Ban đầu, ta cấp nguồn điện cho hệ thống rồi ấn nút khởi động. các piton A, B, C đang ở vị trí ban đầu. Khi có một sản phẩm được đưa vào máng đẩy thì nó tác động vào công tắc hành trình d. Công tắc hành trình bị tác động chứng tỏ đã có sản phẩm đi vào máng đẩy, pitton A thực hiện chuyển động sang phải(nguyên công A+. Khi sản phẩm được đẩy đến vị trí để xác định chất lượng thì nó tác động vào công tắc hành trình a1 làm cho pitton A chuyển động sang trái(nguyên công A- ) ; đồng thời, bộ đo lường chất lượng sản phẩm được kích hoạt để xác định chất lượng sản phẩm. Khi pitton A đi về tận cùng bên trái, nó tác động vào công tắc hành trình a0 kết hợp với thông tin về chất lượng sản phẩm( đã được xử lý) được dùng để điều khiển cơ cấu phân loại:
-Nếu sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng thì có các tín hiệu đầu vào: p1=1, p2=0 pitton B thực hiện chuyển động đẩy sản phẩm theo máng trượt xuống ngăn chứa sản phẩm đạt yêu cầu(nguyên công B+) . Khi pitton B đi sang vị trí tận cùng bên trái của hành trình – nơi mà sản phẩm được phân loại chắc chắn xuống đến ngăn chứa sản phẩm có chất lượng tốt – thì nó tác động vào công tắc hành trình b1: có tín hiệu b1=1, nhờ vậy pitton B được thu về(nguyên công B-). Khi pitton B đi về đến vị trí ban đầu thì tác động vào công tắc hành trình b0: có tín hiệu b0=1,kết thúc thủ tục phân loại sản phẩm đầu tiên.
-Nếu sản phẩm không đạt theo tiêu chuẩn chất lượng thì có các tín hiệu đầu vào p0 =0, p1 = 1, pitton C thực hiện chuyển động đẩy sản phẩm theo máng trượt xuống ngăn chứa sản phẩm không đạt yêu cầu chất lượng(nguyên công C+). Khi pitton C đi sang vị trí tận cùng bên trái của hành trình – nơi mà sản phẩm được phân loại đã chắc chắn xuống đến ngăn chứa sản phẩm có chất lượng xấu – thì nó tác động vào công tắc hành trình c1 có tín hiệu c1=1 nhờ vậy pitton C được thu về(nguyên công C-). Khi pitton C đi về đến vị trí ban đầu thì tác động vào công tắc hành trình c0: có tín hiệu c0=1, kết thúc thủ tục phân loại sản phẩm đầu tiên.
28 trang |
Chia sẻ: nhungnt | Lượt xem: 2809 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Điều khiển Logic, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
---------------( ( (---------------
Đồ án
Đồ án điều khiển Logic
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
Chương I : QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ 3
Thuyết minh hoạt động của thiết bị 3
Chương II : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 4
2.1.Sơ đồ chọn các thiết bị và ký hiệu tên thiết bị : 4
2.2. Tổng hợp mạch điều khiển bằng phương pháp hàm tác động 4
2.2.1. Xác định các biến điều khiển. 4
2.2.2. Tổng hợp hàm điều khiển 5
2.2.3 Vẽ sơ đồ nguyên lý của hệ thống sử dụng thiết bị điện–khí nén 8
Chương III: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 11
3.1. Tổng quan về hệ truyền động khí nén 11
3.2. Tính chọn các thiết bị của hệ thống phân loại sản phẩm 12
3.2.1. Chọn xilanh : 12
3.2.3. Chọn công tăc hành trình : 16
3.2.4. Chọn transistor điếu khiển cuộn hút của các van phán phối điện khí 17
3.2.5. Nguồn khí nén: ` 17
3.2.6. Chọn đầu nối ống 17
3.2.7. Chọn cầu dao và cầ̀u chì: 17
3.2.8. Chọn nút ấn 18
3.2.9 Chọn TRIGƠ, AND và OR 18
3.2.10 Nguồn switching một chiều 200W 5V/12V/24V 18
Chương IV: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ LẮP RÁP 19
4.1 .Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị 19
4.2.Sơ đồ lắp ráp của mạch điểu khiển hệ thống 19
Bảng đấu dây: 21
Bảng nối ống khí nén: 23
KẾT LUẬN 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
