Câu 1. Trình bày ưu, nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực ?

Ưu điểm

Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đũi hỏi ớt về chăm sóc, bảo dưỡng).

Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hoá theo điều kiện làm việc hay theo chương trỡnh cú sẵn).

Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau.

Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao.

Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (nhu trong cơ khí và điện).

Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành.

Dễ đề phũng quỏ tải nhờ van an toàn.

Dễ theo dừi và quan sỏt bằng ỏp kế, kể cả cỏc hệ phức tạp, nhiều mạch.

Tự động hoá đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần tử tiêu chuẩn hoá.

. Nhược điểm

    Mất mát trong đường ống dẫn và rũ rỉ bờn trong các phần tử, làm  giảm

hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng.

Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được

của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn.

Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc

thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đổi.

Câu 2. Trình bày sơ đồ thủy lực tạo chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay ?

(Sơ đồ mạch thủy lực chuyển động tịnh tiến)

  Tính toán sơ bộ:

Thông số cơ cấu chấp hành: Ft và v(v1, v2)

+ Chuyển động tịnh tiến:

Các phương tŕnh:

Lưu lượng: Q1 = A1.v1

   Q2 = A2.v1

Lực:         Ft = p1.A1

Công suất của cơ cấu chấp hành:  [ KW ]

 Công suất thủy lực:  :                   [ KW ]

Nếu bỏ qua tổn thất từ bơm đến cơ cấu chấp hành thỡ N ≈ Nbơm

Nếu tính đến tổn thất thỡ

Chuyển động lùi về (hành tŕnh chạy không)

Nếu tải Ft = 0 p2 chỉ̉ thắng ma sát p2.A2 ≥ Fc

Lưu lượng: Q1 = A2.v2

   Q2 = A1.v2

Do A1 > A2 nên v2 > v1

.( Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động quay)

Công suất của cơ cấu chấp hành:     ( Mx = p.Dm )

Công suất của cơ cấu chấp hành:

Câu 3. Trình bày tổn thất thể tích và tổn thất cơ khí, áp suất trong hệ thống truyền động bằng thủy lực

Tổn thất thể tích

Loại tổn thất này do dầu thủy lực chảy qua các khe hở trong các phần tử của hệ thống gây nên.

Nếu áp suất càng lớn, vận tốc càng nhỏ và độ nhớt càng nhỏ thỡ tổn thất thể tớch càng lớn.

Tổn thất thể tích đáng kể nhất là ở các cơ cấu biến đổi năng lượng (bơm dầu, động cơ dầu, xilanh truyền lực)

Đối với bơm dầu: tổn thất thể tích được thể hiện bằng hiệu suất sau:

çtb = Q/Q0

Q : Lưu lượng thực tế của bơm dầu

Q0: Lưu lượng danh nghĩa của bơm

Nếu lưu lượng chảy qua động cơ dầu là Q0đ và lưu lượng thực tế

Qđ = qđ . çđ thỡ hiệu suất của đông cơ dầu là:  

çtđ = Q0đ /Qđ

Nếu như không kể đến lượng dầu dũ ở cỏc mối nối, ở cỏc van thỡ tổn thất trong hệ thống dầu ộp cú bơm dầu và động cơ dầu là:

çt = çtb . çtđ

Tổn thất cơ khí

Tổn thất cơ khí là do ma sát giữa các chi tiết có chuyển động tương đối ở trong bơm dầu và động cơ dầu gây nên.

Tổn thất cơ khí của bơm được biểu thị bằng hiệu suất cơ khí:

        çcb = N0/N

N0- Công suất cần thiết để quay bơm (công suất danh nghĩa), tức là

công suất cần thiết để đảm bảo lưu lượng Q và áp suất p của dầu, do đó:

  ( KW )

N- Công suất thực tế đo được trên trục của bơm (do mômen xoắn trên trục).

Đối với dầu: N0đ = (p.Qđ)/6.104

Do đó:         çcđ = Nđ/N0đ

Từ đó, tổn thất cơ khí của hệ thống thủy lực là:

çc = çcb. çcđ

Tổn thất áp suất

Tổn thất áp suất là sự giảm áp suất do lực cản trên đường chuyển

động của dầu từ bơm đến cơ cấu chấp hành (động cơ đầu, xilanh truyền lực).

