“Hệ thống truyền động thủy khí” là một môn học quan trọng trong chuyên ngành cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo máy nói riêng. Trong quá trình học nhà trường, và các thầy trong khoa đã đưa vào học nhằm giúp SV hiểu và thực hành bộ môn này một cách tốt nhất để SV không bỡ ngỡ khi đi làm sau này. Hiện nay, kỹ thuật truyền động hệ thủy lực đã phát triển mạnh ở các nước công nghiệp. Kỹ thuật này được ứng dụng để truyền động cho những cơ cấu có công suất lớn, thực hiện điều khiển logic cho các thiết bị hoặc dây chuyền thiết bị tự động, đặc biệt nhờ khả năng truyền động được vô cấp mà nó được ứng dụng để điều khiển vô cấp tốc độ, tải trọng và vị trí của cơ cấu chấp hành. Ứng dụng hệ thủy lực để điều khiển các thiết bị như máy ép điều khiển số, robot công nghiệp, máy CNC hoặc trong các dây chuyền sản xuất tự động.
Trang 1Báo Cáo Thực Hành Truyền Động Thủy Lực và Khí Nén
Câu 1: Tổng quan phần mềm mô phỏng hệ truyền động thủy lực và khí nén.
Automation Studio là một phần mềm chuyên nghiệp dùng để thiết kế mạch, tình toán
và mô phỏng trong hệ thống truyền động điện - thủy lực – khí nén do hãng FAMIC Technologies Inc (Canada) phát triển (http://www.automationstudio.com) Nó là một công
cụ mới cho ngành công nghiệp Tự Động Hóa và năng lượng chất lỏng Với Automation Studio việc thiết kế các dự án thủy khí trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn nhiều nhờ có simulation đa chức năng và hiệu quả đồng thời mang tính trực quan và dễ sử dụng Nó đáp ứng được nhu cầu của các kỹ sư , kỹ thuật viên , giảng viên , sinh viên trong việc nghiên cứu, thiết kế, trong công tác học tập v.v…
*Các bước để thiết lập mạch mô phỏng sau đây :
S0
1 0
R
x
x
-b1 1 0 S P R c1 1 0
Trang 2Để tiến hành vẽ mạch mô phỏng ta phải khởi động chương trình :
Start All Programs Automation Studio 5.0 Automation Studio
Hoặc từ biểu tượng
trên desktop
Giao diện chính của chương trình
Khởi tạo một dự án mới (project)
File New Project hoặc Ctrl+N
Để quản lý các project một cách dễ dàng
ta có thể đổi tên cho nó
Window Display Project Explorer hoặc F8
Một số phím tắt hữu hiệu trong quá trình vẽ
Ctrl + +: ZoomIn Ctrl + -: ZoomOut hoặc giữ Ctrl và kéo chuột giữa
Ctrl + D:Duplicate ( nhân đôi phần tử) hoặc chọn phần tử , giữ Ctrl và kéo thả
Alt + Enter: Component Properties ( Thuộc tính của phần tử)
F8: Ẩn/Hiện Project Explorer F9:Ẩn/Hiện Library F10: Ẩn/Hiện Plotter
Trang 31/Xây dựng mạch:
Trên thanh công cụ
ta kick vào biểu tượng hoặc ấn phím F9
để xuất hiện hộp thoại Library Explorer
Để mở thư viện ta kick vào chọn thư viện Main
Nó sẽ xuất hiện danh sách các lĩnh vực mô phỏng
Và các phần tử của mỗi lĩnh vực
Trong giới hạn của bài này , ta chỉ dùng thư viện
Pneumatic để mô phỏng dùng khí nén
Tick vào Pneumatic sẽ xuất hiện tên của các phần tử
Để xây dựng mạch dễ dàng và ít sai sót, trước tiên ta bố khí các phần tử trên bản vẽ cho hợp lý rồi sau đó mới nối mạch để liên kết các phần tử với nhau.
Vì mạch có nhiều phần tử giống nhau , nên để vẽ nhanh ta xây dựng từng nhóm rồi sao chép ra và hiệu chỉnh lại Bố trí các phần tử để không ảnh hưởng đến các phần tử khác Đặc biệt chú ý tới hành trình của pittong.
