UBND TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN GIÁO TRÌNH Môn đun: ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm của Trường cao đẳng nghề Ninh Thuận Năm 2019 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm 2 LỜI NÓI ĐẦU Mức độ tự động hóa của thiết bị, chất lượng chế tạo cao, độ chính xác cao, độ tin cậy lớn. thì các máy và cụm kết cầu được dùng là truyền động cơ khí – thủy lực – điện. Thông tin chuyền tải dưới dạng các năng lượng đó phải là tín hiệu tương tự, nhị phân và tín hiệu số, được xử lý với vận tốc nhanh.
Giáo trình mô đun Điều khiển thủy lực đóng góp một phần bổ sung kiến thức mới về điều khiển tự động hóa. Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Cao Đẳng Nghề, giáo trình mô đun Điều khiển thủy lực là một trong những giáo trình đào tạo chuyên ngành tự động hóa trong công nghiệp được biên soạn theo nội dung chương trình khung, chương trình dạy nghề đã được Bộ Lao động -Thương binh và Xã hội và Tổng cục dạy nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau. Nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao.
Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 120 giờ gồm có: MĐ28 - 1: Cơ sở lý thuyết về hệ thống điều khiển thuỷ lực MĐ28 - 2: Các phần tử trong hệ thống điều khiển MĐ28 - 3: Thiết kế hệ thống điều khiển MĐ28 - 4: Lắp đặt vận hành hệ thống điều khiển MĐ28 - 5: Bảo trì và sửa chữa hệ thống điều khiển Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, trường có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng. Ninh Thuận, ngày tháng năm 2019 Giáo viên biên soạn Trần Ngọc Thưởng 3 MỤC LỤC Bài 1: Cơ sở lý thuyết về hệ thống điều khiển thuỷ lực.
Đơn vị đo trong hệ thống điều khiển. Cơ sở tính toán.9 Bài 2: Các phần tử trong hệ thống điều khiển. Phần tử chuyển đổi tín hiệu. Cơ cấu chấp hành.27 Bài 3: Thiết kế hệ thống điều khiển.
Cấu trúc và đặc điểm của hệ thống điều khiển. Các thiết bị đo trong hệ thống. Điều khiển thiết bị với xi lanh.50 Bài 4: Lắp đặt vận hành hệ thống điều khiển. Phân tích hệ thống.
Lựa chọn giải pháp, thiết bị lắp đặt. Lắp đặt, vận hành và kiểm tra.76 Bài 5: Bảo trì và sửa chữa hệ thống điều khiển. Kiểm tra và bảo trì hệ thống. Khí nén và dầu thủy lực.
Vận hành và kiểm tra lỗi hệ thống.85 TÀI LIỆU THAM KHẢO.88 4 MÔ ĐUN ĐÀO TẠO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN THỦY LỰC Mã số mô đun: MĐ29 I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT, Ý NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA MÔ ĐUN: - Vị Trí: Trước khi học mô đun này phải hoàn thành: An toàn lao động; Điện kỹ thuật; Máy điện; Trang bị điện; Chế tạo mạch in và hàn linh kiện; Thiết kế mạch bằng máy tính. - Vai trò: Góp phần trong việc điều khiển hệ thống tự động trong công nghiệp làm phong phú quá trình điều khiển. - Ý nghĩa: Mô đun bắt buộc đã đóng góp cho ngành tự động hoá hay cơ điện tử một kiến thức đầy đủ nhất hệ thống điều khiển.
- Tính chất: Là mô đun đào tạo chuyên môn nghề. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: + Về kiến thức: - Trình bày được cấu trúc, phân tích được sơ đồ của một số hệ thông điều khiển thủy lựcthông dụng + Về kỹ năng - Thiết lập được sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lựctheo yêu cầu cho những thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình. - Lựa chọn, đo kiểm tra chức năng, lắp ráp và hiệu chỉnh được các phần tử thủy lực, thủy lựctrong sơ đồ hệ thống thủy lựccơ bản. - Chạy thử, vận hành và kiểm tra các hệ thống điều khiển thủy lực.
