Bài 3: Lưu lượng khí trong hệ thống khí nén
Trong Bài học trước, bạn đã tìm hiểu về các thành phần của hệ thống khí nén và xác định các thành phần đó trên một ví dụ thực tế. Trong Bài học này, bạn sẽ tìm hiểu sâu hơn về cơ chế của hệ thống khí nén để hiểu cách khí nén di chuyển qua hệ thống và tạo ra chuyển động.
Trong bài học này bạn sẽ tìm hiểu về:
- Sơ đồ mạch khí nén
- Xác định luồng khí nén qua mạch khí nén
- Lực tạo ra bởi khí nén và cách nó được truyền đi bằng các cơ cấu truyền động
Vào cuối Bài học này, bạn sẽ tạo sơ đồ các thành phần khí nén trong bản dựng CTE Workcell trong tương lai.
Hệ thống và mạch khí nén
Trong các bài học trước, bạn đã tìm hiểu về các bộ phận khí nén khác nhau và xác định các bộ phận đó trong một ví dụ về sản xuất công nghiệp. Hệ thống khí nén, như bạn đã học, thu thập không khí, vận chuyển không khí đó qua một mạch và sử dụng năng lượng được tạo ra để hoàn thành các nhiệm vụ. Cụm từ "mạch khí nén" được dùng để mô tả một phần của hệ thống đó. Mạch khí nénplà một tập hợp các thành phần khí nén hoạt động cùng nhau để thực hiện một tác động (chuyển động) duy nhất.
Trong bài học này, bạn sẽ được hướng dẫn về cách thức hoạt động của một mạch khí nén đơn.
Sử dụng sơ đồ trong sổ tay kỹ thuật của bạn
Các sơ đồ hoặc bản phác thảo nhỏ sẽ được sử dụng trong suốt quá trình khám phá luồng không khí trong mạch khí nén. Những hình ảnh này minh họa cách sắp xếp các thành phần riêng lẻ và mô tả chuyển động của khí nén. Các sơ đồ sẽ được xây dựng dựa trên nhau và thêm các thành phần bổ sung khi cần thiết. Ghi lại các sơ đồ này vào sổ tay kỹ thuật của bạn trong suốt Bài học.
Để bạn biết
Sơ đồ có thể có nhiều dạng. Trong Sổ tay kỹ thuật số CTE, các bộ phận được cung cấp theo tỷ lệ và có thể được sử dụng để lập sơ đồ hệ thống khí nén.
Tuy nhiên, những bản vẽ đơn giản hơn cũng có thể đủ để truyền tải ý chính khi mô tả luồng không khí.
Sử dụng hệ thống ghi chú phù hợp nhất với bạn trong sổ tay kỹ thuật.
Biểu đồ luồng không khí
Trước khi bắt đầu di chuyển không khí, không khí trong mạch khí nén phải được nén. Như bạn đã biết trước đó, việc này được thực hiện bằng máy nén khí.
Khi máy nén tạo ra ngày càng nhiều không khí có áp suất cao, không khí có thể được lưu trữ trong bình chứa không khí. Các thành phần này được kết nối bằng ống.
Với khí nén trong hệ thống, bây giờ có thể kết nối ống điện từ để kiểm soát luồng khí đó.
Từ ống điện từ, hai ống được kết nối với mỗi xi lanh:
- Một đường dẫn cho khí nén để mở rộng xi lanh
- Một đường dẫn cho khí nén để rút xi lanh
Để bạn biết
Đối với các sơ đồ này, các ống chỉ chạm vào các thành phần liên quan chứ không phải các đầu vào và đầu ra cụ thể có liên quan trong quá trình xây dựng. Các dấu hiệu trên van điện từ khí nén cho biết vị trí lắp ống chính xác.
Mỗi mạch khí nén trên ống điện từ bao gồm ba vị trí để kết nối ống.
- Pchỉ ra nơi kết nối khí nén từ máy nén và bình khí. Đây là đầu vào của cuộn dây điện từ.
- Achỉ ra vị trí kết nối ống từ phía A của Xi lanh khí nén.
- Bchỉ ra vị trí kết nối ống từ phía B của Xi lanh khí nén.
Các kết nối A và B là đầu ra của cuộn dây điện từ.
Bạn có thể thêm các dấu hiệu này vào sơ đồ để hiểu rõ hơn về đầu vào và đầu ra của van điện từ khí nén.
Theo luồng không khí
Bây giờ mạch khí nén này đã được sơ đồ hóa, luồng không khí có thể được quan sát dễ dàng hơn.
Hãy nhớ rằng khí nén là nguồn năng lượng trong hệ thống khí nén. Bằng cách theo dõi luồng không khí, bạn có thể theo dõi hiệu quả lực khi nó di chuyển qua các bộ phận khí nén khác nhau.
Như đã thảo luận trước đó, không khí được nén trong máy nén, từ đó bắt đầu lưu thông không khí trong toàn bộ hệ thống.