Chương I : QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
Thuyết minh hoạt động của thiết bị
Ban đầu, ta cấp nguồn điện cho hệ thống rồi ấn nút khởi động. các piton A, B, C đang ở vị trí ban đầu. Khi có một sản phẩm được đưa vào máng đẩy thì nó tác động vào công tắc hành trình d. Công tắc hành trình bị tác động chứng tỏ đã có sản phẩm đi vào máng đẩy, pitton A thực hiện chuyển động sang phải(nguyên công A+. Khi sản phẩm được đẩy đến vị trí để xác định chất lượng thì nó tác động vào công tắc hành trình a1 làm cho pitton A chuyển động sang trái(nguyên công A- ) ; đồng thời, bộ đo lường chất lượng sản phẩm được kích hoạt để xác định chất lượng sản phẩm. Khi pitton A đi về tận cùng bên trái, nó tác động vào công tắc hành trình a0 kết hợp với thông tin về chất lượng sản phẩm( đã được xử lý) được dùng để điều khiển cơ cấu phân loại:
Nếu sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng thì có các tín hiệu đầu vào: p1=1, p2=0 pitton B thực hiện chuyển động đẩy sản phẩm theo máng trượt xuống ngăn chứa sản phẩm đạt yêu cầu(nguyên công B+) . Khi pitton B đi sang vị trí tận cùng bên trái của hành trình – nơi mà sản phẩm được phân loại chắc chắn xuống đến ngăn chứa sản phẩm có chất lượng tốt – thì nó tác động vào công tắc hành trình b1: có tín hiệu b1=1, nhờ vậy pitton B được thu về(nguyên công B-). Khi pitton B đi về đến vị trí ban đầu thì tác động vào công tắc hành trình b0: có tín hiệu b0=1,kết thúc thủ tục phân loại sản phẩm đầu tiên.
Nếu sản phẩm không đạt theo tiêu chuẩn chất lượng thì có các tín hiệu đầu vào p0 =0, p1 = 1, pitton C thực hiện chuyển động đẩy sản phẩm theo máng trượt xuống ngăn chứa sản phẩm không đạt yêu cầu chất lượng(nguyên công C+). Khi pitton C đi sang vị trí tận cùng bên trái của hành trình – nơi mà sản phẩm được phân loại đã chắc chắn xuống đến ngăn chứa sản phẩm có chất lượng xấu – thì nó tác động vào công tắc hành trình c1 có tín hiệu c1=1 nhờ vậy pitton C được thu về(nguyên công C-). Khi pitton C đi về đến vị trí ban đầu thì tác động vào công tắc hành trình c0: có tín hiệu c0=1, kết thúc thủ tục phân loại sản phẩm đầu tiên.
Sau khi phân loại xong sản phảm đầu tiên, cá pitton cũng như các công tắc hành trình đều quay trở lại trạng thái ban đầu, chờ sản phẩm khác được đưa vào máng để phân loại. và như vậy là hệ thống được hoạt động một cách tự động.
Trong trường hợp có sự cố cần phải dừng hoạt động của hệ thống gấp cũng như khi kết thúc mọt giai đoạn sản xuất, người vận hành muốn dừng việc hoạt động của hệ thống thì có thể thực hiện dễ dàng nhờ các thao tác đơn giản.
Chương II : THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Theo chu trình hoạt động của thiết bị như quá trình công nghệ đã nêu thì chúng ta thấy đối tượng điều khiển của chúng ta là:
Xi lanh A
Xi lanh B
Xi lanh C
Các hoạt động của các đối tượng trên đều tuân theo hành trình của sản phẩm cần phân loại, cũng như chất lượng của nó. Nghĩa là ở đây ta có bài toán điều khiển hướng đối tượng.
2.1.Sơ đồ chọn các thiết bị và ký hiệu tên thiết bị :
Chọn thiết bị chấp hành là ba xilanh A, B, C với các nguyên công kèm theo:
+ Xi lanh A có trạng thái :
A+ là trạng thái pitton A sang phải.
A+ là trạng thái pitton A sang trái.
+ Xilanh B có các trạng thái:
B+ là trạng thái pitton B đẩy sản phẩm vào ngăn chứa sản phẩm tốt
B- là trạng thái pitton B rút về sau khi đẩy sản phẩm tốt
+ Xilanh C có trạng thái:
C+ là trạng thái pitton C đẩy sản phẩm vào ngăn chứa sản phẩm xấu
C- là trạng thái pitton C rút về sau khi đẩy sản phẩm xấu.
