Chương 6: Dẫn Động Điện và Thủy Lực trong Ngành Công Nghiệp

Tài liệu nghiên cứu Chuong 6 dan dong dien thuy luc va khi nen, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Trần Công Chi
• Người hướng dẫn: ThS. Trần Công Chi
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Cơ Khí
• Đề tài: Dẫn Động Điện và Thủy Lực trong Ngành Công Nghiệp
• Loại tài liệu: Bài Giảng
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 6. CHƯƠNG 6: DẪN ĐỘNG
• 6.1. DẪN ĐỘNG ĐIỆN
• 6.2. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC
• 6.3. DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Dẫn Động Điện và Thủy Lực Trong Ngành Công Nghiệp

Dẫn động điện và thủy lực là hai công nghệ quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại. Chúng đóng vai trò chủ chốt trong việc điều khiển và tự động hóa các quy trình sản xuất. Dẫn động điện sử dụng động cơ điện để tạo ra chuyển động, trong khi dẫn động thủy lực sử dụng áp lực chất lỏng để thực hiện công việc. Sự kết hợp giữa hai công nghệ này mang lại hiệu suất cao và tính linh hoạt cho các hệ thống sản xuất.

1.1. Đặc Điểm Của Dẫn Động Điện

Dẫn động điện thường có cấu trúc gọn nhẹ và dễ dàng điều khiển. Động cơ điện được sử dụng phổ biến trong các máy gia công gỗ, giúp tăng cường tính linh hoạt và hiệu suất làm việc.

1.2. Đặc Điểm Của Dẫn Động Thủy Lực

Dẫn động thủy lực có khả năng truyền tải công suất lớn và lực mạnh. Hệ thống này cho phép điều chỉnh vận tốc làm việc một cách chính xác và linh hoạt, nhờ vào các thiết bị điều khiển hiện đại.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Dẫn Động Điện và Thủy Lực

Mặc dù dẫn động điện và thủy lực mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức. Dẫn động điện có thể gặp khó khăn trong việc duy trì ổn định vận tốc khi tải thay đổi. Trong khi đó, dẫn động thủy lực có thể gặp vấn đề về rò rỉ và hiệu suất giảm do mất mát trong đường ống.

2.1. Thách Thức Trong Dẫn Động Điện

Dẫn động điện thường gặp khó khăn trong việc điều chỉnh tốc độ khi có sự thay đổi lớn về tải. Điều này có thể dẫn đến sự không ổn định trong quá trình sản xuất.

2.2. Thách Thức Trong Dẫn Động Thủy Lực

Dẫn động thủy lực có thể gặp phải vấn đề về rò rỉ và mất mát áp suất, làm giảm hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Điều này cần được khắc phục để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

III. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề Trong Dẫn Động Điện

Để khắc phục các vấn đề trong dẫn động điện, có thể áp dụng một số phương pháp như sử dụng động cơ điện nhiều tốc độ hoặc các bộ điều khiển thông minh. Những giải pháp này giúp cải thiện tính ổn định và hiệu suất của hệ thống.

3.1. Sử Dụng Động Cơ Nhiều Tốc Độ

Động cơ điện nhiều tốc độ cho phép điều chỉnh tốc độ một cách linh hoạt, giúp duy trì ổn định trong quá trình sản xuất.

3.2. Ứng Dụng Công Nghệ Điều Khiển Thông Minh

Công nghệ điều khiển thông minh giúp tối ưu hóa quá trình hoạt động của động cơ, từ đó nâng cao hiệu suất và giảm thiểu sự cố.

IV. Phương Pháp Giải Quyết Vấn Đề Trong Dẫn Động Thủy Lực

Để cải thiện hiệu suất của dẫn động thủy lực, cần chú trọng đến việc thiết kế hệ thống ống dẫn và sử dụng các thiết bị điều chỉnh áp suất. Việc này giúp giảm thiểu rò rỉ và tăng cường độ chính xác trong điều khiển.

4.1. Thiết Kế Hệ Thống Ống Dẫn Tối Ưu

Hệ thống ống dẫn được thiết kế hợp lý giúp giảm thiểu mất mát áp suất và tăng cường hiệu suất làm việc của hệ thống.

