Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 2

Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 2 tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Động học và động lực học các van phân phối và phần tử điều khiển bằng khí nén; Điều khiển các hệ truyền động khí nén. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Truyền động tự động khí nén: Phần 2 Chương IV Động học và động lực học các van phân phối và phân tử điêu khiển bằng khi nén4.1. GIÓI THIỆU CHUNG Như ta đã đề cập ở các phân trên, các van phân phối và cácphần tử điều khiển là hai nhóm thiết bị khí nén cơ bản của mộthệ truyền động khí nén. Trong các hệ thống khí nén. các van phânphối là những phần tử chính dùng để thay đổi hướng dòng khí, đểcấp hay ngắt nguồn khi nén (hoặc xả khí I cho hai hoặc nhiêuđường khí (hoặc khoang làm việc), phụ thuộc vào tín hiệu điềukhiển bên ngoài. Ngoài các van phân phối được dùng để điều khiển trực tiếp cáccơ cấu chấp hành, còn có các van phân phối được dùng để tạo lậpcác mối liên hệ trong hệ thống, giữa hệ thống với người vận hành,để báo các vị trí trung gian và đầu, cuối hành trình của các cơ cấuchấp hành khí nén.. Các van phân phối cũng được sử dụng để thiết lập các mạchđiều khiển riêng rẽ và cả để xây dựng hệ điều khiển trung tâmcủa hệ truyền động - tự động khí nén cùng với các phân tử tựđộng điều khiển khí nén khác. Trong tất cả các kiểu van phân phối được dùng, một trong122những chi tiết dùng đê’ đóng mở chúng thường được chế tạo dướidạng con trượt trụ tròn, với một đầu hoặc cả hai đâu mặt đượcnối với nguồn khí nén điêu khiển. Đối với những van phân phốikiểu như vậy, con trượt điêu khiển sẽ chuyển dịch idong. mở van)nhờ tác động của hiệu áp suất khí nén trong các khoang mặt đầu.Trong khoang này sẽ diễn ra sự thay đổi áp suất do co tác độngcủa cơ cấu điều khiển van và do vậy diễn ra sự dịch chuyển củacon trượt. Trong truyền động - tự động khí nén, khoang mặt đ’âunhư vậy được gọi là khoang điều khiển của van phân phối. Khi tínhiệu điều khiển chỉ được đưa tới một phía của con trượt, ta có cácvan điều khiển một phía; khi tín hiệu điều khiển được đưa vào cảhai phía của con trượt, ta có van điêu khiển (hay tác động) haiphía (hình 4-1). © b) Hlnh 4-1. Sơ đồ các van phân phối khi’ nén: a. Điêu khiển một phía: b. Điêu khiển hai phía. 123 Nhóm các phân tử điều khiển tự động khi nén bao gồm cácphân tử điều khiển áp suất, lưu lượng, thời gian, các phân tửkhuếch đại, chuyển đổi tín hiệu, các phần tử thuật toán và cácphần tử khác. Đây chính là các phân tử cơ bản để xây dựng cácmạch điều khiển và toàn bộ hệ thống điều khiển khí nén. Chúngthường được phân loại theo kết cấu, nguyên lý làm việc... và đặcbiệt là theo dải áp suất làm việc. Trong kỹ thuật truyền động - tự động khí nén, thường sử dụngba dải áp suất làm việc sau: - dải áp suất cao: từ 0,24 đến 0,63 MPa, - dải áp suất trung bình: từ 0,14 đến 0,24 MPa, - dải áp suất thấp: từ 0,01 đến 0,14 MPa. Tương ứng với ba dải áp suất làm việc này là ba nhom phần tửtự động khí nén co kết cấu riêng biệt. Các phần tử làm việc ở dảiáp suất cao thường có kết cấu kiểu con trượt (trụ tròn hoặcphảng); nhóm các phần tử làm việc ở các dải áp suất trung bìnhthường có kết cấu dạng bi, màng; còn nhom các phần tử làm việcở dải áp suất thấp thường là các phần tử dạng tia, trong kết cấuhoàn toàn không sử dụng các chi tiết động. Về các loại phần tử tự động khí nén ta sẽ còn co dịp để đi sâutìm hiểu và nghiên cứu chúng một cách hệ thống và đầy đủ hơn.ơ đây, ta sẽ chi giới hạn mối quan tâm đối với một loại phần tửtự động khí nén, đo là các phần tử giữ chậm thời gian hay các rơlethời gian khí nén. Cũng như các loại van phân phối điều khiển khí nén, các rơlethời gian khí nén cũng có cùng nguyên lý làm việc dựa trên việcnạp khí vào một thể tích (cố định hoặc biến đổi) hoặc xả khí từthể tích đó ra (hình 4-2). Như vậy, để khảo sát. bức tranh động học và nhiệt - động lực124học làm việc của các van phân phối điều khiển khí nén và cácphần tử tự động khí nén kiểu rơle thời gian, có thể sử dụng cáckết quả thu được ở các phần khảo sát động học, động lực học củacác cơ cấu chấp hành khí nén ở các chương trên. Kình 4-2. Sơ đồ nguyên lý một kiểu rơle thời gian khí nén. Dưới đây ta sẽ đi sâu tìm hiểu và nghiên cứu các quá trìnhnhiệt động và động học, động lực học làm việc của các van phânphối điều khiển và rơle thời gian khí nén.4.2. KHẨO SÁT CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT- ĐỘNG LựcHỌC TRONG CÁC KHOANG ĐIỀU KHIEN của vanPHÂN PHỐI KHÍ NÉN Trong trường hợp tổng quát, để khảo sát các quá trình nhiệtđộng diễn ra trong các khoang điều khiển của các van phân phối 125khí nén, ta có thê’ coi các khoang này như là các khoang thông, nốiđồng thời với cả nguồn và với cả khí quyển. Xét sơ đồ một khoang điều khiển như vậy trên hình 4-3, taphân biệt hai trường hợp: . Trường hợp 1 Van phân phối làm việc do áp suất trong khoang tăng (hỉnh4-3a). Tron ...