Tổn thất này phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Chiều dài ống dẫn

+ Độ nhẵn thành ống

+ Độ lớn tiết diện ống dẫn

+ Tốc độ chảy

+ Sự thay đổi tiết diện

+ Sự thay đổi hướng chuyển động

+ Trọng lượng riêng, độ nhớt

Câu 6. Trình bày nguyên lý làm việc, cách phân loại và lưu lượng của bơm bánh răng?

a. Nguyờn lý làm việc

Hỡnh 2.6. Nguyờn lý làm việc của bơm bánh răng

- Nguyờn lý làm việc của bơm bánh răng là thay đổi thể tích: khi thể

tích của buồng hút A tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và nén khi thể tích giảm, bơm đẩy dầu ra ở buồng B, thực hiện chu kỳ nén. Nếu như trên đường dầu bị đẩy ra ta đặt một vật cản (ví dụ như van), dầu bị chặn sẽ tạo nên một áp suất nhất định phụ thuộc vào độ lớn của sức cản và kết cấu của bơm.

b. Phân loại

Bơm bánh răng là loại bơm dùng rộng rói nhất vỡ nú cú kết cấu đơn

giản, dễ chế tạo. Phạm vi sử dụng của bơm bánh răng chủ yếu ở những hệ thống có áp suất nhỏ trên các máy khoan, doa, bào, phay, máy tổ hợp,.... Phạm vi áp suất sử dụng của bơm bánh răng hiện nay có thể từ 10 ÷ 200bar (phụ thuộc vào độ chính xác chế tạo).

Bơm bánh răng gồm có: loại bánh răng ăn khớp ngoài hoặc ăn khớp trong, có thể là răng thẳng, răng nghiêng hoặc răng chử V.

Loại bánh răng ăn khớp ngoài được dùng rộng rói hơn vỡ chế tạo dễ hơn, nhưng bánh răng ăn khớp trong thỡ cú kớch thước gọn nhẹ hơn.

Hỡnh 2.7. Bơm bánh răng

Trong đó:     a. Bơm bánh răng ăn khớp ngoà;

 b. Bơm bánh răng ăn khớp trong

 c. Ký hiệu bơm.

c. Lưu lượng bơm bánh răng

Khi tính lưu lượng dầu, ta coi thể tích dầu được đẩy ra khỏi rónh răng bằng với thể tích của răng, tức là không tính đến khe hở chân răng và lấy hai bánh răng có kích thước như nhau. (Lưu lượng của bơm phụ thuộc vào kết cấu)

Nếu ta đặt:  

d- Đường kính chia bánh răng [cm];

b- Bề rộng bánh răng [cm];

n- Số vũng quay trong một phỳt [vũng/phỳt];

Z - Số răng (hai bánh răng có số răng bằng nhau).

Thỡ lượng dầu do hai bánh răng chuyển đi khi nó quay một vũng:

Qv = 2.đ.d.m.b [cm3/vũng] hoặc [l/ph]  

Nếu gọi Z là số răng, tính đến hiệu suất thể tích çt của bơm và số vũng quay, thỡ lưu lượng của bơm bánh răng sẽ là:

Qb = 2.đ.Z.m2.b.n. çt [cm3/phút] hoặc [l/ph]  

çt = 0,76 ữ 0,88 hiệu suất của bơm bánh răng

Câu 9. Trình bày cách phân loại xilanh truyền động ?

Phân loại

Xilanh thủy lực được chia làm hai loại: xilanh lực và xilanh quay (hay cũn gọi là xilanh mụmen).

Trong xilanh lực, chuyển động tương đối giữa pittông với xilanh là chuyển động tịnh tiến.

Trong xilanh quay, chuyển động tương đối giữa pittông với xilanh là chuyển động quay (với góc quay thường nhỏ hơn 3600).

Pittông bắt đầu chuyển động khi lực tác động lên một trong hai phía của nó (lực đó thể là lực áp suất, lực lũ xo hoặc cơ khí) lớn hơn tổng các lực cản có hướng ngược lại chiều chuyển động (lực ma sát, thủy động, phụ tải, lũ xo,...).