4.2. Sử Dụng Thiết Bị Điều Chỉnh Áp Suất

Các thiết bị điều chỉnh áp suất giúp duy trì ổn định trong quá trình hoạt động, từ đó nâng cao độ tin cậy của hệ thống dẫn động thủy lực.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Dẫn Động Điện và Thủy Lực

Dẫn động điện và thủy lực được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, chế biến gỗ, và tự động hóa. Chúng giúp tăng cường hiệu suất và giảm thiểu chi phí sản xuất.

5.1. Ứng Dụng Trong Ngành Sản Xuất

Trong ngành sản xuất, dẫn động điện và thủy lực giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

5.2. Ứng Dụng Trong Ngành Chế Biến Gỗ

Dẫn động điện và thủy lực được sử dụng phổ biến trong các máy gia công gỗ, giúp tăng cường tính linh hoạt và hiệu suất làm việc.

VI. Kết Luận và Tương Lai Của Dẫn Động Điện và Thủy Lực

Dẫn động điện và thủy lực sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp. Với sự phát triển của công nghệ, các hệ thống này sẽ ngày càng trở nên hiệu quả và thông minh hơn.

6.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ

Công nghệ dẫn động sẽ ngày càng được cải tiến, với sự xuất hiện của các giải pháp tự động hóa và điều khiển thông minh.

6.2. Tương Lai Của Ngành Công Nghiệp

Ngành công nghiệp sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ nhờ vào sự ứng dụng của dẫn động điện và thủy lực, mang lại nhiều cơ hội mới cho doanh nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

(Forest products processing machinery & equipment) [e-mail] Chương 6 Biên soạn: ThS. Trần Công Chi 2/2014 25/03/2014 2:30 PM Slide 1 trancongchi_bk@yaho. DẪN ĐỘNG ĐIỆN 25/03/2014 2:30 PM Slide 2 6.1 DẪN ĐỘNG ĐIỆN trancongchi_bk@yaho. Đặc điêm & phân loại dẫn động điện ĐẶC ĐIỂM: - Dẫn động điện trong các máy gia công gỗ thường có: Động cơ điện, thiết bị điều khiển và các cơ cấu truyền động liên kết - Cấu trúc gọn và đa năng nên được sử dụng rộng rãi - Trong các máy hiện đại sử dụng nhiều động cơ, các động cơ được bố trí gần với bộ phận làm việc -> đơn giản hoá sơ đồ động học và tăng cường tính linh hoạt của máy.

PHÂN LOẠI: Thường căn cứ vào chức năng các chuyển động của các cơ cấu 25/03/2014 2:30 PM Slide 3 6.1 DẪN ĐỘNG ĐIỆN trancongchi_bk@yaho. Đặc điêm & phân loại dẫn động điện 25/03/2014 2:30 PM Slide 4 6.1 DẪN ĐỘNG ĐIỆN trancongchi_bk@yaho. Dẫn động điện không điều chỉnh - Trong dẫn động điện không điều chỉnh, để đảm bảo ổn định vận tốc cắt khi có các biến đổi lớn của tải thường sử dụng các động cơ điện dị bộ ba pha (Phổ biến nhất được sử dụng là các động cơ dị bộ ba pha ngắn mạch) - Được chế tạo với tốc độ quay từ 3000 – 18000 v/ph và công suất 0,25 – 7,5 kw. - Đối với những vị trí dễ nguy hiểm cháy nổ người ta sử dụng các động cơ dị bộ loại an toàn nổ điện áp thấp có sông suất từ 0,27 – 100 kw.

- Các dẫn động của cơ cấu đẩy và các cơ cấu phụ trợ có số vòng quay của trục ra nhỏ hơn nhiều so với động cơ. Trước đây đối với điều này người ta sử dụng các bộ truyền đai, xích và bánh răng. Hiện nay đối với dẫn động không có điều chỉnh người ta sử dụng môtơ - hộp giảm tốc. 25/03/2014 2:30 PM Slide 5 trancongchi_bk@yaho.

Dẫn động điện không điều chỉnh sơ đồ động học của hệ môtơ - hộp số MPA 25/03/2014 2:30 PM Slide 6 6.1 DẪN ĐỘNG ĐIỆN trancongchi_bk@yaho. Dẫn động điện có điều chỉnh  Dẫn động với sự thay đổi tốc độ theo cấp - Sự thay đổi theo cấp của tốc độ có thể thực hiện bằng động cơ điện dị bộ nhiều tốc độ quay, các puli bậc hay hộp tốc độ có các bánh răng. - Việc sử dụng các động cơ điện nhiều tốc độ được giới hạn bằng tương quan xác định tần số quay của các trục của chúng. 60 f n p - Thường sử dụng cho các cơ cấu đẩy 25/03/2014 2:30 PM Slide 7 6.1 DẪN ĐỘNG ĐIỆN trancongchi_bk@yaho.

