(TIỂU LUẬN) bài tập TIỂU LUẬN THỦY lực KHÍ nén

Các hệ thống này nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, nângcao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất, giải phóng người lao động ra khỏi những vị tríđộc hại … Các hệ thống tự độ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

BÀI TẬP TIỂU LUẬNTHỦY LỰC KHÍ NÉN

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay ở tất cả các nhà máy và xí nghiệp công nghiệp đều trang bị các hệ thống tựđộng hoá ở mức cao Các hệ thống này nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, nângcao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất, giải phóng người lao động ra khỏi những vị tríđộc hại …

Các hệ thống tự động hoá giúp chúng ta theo dõi, giám sát quy trình công nghệ thôngqua các chỉ số của hệ thống đo lường kiểm tra Các hệ thống tự động hoá thực hiện chức năngđiều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng và điều khiển toàn bộ quy trình công nghệ hoặc toàn bộ xí nghiệp nói chung Hệ thống tự động hoá đảm bảo quy trình công nghệ trong điều kiện cần thiết và đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn của từng công đoạn Chất lượng của sản phẩm và năng suất lao động của các phân xưởng, của từng nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào chất lượng làm việc của các hệ thống tự động hoá này Để phát triển sản xuất, ngoài việc nghiên cứu hoàn thiện các quy trình công nghệ hoặc ứng dụng công nghệ mới, thì một hướng nghiên cứu không kém phần quan trọng là nâng cao mức độ tự động hoá các quy

trình công nghệ Với nhu cầu trên em đã được giao đề tài BTL Thủy lực & Khí nén.

Để hoàn thành được đề tài này em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quang Huy đã hướng dẫn

em tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thiện bài

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy!

Hưng Yên, Tháng 7 Năm 2021

Sinh viên thực hiện

Khổng Doãn Ngọc Phương

1 Bài tập 1:

1.1 Đề bài

Cho sơ đồ bố trí của hệ thống điều khiển khí nén

lanh) và lựa chọn các phần tử cho hệ thống(van, xylanh – kiểu lắp xy lanh, đầu nốikhí, ống khí, cảm biến, công tắc hành trình…)

- Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển điện khí nén

1.2 Bài làm

1.2.1 Yêu cầu công nghệ

Hệ thống điện khí nén điều khiển 2 xlianh đẩy và nhúng phôi vào thùng nước sau đó kéo lên

để khô trong thời gian T1(s)

-Khi ấn nút khởi động ,xilanh 1A sẽ kéo phôi và xilanh 2A đến cuối hành trình dài 200mm.Sau đó xylanh 2A sẽ hạ phôi xuống nước

-Sau khi hạ phôi xuống nước, xilanh 2A kéo phôi lên sau đó giữ phôi tại vị trí ấy 1 khoảngthời gian T1(s)

-Hết thời gian T1(s) , xi lanh 1A sẽ kéo xilanh cùng phôi ra ngoài cùng

-Hệ thống có chu trình chạy thử, chu trình chạy tự động, có thể điều khiển tốc độ Hệ thốngchỉ khởi động khi xi lanh 1A ở vị trí trong cùng và cảm biến quang B0 cảm nhận phôi đượcmắc bởi xilanh 2A

- Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí là : p = 6bar

- Từ những thông số trên, tra biểu đồ quan hệ giữa đường kính Piston, áp suất khí nén trong

xy lanh và lực đẩy của Piston (H1.49, giáo trình tr33) :

Ta được đường kính piston : Dpiston = 12(mm)

- Tra biểu đồ quan hệ giữa các thông số của cán Piston và lực đẩy (H1.50, giáo trình tr34) :

+ n: số chu kỳ (ở đây n = 1 vì tính cho 1 chu kỳ).

+ p: áp suất khí nén cung cấp (bar)

+ p0: áp suất dư của không khí (p0 = 1.01325 bar)

- Lưu lượng khí trên hành trình thuận là :

- Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí là : p = 6bar

- Từ những thông số trên, tra biểu đồ quan hệ giữa đường kính Piston, áp suất khí nén trong

xy lanh và lực đẩy của Piston (H1.49, giáo trình tr33) :

6

Ta được đường kính piston : Dpiston = 12(mm)

- Tra biểu đồ quan hệ giữa các thông số của cán Piston và lực đẩy (H1.50, giáo trình tr34) :

- Lượng khí tiêu thụ trên hành trình :

Q = A.L.n

Với :

+ 0

(l/ph)0

+ Q: lượng khí tiêu thụ (l/ph)