Ngoài ra, xilanh truyền động cũn được phân theo:

a. Theo cấu tạo

+ Xilanh đơn    

 Lùi về nhờ ngoại lực  

 Lựi về nhờ lũ xo

+ Xilanh kép

 Lùi về bằng thủy lực

 Lùi về bằng thủy lực có giảm chấn

 Tác dụng cả hai phía

 Tác dụng quay

+ Xilanh vi sai

 Tác dụng đơn

 Tác dụng kép

b. Theo kiểu lắp ráp

+ Lắp chặt thân

+ Lắp chặt mặt bích

+ Lắp xoay được

+ Lắp gá ở 1 đầu xilanh

Câu 10. Trình bày cách tính toán xilanh truyền lực ?

Tính toán xilanh truyền lực

a. Diện tích A, lực F, và áp suất p

Hỡnh 2.10. áp suất p, lực F  trong xilanh

+ Diện tích pittông

,

+ Lực    

Ft = p.A

+ Áp suất

Trong đó

A - diện tích tiết diện pittông [cm2];

D - đường kính của xilanh [cm];

d - đường kính của cần [cm];

p - áp suất [bar];

Ft - lực [kN].

Nếu tính đến tổn thất thể tích ở xilanh, để tính toán đơn giản, ta chọn:

 áp suất:

 Diện tích pittông:

Trong đó:     d - đường kính của pittông [mm];

ç- hiệu suất, lấy theo bảng sau:

p (bar)    20    120    160    

ç (%)    85    90    95    

Như vậy pittông bắt đầu chuyển động được, khi lực Ft > FG + FA + FR

Trong đó:

FG- trọng lực;

FA- lực gia tốc;

FR- lực ma sát.

b. Quan hệ giữa lưu lượng Q, vận tốc v và diện tích A

Lưu lượng chảy vào xilanh tính theo công thức sau:

Q = A.v

Để tính toán đơn giản, ta chọn:

Q = A.v.10-1

Trong đó:

D - đường kính [mm]

A - diện tích của xilanh [cm2]

Q - lưu lượng [lít/phút]

v - vận tốc [m/phút]

Câu 11. Trình bày nhiệm vụ và cách phân loại của van giảm áp?

. Van giảm áp

Trong nhiều trường hợp hệ thống thủy lực một bơm dầu phải cung cấp năng lượng cho nhiều cơ cấu chấp hành có áp suất khác nhau. Lúc này ta phải cho bơm làm việc với áp suất lớn nhất và dùng van giảm áp đặt trước cơ cấu chấp hành nhằm để giảm áp suất đến một giá trị cần thiết.

Ký hiệu:

hỡnh

Kết cấu của van

+ Trong hệ thống này, xilanh 1 làm việc với áp suất p1, nhờ van giảm áp

tạo nên áp suất p1 > p2 cung cấp cho xilanh 2. áp suất ra p2 có thể điều chỉnh được nhờ van giảm áp.

+ Ta có lực cân bằng của van giảm áp: p2.A = Flx (Flx = C.x)

, x thay đổi nên p2 thay đổi

Hỡnh 3.6. Kết cấu của van giảm ỏp

Câu 12. Trình bày nhiệm vụ và cách phân loại của van đảo chiều ?

Nhiệm vụ

Van đảo chiều dùng đóng, mở các ống dẫn để khởi động các cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để đảo chiều các chuyển động của cơ cấu chấp hành.

 Phân loại (chưa biết đúng hay ko? Mọi người có thể ko chép)

Số cửa: là số lỗ để dẫn dầu vào hay ra. Số cửa của van đảo chiều thường

2, 3 và 4, 5. Trong những trường hợp đặc biệt số cửa có thể nhiều hơn.

Số vị trí: là số định vị con trượt của van. Thông thường van đảo chiều có 2 hoặc 3 vị trí. Trong những trường hợp đặc biệt số vị trí có thể nhiều hơn.

a. Van đảo chiều 2 cửa, 2 vị trí (2/2)

hỡnh

. Van đảo chiều 2/2

b. Van đảo chiều 3 cửa, 2 vị trí (3/2)

hỡnh

Van đảo chiều 3/2

c. Van đảo chiều 4 cửa, 2 vị trí (4/2)

hỡnh

Ký hiệu:

P- cửa nối bơm

T- cửa nối ống xả về thùng dầu

A, B- cửa nối với cơ cấu          điều khiển hay cơ cấu chấp hành

L- cửa nối ống dầu thừa về thùng

Câu 13. Trình bày ưu, nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén?

Ưu điểm.

Tính đồng nhất năng lượng giữa phần I và P (điều khiển và chấp hành) nên bảo dưỡng, sửa chữa, tổ chức kỹ thuật đơn giản, thuận tiện.