Dẫn động điện có điều chỉnh  Dẫn động với việc biến đổi vô cấp tốc độ - Thường sử dụng các loại là: bộ biến tốc cơ khí liên kết mềm, ly hợp điện từ trượt, động cơ điện dòng không đổi với bộ biến đổi tiristor, động cơ điện dị bộ dòng biến đổi với điều chỉnh tần số, các động cơ bước, servo. VÍ DỤ: Biến tốc cơ khí dạng đĩa ma sát Motovario TXF Series 25/03/2014 2:30 PM Slide 8 6.1 DẪN ĐỘNG ĐIỆN trancongchi_bk@yaho. Dẫn động điện có điều chỉnh Động cơ bước và động cơ Servo 25/03/2014 2:30 PM Slide 9 trancongchi_bk@yaho. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC 25/03/2014 2:30 PM Slide 10 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho.

Khái quát chung - Một số ứng dụng của dẫn động thủy lực trong ngành công nghiệp 25/03/2014 2:30 PM Slide 11 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung 25/03/2014 2:30 PM Slide 12 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung 25/03/2014 2:30 PM Slide 13 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung * Ưu điểm: - Truyền động được công suất cao và lực lớn - Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp nhờ các thiết bị điều khiển - Kết cấu nhỏ gọn, nối kết giữa các thiết với nhau dễ dàng bằng việc đổi chỗ các mối nối ống.

- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành. - Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao. - Nhờ tính chịu nén cao của dầu nên có thể sử dụng vận tốc cao mà bị va đập mạnh như trong trường hợp cơ khí hay điện. - Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, ngay cả những hệ mạch phức tạp.

- Tự động hóa đơn giản dùng các phần tử tiêu chuẩn hóa. - Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung * Nhược điểm: - Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và phạm vi ứng dụng. - Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của dầu và tính đàn hồi của đường ống dẫn.

- Nhiệt độ và độ nhớt thay đổi làm ảnh hưởng đến độ chính xác điều khiển. - Khả năng lập trình và tích hợp hệ thống kém nên khó khăn khi thay đổi chương trình làm việc. - Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đổi.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung * Được sử dụng phổ biến trong các cơ cấu có chuyển động tịnh tiến khứ hồi và chuyển động quay 25/03/2014 2:30 PM Slide 16 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho.

Khái quát chung * Các phần tử cơ bản 25/03/2014 2:30 PM Slide 17 6.1 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Các loại bơm thủy lực - Hiện nay phổ biến nhất là các máy bơm cánh gạt không điều chỉnh với áp lực tới PH = 12,5 MPa, năng suất (0,02 – 5). - Khi áp lực trong hệ thống PH = 10 – 20 MPa người ta sử dụng các bơm piston. - Các bơm có điều chỉnh lượng đẩy dầu được sử dụng khi công suất dẫn động yêu cầu từ 5 – 10 kw và lớn hơn, cả khi khoảng biến động của vận tốc của cơ cấu chấp hành là lớn 25/03/2014 2:30 PM Slide 18 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho.

Các loại bơm thủy lực * Thường sử dụng các loại bơm điều chỉnh và bơm ko điều chỉnh thể tích Bơm trục vít xoắn Bơm bánh răng ngoài 25/03/2014 2:30 PM Slide 19 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Các loại bơm thủy lực Bơm bánh răng trong Bơm pitong hướng tâm 25/03/2014 2:30 PM Slide 20 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Các loại bơm thủy lực Bơm cánh gạt Bơm piston trục cong 25/03/2014 2:30 PM Slide 21 6.2 DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Các loại bơm thủy lực 25/03/2014 2:30 PM Slide 22 6.

DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Cơ cấu chuẩn bị và dẫn dầu Gồm các thùng dầu, phin lọc, bộ lọc, bộ thu từ tính, thiết bị làm mát dầu, bình dự trữ, trạm cấp Trạm cấp thuỷ lực G-48-12 25/03/2014 2:30 PM Slide 23 6. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Cơ cấu chuẩn bị và dẫn dầu Bể dầu có nhiệm vụ: - Cung cấp dầu cho hệ thống làm việc theo chu trình kín ( cấp và nhận dầu chảy về).