+ A: tiết diện bề mặt làm việc của Piston (cm2)

+ L: hành trình của Piston (cm)

+ n: số chu kỳ (ở đây n = 1 vì tính cho 1 chu kỳ)

+ p: áp suất khí nén cung cấp (bar)

+ p0: áp suất dư của không khí (p0 = 1.01325 bar)

- Lưu lượng khí trên hành trình thuận là :

-Cấu tạo của xylanh :

- Kích thước và kiểu lắp xilanh :

2.Xilanh 2A

-xilanh khí nén smc : CDJ16D-200RZ-W-M9BW -Thông số kĩ thuật:

-Cấu tạo xylanh :

- Kích thước và kiểu lắp xilanh :

3.Cảm biến từ gắn trên xilanh1A

-Cảm biến từ xylanh SMC D-T791:

-Thông số kĩ thuật :

-Sơ đồ nguyên lí và kích thước

4.Cảm biến trên xylanh 2A

-Cảm biến từ SMC M9BW(V) có sẵn khi mua xilanh 1A với 2A

- Thông số kỹ thuật :

- Sơ đồ nguyên lý và kích thước :

5.Cảm biến EX-14A

-Cảm biến quang điện EX 14A hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt

- cảm biến sử dụng ánh sáng phát ra từ bộ phận phát để phát hiện sự hiện diện của vật thể.Khi có sự thay đổi ở bộ phận thu thì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu

ở ngõ OUT

-Có thời gian đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao

-Đầu cảm biến nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi

-Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt

-Sơ đồ nguyên lí:

6.Van điện từ

- Van điện từ khí nén AIRTAC 4V220-08 (van khí nén 5/2)

- Kí hiệu và tính năng của van

- Kích thước và cấu tạo của van :

7.Role thòi gian:CK3 AH3-3 AC220V

ON-OFF - Thông số tiếp điểm: 5A 220V - Tuổi thọ đóng ngắt điện: 1x10 - Tuổi thọ đóng ngắt cơ ⁵ - Tuổi thọ đóng ngắt cơ khí: 1x10 - Nhiệt độ làm việc: -5ºC ÷ 40ºC - Sử dụng cùng đế relay 8 chân Kiểu lắp đặt: Lắp trên mặt panel hoặc lắp trên din-rail

8.Ống dẫn khí

a Ống dẫn khí từ máy nén khí vào hệ thống: - Thông số kỹ thuật

Áp suất hoạt động: < 10 kg/cm2, áp suất biến dạng: 27.5 kg/cm2

Nhiệt độ hoạt động: -20 đến +60 độ C

Đường kính ngoài: 08 mm, đường kính trong: 05 mm Sai số bề dày: ±0.15 mm

Bán kính cong tối thiểu cho phép: 20 mm Chiều dài ống: theo yêu cầu của khách hàng.Vật liệu làm ống: PU - Polyurethane (vật liệu khác được cung cấp theo yêu cầu của kháchhàng)

Màu sắc: Xanh lá cây, xanh dương, cam, đỏ, vàng đen, trắng, trong suốt (màu sắc cụ thể xác nhận bởi cửa hàng khi mua)

b Ống cấp khí trong hệ thống:

- Thông số kỹ thuật:

Áp suất hoạt động: < 10 kg/cm2, áp suất biến dạng: 27.5 kg/cm2

Nhiệt độ hoạt động: -20 đến +60 độ C

Đường kính ngoài: 06 mm, đường kính trong: 04 mm Sai số bề dày: ±0.15 mm

Bán kính cong tối thiểu cho phép: 15 mm Chiều dài ống: theo yêu cầu của khách hàng

Vật liệu làm ống: PU - Polyurethane (vật liệu khác được cung cấp theo yêu cầu của kháchhàng)

Màu sắc: Xanh lá cây, xanh dương, cam, đỏ, vàng đen, trắng, trong suốt (màu sắc cụ thể xác nhận bởi cửa hàng khi mua)

16

9.Đế van khí nén

Đế van 200M-2F ( loại đế lắp được 2 van 5/2 hoặc 5/3 ren 13mm) phù

10.Đầu nối ống khí

Vật liệu: đồng thauNhiệt độ hoạt động: 5~60 độ CỐng nối áp dụng: phi 6

Vít kết nối: M5x0.8

In/Out

Vật liệu: đồng thauNhiệt độ hoạt động: 5~60 độ CỐng nối áp dụng: phi 6

Vít kết nối: 1/4’’

