Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

LỜI MỞĐẦ
  U
“Hệ thống truyền động thủy khí” là một môn học quan trọng trong chuyên ngành
cơ khí nói chung và cơ khí chế tạo máy nói riêng. Trong quá trình học nhà trường, và các
thầy trong khoa đã đưa vào học nhằm giúp SV hiểu và thực hành bộ môn này một cách tốt
nhất để SV không bỡ ngỡ khi đi làm sau này.Hiện nay, kỹ thuật truyền động hệ thủy lực đã
phát triển mạnh ở các nước công nghiệp. Kỹ thuật này được ứng dụng để truyền động cho
những cơ cấu có công suất lớn, thực hiện điều khiển logic cho các thiết bị hoặc dây chuyền
thiết bị tự động, đặc biệt nhờ khả năng truyền động được vô cấp mà nó được ứng dụng để
điều khiển vô cấp tốc độ, tải trọng và vị trí của cơ cấu chấp hành. Ứng dụng hệ thủy lực để
điều khiển các thiết bị như máy ép điều khiển số, robot công nghiệp, máy CNC hoặc trong
các dây chuyền sản xuất tự động.
Nền công nghiệp hiện đại hóa không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy
thiết kế những quy trình công nghệ mới đem lại hiệu quả kinh tế cao là hướng phát triển
chung, trong đó nghành cơ khí góp một vai trò không nhỏ.
Việc thiết kế những dây chuyền hiện đại đã đem lại lợi ích không nhỏ về sức lao
động thủ công và lợi ích kinh tế vì vậy việc thưc hành thiết kế những mạch mô phỏng làm
việc bằng thủy lực và khí nén giúp sinh viên làm quen với nó, và củng cố thêm học phần lý
thuyêt đã học.Điều quan trọng trong bộ môn này là tập cho SV biết được cách hiểu những
mô hình đơn giản để sau này ứng dụng tư duy vào những vấn đề phức tạp hơn.
“THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN” giúp sinh viên
tổng quan lại những gì đã được thưc hành và chuẩn bị cho các học phần có liên quan.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải đã giảng
dạy và giúp đỡ chúng em trong quá trình học bộ môn này trên cả phần lý thuyết và thực
hành. Trong quá trình làm bài báo này với kiến thứ hạn hẹp nên em không thể trách khỏi
những sai sót về mặt kiến thức cũng như trình bày. Kính mong thầy xem xét và chỉ bảo để
em có được những tiến bộ sau này…

a1 Xilanh B
b0
b1
Xilanh A

A+

AS

S0

1
P

R

BS

PR

b0

0

B+

1
P

a1

a0

1
P

0
R

Câu 2: Tổng quan các phần tử tại phòng thí nghiệm truyền động và điều khiển thủy khí. Phương

pháp thiết kế, lắp ráp một mạch điều khiển (cho ví dụ cụ thể).
Ghi chú:

- Sinh viên có thể viết tay hoặc đánh máy trên khổ giấy A4.
- Không được sao chép lẫn nhau.
GVHD
TRẦN NGỌC HẢI

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 2 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

BÁO CÁO THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG
THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN
CÂU I: Tổng quan phần mềm mô phỏng hệ truyền động thủy lực và khí nén. Trình bày các

tử thủy lực, khí nén..., cần thiết cho việc tạo biểu đồ để làm nên 1 đề tài theo yêu cầu.
** Bắt đầu làm việc với Automation Studio 5.0
SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 3 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

- Để bắt đầu làm việc với A.S ta nhấp chuột đúp vào biểu tượng

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải
Automation Studio 5.0.lnk

trên desktop.

Khi đó, cửa sổ chính của A.S sẽ mở ra như hình dưới đây:

Trên thanh công cụ Toolbars sẽ có biểu tượng của các công cụ mà chúng ta
sẽ sử dụng. Ở đây có 3 thành phần chính mà ta đã đề cập ở trên là :
- Diagram Editor (bộ soạn thảo biểu đồ)
- Project Exploren (tham khảo đề tài)
- Library Exploren (thư viện tìm kiếm)
1) Diagram (Bộ soạn thảo biểu đồ)
Phần này giới thiệu những thành phần nằm trong cửa sổ chính của A.S. Các mục này được
chia làm 2 loại là : Tĩnh và Động.