Không yêu cầu cao đặc tính kỹ thuật của nguồn năng lượng: 3 – 8 bar.

Độ tin cậy khá cao, ít trục trặc kỹ thuật, tuổi thọ lớn.

Do khả năng chịu nén ( đàn hổi ) lớn của không khí, cho nên có thể trích chứa dễ dàng. Như vậy, có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm trích chứa khí nén.

Có khả năng truyền năng lượng đi xa, bởi vỡ độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường ống nhỏ.

Không khí dùng để nén, hầu như có số lượng không giới hạn và có thể thải ra ngược trở lại bầu khí quyển, do vậy đường dẫn khí nén thải ra ngoài là không cần thiết.

Hệ thống khí nén đảm bảo sạch sẽ, dù cho có sự rũ rỉ khụng khớ nến ở hệ thống ống dẫn, do đó không tồn tại mối đe dọa bị nhiễm bẩn.

Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khớ nộn, bởi vỡ phần lớn trong cỏc xớ nghiệp, nhà mỏy đó cú sẵn  hệ thống đường dẫn khí nén.

Hệ thống phũng ngừa ỏp suất giới hạn được đảm bảo, nên tính nguy hiểm của quá trỡnh sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén thấp.

Các thành phần vận hành trong hệ thống (cơ cấu dẫn động, van, …) có cấu tạo đơn giản và giá thành không đắt.

Cỏc van khớ nộn phự hợp một cỏch lý tưởng đối với các chức năng vận hành logic, do đó được sử dụng để điều khiển trỡnh tự phức tạp và cỏc múc phức hợp.

.  Nhược điểm.

Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử.

Khả năng lập trỡnh kộm vỡ cồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiển theo chương trỡnh cú sẵn. Khả năng điều khiển phức tạp kém.

Khả năng tích hợp hệ điều khiển phức tạp và cồng kềnh.

Lực để truyền tải trọng đến cơ cấu chấp hành thấp.

Khi tải trọng trong  hệ thống thay đổi, thỡ vận tốc truyền cũng thay đổi theo, bởi vỡ khả năng đàn hồi của khí nén lớn. (Không thể thực hiện được những chuyển động thẳng hoặc quay đều).

Dũng khớ thoỏt ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn.

Không điều khiển được quá trỡnh trung gian giữa 2 ngưỡng.

Hiện nay, trong lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển bằng khí nén với điện hoặc điện tử. Cho nên rất khó xác định một cách chính xác, rừ ràng ưu nhược điểm của từng hệ thống điều khiển.

Câu 14. Trình bày các định luật cơ bản dùng trong khí nén ?

a. Định luật boyle – Mariotte.

Định luật Boyle-Mariotte được phát biểu như sau:

Với 1 lượng khí n không đổi ở nhiệt độ T không đổi thỡ tớch số giữa áp

suất p và thể tích V của nó là 1 hằng số.

n = const, T = const → pV = const

Lượng khí không đổi có cùng nhiệt độ ở trạng thái 1 và 2 thỡ p1V1 = p2V2.

b. Định luật Gay – Lussac.

Định luật Gay-Lussac là một định luật quan trọng về các chất khí được sử dụng nhiều trong chương nhiệt động và húa lý của ngành hoá học. Định luật lấy tên theo Joseph Louis Gay-Lussac, được phát biểu như sau:

Với lượng khí n không đổi ở áp suất p không đổi thỡ tỉ số giữa thể tích V và nhiệt độ T không đổi hay thể tích và nhiệt độ tỉ lệ thuận trực tiếp với nhau

n = const, p = const → V/T = const, V = const.T

Lượng khí không đổi cùng áp suất ở trạng thái 1 và 2 thỡ V1/T1 = V2/T2 hay V1T2 = V2T1

c.Định luật Charles.

Định luật Charles được phát biểu như sau:

Với 1 lượng khí n không đổi ở thể tích V không đổi thỡ tỉ số giữa áp suất p và nhiệt độ T của nó là 1 hằng số.n = const, V = const → p/T = const

Lượng khí không đổi có cùng nhiệt độ ở trạng thái 1 và 2 thỡ p1/T1 = p2/T2.

Câu 15. Trình bày phương trình trạng thái nhiệt động học và phương trình dòng chảy trong khí nén ?

