ĐỒ án CÔNG NGHỆ THỦY lực

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 1
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Lời nói đầu
Để theo kịp sự phát triển của thế giới về lĩnh vực khoa học, đáp ứng nhu
cầu về nhân lực của sự phát triển công nghiệp hóa hiên đại hóa đất nước với
nhiều ngành nghề. Trong các ngành đang phát triển mạnh mẽ gần đâycó một
ngành mà thế giới đang đầu tư vào khai thác bởi lợi ích nó đem lại cho con
người là rất lớn đó là ngành Cơ Điện Tử. Việt Nam là một nước đang phát triển
việc đi tắt đón đầu các thành tựu công nghệ tiến bộ của thế giới là một bước đi
hoàn hảo đúng đắn của đảng và nhà nước ta do vậy việc đưa nganh Cơ Điện Tử
vào giảng dạy là một điều tất yếu.
Ngành Cơ Điện Tử là ngành đem lại nhiều lợi ích cho con người, với khả
năng tự động hóa cao giúp con người một lúc có thể sản xuất nhiều sản phẩm,
giảm lao động bằng chân tay của con người… Để tạo ra một hệ thống tự động
đưa vào sản xuất trong các nhà máy xí nghiệp thì yêu cầu phải nắm bắt được
nhiều công nghệ như: Cơ khí, Tin học, Điện Tử… Nhưng bộ môn Công nghệ
thủy lực khí nén là một trong những bộ môn quan trọng của ngành Cơ Điện Tử.
Ngày nay , ngành công nghiệp phát triên mạnh đòi hỏi quy trình làm việc
nhanh và hiệu quả. Quy trình công nghệ Thiết bị phân loại sản phẩm mà em thực
hiện là một phần rất nhỏ trong thời đại công nghiệp hóa ngày nay. Có nhiều
phương pháp để thiết kế một hệ thống điều khiển Thiết bị phân loại sản phẩm
khác, nhưng ở đây em xin trình bày hệ thống Thiết bị phân loại sản phẩm bằng
khí nén kết hợp với điện.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Văn Cách đã tận tình chỉ bảo

cho em để em có thể hoàn thành xong đồ án này. Trong quá trình thực hiện đồ
án mặc dù em đã rất cố gắng nhưng chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, em
rất mong có những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn để bản đồ án của em
có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 2
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
CHƯƠNG I
DẪN NHẬP
I. HIỆN TRẠNG
Ngày nay,tự động hóa là sự ưu tiên lựa chọn trong hầu hết các lĩnh vực của
nền kinh tếquốc dân. Chính nhờ sự phát triển của tự động hóa mà con người
tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng cao nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu phức tạp
của dời sống xã hội.
Hiện nay để sử dụng thiết bị phân loại sản phẩm trong các phân xưởng cơ
khí người ta cần ít nhất 2 công nhân. Vì vậy yêu cầu tự động hóa hệ thống này là
cân thiết để tiết kiệm nhân công và nâng cao năng suất hệ thống.
II. VÀI NÉT VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THỦY LỰC KHÍ NÉN
Không khí xung quanh ta nhiều và đó là một nguồn năng lượng rất lớn mà
con người đã biết sử dụng chúng từ trước Công Nguyên. Tuy nhiên dự phát triển
và ứng dụng của khí nén lúc đó còn rất hạn chế do chưa có sự phối hợp giữa các
ngành vật lí, cơ học v.v
Mãi cho đến thế kỉ XVII, nhà kĩ sư chế tạo người Đức Otto von Guerike, nhà
toán học và nhà triết học người Pháp Blaise Pascal, cũng như nhà vật lí người
Pháp Denis Papin đã xây dựng nên nền tảng cơ bản ứng dụng khí nén. Trong thế
kỉ XIX, các máy móc thiết bị sử dụng năng lượng khí nén lần lượt được phát
minh như: thư vận chuyển trong ống bằng khí nén (1835) của Joef Ritter, phanh
bằng khí nén (1880), búa tán đinh bằng khí nén (1861) … Với sự phát triển
mạnh mẽ của năng lượng điện, vai trò sử dụng bằng khí nén giảm dần.

