Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trung cấp) - Trường Trung cấp nghề Đông Sài Gòn

Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trung cấp) gồm các nội dung chính như sau: cơ sở lý thuyết về khí nén; máy nén khí và thiết bị xử lý khí nén; thiết bị phân phối và cơ cấu chấp hành; các phần tử trong hệ thống điều khiển;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trung cấp) - Trường Trung cấp nghề Đông Sài Gòn ỦY BÂN NHÂN DÂN TP THỦ ĐỨC TRƯỜNG TRUNG CẤP NGHỀ ĐÔNG SÀI GÒN GIÁO TRÌNH Tên mô đun: Điều khiển điện khí nén NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP(Ban hành kèm theo Quyết định số: ....../QĐ-TCN ngày ...... tháng ... năm 20... của Hiệu trưởng Trường trung cấp nghề Đông Sài Gòn) TP Thủ Đức, năm 2023 (Lưu hanh nội bộ) 1 BÀI 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉNI. I. KHÁI NIỆM CHUNG1. 1. Lịch sử phát triển Trong thế kỷ 19, các máy móc thiết bị sử dụng năng lượng khí nén lần lượt được phátminh như: thư vận chuyển trong ống bằng khí nén (1835) của Josef Ritter (Austria), phanhbằng khí nén (1880), búa tán đinh bằng khí nén (1861). Trong lĩnh vực xây dựng đường hầmxuyên dãy núi Alpes ở Thụy Sĩ (1857) lần đầu tiên người ta sử dụng khí nén với công suấtlớn. Vào những năm 70 của thế kỷ 19 xuất hiện ở Paris một trung tâm sử dụng năng lượng khínén với công suất 7350KW. Khí nén được vận chuyển tới nơi tiêu thụ trong đường ống vớiđường kính 500mm với chiều dài nhiều km. Tại đó khí nén được nung nóng lên nhiệt độ từ50oC đến 150oC để tăng công suất truyền động động cơ, các thiết bị búa hơi… Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng điện, vai trò sử dụng khí nén ngày cànggiảm dần. Tuy nhiên việc sử dụng khí nén vẫn đóng vai trò cốt yếu trong những lĩnh vực màkhi sử dụng năng lượng điện sẽ nguy hiểm; sử dụng năng lượng khí nén ở những dụng cụ nhỏnhưng truyền động với vận tốc lớn, sử dụng khí nén ở các thiết bị như búa hơi, dụng cụ dập,tán đinh … và nhiều nhất là những dụng cụ đồ gá kẹp chặt trong các máy. Sau chiến tranh thế giới thứ hai, nhất là vào những năm 50 và 60 của thế kỷ 20 này làthời gian phát triển mạnh mẽ của giai đoạn tự động hóa quá trình sản xuất; kỹ thuật điều khiểnbằng khí nén được phát triển rộng rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chỉ riêng ởCộng Hòa Liên Bang Đức đã có 60 hãng chuyên sản xuất các phần tử bằng khí nén.2. 2. Ứng dụng của khí nén:  Hệ thống cửa xe buýt  Nâng, hạ các chi tiết  Dập, cắt, tạo hình các chi tiết  Đóng gói, bao bì  Chuyển giao vật liệu (gắp & đặt)  Các thiết bị phun sơn,  Các loại đồ gá kẹp các chi tiết nhựa, chất dẻo  Lĩnh vực các thiết bị điện tử, vì điều kiện vệ sinh môi trường rất tốt và an toàn cao.  Các dây chuyền rửa tự động;  Trong các thiết bị vận chuyển, phân loại, sắp xếp các chi tiết  Kiểm tra trong các thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện,  Trong công nghiệp hóa chất.  Các dụng cụ, thiết bị máy va đập. 2  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…  Những dụng cụ vặn vít từ M1 đến M300 : Máy khoan, công suất khoảng 3,5KW; máy mài, công suất khoảng 2,5kW cũng như những máy mài có công suất nhỏ, nhưng với số vòng quay cao 100.000vòng/phút thì khả năng sử dụng động cơ truyền động bằng khí nén là phù hợp.  Các loại máy gia công gỗ,  Trong các thiết bị làm lạnh,  Hệ thống phanh hãm của ô tô.  Trong các thiết bị đo và kiểm tra chất lượng sản phẩm.3. 3. Ưu và nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén. 3.1. Ưu điểm:  Không khí luôn có sẵn  Lưu trữ được  Dễ dàng mở rộng hệ thống với chi phí thấp  Tốc độ cao, có thể điều chỉnh được và phương chuyển động có thể thẳng hoặc tròn)  Độ tin cậy cao vì các thiết bị khí nén có tuổi thọ dài  Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, bụi bẩn và môi trường hóa chất.  An toàn đối với quá tải, chống cháy nổ  Bảo trì dễ dàng 3.2. Nhược điểm: - Khí nén cần phải được xử lý - Ô nhiễm tiếng ồn - Lực truyền tải thấp - Khi tải trọng thay đổi thì vận tốc cũng thay đổi, khó điều chỉnh chính xác - Công suất nhỏII. II. ĐẶC TÍNH CỦA KHÍ NÉN. Không khí gồm: 78 % nitrogen 21 % oxygen 1% các loại khí khác (C02, H2, Argon, Krypton, Xenon, Helium) Khối lượng riêng ở 0oC: 1,293 kg/cm3 Nhiệt độ hóa lỏng: - 192oC Trong không khí có hơi nước, lượng nước nhiều hay ít do nhiệt độ môi trường cao haythấp. Vì vậy trước khi đưa vào sử dụng chúng phải được xử lý trước. 3III. III. CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN Đơn vị thường Liên hệ giữa Đại lượng vật lý Ký hiệu Đơn vị SI sử dụng trong các đại lượng khí nén Khối lượng m Kilogam (kg) Kg, g, mg Thời gian t Giấy (s) h, ph, s o o Nhiệt độ T Kelvin ( K) C Chiều dài l Mét (m) mm, m Diện tích S Mét vuông (m ) m2 , mm2 2 Thể tích V V=S.l Mét khối (m3) m3 , mm3 Vận tốc v v=l/t Mét/ giây (m/s) m/s, km/h Gia tốc a a=v/t Mét/ giây bình g = 9,81 m/s2 ...