Chương 4: Cơ cấu chấp hành
I. Yêu cầu:
Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi
năng lượng khí nén thành năng lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành
có thể thực hiện chuyển động thẳng (xilanh) hoặc chuyển động
quay (động cơ khí nén).
II. Xilanh:
TÊN THIẾT BỊ KÍ HIỆU
Xilanh tác dụng đơn (xilanh
tác dụng một chiều) :
Áp lực khí nén chỉ tác dụng
vào một phía của xilanh, phía
còn lại là do ngoại lực hay lò
xo tác dụng.
a. Chiều tác dụng ngược lại do
ngoại lực.
b. Chiều tác dụng ngược lại do
lò xo.
Xilanh tác dụng 2 chiều
(xilanh tác dụng kép):
b
a
Kí hiệu chung
Kí hiệu theo yêu
cầu đặc biệt
Áp suất khí nén được dẫn
vào 2 phía của xilanh, do yêu
cầu điều khiển -mà xilanh sẽ
đi vào hay đi ra tùy thuộc vào
áp lực khí nén vào phía nào.
Xilanh quay :

b. Động cơ quay hai chiều
Động cơ khí nén trong thực tế có các loại sau đây:
_ Động cơ bánh răng
_ Động cơ trục vít
_ Động cơ cánh gạt
_ Động cơ piston hướng kính
_ Động cơ dọc trục
_ Động cơ tuabin
_ Động cơ màng
THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN BẰNG BIỂU ĐỒ
KARNAUGH:
Đối với sinh viên ngành điện, trong môn học kỹ thuật số,
phương pháp bìa Karnaugh là một phương pháp rất quen thuộc.
Trong lónh vực điều khiển bằng khí nén, phương pháp bìa
Karnaugh cũng được sử dụng để thiết kế mạch điều khiển. Nhìn
chung, cách thức sử dụng bìa Karnaugh để đơn giản hàm hoàn
toàn tương tự như trong kỹ thuật số. Tuy nhiên để thiết kế được
một mạch khí nén bằng phương pháp bìa Karnaugh cần phải
tuân thủ những bước sau đây:
a.
b.
1) Xác đònh biến:
Từ yêu cầu điều khiển cụ thể, ta liệt kê tất cả các cơ cấu
chấp hành sẽ được sử dụng. Với mỗi cơ cấu chấp hành, ta gán
cho chúng những biến, đó chính là các công tắc cuối hành trình
của cơ cấu chấp hành đó. Các công tắc hành trình này sẽ tác
động cho cơ cấu chấp hành hoạt động.
Ví dụ: Trong một hệ thống điều khiển có 2 cơ cấu chấp
hành A và B như hình vẽ:
Như vậy ta có 4 biến như sau : a

Xilanh A đi ra được điều khiển bởi hàm:
+A = a
1
.b
1
Xilanh A lùi về được điều khiển bởi hàm:
-A = a
2
.b
1
Xilanh B đi ra được điều khiển bởi hàm:
+B = a
2
.b
1
Xilanh B lùi về được điều khiển bởi hàm:
-B = a
2
.b
2
3) Thiết lập biểu đồ Karnaugh và đơn giản hàm:
Phương pháp thiết lập biểu đồ Karnaugh và đơn giản hàm
hoàn toàn tương tự như trong kỹ thuật số.



1
2 3
A
a

2
a
2
b
1
+A
-
A
-
B
+B
Sau khi đã có hàm điều khiển, ta sử dụng các van chức
năng cũng như van logic để thành lập mạch điều khiển cho cơ
cấp chấp hành.