Tuy nhiên việc sử dụng năng lượng bằng khí nén vẫn đóng một vai trò cốt
yếu trong nhiều lĩnh vực, mà khi sử dụng năng lượng điện sẽ nguy hiểm; sử
dụng năng lượng khí nén ở những dụng cụ nhỏ, nhưng truyền động với vận tốc
lớn; sử dụng năng lượng khí nén ở những thiết bị như búa hơi, dụng cụ dập,
phun sơn, giá kẹp chi tiết …, và nhất là các dụng cụ, đò giá kẹp trong các máy.
Cùng với sự phát triển không ngừng của lĩnh vực tự động hóa, này nay các thiết
bị truyền dẫn, điều khiển bằng thủy lực khí nén sử dụng trong các máy móc trở
nên rộng rãi ở hầu hết các lĩnh vực công nghiệp như máy công cụ CNC, phương
tiện vận chuyển , máy cắt, máy ép phun, dây chuyền chế biến thực phẩm, …do
những thiết bị này làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo chính xác cao,
công suất lớn với kích thước nhỏ gọn và lắp đặt dễ dàng ở những không gian
chật hẹp so với các thiết bị truyền động và điều khiển bằng cơ khí hay điện.
III. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THỦY LỰC-KHÍ NÉN
1. Ưu điểm
+ Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí, cho nên có thể trích
chứa khí nén một cách rất thuận lợi. Như vậy có khả năng ứng dụng để thành lập
các trạm trích chứa khí nén.
+ Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học của khí
nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn ít.
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 3
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
+ Không gây ô nhiễm môi trường.
+ Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì
phần lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén có sẵn.
+ Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo.
2. Nhược điểm
+Lựctruyền tải trọng thấp.
+ Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền cũng thay đổi, bởi
vì khả năng đàn hồi của khí nén là rất lớn, cho nên không thực hiện được những

chuyển động thẳng hoặc quay đều.
+ Dòng khí thoát ở đường dẫn gây nên tiếng ồn.
+ Hiện nay trong lĩnh vực điều khiển người ta thường kết hợp hệ thống điều
khiển bằng khí nén với cơ, hoặc với điện tử, PLC. Cho nên rất khó xác định một
cách chính xác, rõ rang ưu nhược điểm của từng hệ thống điều khiển.
3. Yêu cầu và giới hạn về đề tài:
Thiết kế mô hình hệ thống thiết bị phân loại sản phẩm dùng năng lượng khí nén
(xylanh nén) kết hợp điều khiển bằng điện (điện-khí nén).
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 4
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. NGUỒN KHÍ NÉN
1. Khái niệm
Máy nén khí là thiết bị tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng cơ học của chuyển
động cơ đốt trong được chuyển thành năng lượng khí nén và nhiệt năng.
* Phân loại
- Theo áp suất
+ Máy nén khí áp suất thấp: p≤ 15 bar
+Máy nén khí áp suất cao: p≥ 15 bar
+ Máy nén khí áp suất rất cao: p ≥ 30 bar
- Theo nguyên lý hoạt động:
+ Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu
pittong, máy nén khí kểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục
vít.
+ Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo chiều
trục.
Hình 1.1: Máy nén khí
2. Bình chứa khí nén

Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thì cần phải có một bộ
phận lưu trữ để sử dụng. Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân bằng áp suất
khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ và tách nước.
Kích thước bình chứa phụ
thuộc vào công suất của
máy nén khí và ccong suất tiêu
thụ của các thiết bị sử dụng,
ngoài ra khích thươca này còn
phụ thuộc vào phương án sử
dụng: ví dụ sử dụng lien tục hay
gián đoạn.
Ký hiệu:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 5
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 1.2:Bình chứa khí nén
II. CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN
- Một số khái niệm:
Một hệ thống điều khiển bao gồm ít nhất là một mạch điều khiển vòng hở
(open- loop Control System) với các phần tử sau:
+ Phần tử đưa tín hiệu: nhận những giá trị của đại lượng vào, là phần tử đầu
tiên của mạch điều khiển. Ví dụ: van đảo chiều, rơ le áp suất.
+Phần tử xử lý tín hiệu: xử lý tín hiệu nhận vào theo một quy tắc logic nhất
định,làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển. Ví dụ: van đảo chiều,
van tiết lưu, van logic OR hoặc AND.
+Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạn thái của đối tượng điều khiển, là đại
lượng ra của mạch điều khiển. Ví dụ: xylanh, động cơ nén.
1. Van đảo chiều
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách
đóng mở hay chuyển đổi vị trí, dể thay đổi hướng của dòng năng lượng.

