Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén trong công nghiệp - Chương 6: Phân tích và thiết kế một số mạch điều khiển thủy - khí ứng dụng - Tôn Thất Đồng

Nội dung text: Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén trong công nghiệp - Chương 6: Phân tích và thiết kế một số mạch điều khiển thủy - khí ứng dụng - Tôn Thất Đồng

1. TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HUẾ 1
2. GV. TÔN THẤT ĐỒNG 2
3. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.1. Máy dập thủy lực điều khiển bằng tay Các loại thiết bị thủy lực trong hệ thống Phân tử nguồn cung cấp: ▪ 0.1 - Bơm thủy lực ▪ 0.2 - Van tràn ▪ 0.3 - Áp kế ▪ 1.1 - Van một chiều Phần tử điều khiển: ▪ 1.2 - Van đảo chiều 3/2, điều khiển bằng tay gạt Cơ cấu chấp hành: ▪ 1.0 - Xy lanh thủy lực GV. TÔN THẤT ĐỒNG 3
4. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.2. Cơ cấu rót tự động cho công nghệ đúc GV. TÔN THẤT ĐỒNG 4
5. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.2. Cơ cấu rót tự động cho công nghệ đúc Các loại thiết bị thủy lực trong hệ thống Phân tử nguồn cung cấp: ▪ 0.1 - Bơm thủy lực/ 0.2 - Van tràn an toàn / 0.3 - Áp kế Phần tử điều khiển: ▪ 1.1 - Van đảo chiều 4/2, điều khiển bằng tay gạt Cơ cấu chấp hành: ▪ 1.0 - Xy lanh thủy lực Phần tử điều chỉnh: 1.2 – Van tràn / 1.3 – Van một chiều GV. TÔN THẤT ĐỒNG 5
6. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.3. Cơ cấu nâng hạ chi tiết trong lò sấy GV. TÔN THẤT ĐỒNG 6
7. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.3. Cơ cấu nâng hạ chi tiết trong lò sấy Các loại thiết bị thủy lực trong hệ thống Phân tử nguồn cung cấp: ▪ 0.1 - Bơm thủy lực/ 0.2 - Van tràn an toàn / 0.3 - Áp kế Phần tử điều khiển: ▪ 1.1 - Van đảo chiều 4/3, điều khiển bằng tay gạt hai đầu - 3 vị trí Cơ cấu chấp hành: ▪ 1.0 - Xy lanh thủy lực Phần tử điều chỉnh: 1.2 – Van một chiều điều khiển hướng chặn GV. TÔN THẤT ĐỒNG 7
8. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.4. Máy khoan nâng hạ bằng thủy lực GV. TÔN THẤT ĐỒNG 8
9. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.4. Máy khoan nâng hạ bằng thủy lực Các loại thiết bị thủy lực trong hệ thống Phân tử nguồn cung cấp: 0.1 & 0.2 Phần tử điều khiển: ▪ 1.1 – Van đảo chiều 4/2 điều khiển bằng tay gạt / 2.1 - Van đảo chiều 4/3, điều khiển bằng tay gạt Cơ cấu chấp hành: ▪ 1.0 & 2.0 - Xy lanh thủy lực Phần tử điều chỉnh: (1.2-1.3) – Van giảm áp một chiều / (2.3-2.4) –Van xả nhanh một chiều / (2.2-2.5)-Van tiết lưu một chiều GV. TÔN THẤT ĐỒNG 9
10. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.5. Máy nâng hạ bằng thủy lực • Nhấn nút UP thì xy lanh đi ra • Nhấn nút DOWN thì xy lanh đi vào • Nhấn nút STOP thì xy lanh dừng tại chỗ. • Khi xylanh đang đi ra thì khóa chiều đi vào và ngược lại. GV. TÔN THẤT ĐỒNG 10
11. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.1. Một số hệ thống truyền động thủy lực điển hình 6.1.5. Máy nâng hạ bằng thủy lực GV. TÔN THẤT ĐỒNG 11
12. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước Mô phỏng: ON OFF B A GV. TÔN THẤT ĐỒNG 12
13. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+A-, B- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI 0 M.a .b a1 0 0 + Xy lanh 1 A A a1 a0 B+A- M 2 b1 a0.b1 Xy lanh 3 B- B a .b b0 0 0 GV. TÔN THẤT1 ĐỒNG2 3 4≡1 13
14. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình CHU TRÌNH A+, B+A-, B- 0 M.(a .b ) B+ B- 0 0 A+ A- 1 A+ a 1 a0.b0 2 B+ A- b0 a0.b1 M a0 a1 b1 3 B- a0.b0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 14
15. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI 0 M.a .b a1 0 0 + Xy lanh 1 A A a1 a0 M 2 B+ b1 b1 Xy lanh 3 A- B- B a0.b0 b0 GV. TÔN THẤT1 ĐỒNG2 3 4≡1 15
16. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình CHU TRÌNH A+, B+, A-B- 0 M.(a0.b0) B+ B- A+ A- 1 A+ a1 a0.b0 B+ 2 b0 b1 M a0 a1 b1 3 A- B- a0.b0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 16
17. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.2. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước B M A GV. TÔN THẤT ĐỒNG 17
18. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.2. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG 0 BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI M.A0 Điều kiện luôn thỏa mãn 1 A+ A1 tại bước 2 và 3 nên Bước 3 Xy lanh khôngPhương thực hiệnpháp được giải quyết: A1 A Bổ sung thêm điều kiện 2 B+ A0 Trạngràng thái luônbuộc được B1 M tích cực ở bước 1, 2 và - B1 4 ➔ hệ hoạt động sai 3 B Xy lanh B0 B - B0 4 A 1 2 3 4 5 A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 18
19. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG 0 BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI M.A0 1 A+ V (14) A1 TG Xy lanh Phương pháp giải quyết A1.B0 (=VTG(4)) A Thứ 1: Dùng van phân phối + Trùng điều 2 B A0 tín hiệu điềukiện kiện B1 M - B1 3 B VTG(14) Xy lanh B0. A1 (=V (2)) B TG - B0 4 A 1 2 3 4 5 A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 19
20. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- 0 Phân phối tín hiệu điều khiển M.A0 + 1 A VTG(14) A1.B0 (=VTG(4)) 2 B+ B1 - 3 B VTG(14) B0. A1 (=VTG(2)) 4 A- A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 20
21. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG 0 BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI M.A0 1 A+ A1 Xy lanh A1.B0 Phương pháp giải quyết A 2 B+ Thứ 2: Điều khiển theo tầng A0 B1 M - B1 3 B Xy lanh B0. A1 B - B0 4 A 1 2 3 4 5 A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 21
22. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.2. Một số hệ thống điều khiển khí nén điển hình 6.2.1. Mạch khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- 0 Điều khiển tầng M.A0 1 A+ A1.B0 2 B+ B1 3 B- B0. A1 4 A- A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG
23. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.1. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CN BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI 0 M.D.a .b a1 0 0 + Xy lanh 1 A A a1 a0 M.D 2 B+ b1 b1 Xy lanh 3 A- B- B a0.b0 b0 GV. TÔN THẤT1 ĐỒNG2 3 4≡1 23
24. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.1. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐỘNG LỰC 0 A0 A1 B0 B1 M.D.a0.b0 K0 1 KA+ VA 4 2 VB4 2 a1 KA+ KA- KB+ KB- 5 3 5 3 + 1 1 2 KB b1 Trường hợp dùng van điều khiển KA- 3 - VA và VB là van duy trì KB a0.b0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 24
25. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.1. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- MẠCH ĐIỀU KHIỂN +24V 0 K0 D M.D.a0.b0 K0 1 + M K0 KA B0 A1 B1 a1 2 KB+ A0 b1 KA- 3 KB- K0 KA+ KB+ KA- KB- 0V a0.b0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 25
26. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.1. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐỘNG LỰC 0 A0 A1 B0 B1 M.D.a0.b0 K0 1 4 2 4 2 KA.K1 a1 KA KB 5 3 5 3 1 1 2 KB b1 Trường hợp dùng van điều khiển KA.KB. 3 VA và VB là van không duy trì K1 a0.b0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 26
27. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.1. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 3 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- MẠCH ĐIỀU KHIỂN +24V 0 K0 D M.D.a0.b0 K0 M K0 1 KA.K1 B0 K1 A1 a1 2 KB B1 b1 KA.KB. 3 K1 K0 KA K1 KB 0V a0.b0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 27
28. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, A-B- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CN BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI 0 M.D.a .b a1 0 0 + Xy lanh 1 A A a1 a0 M.D 2 B+ b1 b1 Xy lanh 3 A- B- B a0.b0 b0 GV. TÔN THẤT1 ĐỒNG2 3 4≡1 28
29. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CÔNG NGHỆ 0 BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI M.A0 1 A+ A1 Xy lanh A1 A 2 B+ A0 B1 M.D - B1 3 B Xy lanh B0 B - B0 4 A 1 2 3 4 5 A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 29
30. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CÔNG NGHỆ 0 BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI M.A0 Điều kiện luôn thỏa mãn 1 A+ A1 tại bước 2 và 3 nên Bước 3 Xy lanh không thực hiện được A1 Phương pháp giải quyết: Dùng A 2 B+ rơle phụ phân phối tín hiệu điều A0 Trạng thái luôn được B1 M.D khiển của A1 và B0 tích cực ở bước 1, 2 và - B1 4 ➔ hệ hoạt động sai 3 B Xy lanh B0 B - B0 4 A 1 2 3 4 5 A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 3030
31. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐỘNG LỰC 0 M.A0 A0 A1 B0 B1 1 KA+.K0 A1.Kf VA 4 2 VB 4 2 KB+ KA+ KA- KB+ KB- 2 5 3 5 3 B1 1 1 3 Kf. KB- B0.Kf Trường hợp dùng van điều khiển VA và VB là van duy trì 4 K1. KA-. Kf A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 31
32. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- MẠCH ĐIỀU KHIỂN 0 +24V M.A0 K0 D 1 KA+.K0 M K0 A1.Kf A0 A1 B1 KF KF 2 KB+ B1 KF B0 3 Kf. KB- K2 B0.Kf K0 K2 KA+ KB+ KB- KF KA- 4 K1. KA-. Kf 0V A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 32
33. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN MẠCH ĐỘNG LỰC 0 M.A0 A0 A1 B0 B1 1 KA.K0.K1 A1.Kf 4 2 4 2 KB KA KB 2 5 3 5 3 B1 1 1 3 Kf. KB B0.Kf Trường hợp dùng van điều khiển VA và VB là van không duy trì 4 K2. KA. Kf. K1 A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 33
34. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THỦY - KHÍ ỨNG DỤNG 6.3. Một số hệ thống điều khiển điện-khí nén điển hình 6.3.2. Mạch điện-khí nén điều khiển 2 xilanh làm việc chu trình 4 bước CHU TRÌNH A+, B+, B-, A- MẠCH ĐIỀU KHIỂN 0 +24V M.A0 K0 D 1 KA.K0.K1 A1.Kf M K0 A0 K1 A1 B1 KF KF 2 KB B1 KF B0 3 Kf. KB K2 K2 B0.Kf 4 K2. KA. Kf. K1 K0 KA K1 KB KF K2 0V A0 GV. TÔN THẤT ĐỒNG 34