+ Để điều khiển xilanh A ta chọn ba cảm biến vị trí là a0, a1, d:
d để điều khiển A thực hiện chuyển động A+
a0, a1 để điều khiển A thực hiện và kết thúc chuyển động A-
+ Để điều khiển xilanh B ta chọn hai cảm biến vị trí b0, b1 và sử dụng tín hiệu báo chất lượng sản phẩm tốt p0:
p0 để điều khiển B thực hiện chuyển động B+
b0, b1 để điều khiển B thực hiện và kết thúc chuyển động B-
+ Để điều khiển xilanh C ta chọn hai cảm biến c0, c1 và sử dụng tín hiệu báo chất lượng sản phẩm xấu p1:
p1 để điều khiển C thực hiện chuyển động C+
c0, c1 để điều khiển C thực hiện và kết thúc chuyển động C
+ Cảm biến xử lý sản phẩm là p
Trong đó các cảm biến vị trí là loại công tắc hành trình tự phục hồi.
+ Để mở máy và xác định trạng thái ban đầu chọn nút ấn M
+ Để xóa các mô dun trạng thái dùng nút ấn xóa X
2.2. Tổng hợp mạch điều khiển bằng phương pháp hàm tác động
2.2.1. Xác định các biến điều khiển.
Ta chọn các biến điều khiển cho hệ như sau:
+ Các biến vào ra là: a0 a1 ,b0 ,b1 ,p0 ,p1 ,d
+ Các biến ra: A+ ,A- ,B+ ,B- ,C+ ,C-
2.2.2. Tổng hợp hàm điều khiển
Căn cứ vào quá trình công nghệ đã chỉ ra ở trên và các biến đã chọn trên sơ đồ, ta viết được hàm tác động như sau:
+
Xác định chu kỳ hoạt động của hệ thì các biến đầu ra A+, A-, B+ , B- , C+ , C-, đều chỉ có 1 chu kỳ hoạt động.
+ Xác định hàm điều khiển của các biến đầu ra:
a) Hàm điều khiển của A+.
hàm đóng
hàm cắt
Suy ra :
+ Kiểm tra giai đoạn đóng: hàm đóng đổi trị khi hoạt động do biến ở dạng xung. Nên thêm biến duy trì.
+ Kiểm tra giai đoạn cắt: Ta nhận thấy hàm cắt hoàn toàn thỏa mãn vì khi tín hiệu a1 tác động thì quá trình của A+ cũng mất luôn.
Vậy hàm điều khiển của A+ là
Để cho hệ thống làm việc nhịp nhàng tức là pt A chỉ cần đẩy hộp vào bàn cân khi trên bàn cân có chiếc hộp trước đó đã được đẩy đi rồi tức các piston ở trạng thái ban đầu là khi a0, b0, c0, d ở mức 1 và tín hiệu có sản phẩm mức 0 (khu vực cảm biến xử lý sản phẩm không tín hiệu), lúc đó piston A+ mới đẩy hộp đi . Hiệu chỉnh hàm điều khiển của A+ ta có:
b) Hàm điều khiển của A-.
Hàm đóng
Hàm cắt
Suy ra :
+ Kiểm tra giai đoạn đóng: hàm đóng đổi trị khi hoạt động do biến ở dạng xung. Nên thêm biến duy trì.
+ Kiểm tra giai đoạn cắt: Ta nhận thấy hàm cắt hoàn toàn thỏa mãn vì khi tín hiệu a0 tác động thì quá trình của A- cũng mất luôn.
Vậy hàm điều khiển của A- là
c) Hàm điều khiển của C+
Hàm đóng
Hàm cắt
Suy ra
+Kiểm tra giai đoạn đóng: hàm đóng đổi trị khi hoạt động do biến ở dạng xung. Nên thêm biến duy trì.
+Kiểm tra giai đoạn cắt: Ta nhân thấy hàm cắt hoàn toàn thỏa mãn vì khi tín hiệu c1 tác động thì quá trình của C+ cũng mất luôn.