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 4 -

D : Pause (ngắt mô phỏng)
E : Stop (dừng mô phỏng)
J:Plotter (máy vẽ)
1.2) Insert Toolbar (công cụ chèn):

A : Selection – cho phép chọn một phần tử trong vùng làm việc.
B : Links – tạo liên kết công nghệ.
C : Line – vẽ đường thẳng.
D : Rectangle – vẽ hình chữ nhật
E : Ellipse – vẽ hình elíp
F : % Arc – vẽ đường hình cung
G : Polygon – vẽ hình đa giác
H : Text – chèn hộp văn bản
I : Image – chèn ảnh
J : Field – chèn các trường
2) Library Explorer (Thư viện tìm kiếm):
Thư viện tìm kiếm đưa ra sự đa dạng của lĩnh vực thủy lực, khí, các
đại lượng điều khiển.v.v…Nó cho phép lựa chọn tất cả những phần tử cần
thiết cho cấu trúc của một thành phần cơ bản dựa trên yêu cầu sử dụng.

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 6 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

A : Toolbal : công cụ cho phép quản lý, lựa chọn, tạo thư viện và các thành phần.

Trang - 8 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

*Hộp thoại đặc tính phần tử này thường là sự cấu thành những phần sau :
A – Thanh tiêu đề. Đây là thanh chứa tên của hộp thoại được kế tiếp nhau bằng tên củaphần tử
B – Cửa sổ hiển thị. Cửa sổ này hiển thị ký hiệu của phần tử. Nó sẽ hiển thị dạng mà
phần tử được chỉnh sửa.
C – Cây cấu trúc của nhóm. Cửa sổ này xuất hiện chỉ khi có một nhóm các phần tử.
D – Cửa sổ hiển thị của một họ giá trị đặc tính. Ta chỉ việc di chuyển chuột và chọn bằng cách nhấn
chuột trái vào các dòng trên cửa sổ.
E – Phần đặc tính. Phần này hiển thị sự điều chỉnh trong trường đặc tính của nhánh
đặc tính được chọn.
F – Hơn/Kém. Nút này cho phép sử dụng để hiển thị hoặc tắt vùng đặc tính (Advanced Data) của
phần tử.
G – Áp dụng. Nút này cho phép sử dụng để bắt buộc có sự chỉnh sửa trên đặc tính.
H – Đặt lại. Nút này cho phép sử dụng để loại bỏ chỉnh sửa trước sự hợp lệ với nút áp dụng (Apply).
I – Giúp đỡ.
J – Đóng.
SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 9 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

phải, biến trái, biến phải, trái và phải biến, trái và biến phải, biến trái và phải.
D – Dẫn hướng. Cho phép sử dụng để tạo sự có và không dẫn hướng.
E – Cổng vào/ra. Cho phép sử dụng để lựa chọn làm cổng vào hay ra <=> cổng hay xả.
F – Cổng xả. Cho phép lựa chọn 1 cổng xả.
G – Đầu nối. Cho phép chọn 1 trong 10 ống nối.
H – Hãm. Chọn cách hãm : (4 lựa chọn không, tác dụng kép, không và NC)
I – Cầu chuyển động: Quay và không quay.
J – Lò xo: Có hoặc không có lò xo.
K – Đường kính của cầu. Giá trị 0, 1, 2 hoặc 3.
L – Độ dài thân xy lanh. Số nguyên từ 2 → 15.
M – Các cảm biến. Để mở mục cảm biến của xy lanh ,ta có 3 loại cảm biến : vị trí , tốc độ và lực.
Tương tự như thiết kế một xilanh như ở trên, ta có thể thiết kế các phần tử thủy lực và khí
nén khác như: các loại van điều khiển, van đảo chiều, piston, các cảm biến ...v..v..
2/ Các bước để thiết lập mô phỏng mạch khí nén trong bài tập
* Sau khi cài đặt xong phần mềm Automation Studio 5.0 ta tiến hành:

- Bước 1. Chạy biểu tượng Automation Studio 5.0 trên màn hình
(hoặc Start > Automation Studio 5.0).
-

này là:

Automation Studio 5.0.lnk

Bước 2. Trên thanh Menu bar, vào File>New Project>Ok.

