Cơ điện tử

Các phần tử vận hành khí nén

Xi lanh khí nén

Pittông trong xi lanh khí nén thực hiện chuyển động tới và lui. Người ta phân biệt xi lanh tác động đơn (một chiều) và xi lanh tác động kép (hai chiều). Trong xi lanh tác động đơn (một chiểu) khí nén chỉ đẩy cần pittông về một hướng (Hình 3), lò xo kéo xi lanh trở về vị trí ban đẩu.

bbn1

Trong xi lanh tác động kép (hai chiều), khí nén tác động làm cho pittông có thể chuyển động về cả hai hướng (Hình 4).

bbn2

Xi lanh được gắn với bộ giảm chấn, hãm ti pittông tại vị trí cuối hành trình. Khí nén bị pittông nén lại không thể thoát qua lỗ lớn ở giữa do lỗ này được đệm giảm chấn đóng lại. Khí nén phải đi qua khe điều tiết hẹp và qua đó tạo thành áp suất ngược. Pittông được hãm lại và di chuyển với vận tốc chậm dẩn đến vị trí cuối. Có thể thay đổi vận tốc bằng cách chỉnh kích thước khe hở.Xi lanh khí nén cũng giống như mọi cấu kiện khác trong hệ thống khí nén, được mô tả bằng ký hiệu trong các sơ đổ mạch (Hình 3 và 4, Trang 481).

bbn3

Có thể xác định vị trí cuối của pittông (quả nén) với cảm ứng không tiếp xúc, chẳng hạn như với vòng nam châm vĩnh cửu lắp trên pittông và công tắc hoạt động không tiếp xúc gắn trên ống xi lanh (ống ben) (Hình 3,Trang 471). Khi pittông đi dưới công tắc này, mạch tiếp xúc sẽ khép kín, do đó sẽ phát ra tín hiệu điện tương ứng.Trạng thái chuyển mạch của công tắc được hiển thị bằng diode.

Xi lanh không có ti pittông

Xi lanh khí nén được sản xuất với loại xi lanh có ti và xi lanh không ti pittông.

Xi lanh không ti chiếm ít không gian hơn xi lanh có ti (Hình 1).

bbn4

Ở xi lanh không ti với truyền động trực tiếp, pittông được nối vỡi cầu truyền lực đi qua khe trong thân xi lanh (Hình 2). Rãnh trong ống xi lanh được bít kín bởi một băng kim loại và băng thứ hai bảo vệ chống lại ô nhiễm từ bên ngoài. Đối với các loại kết cấu khác, một sợi dây hoặc một băng lắp chặt với pittông được dẫn qua nắp xi lanh và đảo hướng (Hình 2).

Trong tất cả các loại kết cấu, bộ phận kéo được sử dụng làm con trượt chạy trên ống xi lanh và có thể chịu tải được qua các lực.

Các lực của pittông trong xi lanh

Lực có tác dụng của pittông F là hiệu số giữa lực pittông lý thuyết Fth = p . A và lực ma sát FR tác động tại pittông và ổng dẫn ti pittông (Hình 3).

bbn5

Lực ma sát ảnh hưởng đến hiệu suất η của xi lanh.

 

Động cơ khí nén

Động cơ khí nén truyền động các thiết bị như máy vặn vít, máy mài cẩm tay, thiết bị nâng và các máy móc khác hoạt động bằng chuyển động quay. Chúng được sản xuất theo động cơ dạng lá, động cơ pittông và động cơ bánh răng. Động cơ khí nén dạng lá có cấu tạo gổm vỏ ngoài với lỗ khoan hình trụ và rôto cùng với các lá chia buổng làm việc hình lưỡi liềm thành nhiều khoang áp suất (Hình 1).

bbn6bbn7 bbn8

Khí nén được dẫn qua bộ phận nạp khí làm quay rôto nằm lệch tâm qua các tấm lá trượt trong các khe xuyên tâm. Do các khoang áp suất lớn dần lên khi quay, khí nén dãn ra và thoát qua lỗ ra ngoài. Mômen quay do động cơ cung cấp phụ thuộc vào áp suất không khí và bể mặt chịu tác động va chạm của các tấm lá. Động cơ khí nén hai chiều quay có 2 đẩu đấu nối với khí nén, mỗi đẩu dùng cho một chiểu quay của động cơ và có thể đổi chiều quay thông qua van dẫn hướng 4/2 hoạt động tùy theo đẩu nổi nào được tiếp khí.

Thí dụ về ứng dụng các phần tử hoạt động bằng khí nén

bbn9 bbn10

Trong máy gia công và lắp ráp tự động (Hình 2), xi lanh tác động kép (hai chiểu) 1A1 được sử dụng để đẩy và giữ hộp vỏ rơi từ máng trữ.Tiếp theo là các ống lót được chuyển đến bằng băng tải rung và được xi lanh tác động đơn 2A1 ép vào hộp vỏ. Sau đó lỗ còn thiếu bên thành vỏ được khoan bằng một trục khoan (với chuyển động) dẫn tiến. Chuyển động dẫn tiến của mũi khoan do xi lanh khí nén tác động kép 3A1 thực hiện, truyển động quay do động cơ khí nén kiểu lá. Xi lanh nằm ngang 4A1 phía sau vị trí kẹp đẩy chi tiết đã hoàn tất ra khỏi máy. Có thể sử dụng biểu đổ GRAFCET (Trang 476) để biểu thị các bước điều khiển này.

Post Comment