Vậy hàm điều khiển của C+ là
d) Hàm điều khiển của C-
Hàm đóng
Hàm cắt
Suy ra
+Kiểm tra giai đoạn đóng: hàm đóng đổi trị khi hoạt động do biến ở dạng xung. Nên thêm biến duy trì.
+Kiểm tra giai đoạn cắt: Ta nhận thấy hàm cắt hoàn toàn thỏa mãn vì khi tín hiệu c0 tác động thì quá trình của B+ cũng mất luôn.
(
e) Hàm điều khiển của B+.
Hàm đóng
Hàm cắt
Suy ra :
+Kiểm tra giai đoạn đóng: hàm đóng đổi trị khi hoạt động do biến ở dạng xung. Nên thêm biến duy trì.
+Kiểm tra giai đoạn cắt: Ta nhận thấy hàm cắt hoàn toàn thỏa mãn vì khi tín hiệu b1 tác động thì quá trình của B+ cũng mất luôn.
f) Hàm điều khiển của B-.
Hàm đóng
Hàm cắt
Suy ra
+Kiểm tra hàm đóng: hàm đóng đổi trị khi hoạt động do biến ở dạng xung. Nên thêm biến duy trì.
+Kiểm tra hàm cắt: Ta nhận thấy hàm cắt hoàn toàn thỏa mãn vì khi tín hiệu b1 tác động thì quá trình của B- cũng mất luôn.
Vậy hàm điều khiển của B- là
Hàm điều khiển của hệ thống:
Sơ đồ cấu trúc:
2.2.3 Vẽ sơ đồ nguyên lý của hệ thống sử dụng thiết bị điện–khí nén
Trong hệ thống ta sử dụng thiết bị chấp hành là khí nén và thiết bị điều khiển là thiết bị điện như đã chọn sơ bộ ở phần trước. Từ các hàm điều khiển đã lập được, ta xây dựng được sơ đồ nguyên lý điều khiển như hình sau:
Thuyết minh sơ đồ nguyên lý điều khiển:
Ban đầu ta phải cấp điện cho hệ thống điều khiển cũng như cấp khí nén vào các van phân phối, rồi ấn nút X thì tạo ra tín hiệu xác lập cho các môđun trạng thái, các đầu ra của chúng có tín hiệu ở mức 0:MD1=MD2=MD3=MD4=MD5=MD6=0.
Sau đó ấn nút m để xác lập trạng thái ban đầu và khởi động : m tác động vào chân Set của Trigơ 2,4,6 làm Transistor T2,T4,T6 cho phép dòng điện đi qua các cuộn dây A-, B-, C- làm cho các van phân phối xác định ở trạng thái 0 điều khiển dòng khí nén vào các xilanh A, B, C khiến các piston A, B, C lần lượt được đưa về vị trí a0, b0, c0 tức : a0 = b0 = c0 = 1 ; a1 = b1 = c1 = 0. Đây chính là trạng thái ban đầu mong muốn để chuẩn bị cho hoạt động phân loại sau đó.
Khi có sản phẩm vào d=1, trigơ 1 được thiết lập ở mức cao, do đó đầu ra của nó được thiết lập : MD1 = 1, đầu ra của môđun 1(MD1) được nối với cực bazơ của transistor T1 nên khi MD1=1 thì van T1 mở đặt điện áp lên hai đầu cuộn hút A+ kích hoạt van 7/5/2 điện khí nén làm cho nó ở mức 1. Nhờ đó khí nén được đưa vào xilanh A làm cho piston A chuyển động sang phải( thực hiện nguyên công A+). Chuyển động A+ của piston A đẩy sản phẩm sang phải.
Khi sản phẩm đã đến vị trí để thiết bị đo lường xác định chất lượng thì nó tác động vào công tắc hành trình a1 làm xuất hiện tín hiệu a1 = 1. Tín hiệu này được kết hợp với MD1 đưa tín hiệu đầu vào thiết lập trigơ 2 là mức cao. Dẫn tới đầu vào ra của trigơ 2 thiết lập mức cao MD2 =1. Vì tín hiệu a1 được đưa trở về đầu vào xóa của trigơ 1 làm cho đầu ra của nó thiết lập lại ở mức thấp MD1 = 0 làm cho van T1 bị khóa lại. Đồng thời, vì đầu ra của môđun 2(MD2) được nối với cực bazơ của transistor T2 nên khi MD2 = 1 thì van T2 mở đặt điện áp lên hai đầu cuộn hút A- kích hoạt 7/5/2 điện – khí nén làm cho nó ở mức logic thấp (0). Nhờ đó đưa khí nén vào xilanh làm cho piston A chuyển động sang trái( thực hiện nguyên công A- ).