- Phát hiện và khắc phục được các lỗi cơ bản trong hệ thống. + Về thái độ - Thực hiện đúng các quy tắc an toàn trong vận hành, bảo dưỡng các thiết bị của hệ thống truyền động thủy lực. - Chủ động, sáng tạo và an toàn trong thực hành. NỘI DUNG CỦA MÔ ĐUN: Nội dung tổng quát và phân bố thời gian: Tiết Ghi NỘI DUNG GIẢNG DẠY TS LT TH KT PPCT chú Bài 1: Cơ sở lý thuyết về hệ thống điều khiển thuỷ 1-2 2 2 lực 1.
Đơn vị đo trong hệ thống điều khiển 3. Cơ sở tính toán 3-22 Bài 2: Các phần tử trong hệ thống điều khiển 20 4 16 1. Phần tử khuếch đại 4. Phần tử chuyển đổi tín hiệu 5.
Các bài tập, thực hành 23- 28 4 23 1 50 Bài 3: Thiết kế hệ thống điều khiển 1. Nguyên lý thiết kế hệ thống điều khiển thủy lực. Điều khiển xy lanh bằng van hai cuộn dây 3. Điều khiển hai xy lanh 4.
Các bài tập, thực hành 51- 20 3 16 1 70 Bài 4: Lắp đặt vận hành hệ thống điều khiển 1. Phân tích hệ thống 2. Lựa chọn giải pháp, thiết bị lắp đặt 3. Lắp đặt, vận hành và kiểm tra 71- 20 2 17 1 90 Bài 5: Bảo trì và sửa chữa hệ thống điều khiển 1.
Kiểm tra và bảo trì 2. Khí nén và dầu thủy lực 3. Vận hành và kiểm tra lỗi hệ thống Tổng: 90 15 72 3 6 BÀI 1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THỦY LỰC MÃ BÀI: MĐ29 - 01 Giới thiệu: Hệ thống thủy lực: Là tự động hóa quá trình công nghệ là yêu cầu bức thiết của giai đoạn chuyển tiếp khoa học kỹ thuật tự động hóa công nghê cao. Lĩnh vực truyền động thủy lựcvới các phương thức điều khiển đa dạng để ứng dụng thiết kế máy tự động hay các hệ thống phức tạp cơ điện tử, đã đóng góp nhiều đổi mới đem lại một bước tiến mới.
Ngày nay công nghệ thủy lựcđang được khoa học áp dụng một cách phổ biến để chế tạo các loại máy móc phục vụ cho phát triên sản suất trong cuộc sống. - Các dụng cụ,thiết bị máy va đập: - Truyền động quay: Mục tiêu: - Trình bày được ưu, nhược điểm của hệ thống điều khiển điện thủy lực - Phân biệt được các phạm vi ứng dụng của hệ thống điều khiển điện thủy lực 1.Giới thiệu Trong những thập niên 50 và 60 của thế kỷ 20, kỹ thuật tự động hóa quá trình sản xuất đã được phát triển mạnh mẽ; cùng với quá trình đó, kỹ thuật điều khiển bằng thủy lực được phát triển rộng rãi và được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. ¦u ®iÓm +/ TruyÒn ®éng được c«ng suÊt cao vµ lùc lín, (nhê c¸c c¬ cÊu tư¬ng ®èi ®¬n gi¶n, ho¹t ®éng víi ®é tin cËy cao nhưng ®ßi hái Ýt vÒ ch¨m sãc, b¶o dưìng). +/ §iÒu chØnh được vËn tèc lµm viÖc tinh vµ v« cÊp, (dÔ thùc hiÖn tù ®éng ho¸ theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc hay theo chư¬ng tr×nh cã s½n).