Phương trỡnh trạng thỏi nhiệt tổng quỏt của khớ nộn:

    pabs.V = m.R.T                                (1.1)

    Trong đó:

    + pabs: Áp suất tuyệt đối [bar].

    + V: Thể tích của khí nén [m3].

    + m: Khối lượng khí nén [kg].

    + R: Hằng số khí [J/kg.K]

    +T: Nhiệt độ Kelvin [K].

Phương trỡnh dũng chảy.

a. Phương trỡnh dũng chảy liờn tục:

    Lưu lượng khí nén chảy trong đường ống là không đổi ta có phương trỡnh như sau:

        Qv1 = Qv2    hay:    w1 = w2.A2 = hằng số.

    Trong đó:

        + Qv1, Qv2: Lưu lượng dũng chay tại vị trớ 1 và vị trớ 2 [m3].

        + w1: Vận tốc dũng chảy tại vị trớ 1 [m/s].

+ w2: Vận tốc dũng chảy tại vị trớ 2 [m/s].

+ A1: Tiết diện chảy tại vị trí 1 [m2].

+ A2: Tiết diện chảy tại vị trí 2 [m2].

b. Phương trỡnh Becnully:

    Phương trỡnh Becnully được viết như sau:

                (1.16)

    Trong đó:

        + : Động năng.

        + : Thế năng.

        + : Áp năng.

        + g: Gia tốc trọng trường.

        + : Khối lượng riêng không khí.

        + p: Áp suất tĩnh

Câu 16. Nêu các loại tổn thất áp suất trong hệ thống điều khiển bằng khí nén ?

Tổn thất báp suất trong hệ thống điều khiển bằng khí nén.

    Tính toán chính xác tổn thất áp suất trong hệ thống điều khiển bằng khí nén là vấn đề rất phức tạp. Tổn thất áp suất của hệ thống bao gồm:

    + Tổn thất áp suất trong ống dẫn thẳng.

    + Tổn thất áp suất trong tiết diện thay đổi.

    + Tổn thất áp suất trong các loại van.

Câu 17. Nêu các loại phần tử đưa tín hiệu trong hệ thống truyền động bằng khí nén?

Tín hiệu tác động và đưa vào xử lý cú thể là điện, khí nén, thủy lực. Các phần tử đưa tín hiệu có thể: nút nhấn, giới hạn hành trỡnh, cụng tắc, rơle, bộ định thời, bộ đếm, các cảm biến.

2.3.1. Nút nhấn.

Nút nhấn tác động thỡ tiếp điểm (1,2) mở ra và tiếp điểm (1,4) nối lại

Hỡnh2.6. Tớn hiệu điện.

2.3.2. Công tắc.

    Công tắc thực hiện chuyển đổi trạng thái khi tác động.

Hỡnh 2.7.  Cụng tắc

2.3.3. Giới hạn hành trỡnh.

hỡnh

Hỡnh2.8. Giới hạn hành trỡnh.

2.3.4.Cảm biến

Cảm biến bằng tia có 3 loại chủ yếu: cảm biến bằng tia rẽ nhánh, cảm biến bằng tia phản hồi và cảm biến bằng tia qua khe hở.

a. Cảm biến bằng tia rẽ nhánh

Nguyờn lý hoạt động của cảm biến bằng tia rẽ nhánh như sau: dũng khớ nộn sẽ được phát ra ở cửa P (áp suất nguồn), nếu không có vật cản thỡ dũng khớ nộn sẽ đi thẳng, nếu cú vật cản thỡ dũng khớ nộn rẽ nhỏnh qua cửa X (ỏp suất rẽ nhỏnh).

hỡnh

Cảm biến bằng tia rẽ nhánh

b. Cảm biến bằng tia phản hồi

Nguyờn lý hoạt động của cảm biến bằng tia phản hồi như sau: khi dũng khớ nộn  P đi qua không có vật cản, tín hiệu phản hồi X = 0, khi có vật cản, tín hiệu X = 1.  Đặc  điểm của cảm biến bằng tia phản hồi là khi vật cản dịch chuyển theo hướng dọc trục của cảm biến - khoảng cách a hoặc theo hướng vuông góc với trục - khoảng cách s, thỡ tớn hiệu điều khiển vẫn nhận giá trị  X = 1.