Khi piston A chuyển động tới vị trí ban đầu ( tận cùng bên trái – như hình vẽ) thì tác động vào công tắc hành trình a0 làm xuất hiện tín hiệu a0 = 1, tín hiệu này được đưa trở về đầu vào xóa của trigơ 2 làm cho đầu ra của nó thiết lập lại ở mức thấp 2 MD2 = 0 làm cho van T2 bị khóa lại. Cảm biến p được đưa vào đầu xóa của MD2 để chắc chắn A+ không làm việc khi còn sản phẩm đang chờ xử lý. Lúc này xảy ra hai khả năng:
+ Nếu cảm biến chẩt lượng sản phẩm báo sản phẩm kiểm tr̉a là tốt , tức tín hiệu p0 = l (p1 = 0) thì tín hiệu này được AND với tín hiệu a0 = 1 làm cho đầu vào thiết lập của trigơ 3 là mức logic cao làm cho đầu ra của trigơ này được thiết lập ở mức cao MD3 = l. Vì đầu ra của môđun 3 (MD3) được nối với cực bazơ của transistor T3 nên khi MD3 = 1 thì van T3 mở đạt điện lên hai đầu cuộn hút B+ kích hoạt van 7/5/2 điện - khí nén B làm cho nó ở mức logic cao (1). Nhờ đó, khí nén được đưa vào xilanh B làm cho piston B chuyển động đẩy sản phẩm vào ngăn chứa sản phẩm tốt ( thực hiện nguyên công B+ ). Khi sản phẩm đã chắc chắn được đưa vào ngăn chứa sản phẩm tốt thì piston B tác động vào công tắc hành trình b1 làm xuất hiện tín hiệu b1= l . Tín hiệu này được AND với MD3=l rồi đưa vào đầu vào thiết lập của trigơ 4 . Điều này làm cho đầu ra của nó được thiết lập ở mức cao MD4= l. Cũng tương tự như trên , tín hiệu này làm cho đầu ra của t́rigơ 3 thiết lập lại ở mức thấp : MD3= l làm cho van T3 bị khóa lại, đồng thời, van T4 được mở khiến cho van điện-khí nén 7/5/2 B trở lại mức logic 0 đưa khí nén vào làm cho piston B chuyển động về vị trí ban đầu ( chuyển động B-). Khi piston B về tới vị trí ban đầu thì chạm vào công tắc hành trình b0 làm xuất hiện tín hiệu b0 = l . Tín hiệu này được kết hợp (AND) với MD4 tạo tín hiệu xóa trạng thái của trigơ 4 làm cho MD4 = 0 khiến van T4 bị khóa lại. Và rồi khi có sản phẩm tiếp theo cần phân loại vào máng làm cho công tắc hành trình d bị tác động xuất hiện tín hiệu d = l thì tín hiệu đầu vào của trigơ l lại ớ mức cao. Và rồi sản phẩm lại được phân loại như sản phẩm trước.