a. Van đảo chiều 3/2
Nguyên lý hoạt động :khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12), thì
cửa (1) bị chặn và cửa (2) nối với cửa (3). Khi có tín hiệu tác động vào
cửa (12), nòng van sẽ dịch chuyển về phía bên phải, cửa (1) nối với cửa
(2) và cửa (3) bị chặn, Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi,
dưới tác động của lò xo, nòng van trở về vị trí ban đầu.
Ký hiệu:
2
1 3
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 6
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 2.1: van 3/2
b. Van 3/2 tác động bằng nút nhấn giữ
Ký hiệu:
2
1 3
c. Van 3/2 tác động bằng cữ chặn
Ký hiệu:
2
1 3
d. Van đảo chiều 4/2
Nguyên lý làm việc: khi có dòng khí nén điều khiển đi vào từ 2 phía nòng
van: khi có tác động tín hiệu xung X, nòng van dịch chuyển sang phải, kí hiệu vị
trí b, cửa 1 nối với 4 và cửa 3 nối với 2. Khi tín hiệu xung X mất đi, vị trí của
van vẫn ở b, cho đến chừng nào chưa có tác động tín hiệu xung Y.
Kí hiệu:
4 2
1 3
X

Y
b a
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 7
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 2.2: van đảo chiều 4/2
2. Van tiết lưu
Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là điều chỉnh
vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Ngày ra van tiết lưu cũng có
nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều. Nguyên lý
làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay
đổi tiết diện.
Nguyên lý hoạt động:tiết diện thay đổi bằng điều chỉnh vít điều chỉnh bằng
tay. Khi dòng khí nén từ A sang B, lò xo đẩy màng chắn xuống và dòng chảy
khí nén chỉ đi qua tiết diện. Khi dòng khí nén từ B sang A, áp suất khí nén thắng
lực lò xo đẩy màng chắn lên và như vậy dòng khí nén đi qua khoảng hở giữa
màng chắn và mặt tựa màng chắn,lưu lượng không được điều chỉnh
Ký hiệu:
50%
A
B
Hình 2.3: van tiết lưu 2 chiều
3. Xilanh khí nén
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 8
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Nguyên lý làm việc của xylanh tác dụng 2 chiều áp suất khí nén dẫn được
cả 2 phía của xylanh
Hình 2.4: xylanh tác dụng 2 chiều
Hình 2.5: cấu tạo của xylanh khí nén

1 Miếng đệm đầu trục 5 Ống dẫn thanh 9 Công tắc từ
2 Nam châm 6 Miếng đệm 10 Cần pittong
3 Đệm ống ngoài 7 Vỏ bọc mặt trước 11 Vỏ chống mòn
4 Vỏ ngoài 8 Mặt dẫn khí 12 Đệm pittong
Hình 2.6: xylanh tác dụng 2 chiều có giảm chấn
Ký hiệu:
III. CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN KHÍ
NÉN
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 9
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
1. Công tắc đóng chậm
Khi chưa tác động thì chưa có dòng điện chạy qua (mở), khi tác
động (nhấn) thì có dòng điện đi qua.
Hình 3.1: công tắc đóng chậm
Ký hiệu:
Detent switch (make)
2. Rơle điều khiển
Nguyên lý hoạt động: khi dòng điện vào cuộn dây cảm ứng, xuất hiện
lực từ trường sẽ hút lõi sắt, trên đó có lắp các tiếp điểm. Các tiếp điểm
có thể là các tiếp điểm chính để đóng mở mạch chính và các tiếp điểm
phụ để đóng mở mạch điều khiển.
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 10
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 3.2: Rơle điều khiển
Ký hiệu:
Relay
3. Tiếp điểm thường mở
Ký hiệu:

Make switch
4. Tiếp điểm thường đóng
Ký hiệu:
Break switch
5. Công tắc hành trình điện – cơ (tiếp xúc)
Ký hiệu:
6. Nam châm điện
Ký hiệu:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 11
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Valve solenoid
7. Van 4/2 điều khiển trực tiếp bằng nam châm điện
Ký hiệu:
4 2
1 3
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 12
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH THUẦN KHÍ
I. SƠ ĐỒ HÀNH TRÌNH BƯỚC
S2
S1
S4
S3
S6
S5
7
6
5