+/ KÕt cÊu gän nhÑ, vÞ trÝ cña c¸c phÇn tö dÉn vµ bÞ dÉn kh«ng lÖ thuéc nhau. +/ Cã kh¶ n¨ng gi¶m khèi lưîng vµ kÝch thưíc nhê chän ¸p suÊt thñy lùc cao. +/ Nhê qu¸n tÝnh nhá cña b¬m vµ ®éng c¬ thñy lùc, nhê tÝnh chÞu nÐn cña dÇu nªn cã thÓ sö dông ë vËn tèc cao mµ kh«ng sî bÞ va ®Ëp m¹nh (như trong c¬ khÝ vµ ®iÖn). 7 +/ DÔ biÕn ®æi chuyÓn ®éng quay cña ®éng c¬ thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña c¬ cÊu chÊp hµnh.
+/ DÔ ®Ò phßng qu¸ t¶i nhê van an toµn. +/ DÔ theo dâi vµ quan s¸t b»ng ¸p kÕ, kÓ c¶ c¸c hÖ phøc t¹p, nhiÒu m¹ch. +/ Tù ®éng ho¸ ®¬n gi¶n, kÓ c¶ c¸c thiÕt bÞ phøc t¹p, b»ng c¸ch dïng c¸c phÇn tö tiªu chuÈn ho¸. Nhưîc ®iÓm +/ MÊt m¸t trong ®ưêng èng dÉn vµ rß rØ bªn trong c¸c phÇn tö, lµm gi¶m hiÖu suÊt vµ h¹n chÕ ph¹m vi sö dông.
+/ Khã gi÷ đượcvËn tèc kh«ng ®æi khi phô t¶i thay ®æi do tÝnh nÐn đượccña chÊt láng vµ tÝnh ®µn håi cña ®ưêng èng dÉn. +/ Khi míi khëi ®éng, nhiÖt ®é cña hÖ thèng chưa æn ®Þnh, vËn tèc lµm viÖc thay ®æi do ®é nhít cña chÊt láng thay ®æi. Phạm vi ứng dụng Hệ thống điều khiển thủy lựcđược sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp như: máy ép áp lực, máy nâng chuyển , máy công cụ, máy gia công, máy nông nghiệp, máy xây dựng, … 2. §¬n vÞ ®o c¸c ®¹i lưîng c¬ b¶n (HÖ mÐt) ¸p suÊt (p) Theo ®¬n vÞ ®o l−êng SI lµ Pascal (pa) 1pa = 1N/m2 = 1m-1kgs-2 = 1kg/ms2 §¬n vÞ nµy kh¸ nhá, nªn ngưêi ta thưêng dïng ®¬n vÞ: N/mm2, N/cm2 vµ so víi ®¬n vÞ ¸p suÊt cñ lµ kg/cm2 th× nã cã mèi liªn hÖ như sau: 1kg/cm2 ≈ 0.
Ngoµi ra ta cßn dïng: 1bar = 105N/m2 = 1kg/cm2 1at = 9,81. (Theo DIN- tiªu chuÈn Céng hßa Liªn bang §øc th× 1kp/cm2 = 0,980665bar ≈ 0,981bar; 1bar ≈ 1,02kp/cm2. §¬n vÞ kG/cm2 tư¬ng ®ư¬ng kp/cm2). ThÓ tÝch vµ lưu lượng a.
Lưu lưîng (Q): m3/phót hoÆc l/phót. Trong c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lưîng dÇu Ðp (b¬m dÇu, ®éng c¬ dÇu) còng cã thÓ dïng ®¬n vÞ lµ m3/vßng hoÆc l/vßng. C«ng suÊt (N) §¬n vÞ c«ng suÊt lµ Watt (W) 1W = 1Nm/s = 1m2. Cơ sở tính toán 3.
¸p suÊt thñy tÜnh Trong chÊt láng, ¸p suÊt (do träng lưîng vµ ngo¹i lùc) t¸c dông lªn mçi phÇn tö chÊt láng kh«ng phô thuéc vµo h×nh d¹ng thïng chøa. F1 p A1 a L F A l1 pF b c l 2 A ps 2 h pF F2 H×nh 1. ¸p suÊt thñy tÜnh Ta cã: H×nh a: pS = h.