Trang 4a)Cách chọn các phần tử:
+ Chọn Xilanh Kép:
Acctuators Double-Acting Cylinders Double-Acting Cylinder
Và kéo thả vào vùng làm việc
Kick phải lên xilanh vào Component Properties để hiệu chỉnh các thông số cho xilanh Tick vào Builder để thay đổi kết cấu của xilanh
+ Chọn van tiết lưu một chiều :
Flow Controls Throttle Valves Variable Non Return Throttle Valve
Để thay đổi kích cỡ van cho gọn đẹp , ta kick chọn van rồi rê chuột đến các góc và kéo thay đổi kích thước
Trang 5+ Chọn Van đảo chiều 5/2 có tín hiệu điều khiển bằng khí nén :
Directional Valves 5/2 – way Valves NC 5/2-Way NC
Lúc này van của chúng ta chưa giống với yêu cầu
của sơ đồ cần thiết kế
Kick đúp vào van sẽ xuất hiện hộp thoại và vào builder
Xuất hiện hộp thoại Cmment Properties chứa các loại tín hiệu điều khiển
Trang 6Van sau khi hiệu chỉnh
Tiếp theo ta bố trí các đường khí vào ra
Flow Lines and Connections
kéo thả vào các cửa của van điều khiển
và đặt tên cho nó
• Lưu ý : Để ghí chú thích cho các phần tử , ta vào Insert Text
• Vì 3 nhóm xi lanh có sơ đồ giống nhau, nên ta xây dựng một nhóm rồi nhân lên
cho 2 nhóm sau , tiếp đó ta sửa tên cho các công tắc hành trình bằng cách vào Component Properties Variable Assignment Modify, đổi tag name
+Chọn van logic AND :
Flow Controls Other Valves AND Valves
+Các van đảo chiều 3/2
Làm tương tự như trên , thay tín hiệu điều khiển van
bằng Roller : Cữ chặn bằng con lăn Nút bấm có rãnh định vị
tác động 2 chiều
Trang 7b)Sắp Xếp các phần tử trên bản vẽ thiết kế
Để vẽ nhanh :
_Trước tiên , ta xây dựng nhóm xilanh A,
sau đó nhân đôi lên và kéo sang vị trí khác,
100%
Để đảm bảo hành trình của pittong đủ tác động
đến các cữ ta làm như sau:
Vào Component Properties của xilanh
Technical Data
thay đổi giá trị Extension (%) =100 , để pittong kéo ài
ra , sau đó ta nhân đôi van điều khiển 3/2 rồi kéo thả đế
đúng vị trí như hình vẽ
Sau khi xác định chính xác vị trí 2 cữ , ta trả giá trị
Extensions về 0
Thayđổigiátrịnày=100%
đểxácđịnhđộdàihànhtrình củapittong
SVTH: Phùng Xuân Phương _ Lớp: 07CDT2 _Nhóm: 05A Trang 7
Trang 8Sau khi hoàn thành nhóm A , ta tiến hành xây dựng nhóm B và C bằng cách copy hoặc duplicate và tiến hành sửa đổi tên nhờ công cụ TexT
Duplicate
_Tiếp theo , bố trí lại các van đảo chiều và van AND Ta có sơ đồ bố trí hoàn chỉnh
Trang 9c)Kiểm tra lại và nối dây (đấu dây)
Rê chuột đến phần tử cần nối sẽ xuất hiện vòng tròn đỏ
2/Chạy mô phỏng:
Sau khi hoàn thành việc xây dựng mạch , ta tiến hành chạy mô phỏng :
kick vào 1 trong 3 nút trên thanh công cụ.
Chạy mô phỏng bình thường - chạy từng bước một - chạy chậm
Khi đã chạy mô phỏng ta có thể kick vào các nút dưới để
chạy chậm - tạm ngưng - dừng hẳn
Khi kick vào nút dừng hẳn ta sẽ trở về lại môi trường thiết kế.
SVTH: Phùng Xuân Phương _ Lớp: 07CDT2 _Nhóm: 05A Trang 9
Trang 10Chưa Nhấn S0
Đã Nhấn S
Trang 11Nguyên lý làm việc của mạch : Xilanh A tiến ra hết hành trình, tiếp đến xilanh B tiến ra rồi
lùi về rồi đến Xilanh A lùi về Sau cùng Xilanh C tiến ra rồi lùi về
Mạch hoạt động liên tục tuần hoàn cho đến khi ấn So lại
Biểu đồ trạng thái ( Biểu đồ thời gian ):
-Piston C
+
Trang 12-Trong quá trình mô phỏng ta có thể xem cấu tạo của phần tử cũng như biểu đồ tín hiệu của nó.
Để xem cấu tạo của phần tử , ta kick phải lên phần tử , Chọn Animation
Trang 13Để mô phỏng
tín hiệu của
phần tử ta sử
dụng chức
năng Ploter
+ Trước khi chuyển sang môi trường mô phỏng, ta kéo phần tử cần mô phỏng tín hiệu vào ô Ploter , và tiến hành chạy mô phỏng
MôPhỏngtínhiệuvới XilanhA
Trang 14Câu 2: Phương pháp lắp ráp thiết kế , lắp ráp một mạch điều khiển khí nén tại phòng thí nghiệm truyền động và điều khiển thủy khí
• Nghe hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn đế biết cách thức tiến hành , nhận biết các thiết bị
• Trước khi lắp ráp phải chuẩn bị sẵn sơ đồ nguyên lý ,tốt nhất là sơ đồ đã được chạy mô phỏng trên phần mềm
• Xác định các ký hiệu có trong sơ đồ với các thiết bị ngoài thực tế , lưu ý: trên các thiết
bị thực có ghi ký hiệu trên thiết bị , trước khi lắp cần
• Tiến hành bố trí các thiết bị theo như trên sơ đồ , các thiết bị phải được bố trí sao cho gọn , dễ nhìn , đặc biết với cơ cấu chấp hành là xilanh thì cần chú ý hành trình của xilanh sao cho không ảnh hưởng đến các thiết bị khác
• Sau khi bố trí không gian cho các thiết bị , ta tiến hành nối dây , chú ý khi nối dây phải nối kín để tránh rò khí khiến mạch không hoạt động tốt Đồng thời cần chú ý độ dài dây nối , không ngắn quá cũng không dài quá , tránh gấp dây gãy dây
• Kiểm tra lại mạch có đúng với sơ đồ, cuối cùng nối nguồn cấp khí vào mạch
:
Ví dụ:
Đối với mạch này , ta cần lắp 2 xi lanh trước tiên , chú ý chiều dài hanh trình của xilanh để
2 xilanh không bị va chạm gây hư hỏng , sau đó ta lắp 2 van đảo chiều có tín hiệu điều khiển bằng cữ con lăn Tiếp theo ta lắp các phần tử còn lại như sơ đồ , và tiến hành nối dây