+ Nếu cảm biến chẩt lượng sản phẩm báo sản phẩm kiểm tra là xấu , tức tín
hiệu p1 =1 (p0 = 0) thì tín hiệu này được AND vói tín hiệu a0 = l làm cho đầu vào thiết lập của trigơ 5 là mức lôgic cao làm cho đầu ra của trigơ này được thiết lập ở mức cao : MD5 = l. Đầu ra của môđun 3 (MD3) được nối với cực bazơ của transistor T5, nên khi MD5 = 1 thì van T5 mở đặt điện áp lện hai đầu cuộn hút C+ kích hoạt van điện - khí nén 7/5/2 C làm cho nó ở mức logic cao. Nhờ đó đưa khí nén vào xi lanh lăm cho piston C chuyển động, đẩy sản phẩm vào ngăn chứa sản phẩm xấu ( thực hiện nguyên công C+ ). Khi sản phẩm đã chắc chắn được đưa vào ngăn chứa thì piston C tác động vào Công tắc hành trình c1 làm xuất hiện tín hiệu c1= l. Tín hiệu này được AND Với MD5=l rồi đưa vào đầu vào thiết lập của trigơ. Ðiều này làm cho đầu ra của nó được thiết lập ở mức cao MD6= 1. Cũng tương tự như trên, tín hiệu này làm cho đầu ra của trigơ 5 thiết lập lại ở mức thấp : MD5= 0 làm cho van T5 bị khóa lại; đồng thời van T6 được mở khiến cho van điện-khí nén 7/5/2 C trở lại mức logic 1 đưa khí nén vào làm cho piston C chuyển động về vị trí ban đầu (chuyển động C-). Khi piston C về tới vị trí ban đầu thì chạm vào công tắc hành trình C0 làm xuất hiện tín hiệu lôgíc C0= 1 . Tín hiệu này được kết hợp (AND)với MD6 tạo tín hiệu đầu vào thiết lập của trigơ 0 ở mức cao làm cho đầu ra của nó được thiết lập ở mức cao : MD0 = l.Tín hiệu này cũng được dùng làm tín hiệu xóa trạng thái của trigơ 6 làm cho MD6 = 0 làm cho van T6 bị khóa lại. Và rồi khi có sản phẩm tiếp theo cần phân loại vào máng làm cho công tắc hành trình d bị tác động xuất hiện tín hiệu d = l thì tín hiệu đầu vào của trigơ l lại ở mức cao. Và rồi sản phẩm lại được phân loại như sản phẩm trước.
Như vậy, hệ thống kết thúc chu trình làm việc đầu tiên . Ở chu trình tiếp theo, khi có sản phẩm được đưa vào máng đẩy thì hệ thống sẽ làm việc một cách tự động mà không cần ấn nút M . Trong trường hợp xảy ra sự cố hay hết ca làm việc , người vận hành có thể dừng hệ thống phân loại sản phẩm ở một trạng thái bất kì bằng cách ấn nút x- làm xóa các đầu ra của các môđun trạng thái . Tóm lại, hệ thống phân loại sản phẩm đã được tổng họp là một hệ thống tự động hoàn toàn đáp ứng được những yêu cầu của hệ thống đã đề ra.
Chương III: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
3.1. Tổng quan về hệ truyền động khí nén
Hệ truyền động khí nén là một hệ truyền động sử dụng khí nén làm vật
trung chuyển năng luợng; vì vậy, khí nén còn được gọi là chẩt lỏng công tác.
Hiện nay, hệ thông tmyền động khí nén được sứ dụng khá phổ biến trong rất
nhiều ngành kĩ thuật khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ công nghệ từ rất đơn
giản (ví dụ như kẹp ,giữ, nâng, hạ) đến rất phức tạp (như kiểm tra, đo lường).
Thành phần cơ bản của hệ truyền động khí nén là thiết bị sử dụng năng luợng khí
nén. Tính chẩt vật lý được thể hiện ở đây dưới dạng áp suất khi tác động lện bề
mặt của các phần tử cơ học động như : piston , con trượt , màng hay dưới dạng
hiệu ứng khí động học trong các phần tử tự động tia khí nén. Một hệ truyền động khia nén bao gồm các thiết bị chính như sau :
- Cơ cấu chấp hành khí nén
- Thiết bị phân phối;
- Thiết bị điều khiển;
- Thiết bị nguồn và các thiết bị đưòng ống
Trong một sơ đồ nguyên lý khí nén thường chỉ biểu diễn ba thành phần đầu tiên- tức ba thành phần cơ bản của một hệ truyền động khí nén . Các thành phần
còn lại có thể được biểu diễn hoặc không nhưng cũng không làm thay đổi nguyên lý hoạt động của hệ truyền động .
Các phần tử trong hệ thông được biểu diễn bằng các ký hiệu, các ký hiệu này thể hiện chức năng của phần tử. Sự kết hợp các phần tử khí nén theo 1 logic sẽ thực hiện các chức năng điều theo yêu cầu, tương ứng là sự kết hợp các ký hiệu của các phần tử sẽ tạo nện sơ đồ mạch của hệ thống.
Các ưu nhược điểm của hệ thông truyền động khí nén:
1. Ưu điểm:
- Không khí có sẵn trong tư nhiên và không giới hạn về số lượng
- Không khí có thể truyền tải dễ dàng trong các đường ống ngày cả khi khoâng cách truyền tải lớn.