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 11 -



* MẠCH

NÀY GỒM CÁC PHẦN TỬ :

- 2 Xi lanh tác động hai chiều :

- 4 Van tiết lưu một chiều :
.
-

2 Van đảo chiều 5/2 – tín hiệu tác động bằng khi nén :

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 14 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

.

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

- 4 Van đảo chiều 3/2 – tín hiệu tác động bằng con lăn và lò xo:

- 1 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động bằng nút ấn và lò xo.

- 3 Van logic AND.


thay đổi tín hiệu tác động nam châm thành con lăn và ta được :

Dùng lệnh copy để tạo ra 4 cái như thế này.
7/ Pneumatic / ta chọn tín hiệu vào khí nén Pneumatic Pressure Source.
Dùng lệnh copy tạo ra 8 cái như vậy.
8/ Pneumatic / ta chon tín hiệu khí nén thoát ra Exhaust .
Dùng lệnh copy để tạo ra 10 cái như vậy.
* Sau khi chọn được các phần tử ta tiến hành nối dây được hình như yêu cầu.
* Bấm “ Normal Simualation” để chạy thử chương trình hoặc Click vào biểu tượng trên Tool

Bar.
Ta đã mô phỏng xong một mạch khí nén.
CÂU II . Tổng quan các phần tử tại phòng thí nghiệm truyền động và điều khiển thủy khí.

Phương pháp thiết kế, lắp ráp một mạch điều khiển (cho ví dụ cụ thể)?
1.Tổng quan các phần tử tại phòng thí nghiệm truyền động và điều khiển
thủy khí:
a) Xilanh khí nén

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 16 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

. Xilanh tác dụng một chiều


-Van gạt 5/3

c) Van chặn .
. Van logic OR.

. Van logic AND.

. Van xả khí nhanh

.
. Van giảm âm.

d) Van tiết lưu một chiều.

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 18 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

e) Rơle thời gian.

f) Các phần tử thiết bị khác.
. Chuỗi điều khiển theo nhịp.
. Khối điều khiển chọn chế độ làm việc .
. Đồng hồ điều chỉnh áp suất(không lọc).


tiến hành lắp ráp thực tế.
Khi có mạch khí nén mô phỏng ta phải đảm bảo mạch mô phỏng chạy đúng hành trình thì
mới tiến hành lắp ráp và chọn phần tử. Trước khi lắp ráp mạch khí nén theo sơ đồ thiết kế ,trước hết
ta phải chuẩn bị các phần tử khí nén và số lượng các phần tử khí nén có trong sơ đồ.
+ Ghi chép lại những phần tử khí nén có trong phòng thí nghiệm , đánh dấu và ký
hiệu chúng trước khi lắp ráp.
+ Các phần tử khí nén hay dùng cần xem rõ ký hiệu trên các phần tử đó so sánh với
các ký hiệu trong lý thuyết: xilanh ,van đảo chiều ,công tắc hành trình,van tiết lưu……
Đặt các phần tử đó lên bàn theo đúng trình tự mạch lắp ráp (quan sát xem phần tử đó khi
làm việc có ảnh hưởng tới sự hư hỏng của nó cũng như các phần tử khác không ).
Sau khi đã chuẩn bị xong các vị trí của các phần tử , ta bắt đầu đấu dây theo mạch đã thiết
kế .
Khi nối dây cần đảm bảo khí không bị hở. Đóng nguồn khí ,xilanh chạy tức mạch đã
được lắp ráp đúng ,nếu mạch không chạy cần phải kiểm tra lại việc lắp ráp ,nối dây ,các phần tử có
hư hỏng gì không …để khắc phục.

3.Ví dụ cụ thể:

SVTH:Phan Quỳnh Duy Tuấn-Lớp 07C1C-Nhóm 02C

Trang - 21 -


Báo cáo thực hành truyền động thủy lực và khí nén

GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải

Lấy các phần tử có trong mạch ra gồm:
+ Xy lanh tác dụng 2 chiều.
+ Van 5/2 .