Ôn tập thủy khí nén UTH 2022

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN THỦY KHÍ NÉN UTH 2022 ÔN TẬP THUỶ KHÍ 1 PHÂN TÍCH PHƯƠNG TRÌNH BERNULLI ĐỐI VỚI DÒNG CHẢY KHÍ NÉN − Khi ta cấp một nguồn khí nén cho hệ thống khí nén hoặc một nguồn thủy lực cho hệ thống thủy lực thì nó tạo ra trong hệ thống một dòng chảy

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN

THỦY-KHÍ NÉN

UTH-2022

thanhdu1542@gmail.com

https://www.facebook.com/thanhdutheK2 Tài liệu của Thành Dự Lê (123docz.net)

TheK2 2

ÔN TẬP THUỶ KHÍ

1 PHÂN TÍCH PHƯƠNG TRÌNH BERNULLI ĐỐI VỚI DÒNG CHẢY KHÍ NÉN

− Khi ta cấp một nguồn khí nén cho hệ thống khí nén hoặc một nguồn thủy lực cho hệ thống thủy lực thì nó tạo ra trong hệ thống một dòng chảy

− Dòng chảy này có các thông số cơ bản sau: lưu lượng Q và một áp suất P và vận tốc dòng chảy v hình mô tả một mặt cắt dòng chảy qua hai vị trí 1 và 2 với hai tiết diện khác nhau

− Phương trình Bernulli mô tả năng lượng dòng chảy tại hai điểm 1 và 2 với hai tiết diện và độ cao khác nhau

2 PHÂN TÍCH PHƯƠNG TRÌNH BERNULLI ĐỐI VỚI DÒNG CHẢY DẦU THỦY LỰC

− Khi ta cấp một nguồn khí nén cho hệ thống khí nén hoặc một nguồn thủy lực cho hệ thống thủy lực thì nó tạo ra trong hệ thống một dòng chảy

− Dòng chảy này có các thông số cơ bản sau: lưu lượng Q và một áp suất P và vận tốc dòng chảy v hình mô tả một mặt cắt dòng chảy qua hai vị trí 1 và 2 với hai tiết diện khác nhau

− Phương trình Bernulli mô tả năng lượng dòng chảy tại hai điểm 1 và 2 với hai tiết diện và độ cao khác nhau

TheK2 3

3 SỬ DỤNG CÁC VAN XÂY DỰNG MẠCH THỦY KHÍ THỰC HIỆN QUY TẮC LIÊN KẾT OR TRÌNH

BÀY CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC VAN ĐÓ

Sử dụng van 3/2 đảo chiều có vị trí 0 và tác động bằng khí nén, lựa chon quy tắc liên kết

OR (a  a=a)

Van điều khiển hướng 3/2 là van 3 cửa và 2 trạng thái ổn định như cấu trúc nguyên lý ở hình vẽ

Về cấu trúc, van có 1 cửa làm việc A, cửa bơm P và cửa T thông về két Van này điều khiển hướng dòng chảy của dầu tùy thuộc vào vị trí điều khiển:

− Khi không tác động điều khiển: cửa P khóa, cửa A thông với cửa T về két

− Khi có tác động điều khiển: cửa T khóa, cửa P thông với cửa A cho phép dầu vào hệ thống làm việc

4 SỬ DỤNG CÁC VAN XÂY DỰNG MẠCH THỦY KHÍ THỰC HIỆN QUY TẮC LIÊN KẾT AND

TRÌNH BÀY CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC VAN ĐÓ

Sử dụng van 3/2 đảo chiều có vị trí 0 và tác động bằng khí nén, lựa chon quy tắc liên kết

AND (a  a=a)

Van điều khiển hướng 3/2 là van 3 cửa và 2 trạng thái ổn định như cấu trúc nguyên lý ở hình vẽ

TheK2 4

Về cấu trúc, van có 1 cửa làm việc A, cửa bơm P và cửa T thông về két Van này điều khiển hướng dòng chảy của dầu tùy thuộc vào vị trí điều khiển:

− Khi không tác động điều khiển: cửa P khóa, cửa A thông với cửa T về két

− Khi có tác động điều khiển: cửa T khóa, cửa P thông với cửa A cho phép dầu vào hệ thống làm việc

5 SỬ DỤNG CÁC VAN XÂY DỰNG MẠCH THỦY KHÍ THỰC HIỆN QUY TẮC LIÊN KẾT PHỦ ĐỊNH TRÌNH BÀY CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC VAN ĐÓ

Sử dụng van 3/2 đảo chiều có vị trí 0 và tác động bằng khí nén, lựa chon quy tắc liên kết PHỦ ĐỊNH (𝑎̿ = 𝑎)

Van điều khiển hướng 3/2 là van 3 cửa và 2 trạng thái ổn định như cấu trúc nguyên lý ở hình vẽ

Về cấu trúc, van có 1 cửa làm việc A, cửa bơm P và cửa T thông về két Van này điều khiển hướng dòng chảy của dầu tùy thuộc vào vị trí điều khiển:

− Khi không tác động điều khiển: cửa P khóa, cửa A thông với cửa T về két

− Khi có tác động điều khiển: cửa T khóa, cửa P thông với cửa A cho phép dầu vào hệ thống làm việc

6 TRÌNH BÀY KHÁI NIỆM SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG THÔNG QUA VÍ DỤ SAU:

Sơ đồ chức năng là nội dung biểu diễn biểu đồ trạng thái

Ta nhấn nút Start, S0 tác động, Công tắc hành trình S1 tác động

− Bắt đầu ở bước 1: đồ gá, kẹp chi tiết

+ Công tắc hành trình S1 tác động, Pittong 1.0 đi ra thực hiện hành trình dương chạm vào S2

− Xong bước 1 đến bước 2: Đầu khoan đi ra

+ S2 bị tác động, Pittong 2.0 đi ra thực hiện hành trình dương chạm vào S4

− Xong bước 2 đến bước 3: Đầu khoan lùi về

+ S4 bị tác động, Pittong 2.0 lùi vào thực hiện hành trình âm chạm vào S3

− Xong bước 3 đến bước 4: Đồ gá-tháo chi tiết

+ S3 bị tác động, Pittong 1.0 lùi vào thực hiện hành trình âm chạm vào công tác hành trình S1 Như vậy, sơ đồ chức năng là sơ đồ bao gồm các chu trình làm việc Trong ví dụ trên gồm các bước thực hiện và các lệnh output

7 TRÌNH BẦY KHÁI NIỆM LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN THÔNG QUA VÍ DỤ SAU:

Khái niệm: Lưu đồ thuật toán là sơ đồ biểu diễn thuật toán hoặc một quá trình, gồm các bước thực hiện được biểu diễn bởi các khối hộp theo thứ tự của mũi tên

Nguyên tắc hoạt động của mạch điều khiển được thực hiện như sau :

− Bước thực hiện thứ nhất :

Khi pittông ở vị trí ban đầu (E1=1/ E 2 = 0) nút ấn khởi động E0 tác động, pittông di ra dịch chuyển theo hành trình dương (Z1+)

− Bước thực hiện thứ 2 :

Khi pittông đi ra đến cuối hành trình, chạm công tắc hành trình E 2, pittông lùi về dich chuyển theo hành trình âm (Z1 -)

− Bước thực hiện thứ 3 :

Tại vị trí ban đầu, pittông chạm công tắc hành trình E 1, quá trình điều khiển kết thúc

8 CHO HỆ THỐNG KHOAN TỰ ĐỘNG NHƯ HÌNH VẼ:

TheK2 7

a) MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ;

Theo phân tích ta thấy máy khoan tự động điều khiển bằng nguyên lí điện thủy lực được mô tả như sơ đồ Máy thực hiện khoan 2 lỗ giống nhau, tiến trình làm việc như sau:

kẹp chặt Đến cuối hành trình thì tác động vào công tắc hành trình

khoan lỗ thứ nhất trên chi tiết Khoan xong, công tắc hành trình được tác động, Xilanh

B dịch chuyển bàn khoan về vị trí ban đầu và tác động vào công tắc hành trình

trình Xilanh B đưa bàn khoan đến vị trí thứ hai và thực hiện khoan lỗ thứ hai trên chi tiết Khoan xong, công tắc hành trình được tác động, của Xilanh B lùi về vị trí ban đầu, chạm vào công tắc hành trình

lấy chi tiết ra

b) TRÌNH BÀY BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI;

Biểu đồ trạng thái trên biểu diễn vị trí các pittong của các xilanh thực hiện hành trình dương và âm theo các bước công nghệ khi thực hiện quá trình khoan tự động chi tiết Gồm có

9 bước công nghệ và 6 công tắc hành trình

TheK2 8

Pittong của xilanh A ở cuối hành trình âm S1 dịch chuyển đến điểm cuối hành trình dương S2

Công tắc hành trình S2 bị tác động lệnh cho pittong của xilanh B ở cuối hành trình

âm S3 dịch chuyển đến điểm cuối hành trình dương S4, khoan lỗ thứ nhất lên chi tiết

Công tắc hành trình S4 tác động lệnh cho pittong của xilanh B dịch chuyển từ điểm cuối của hành trình dương S4 đến điểm cuối của hành trình âm chạm S3

Công tắc hành trình S3 tác động lệnh cho pittong của xilanh C dịch chuyển từ điểm cuối của hành trình âm S5 đến điểm cuối của hành trình dương S6

Công tắc hành trình S6 tác động lệnh cho pittong của xilanh B dịch chuyển từ điểm cuối hành trình âm S3 đến điểm cuối hành trình dương S4

Công tắc hành trình S4 tác động lệnh cho pittong của xilanh B dịch chuyển từ điểm cuối của hành trình dương S4 đến điểm cuối của hành trình âm S3

Công tắc hành trình S3 tác động lệnh cho Xilanh C dịch chuyển từ điểm cuối hành trình dương S6 đến điểm cuối của hành trình âm S5