Không khí nén có thể lưu trữ được trong bình chứa và lấy ra sử dụng khi
cân thiết vì vậy máy nén không cần làm việc liện tục. Ngoài ra bình chứa có thể di chuyển đến nhiều nơi khi có yêu cầu.
Không khí nén tương đối nhạy cảm với sự dao động của nhiệt độ. Ðiều này làm cho sự hoạt động của hệ thống trở nên đáng tin cậy mặc dù ở những điểu kiện làm việc khắc nghiệt.
Không khí nén không bôi trơn là không khí sạch, vì vậy không khí nén
không bôi trơn nếu bị rò rỉ ở các bộ phận hoặc đưòng ống sẽ không gây ô nhiễm. Ðiều này rẩt quan trọng đối với hệ thống khí nén dùng trong các thiết bị chế biến thực phẩm, Các thiết bị y tế.
- Cấu tạo của phần tử,các thiết bị khí nén tương đối đơn giản vì vậy giá thành tương đối thấp.
Không khí nén là phương tiện làm việc với đáp ứng rất nhanh nên tốc độ
làm việc của thiết bị khí nén rất cao.
Các thiết bị và các dụng cụ vận hành bằng khí nén khi quá trình có thể
ngừng quay nhưng vẫn không xảy ra hư hỏng
2.Nhược điểm:
- Không khí nén cần phải được xứ lý tốt, nếu không sẽ bị bụi vào các chất
ngưng tụ trong không khí nén.
- Tốc độ của piston trong xilanh khí nén không phải luôn là hằng số
- Hệ thống khí nén chỉ có tính kinh tế khi làm việc ở hệ thống yêu cầu lực
xác định. Lực tác động của các phần tử tác động phụ thuộc rất lớn vào áp suất cũng như hành trình và tốc độ của piston.
Không khí nén thoát ra gây tiếng ồn lớn. Tuy nhiên ngày nay vấn đề này
được giải quyết 1 cách dễ dàng nhờ các bộ giảm âm làm việc hiệu qủa
Phương tiện truyền tải không khí nén có giá thành tương đối cao. Ðiều này được bù trừ với giá thiết bị khí nén khác rẻ và đặc tính kỹ thuật cao.
3.2. Tính chọn các thiết bị của hệ thống phân loại sản phẩm
3.2.1. Chọn xilanh :
* Các dặc tính kỹ thuật của xilanh
+ Lực tác động của piston: Lực tác động của piston phụ thuộc vào các yếu tố: áp Suất, không khí, đường kính xilanh và sự ma sát của các bộ phận. Về mặt lý thuyết lực piston được tính gần đúng: Fth = Ap
Trong đó: Fth: lực piston (N)
A: diện tích tác dụng của pistong (m2)
P: áp suất hoạt động (pa)
+ Chiều dài của hành trình: chiểu dài của hành trình xilanh khí nén loại có thanh piston không quá 2m, loại không có thanh piston<10m.
+ Nếu hành trình vượt qúa giới hạn thì sự xung đột cơ khí trên thanh piston và phần đầu ổ trục lớn. Ðể tránh hư hỏng vì mất ổn định do sự uốn dọc. Khi hành trình lớn có thể dùng thanh piston có dường kính lớn hơn.
+ Tốc độ piston: tốc độ pistong của các Xilanh khí nén phụ thuộc tải, áp
suất khí nén và chiều dài đưòng ống. Diện tích mặt cắt ngang giữa phần tử điều
khiển sau cùng và phần tử làm việc.
* Trong thực tiễn việc lựa chọn xilanh thường phải trả lời một số câu hỏi sau:
- Lực cần để di chuyển tải là bao nhiêu ?
- Cần điều khiển theo mấy chiều ?
- Áp Suẩt khí nén được cung cáp từ nguồn ra sao ?
- Cần phải di chuyển tải đi bao xa?
( hành trình của piston là bao nhiêu ?)
- Tốc độ di chuyển tải là bao nhiêu?
- Lực sốc do tải tác động lên piston là bao nhiêu?
- Nhiệt độ của môi trưòng làm việc ?
- Mội trưòng làm việc có bụi bấn, dầu không ?
Dựa vào những tiêu chí kể trên ta tiến hành lựa chọn các xilanh như sau:
Bởi vì hành trình di chuyển của loại xilanh đơn là ngắn ( do hạn chế của chiều dài lò xo), hơn nữa