Download miễn phí Bài giảng Điều khiển khí nén
- Do khả năng chịu nén (đàn hồi) 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 xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ
và tổn thất áp suất trên đường ống nhỏ.
- Đường dẫn khí nén thải ra không cần thiết.
- Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần
lớn trong các xí nghiệp hệ thốngđường dẫn khí nén đã có sẵn.
- Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được bảo đảm.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Bài giảng "Điềukhiển khí nén "Chương 1: Cơ sở lý thuyết về khí nén. 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN.
1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT KHÍ NÉN
Ứng dụng khí nén đã có từ thời trước Công Nguyên, tuy nhiên sự phát triển của
khoa học kỹ thuật thời đó không đồng bộ, nhất là sự kết hợp các kiến thức về cơ học,
vật lý, vật liệu ... còn thiếu, cho nên phạm vi ứng dụng của khí nén còn rất hạn chế.
Mãi đến thế kỷ thứ 19, các máy móc thiết bị sử dụng năng lượng khí nén lần
lượt được phát minh. Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng điện, vai trò sử dụng
năng lượng bằng khí nén bị giảm dần. Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng bằng khí
nén vẫn đóng một vai trò cốt yếu ở những lĩnh vực mà khi sử dụng điện sẽ không an
toàn. Khí nén được sử dụng ở những công cụ nhỏ nhưng truyền động với vận tốc lớn
như: búa hơi, công cụ dập, tán đinh… nhất là các dụng cụ, đồ gá kẹp chặt trong các
máy.
Sau chiến tranh thế giới thứ hai, việc ứng dụng năng lượng bằng khí nén trong
kỹ thuật điều khiển phát triển khá mạnh mẽ. Những dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén
mới được sáng chế và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Sự kết hợp khí nén với
điện - điện tử sẽ quyết định cho sự phát triển của kỹ thuật điều khiển trong tương lai.
1.2 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN
1.2.1. Trong lĩnh vực điều khiển
Những năm 50 và 60 của thế kỷ 20 là giai đọan kỹ thuật tự động hóa quá trình
sản xuất phát triển mạnh mẽ. Kỹ thuật điều khiển bằng khí nén được phát triển rộng
rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chỉ riêng ở Cộng Hoà Liên Bang Đức
đã có 60 hãng chuyên sản xuất các phần tử điều khiển bằng khí nén.
Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng ở những lĩnh vực mà ở đó hay
xảy ra những vụ nổ nguy hiểm như các thiết bị phun sơn, các loại đồ gá kẹp các chi
tiết nhựa, chất dẻo hay các lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, vì điều kiện vệ sinh môi
trường rất tốt và an toàn cao. Ngoài ra, hệ thống điều khiển bằng khí nén còn được sử
dụng trong các dây chuyền rửa tự động, trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của
thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì và trong công nghiệp hóa chất.
1.2.2. Trong các hệ thống truyền động
- Các dụng cụ, thiết bị máy va đập:
Các thiết bị, máy móc trong lĩnh vực khai thác như: khai thác đá, khai thác than, trong
các công trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm.
- Truyền động quay:
Truyền động động cơ quay với công suất lớn bằng năng lượng khí nén giá thành
rất cao. Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện của một động cơ quay bằng năng lượng
Bài giảng "Điềukhiển khí nén "
Chương 1: Cơ sở lý thuyết về khí nén. 2
khí nén và một động cơ điện có cùng công suất, thì giá thành tiêu thụ điện của một
động cơ quay bằng năng lượng khí nén cao hơn 10 đến 15 lần so với động cơ điện.
Nhưng ngược lại thể tích và trọng lượng nhỏ hơn 30% so với động cơ điện có cùng
công suất.
Những công cụ vặn vít, máy khoan, công suất khoảng 3,5 kW, máy mài, công
suất khoảng 2,5 kW cũng như những máy mài với công suất nhỏ, nhưng với số vòng
quay cao khoảng 100.000 v/ph thì khả năng sử dụng động cơ truyền động bằng khí nén
là phù hợp.