*PhânK1 tích tín hiệu :

T1T1

K3

- Bước 1: K1 Không bị trùng lặp tín hiệu và không phải duy trì tín hiệu(sử dụng van nhớ)

- Bước 2: k2 không trùng tín hiệu,k2 duy trì đến bước 4 và không phải duy trì tín hiệu(sử

dụng van nhớ)

- Bước 3: k3 trùng tín hiệu k2 xóa tín hiệu k2 bằng k3 (xóa k2 bằng k3 là xóa cả k1 ) và

không duy trì tín hiệu do dùng van nhớ)

- Bước 4: k4 không trùng tín hiệu và không phải duy trì tín hiệu(sử dụng van nhớ)

1.2.4 Thiết kế sơ đồ mạch điều khiến khí nén và sơ đồ cầu nối

K0 S1

K04 K3

4

3

K1 4

K1 B2

B1

K1 0V

4

K3

K03 A2

K2

K04 K3

19

thống(van, xylanh – kiểu lắp xy

lanh, đầu nối , ống dẫn dầu, cảm

biến, công tắc hành trình…)

Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy

lực mạch điều khiển điện

- Từ các thông số trên ta tra : Bảng tra thực

nghiệm tính toán đường kính cần piston

(H4.121 Tr187) :

b.Van điều khiển

-Van điều khiển thủy lực 4/3 : DSG-03-3C4-A100-50

-Thông số kĩ thuật và

Áp suất hoạt động tối

Áp xuất đường hồi 16 Mpa

Lưu lượng tối đa 120 L/phút

c.Van tiết lưu :

-Van Tiết Lưu DRV-08-B-G

DRV là van tiết lưu 1 chiều Dùng để̉ chỉnh

lưu lượng đường đi của dòng chất lỏng (chiều về không tiết lưu) Van dạng lắp in- line, ren cái với 3 hệ tiêu chuẩn là BSPP 1/8- 2”, NPT 1/8-2”, UNF 7/16-2 ½ Khả dụng để̉ lắp panel khi có yêu cầu ( mã PM).

Tùy theo size của van, lưu lương từ 14-600 lpm Áp làm việc 350bar Áp mở van 0.5 bar ( 4.5 bar theo yêu cầu ).Nhiệt độ làm việc từ -20 -100 0 C Vật liệu tùy chọn là thép 1.0715 (w3) hoặc inox 1.4571 (W5), vật liệu làm kín là NBR / FKM/EPDM Môi chất phù hợp là dầu thủy lực.

-Thông số kĩ thuật:

Van an toàn thủy lực modul AMRV-02-D3

Thêm vào giỏ hàng

Van an toàn dùng để̉ hạn chế việc tăng áp suất chất lỏng trong hệ thống thủy lựcvượt quá trị số quy định, được sử dụng khi hệ thống quá tải Tùy theo nguyên lýhoạt động, yêu cầu và vị trí lắp đặt mà van toàn thủy lực được chia thành một số loạinhư sau: Van an toàn điều khiể̉n trực tiếp; van an toàn điều khiể̉n gián tiếp; Van antoàn bắt ren; Van an toàn lắp modul; Van an toàn bảo vệ đường ống (thường cho cơcấu chấp hành có khả năng chịu tải đột ngột)…

Van an toàn thủy lực modul AMRV-02-D3 là van an toàn thủy lựcdạng modul được nhập khẩu chính hãng, kích thước theo tiêu chuẩn DIN Đây là loại van

bảo vệ quá áp ở hai đường dầu A và B

THÔNG SỐ KĨ THUẬT CHÍNH

Tiêu chuẩn: DIN

Kiể̉u van (Type): Modul AMRV

Cỡ van (size): 2.

Dải áp suất làm việc p: 10 ÷ 250 (Bar).

Lưu lượng làm việc max : 50 (l/ph).

Kích thước lỗ dầu: 1/4”.

Đường dầu bảo vệ quá tải (Control port): A và B.

Nhiệt độ làm việc (Temperature): - 25 ÷ 80 Độ C.

Bảo hành: 12 tháng (theo chính sách bảo hành của Amech)

Xuất xứ: Taiwan.

d.BƠM ĐIỆN THỦY LỰC HHB-630B-I

,

Khớp nối nhanh 1/4’’(đầu đực)

áp suất và công áp suất

và ống thủy lực

2.3 Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực mạch điều khiển điện

B

A

A 1Y1

K1 K1

T

0V T

Ts