Các Nguyên Lý Cơ Bản Về Khí Nén và Thủy Lực

Nguyên lý cơ bản

Cơ cấu truyền năng lượng công nghiệp
Hầu hết các quá trình công nghiệp đòi hỏi những vật thể hoặc thực thể chuyển dịch từ vị trí này sang vị trí khác, hoặc tác dụng lực để năm giữ, tạo hình hoặc nén một số sản phẩm nào đó. Những hoạt động này được thực hiện nhờ cơ cấu truyền năng lượng, máy móc truyện động trong sản xuất công nghiệp.

Tuy nhiên, thiết bị điện không phải là phương tiện duy nhất cung cấp năng lượng truyền động. Lưu chất trong hệ thống kín cũng được dùng để truyền năng lượng từ vị trí này đến vị trí khác, do đó có thể tạo ra chuyển động quay, tịnh tiến, hoặc tác dụng lực. Những hệ thống dựa trên cơ sở lưu chất dùng chất lỏng làm môi chất truyền động được gọi là hệ thống thủy lực.

Các hệ thống truyền lực

Hệ thống điện

Với hệ thống điện, chúng ta có 3 lựa chọn cơ bản:

- Cuộn dây Solenoid

- Động cơ điện 1 chiều (DC)

- Động cơ cảm ứng xoay chiều

Trong các hệ thống này, sợi dây Selenoid tạo ra hành trính tuyến tính một cách trực tiếp, nhưng bị giới hạn trong khoảng cách cực đại 100mm

Việc lựa chọn động cơ phụ thuộc vào phần lớn yêu cầu điều khiển tốc độ. Động cơ 1 chiều DC lắp với tốc kế và được dẫn động bằng mạch điều khiển thyristor có thể cung cấp sự điều khiển tốc độ tuyệt vời nhưng yêu cầu bảo dưỡng cao đối với chổi điện và vành góp.

Hệ thống thủy lực

Bộ tác động thủy lực tuyến tính phù hợp với ứng dụng này là piston trượt. Gồm 1 piston di trượt nối trực tiếp với trục đầu ra. Nên lưu chất được bơm vào ống A, piston sẽ di chuyển lên và trục sẽ đi lên; nếu lưu chất được bơm vào ống B, trục sẽ lùi lại.

Hoạt động của cylender được điều khiển bằng valve chuyển đổi vị trí. Để kéo dài cylinder, cổng A được nối với đường áp suất và cổng B nối với thùng chứa. Để đảo ngược chuyển động, cổng B được nối với đường áp suất và cổng A nối với thùng chứa. Ở vị trí giũa, valve không cho dòng chất lỏng vào Cinlyder và đóng đường chất lỏng.

Những điều cần lưu ý:

Thứ nhất: Điều khiển tốc độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh lưu lượng thể tích chất lỏng đến cylinder. Điều khiển chính xác ở khoảng tốc độ thấp là một trong những ưu điểm chính của hệ thống thủy lực.

Thứ hai: giới hạn hành trình được xác định bằng hành trình và nói chung, cylender thường dừng lại ở cuối hành trình, vì thế không cần sự bảo vệ vượt quá hành trình.

Thứ ba: Bơm quay bằng nguồn năng lượng bên ngoài, thường sử dụng dòng cơ cảm ứng xoay chiều AC, bộ khởi động động cơ và mạch bảo vệ quá tải.

Thứ tư: chất lỏng cần phải rất sạch, do đó bộ lọc được dùng để loại bỏ tạp chất khi chất lỏng đi từ thùng chứa đến bơm.

Hệ thống khí nén

Bộ dẫn động cơ bản vẫn là cylinder, với áp lực cực đại trên trục được xác định bằng áp suất khí và diện tích bề mặt piston.

Valve phân phối khí đến cylender vận hành tương tự hệ thống thủy lực. Sự khác biệt chính là không khí không phải mua, không khí trở về đơn giản là xả ra xung quanh.

Do tính nén của không khí nên cần trữ một lưu lượng khí nén trong bình chứa để đưa vào tải. Nếu không có bình chứa này, sự tăng áp suất theo hàm số mũ làm cho cylinder chuyển động không ổn định. Do đó bộ xử lí khí được đi kèm theo bình chứa khí.