- Giải tỏa nhiệt sinh ra trong quá trình bơm dầu làm việc. - Lắng đọng các chất cặn bả, dơ bẩn trong quá trình làm việc. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Cơ cấu chuẩn bị và dẫn dầu Cách bố trí bộ lọc trong hệ thống thủy lực 25/03/2014 2:30 PM Slide 25 6.

DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Thiết bị phân phối - Các thiết bị phân phối mà việc định hướng dòng chất lỏng được đảm bảo và việc đảo chiều cho các cơ cấu thuỷ lực được thực hiện. Ví dụ: van khoá, phân dòng thuỷ lực (van đảo chiều, van phân phối), các van ngược và bộ chia dòng. VÍ DỤ: 25/03/2014 2:30 PM Slide 26 6.

DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Thiết bị phân phối 25/03/2014 2:30 PM Slide 27 6. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Thiết bị phân phối Van một chiều 25/03/2014 2:30 PM Slide 28 6.

DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Thiết bị kiểm tra, điều chỉnh - Điều chỉnh dùng để kiểm tra và điều chỉnh áp lực dầu, vận tốc dòng, lượng chuyển dịch của các cơ cấu chuyển động hay thời gian hoạt động. - Bao gồm một số loại: van giảm áp, van trượt có áp, bộ tiết lưu, van an toàn, rơle áp lực và các áp kế. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho.

Thiết bị kiểm tra, điều chỉnh 25/03/2014 2:30 PM Slide 30 6. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Các động cơ thủy lực Trong các hệ thống thuỷ lực của các máy gia công gỗ phổ biến sử dụng các động cơ thuỷ lực loại piston, quả nén, màng chắn, roto cánh quạt, piston dọc trục và các bộ khuyếch đại thuỷ lực 25/03/2014 2:30 PM Slide 31 6. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho.

Các động cơ thủy lực 25/03/2014 2:30 PM Slide 32 6. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Những sơ đồ thủy lực cơ bản - Sơ đồ thuỷ lực cơ bản được xây dựng trên cơ sở nguyên lý chung nhất đảm bảo thực hiện các mục đích xác định. - Khi thiết lập các hệ thống thuỷ lực của các máy gia công có thể sử dụng các sơ đồ cơ bản như là những bộ phận cấu thành của tổ hợp hệ thống dẫn động.

- Các sơ đồ này khác nhau theo phương pháp điều chỉnh vận tốc chuyển động của động cơ thuỷ lực, đổi chiều các dòng dầu và điều khiển trình tự chuyển dịch của các cơ cấu nhiều động cơ. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho. Những sơ đồ thủy lực cơ bản * Thực hiện các chuyển dịch tốc độ cao 25/03/2014 2:30 PM Slide 34 6. DẪN ĐỘNG THỦY LỰC trancongchi_bk@yaho.

Những sơ đồ thủy lực cơ bản * Thực hiện điều tiết tùy động 25/03/2014 2:30 PM Slide 35 trancongchi_bk@yaho. DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN 25/03/2014 2:30 PM Slide 36 6. DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung Hệ thống điều khiển khí nén được sử dụng rộng rãi ở những lĩnh vựcmà ở đó vấn đề nguy hiểm, hay xảy ra các cháy nổ, như: - Các đồ gá kẹp các chi tiết nhựa, chất dẻo; hoặc được sử dụng trong ngành cơ khí như cấp phôi gia công; - Môi trường vệ sinh sạch như công nghệ sản xuất các thiết bị điện tử.

- Các dây chuyền sản xuất thực phẩm, như: rửa bao bì tự động, chiết nước vô chai…; - Trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của các băng tải, thang máy công nghiệp, thiết bị lò hơi, đóng gói, bao bì, in ấn, phân loại sản phẩm và trong công nghiệp hóa chất, y khoa và sinh học. DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN trancongchi_bk@yaho. Khái quát chung - Một số ứng dụng của dẫn động khí nén trong ngành công nghiệp 25/03/2014 2:30 PM Slide 38 6. DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN trancongchi_bk@yaho.

Khái quát chung 25/03/2014 2:30 PM Slide 39 6. DẪN ĐỘNG KHÍ NÉN trancongchi_bk@yaho.