Công tắc hành trình S5 tác động lệnh cho pittong của xilanh A dịch chuyển từ điểm cuối của hành trình dương S2 đến điểm cuối của hành trình âm S1

Công tắc hành trình S1 tác động, kết thúc chu trình làm việc Bắt đầu chu trình làm việc mới quay lại bước 1

và liên tục theo thứ tự như trên biểu đồ trạng thái đã mô tả

TheK2 9

C) XÁC ĐỊNH ĐẦU VÀO ĐỂ PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH PHÂN TẦNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN;

Từ bảng điều kiện ta thấy

• Bước 2&4 trùng điều kiện nên chia tầng ở bước 3

• Bước 5&7 trùng điều kiện nên chia tầng ở bước 6

d) DỰA VÀO KẾT QUẢ PHÂN TẦNG, VIẾT BIỂU ĐỒ CHUỖI VÀ RÚT RA KẾT LUẬN MỖI MỘT TẦNG ĐIỀU KHIỂN NHỮNG VẤN ĐỀ GÌ;

Chuỗi: A+B+B-C+B+B-C-A-

+ Tầng 1: đưa chi tiết đến vị trí khoan và bắt đầu khoan

+ Tầng 2: Lui mũi khoan về, chuyển sang khoan chi tiết thứ 2 và bắt đầu khoan

+ Tầng 3: Lui mũi khoan và đưa chi tiết khoan về

Nên

• Tầng 1: A+B+

• Tầng 2: B-C+B+

• Tầng 4: B-C-A-

f) Thuyết minh nguyên lý hoạt động của hệ thống và viết hàm logic điều khiển các van điện từ

TheK2 10

Nguyên lý làm việc:

− Nhấn nút START ,dòng điện đi qua KS6 và cấp nguồn cho cuộn hút K1,cuộn hút K1 làm đóng tiếp điểm K1, K1 đóng lại dòng điện đi qua K2 và cấp nguồn cho van điện Y1, Pitton A dịch chuyển theo hành trình dương, đưa chỉ tiết khoan đến vị trí khoan, Khi pitton A đi đến điểm cuối hành trình dương và tác động và cử chặn S2, Y2 đóng lại van điện từ Y3 có điện, pitton B dịch chuyển theo hành trình dương, Pittong B đưa mũi khoan xuống bắt đầu khoan, Khi piton B đi đến điểm cuối hành trình dương tác động vào cử chặn S4,S4 đóng lại KS4 có điện, mở tiếp điểm KS4 K1 mất điện, Tiếp điểm thường đóng K1 đóng lại van điện từ Y4 có điện, Pitton B dịch chuyển theo hành trình

âm, khi pitton B đi đến điểm cuối hành trình âm tác động vào cử chặn S3, S3 đóng lại KS3 có điện, tiếp điểm KS3 đóng lại Y5 có điện, pitton C dịch chuyển theo hành dương, đưa chi tiết khoan đến vị khoan thứ 2, khi pitton C đi đến điểm cuối hành trình dương tác động vào cử chặn S6,S6 đóng lại KS6 có điện tiếp điểm KS6 đóng lại, Y3 có điện pitton B dịch chuyển theo hành trình, đưa mũi khoan xuống khoan lỗ thứ 2, Khi pitton

B đi đến điểm cuối hành trình dương tác động và cử chặn S4, S4 đóng lại KS4 có điện,

TheK2 11

mở tiếp điểm KS4 K1 mất điện, Tiếp điểm thường đóng K1 đóng lại, Y4 có điện, pitton

B dịch chuyển theo hành trình âm, khi đi đến điểm cuối hành trình âm tác động vào cứ chặn S3, S3 đóng lại KS3 có điện, tiếp điểm KS3 đóng lại,van điện từ 16 có điện, Pitton

C dịch chuyển theo hành trình âm, khi đi đến điểm cuối hành trình âm tác động vào cư chặn S5, SS đóng lại KS5 có điện, tiếp điểm KS5 đóng lại van điện từ Y2 có điện pittong

A dịch chuyển theo hành trình âm, khi pitton A đi đến điểm cuối hành trình âm tác động vào cử chặn SI, S1 đóng lại, có thể lấy chỉ tiết khoan ra và chuẩn bị cho chu trình kế tiếp

Thuật toán logic

𝒀𝟏 = 𝑲𝟏 𝑲𝟐̅̅̅̅

𝒀𝟐 = 𝑲𝟏̅̅̅̅ 𝑲𝑺𝟓

𝒀𝟑 = (𝑲𝟏 𝑲𝟐 𝑲𝑺𝟔)(𝑲𝟏 𝑲𝟐̅̅̅̅ 𝑺𝟐)

𝒀𝟒 = (𝑲𝟏 𝑲𝟐 𝑲𝑺𝟓) 𝑲𝟏̅̅̅̅

𝒀𝟓 = 𝑲𝟏 𝑲𝟐 𝑲𝑺𝟑

𝒀𝟔 = 𝑲𝟏̅̅̅̅ 𝑲𝑺𝟑