ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Khoa Cơ khí Chế tạo máy
Bộ môn: Cơ điện tử
ĐỀ THI MÔN: TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN-THỦY LỰC
Mã môn học: 1129050
Học kỳ: 1, Năm học 2011-2012,
ĐỀ SỐ: 1 Đề thi có 6 trang,
Thời gian: 60 phút,
Được phép sử dụng tài liệu (trừ laptop)
Sinh viên làm bài trên đề thi, nộp lại đề thi
Họ và tên:
Điểm:
MSSV: STT:
CBCT 1: CBCT 2:
Bài 1: (3 điểm)
a. Điền các thông tin thiết bị còn thiếu của hệ thống truyền động và điều khiển thủy lực vào bảng 1. (Với 5
thông tin còn thiếu từ 1 đến 5 và điền thông tin 3 bằng tiếng Việt). (1 điểm)
Bảng 1: Bảng thiết bị của Bài 1
Mô tả - tên thiết bị Ký hiệu Số lượng Ghi chú
Xylanh tác động 2
chiều (Double-Acting
cylinder)
2
Van một chiều (Non-
return or Check
valve)
1
4
Van áp suất
(Pressure-control
valve)

chạm công tắc đặt ở cuối hành trình S3 thì dừng lại. Sau đó nhấn nút S2 thì xylanh B tự động đi về (B-), khi
đủ áp suất cài đặt thì xylanh A cũng về (A-). Sử dụng các thiết bị thuộc bảng 1 (số lượng nhỏ hơn hoặc bằng
số lượng thiết bị đề cập trên bảng 1) để thiết kế mạch truyền động thủy lực và hệ thống điều khiển điện với
sơ đồ hành trình bước như hình 1. (2 điểm)
Hình 1: Sơ đồ hành trình bước của Bài 1 (b).
2
Bài 2: (3 điểm) Cho hệ thống tự động với 3 xylanh A, B và C với sơ đồ hành trình bước như hình 2. Ngoài
ra còn có 1 cảm biến để phân lọai sản phẩm. Khi nhấn nút nhấn START xylanh A đi ra (A+) khi đến cuối
hành trình chạm công tắc hành trình S2. Nếu có tín hiệu cảm biến (CB =1) thì xylanh B đi ra, nếu không có
tín hiệu cảm biến (CB=0) thì xylanh C đi ra. Sau đó tùy theo tín hiệu cảm biến thì xylanh A và B hoặc A và
C đi về. Sau đó xylanh A ra và về 1 lần nữa để hoàn thành chu kỳ hoạt động. Hệ thống truyền động khí nén
như hình 3. Các xylanh tác động 2 chiều B và C được điều khiển bới van 5/2 tác động 1 bên bằng solenoid
quay trở về bằng lò xo. Xylanh tác động 2 chiều A được điều khiển bởi van 5/2 tác động 2 bên bằng
solenoid. Yêu cầu sinh viên vẽ mạch điện điều khiển 3 xylanh A, B, C với sơ đồ hành trình bước đã cho.
Hình 2: Sơ đồ hành trình bước của bài 2.
4 2
5
1
3
Y1 Y2
S1 S2
4 2
5
1
3
Y3
S3 S4
4 2
5
1

4 2
5
1
3
2
1 3
S1
2
1 3
S2
S1 S2
Start
Hình 4: Sơ đồ mạch điều khiển khí nén bài.
Hình 5: Sơ đồ hành trình bước bài 3.
Bài 4: (2 điểm) Một khối lượng 2000 kg được xylanh thủy lực đẩy ra trên mặt phẳng nằm ngang từ trạng
thái đứng yên đến vận tốc chuyển động bình ổn là 1m/giây với khoảng di chuyển là 50 mm. Hệ số ma sát
5
giữa tải và nền là 0.15. Áp suất dầu lên xylanh là 100 bar. Trong quá trình chuyển động, ma sát trong xy lanh
thủy lực và sự rò rỉ làm cho áp suất giảm đi 5 bar. Giả sử áp suất của cửa xả của xylanh là 0 bar. Tính đường
kính piston (pittông) để di chuyển khối lượng trên.
Hết
Bộ môn Cơ điện tử
ĐÁP ÁN
Bài 1: (3 điểm)
6
a. Điền các thông tin thiết bị của hệ thống truyền động thủy lực và điều khiển còn thiếu vào bảng 1. (Với 5
thông tin còn thiếu từ 1 đến 5). (1 điểm)
Bảng 1: Bảng thiết bị của Bài 1
Mô tả - tên van Ký hiệu Số lượng Ghi chú
Xylanh tác động 2