Hỡnh2.10. Cảm biến bằng tia phản hồi

Câu 18. Trình bày nguyên lý làm việc của chặn trong hệ thống truyền động bằng khí nén?

VAN TIẾT LƯU

Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dũng chảy tức là điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành.  Ngoài ra van tiết lưu cũng có nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổivị trí của van đảo chiều.  Nguyên lý làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dũng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện.

Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi

Lưu lượng dũng chảy qua khe hở của van cú tiết diện khụng thay đổi được.

Hỡnh 2.17 Ký hiệu van tiết lưu có tiết diện không thay đổi.

. Van tiết lưu có tiết diện thay đổi

Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh được lưu lượng dũng chảy qua van. Hỡnh 2.18 là nguyờn lý hoạt động và ký hiệu của van tiết lưu có tiết diện thay đổi, tiết lưu được cả hai chiều của dũng khớ nộn đi từ A qua B và ngược lại.   Tiết diện được thay đổi bằng vít điều chỉnh.

Hỡnh 2.18. Van tiết lưu có tiết diện thay đổi được.

VAN ÁP SUẤT

+. Van an toàn

Van an toàn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn nhất mà hệ thống có thể tải.  Khi áp suất lớn hơn áp suất cho phép của hệ thống thỡ dũng ỏp suất khớ nộn sẽ thắng lực lũ xo và khớ nộn sẽ theo cửa R thoỏt ra ngoài mụi trường.

Hỡnh 219. Van an toàn

+. Van tràn

Nguyên tắc hoạt động của van tràn tương tự như van an toàn nhưng chỉ khác ở chỗ là khi áp suất ở cửa P đạt được giá trị xác định thỡ cửa P sẽ nối với cửa A nối với hệ thống điều khiển.

Hỡnh 2.20. Ký hiệu van tràn

+. Van điều chỉnh áp suất

hỡnh

. Nguyờn lý hoạt động của van điều chỉnh áp suất và ký hiệu.

Nguyên tắc hoạt động của van điều chỉnh áp suất

khi điều chỉnh trục vít, tức là điều chỉnh vị trí của đĩa van, trong trường hợp áp  suất của đường ra tăng lên so với áp suất được điều chỉnh, khí nén sẽ qua lỗ thông tác dụng lên màng, vị trí kim van thay đổi, khí nén qua lỗ xả khí ra ngoài.   Đến khi áp suất ở đường ra giảm xuống bằng với áp suất được điều chỉnh, kim van trở về vị trí ban đầu.

+. Rơle áp suất

Rơle áp suất có nhiệm vụ đóng mở công tắc điện, khi áp suất trong hệ thống vượt quá mức yêu cầu.  Trong hệ thống điều khiển điện - khí nén, rơle áp suất có thể coi như là phần tử chuyển đổi tín hiệu khí nén - điện.  Công tắc điện đóng, mở tương ứng với những giá trị áp suất khác nhau có thể điều chỉnh bằng vít.

Hỡnh 2.22: Rơle áp suất.

Câu 20. Trình bày nguyên lý làm việc của các phần tử: NOT, OR, NOR, AND, NAND trong hệ thống truyền động bằng khí nén?

Phần tử NOT

Có hai phương pháp thiết kế phần tử NOT:

hỡnh

Hỡnh2.23. Ký hiệu phần tử NOT

 - Phần tử NOT là một van đảo chiều 2/2 có vị trí "không", tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A (L) nối nguồn P. Khi chưa có tín hiệu vào a=0, cửa A nối với cửa P.  Khi có tín hiệu vào (áp suất) a=L, van đảo chiều đổi vị trí, cửa A=0 (bị chặn).

- Phần tử NOT là một van đảo chiều 3/2 có vị trí "không", tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A (L) nối nguồn P.  Khi chưa có tín hiệu vào a=0, cửa A nối với cửa P.  Khi có tín hiệu vào (áp suất) a=L, van đảo chiều đổi vị trí, cửa A=0 (bị chặn).

2.8.2. Phần tử OR

Có hai phương pháp thiết kế phần tử OR:

- Phần tử OR là một tổ hợp gồm một van OR và một van đảo chiều 3/2 có vị trí "không", tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A bị chặn.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A bị chặn (A=0).   Khi có tín hiệu vào (áp suất) a1=L, a2=L, van đảo chiều đổi vị trí, cửa A=L (nối với nguồn P).

