều

– Động cơ điện xoay chiều

So sánh các hệ thống truyền lực

So sánh các hệ thống truyền lực

• Hệ thống thủy lực

So sánh các hệ thống truyền lực

• Hệ thống khí nén

Ưu và nhược điểm của hệ thống khí

nén và thủy lực

Khí neùn

• Öu ñieåm

– Baûo döôõng, söûa chöõa, toå chöùc kyõ thuaät ñôn giaûn, thuaän tieän.

– Khongâ yeuâ cauà cao ñaëc tính kyõ thuaät cuaû nguonà nangê löôngï : 3 – 8 bar.

– Khaû naêng quaù taûi lôùn cuûa ñoäng cô khí

– Ñoä tin caäy khaù cao ít truïc traëc kyõ thuaät

– Tuoåi thoï lôùn

– Tính ñoàng nhaát naêng löôïng giöõa caùc cô caáu chaáp haønh vaø caùc phaàn töû chöùc naêng baùo hieäu, kieåm tra, ñieàu khieån neân laøm vieäc trong moâi tröôøng deã noå, vaø

baûo ñaûm moâi tröôøng saïch veä sinh.

– Coù khaû naêng truyeàn taûi naêng löôïng xa, bôûi vì ñoä nhôùt ñoäng hoïc khí neùn nhoû

va

ø toån th á at aùp suaát treân ñ ø öông d ã an ít.

– Do troïng löôïng cuûa caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån baèng khí neùn nhoû, hôn nöõakhaû naêng giaõn nôû cuûa aùp suaát khí lôùn, neàn truyeàn ñoäng coù theå ñaït ñöôïc vaän toác raát cao.

Ưu và nhược điểm của hệ thống khí

nén và thủy lực

Khí neùn

• Nhöôïc ñieåm

– Thôøi gian ñaùp öùng chaäm so vôùi ñieän töû

– Khaû naêng laäp trình keùm vì coàng keành so vôùi ñieän töû , chæ

ñieuà khienå theo chöông trình coù sanü . Khaû nangê ñieuà khienå

phöùc taïp keùm.

– Khaû naêng tích hôïp heä ñieàu khieån phöùc taïp vaø coàng keành.

– Löïc truyeàn taûi troïng thaáp.

– Doøng khí neùn thoaùt ra ôû ñöôøng daãn gaây tieáng oàn

– Khoù ñieuà khienå ñöôc

ï

c qua

ù trình trung gian giöaõ 2 ngöôngõ .

Ưu và nhượ

c

điểm c

ủa h

ệ th

ống khí

n

én v

à th

ủy l

ự

c

Thuûy löïc

• Öu ñi å e

m

– Truyeàn ñoäng ñöôïc coâng suaát cao vaø löïc lôùn nhôø caùc cô caáu töông ñoái ñôn giaûn, hoaït

ñoäng vôùi ñoä tin caäy cao, ñoøi hoûi ít veà chaêm soùc, baûo döôõng.

– Ñieàu chænh ñöôïc vaän toác laøm vieäc tinh vaø khoâng caáp nhôø caùc thieát bò ñieàu khieån kyõ

th ät ua soá

hoa, ù d

eã thöïc hi ä e

n töï ñ ä ong

hoaù theo ñieuà ki ä e

n lam v ø i ä e

c h ë oac chöông tì h r

n

h

ñ

aõ

cho saün.

– Keát caáu nhoû goïn, noái keát giöõa caùc thieát vôùi nhau deã daøng baèng vieäc ñoåi choã caùc moái

noái oáng.

–

D

eã biená

ñ

oåi c

huyenå ñ ä ong quay cuaû ñ ä ong c

ô thanø h

c

huyenå ñ ä ong tò hn

h tien cua c á û

ô cauá

chaáp haønh.

– Coù khaû naêng giaûm khoái löôïng vaø kích thöôùc nhôø choïn aùp suaát thuûy löïc cao.

– Nhôø quaùn tính nhoû cuûa bôm vaø ñoäng cô thuûy löïc, nhôø tính chòu neùn cuûa daàu neân coù theå

söû dungï vaän tocá cao maø khongâ sôï bò va ñaäp manhï nhö trong tröôngø hôpï cô khí hay

ñieän.

– Deã theo doõi vaø quan saùt baèng aùp keá, ngay caû nhöõng heä maïch phöùc taïp.

– Töï ñoäng hoùa ñôn giaûn duøng caùc phaàn töû tieâu chuaån hoùa.

– Deã ñ à e

ph ø ong quaù taûi

nh ø ô van an toaøn.

Ưu và nhược điểm của hệ thống khí

nén và thủy lực

Thuûy löïc

• Nhöôïc ñieåm

– Maát maùt trong ñöôøng oáng daãn vaø roø ræ beân trong caùc phaàn töû, laøm giaûm hieäu

suaát vaø phaïm vi öùng duïng.

– Khoù giöõ ñöôïc vaän toác khoâng ñoåi khi phuï taûi thay ñoåi do tính neùn ñöôïc cuûa

daàu vaø tính ñaøn hoài cuûa ñöôøng oáng daãn.

– Nhieät ñoä vaø ñoä nhôùt thay ñoåi laøm aûnh höôûng ñeán ñoä chính xaùc ñieàu khieån.

– Kh û a naêng l ä ap trì hn vaø tí hc hôïp h ä e th á ong k ù em neân kh ù o khaên khi thay ñ åi o

chöông trình laøm vieäc.

– Khi môùi khôûi ñoäng, nhieät ñoä cuûa heä thoáng chöa oån ñònh, vaän toác laøm vieäc

thay ñoiå do ñoä nhôtù cuaû chatá longû thay ñoiå .

PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG CUÛA ÑIEÀU KHIEÅN

KHÍ NENÙ

N

& THUYÛ

Y LÖCÏ

• Phamï vi

öngù dungï cuaû

a ñieuà

u khienå

n khí nenù

n

– Môi trường ch

ống cháy n

ổ

– Môi trường yêu

c

ầ

u

v

ệ sinh cao

• Phaïm vi öùng duïng cuûa ñieàu khieån thuûy löïc

– Các h

ệ th

ống yêu c

ầu l

ực l

ớ

n

–

Đ

ộ chính xác cao

Đơn vị đo của các đại lượng cơ bản

• Löc

ï

c

– 1 N = 1 kg.m/s2

• Aùp suaát

– 1 Pascal = 1 N/m2 = 1kg m/s2/m2 = 1kg/ms2

5 2 – 1 bar = 10 Pa = 1Kg/cm2 =1 at

– Kí hieäu lbf/in2 (psi); 1 bar = 14,5 psi