Khi không khí được nén, nó cũng sẽ chảy vào bình chứa khí để tạo ra một lượng khí nén dự trữ để sử dụng trong trường hợp máy nén bị tắt. Đối với ví dụ về luồng không khí này, có thể giả định rằng không khí nén đến từ cả bình chứa và máy nén.
Video bên trái cho thấy Hệ thống khí nén CTE với các mũi tên màu đỏ đánh dấu luồng khí. Các mũi tên đi theo đường ống, đi ra khỏi cả bình chứa và máy nén rồi chảy vào ống điện từ.
Không khí nén là đầu vào của ống điện từ. Các ống khác được kết nối với ống điện từ đóng vai trò là đầu ra. Tùy thuộc vào các điều khiển được thiết lập, khí nén sẽ chảy vào ống A hoặc ống B.
Video bên trái cho thấy các mũi tên màu đỏ đánh dấu luồng không khí từ ống điện từ đến xi lanh qua ống A và B.
Luồng khí bên trong Solenoid
Hãy nhớ rằng van điện từ hoạt động như một van.
Bên trong solenoid, có một đường dẫn cho khí nén mà luôn luôn bao gồm đầu vào (P) và một tùy chọn đầu ra (A hoặc B).
Khi được bộ điều khiển logic lập trình (PLC) chỉ thị, cuộn dây điện từ sẽ chuyển luồng không khí từ đầu ra này sang đầu ra khác. Về cơ bản, điều này sẽ chọn chế độ xi lanh mở rộng hay thu lại.
Lực bên trong xi lanh khí nén
Khi khí nén đã đến xi lanh, khí sẽ buộc piston bên trong phải mở rộng hoặc thu lại.
Khi không khí nén đẩy vào piston ở bên trong xi lanh, không khí sẽ tác dụng lực lên piston để di chuyển nó theo hướng thẳng hàng (lên xuống hoặc tới lui). Chuyển động của piston sau đó được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ mà hệ thống được thiết kế để thực hiện. Điều này có thể bao gồm việc nâng, đẩy hoặc kéo đồ vật.
Hướng chuyển động dựa trên đầu ra được chọn trên cuộn dây điện từ: A hoặc B.
Khi khí nén di chuyển qua ống B đến xi lanh khí nén, piston bên trong xi lanh bị đẩy ra ngoài. Điều này làm cho đầu của hình trụ nở ra, như thể hiện trong video bên trái.
Khi không khí nén di chuyển vào ống A, piston bên trong xi lanh bị đẩy sâu hơn vào trong xi lanh. Điều này làm cho đầu của xi lanh thụt vào, như thể hiện trong video bên trái.
Lực tác dụng lên piston bên trong xi lanh sẽ khiến bất kỳ vật liệu nào gắn vào piston cũng chuyển động theo. Trong video này, bạn có thể thấy luồng không khí chảy vào xi lanh và khiến bộ chuyển hướng di chuyển lên trên cùng với piston trong xi lanh.
Hoạt động
Bây giờ bạn đã tạo được sơ đồ mạch khí nén đơn giản, bạn sẽ thực hành các kỹ năng của mình bằng cách tạo sơ đồ mạch khí nén sẽ được thêm vào CTE Workcell của bạn trong một Đơn vị trong tương lai.
Hoạt động:Sử dụng hình ảnh trên, hãy tạo sơ đồ hệ thống khí nén trong sổ tay kỹ thuật của bạn.
- Khi tạo sơ đồ, hãy đảm bảo dán nhãn từng mạch khí nén trên ống điện từ. Lưu ý rằng cóbamạch khí nén trong bản dựng này.
- Bạn có thể chọn vẽ sơ đồ cả ba mạch cùng nhau hoặc riêng lẻ.
- Sau khi tạo sơ đồ, hãy trả lời các câu hỏi sau vào sổ tay kỹ thuật của bạn.
- Có bao nhiêu xi lanh khí nén trong hệ thống khí nén này? Bạn nghĩ mỗi xi lanh có những cơ chế nào được gắn vào?
- Lưu lượng khí từ máy nén đến từng xi lanh là bao nhiêu? Vẽ đường đi của luồng không khí vào từng xi lanh. Ngoài ra, hãy vẽ đường đi của luồng không khí để thu lại từng xi lanh.
- Bạn sẽ đặt tên gì cho từng mạch khí nén này? Hãy xem xét vị trí đặt chúng trong phòng làm việc và cân nhắc chức năng mà chúng có thể đảm nhiệm.
Kiểm tra sự hiểu biết của bạn
Trước khi chuyển sang Bài học tiếp theo, hãy đảm bảo rằng bạn hiểu các khái niệm trong Bài học này bằng cách trả lời các câu hỏi sau vào sổ tay kỹ thuật của bạn.
Kiểm tra câu hỏi hiểu biết của bạn > ( Google Doc / .docx / .pdf)
Chọn Tiếp theo > để xây dựng và thử nghiệm mạch khí nén của riêng bạn bằng Bộ dụng cụ CTE Workcell.