Bài 3: (3 điểm)
Cho hệ thống tự động với 3 xylanh A, B và C với sơ đồ hành trình bước như hình 2. Ngoài ra còn có 1 cảm
biến để phân lọai sản phẩm. Khi nhấn nút nhấn START xylanh A đi ra (A+) khi đến cuối hành trình chạm
công tắc S2. Nếu có tín hiệu cảm biến (CB =1) thì xylanh B đi ra, nếu không có tín hiệu cảm biến (CB=0) thì
xylanh C đi ra. Sau đó tùy theo tín hiệu cảm biến thì xylanh A và B hoặc A và C đi về. Sau đó xylanh A ra
và về 1 lần nữa để hoàn thành chu kỳ hoạt động. Hệ thống truyền động khí nén như hình 3. Các xylanh tác
động 2 chiều B và C được điều khiển bới van 5/2 tác động 1 bên bằng solenoid quay trở về bằng lò xo.
Xylanh tác động kép A được điều khiển bởi van 5/2 tác động 2 bên bằng solenoid. Yêu cầu sinh viên vẽ
mạch điện điều khiển 3 xylanh A, B, C với sơ đồ hành trình bước đã cho.
8
Hình 2: Sơ đồ hành trình bước của bài 2.
4 2
5
1
3
Y1 Y2
S1 S2
4 2
5
1
3
Y3
S3 S4
4 2
5
1
3
Y4
S5 S6
Hình 3: Sơ đồ truyền động khí nén của bài 2.

S2
CB
K2
K3
CB
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
2
3
11
15
16
8 5
6
14
1 7
8
12
3 1
9
13
6 1516
Bài 4: (2 điểm) Cho sơ đồ mạch điều khiển hệ thống khí nén như hình 4. Tín hiệu tác động là nút nhấn Start.
Thời gian di chuyển của đầu piston từ công tắc hành trình S1 đến S2 là 5 giây và S2 đến S1 ngược lại cũng
là 5 giây. Hãy vẽ sơ đồ hành trình bước của hệ thống náy (Vẽ trực tiếp vào hình).
9
4 2
5
1
3
1 1

trạng thái đứng yên đến vận tốc chuyển động bình ổn là 1m/giây với khoảng di chuyển là 50 mm. Hệ số ma
sát giữa tải và nền là 0.15. Tính đường kính piston (pittông) với áp suất 100 bar (Trong quá trình chuyển
động ma sát trong xy lanh thủy lực và rò rỉ làm cho áp suất giảm 5 bar). Giả sử áp suất của cửa xả của
xylanh là 0).
Trong trường hợp này u = 0; v = 1 m/s; s= 0.05
Với công thức v
2
= u
2
+2as
Giá tốc: a = 10 m/s
2
;
Lực quán tính của vật là: F=(W/g)a = 20000 N
Lực cần thiết để thắng lực ma sát: P = µW= 0.15 x 20000 x 0.91 = 2943 N
10
Tổng lực quán tính và lực chống lại ma sát là 22943 N.
Áp suất thực tế là 95 bar = 95 x 10
5
N/m
2
Diện tích pittông: S= πD
2
/4 = 2415 mm
2
= 0.002415 m
2
Vì vậy đường kính pittông là: D= 55.4 mm.
Chọn đường kính xylanh > 55.4 mm.
Hết