- Truyền động thẳng:
Vận dụng truyền động bằng áp suất khí nén cho truyền động thẳng trong các
dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, trong các thiết bị đóng gói, trong các loại máy gia công
gỗ, trong các thiết bị làm lạnh cũng như trong hệ thống phanh hãm của ôtô.
- Trong các hệ thống đo và kiểm tra:
1.3. NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA KHÍ NÉN
- Về số lượng: có sẵn ở khắp mọi nơi nên có thể sử dụng với số lượng vô hạn.
- Về vận chuyển: khí nén có thể vận chuyển dễ dàng trong các đường ống, với
một khoảng cách nhất định. Các đường ống dẫn về không cần thiết vì khí nén sau khi
sử dụng sẽ được cho thoát ra ngoài môi trường sau khi đã thực hiện xong công tác.
- Về lưu trữ: máy nén khí không nhất thiết phải hoạt động liên tục. Khí nén có
thể được lưu trữ trong các bình chứa để cung cấp khi cần thiết.
- Về nhiệt độ: khí nén ít thay đổi theo nhiệt độ.
- Về phòng chống cháy nổ: không một nguy cơ nào gây cháy bởi khí nén, nên
không mất chi phí cho việc phòng chống cháy. Không khí nén thường hoạt động với
áp suất khoảng 6 bar nên việc phòng nổ không quá phức tạp.
- Về Tính vệ sinh: khí nén được sử dụng trong các thiết bị đều được lọc các bụi
bẩn, tạp chất hay nước nên thường sạch, không một nguy cơ nào về mặt vệ sinh. Tính
chất này rất quan trọng trong các ngành công nghiệp đặc biệt như: thực phẩm, vải sợi,
lâm sản và thuộc da.
- Về cấu tạo thiết bị: đơn giản nên rẻ hơn các thiết bị tự động khác.
- Về vận tốc: khí nén là một dòng chảy có lưu tốc lớn cho phép đạt được tốc độ
cao (vận tốc làm việc trong các xy - lanh thường từ 1 - 2 m/s).
- Về tính điều chỉnh: vận tốc và áp lực của những thiết bị công tác bằng khí nén
được điều chỉnh một cách vô cấp.
- Về sự quá tải: các công cụ và các thiết bị được khí nén đảm nhận tải trọng cho
đến khi chúng dừng hoàn toàn cho nên sẽ không xảy ra quá tải.
1.4. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN
1.4.1. Ưu điểm:
Bài giảng "Điềukhiển khí nén "
Chương 1: Cơ sở lý thuyết về khí nén. 3
- Do khả năng chịu nén (đàn hồi) 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 xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ
và tổn thất áp suất trên đường ống nhỏ.
- Đường dẫn khí nén thải ra không cần thiết.
- Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần
lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn.
- Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được bảo đảm.
1.4.2. Nhược điểm:
- Lực truyền tải thấp.
- Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi thì vận tốc cũng thay đổi. Bởi vì khả
năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên không thể thực hiện được những chuyển động
thẳng hay quay đều.
- Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn.
Hiện nay, trong lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều
khiển bằng khí nén với điện hay điện tử. Cho nên rất khó xác định một cách chính
xác, rõ ràng ưu nhược điểm của từng hệ thống điều khiển.
Tuy nhiên, có thể so sánh một số khía cạnh, đặc tính của truyền động bằng khí
nén đối với truyền động bằng cơ, bằng điện.
Bảng 1.1. Phạm vi ứng dụng của các hệ thống điều khiển
ST
T
Trường hợp ứng dụng K Đ-K Đ-C Đ C TL
1 Truyền động quay với công suất > 2kW μ 6 3 6 6 ⊗
1.1 Truyền động quay với công suất < 2 kW ⊗ 6 3 6 6 ⊗
1.2 Số vòng quay > 10.000 v/ph 3 6 ⊗ 6 6 6
2 Truyền động thẳng, quảng đường <200 mm,
tải trọng <20kN
μ 6 ⊗ 6 6 3
2.1 Truyền động t...