- Phần tử OR là một tổ hợp gồm hai van 2/2 có vị trí "không"được nối song song  với nhau", tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A bị chặn.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A bị chặn(A=0).  Khi có tín hiệu vào (áp suất) a1=L, a2=L, cửa A=L (nối với nguồn P).

hỡnh

Hỡnh2.24. Ký hiệu phần tử OR

. Phần tử AND

Có hai phương pháp thiết kế phần tử AND:

- Phần tử AND đơn giản là một van logic AND. Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A bị chặn (A=0).   Khi có hai tín hiệu (áp suất) vào đồng thời   a1=L, a2=L, cửa A=L (nối với nguồn P).

- Phần tử AND là một tổ hợp gồm hai van đảo chiều 3/2 có vị trí "không" đấu nối tiếp với nhau, tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A bị chặn.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A bị chặn (A=0).  Khi có hai tín hiệu (áp suất) vào đồng thời a1=L, a2=L,  cửa A=L (nối với nguồn P).

- Phần tử AND là một tổ hợp gồm hai van 2/2 có vị trí "không"được nối nối tiếp với nhau, tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A bị chặn.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A bị chặn (A=0).   Khi có hai tín hiệu (áp suất) vào đồng thời a1=L, a2=L, cửa A=L (nối với nguồn P).

hỡnh

Ký hiệu phần tử AND

. Phần tử NAND

Có hai phương pháp thiết kế phần tử NAND:

-  Phần tử NAND là một tổ hợp gồm một van AND và một van đảo chiều 3/2 có vị trí "không", tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A nối với nguồn P.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A nối với nguồn P.   Khi có một trong hai tín hiệu vào (áp suất) a1=L, a2=L, van đảo chiều vẫn ở vị trí cũ, cửa A nối với nguồn P.  Khi có hai tín hiệu (áp suất) vào đồng thời a1=L, a2=L,  cửa A bị chặn A=0.

hỡnh

Ký hiệu phần tử NAND

- Phần tử NAND là một tổ hợp gồm hai van 3/2 có vị trí "không" được nối với  nhau như hỡnh vẽ.  Tại vị trớ "khụng" cổng tớn hiệu ra A nối với nguồn P. Khi cú một trong hai tớn hiệu vào (ỏp suất) a1=L, a2=L, van đảo chiều đổi vị trí, cửa A nối với  nguồn P.  Khi có hai tín hiệu (áp suất) vào đồng thời a1=L, a2=L,  cửa A bị chặn A=0.

Phần tử NOR

Có hai phương pháp thiết kế phần tử NOR:

- Phần tử NOR là một tổ hợp gồm một van OR và một van đảo chiều 3/2 có vị trí "không", tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A nối với nguồn P.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A nối với nguồn P.  Khi có tín hiệu vào (áp suất) a1=L, a2=L, van đảo chiều đổi vị trí, cửa A bị chặn A=0.

- Phần tử NOR là một tổ hợp gồm hai van 2/2 có vị trí "không" được nối nối tiếp với nhau.  Tại vị trí "không" cổng tín hiệu ra A nối với nguồn P.  Khi chưa có tín hiệu vào a1=0, a2=0, cửa A nối với nguồn P.  Khi có tín hiệu vào (áp suất) a1=L, a2=L, cửa A bị chặn, A =0.

hỡnh

Ký hiệu phần tử NOR

Câu 21. Trình bày nguyên ưu, nhược điểm của động cơ khí nén trong hệ thống truyền động bằng khí nén?

Động cơ khí nén

Động cơ khí nén là cơ cấu chấp hành, có nhiệm vụ biến đổi thế năng hay động năng của khí nén thành cơ năng (chuyển động quay).

Động cơ khí nén có những ưu điểm sau:

- Điều chỉnh đơn giản số vũng quay và moment quay.

- Đạt được số vũng quay cao và điều chỉnh vô cấp.

- Không xảy ra hư hỏng khi làm việc trong tỡnh trạng quỏ tải.

- Giá thành bảo dưỡng thấp.

Tuy nhiên động cơ khí nén có những khuyết điểm sau:

-Giá thành năng lượng cao (khoảng 10 lần so với động cơ điện).

- Số vũng quay phụ thuộc quỏ nhiều khi tải trọng thay đổi.

- Xảy ra tiếng ồn lớn khi xả khí.

hỡnh

Hỡnh 2.33. Ký hiệu động cơ khí nén.