43
1
2
-
+
+
+
-
-
C
B
A
7 Trùng 1
Hình 1.1: sơ đồ hành trình bước
- Nhìn vào sơ đồ hành trình bước ta thấy
+ xilanh A: đưa sản phẩm vào
+ xilanh B: phân loại sản phẩm
+ xilanh C: đưa sản phẩm đi
- Với thiết bị phân loại sản phẩm ta có thể điều khiển bằng thủy lực hoặc
khí nén:
+ Với mạch thủy lực: tổn thất năng lượng lớn do ma sát với đường ống,
công suất cao, lực truyền tải lớn.
+ Với mạch khí nén: tổn thất năng lượng ít do ma sát với đường ống ít,
tác động nhanh, lực truyền tải nhỏ, sạch hơn so với thủy lực.
Từ những phân tích trên ta chọn thiết bị phân loại sản phẩm dùng hệ
thống điều khiển bằng khí nén là hợp lý do có lực truyền tải phù hợp,
tiết kiệm năng lượng an toàn với môi trường.
- Từ sơ đồ hành trình bước ta có thể miêu tả hành trình làm việc của thiết
bị phân loại sản phẩm như sau:
Đầu tiên xilanh A đưa sản phẩm đi ra và xilanh A đi về, tiếp theo

xilanh B phân loại sản phẩm và xilanh B đi về, tiếp theo xilanh C đi ra
đưa sản phẩm đi và xilanh C đi về. Kết thúc một chu kỳ làm việc và
được lặp lại như ban đầu.
II. XÁC ĐỊNH HỆ ĐIỀU KIỆN
- Từ biểu đồ trạng thái ta xác định điều kiện các xilanh thực hiên như sau:
+ Bước thứ nhất thực hiện: xilanh A với tín hiệu +A
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 13
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
+A= S
1
^S
3
^S
5
+ Bước thứ hai thực hiện: xilanh A đi về với tín hiệu –A
–A= S
2
^S
3
^S
5
+ Bước thứ ba thực hiện: xilanh B đi ra với tín hiệu +B
+B= S
1
^S
3
^S
5
+ Bước thứ tư thực hiện: xilanh B đi về với tín hiệu –B

–B= S
1
^S
4
^S
5
+ Bước thứ năm thực hiện: xilanh C đi ra với tín hiệu +C
+C= S
1
^S
3
^S
5
+Bươc thứ sáu thực hiên: xilanh C đi về với tín hiệu –C
–C= S
1
^S
3
^S
6
Bước 7 trùng với bước 1
- Sau khi xác định được hệ điều kiện ta tóm tắt bảng như sau
Bước Tín hiệu S
1
S
2
S
3
S
4

S
5
S
6
1 +A 1 0 1 0 1 0
2 -A 0 1 1 0 1 0
3 +B 1 0 1 0 1 0
4 -B 1 0 0 1 1 0
5 +C 1 0 1 0 1 0
6 -C 1 0 1 0 0 1
7 +A 1 0 1 0 1 0
Hình 2.1: hệ điều kiện
III. CHIA TẦNG
- Dựa vào hệ điều kiện ta xác định được các bước có hệ điều kiện giống
nhau: 1;3;5 và bước 7 trùng với bước 1
- Áp dụng nguyên tắc chia tầng: ta xét từ đầu chu kì đến các bước tiếp
theo khi các điều kiện trùng nhau thì dừng lại và lùi về 1 bước để chia
tầng, tức là phải chuyển sang tầng khác ở trước đó 1 bước. Sau khi tách
chuyển sang phần khác thì tiếp tục xét từ vị trí đã được tách ra đến các
bước sau. Quá trình như thế được tiến hành cho đến hết chu kì và được
số tầng xác định.
- Theo hệ điều kiện chúng ta sẽ có một nhóm bước có hệ điều kiên giống
nhau: 1;3;5. Như vậy ta có thể chia mạch thành các tầng sau:
+ Tầng I: ta bắt đầu xét từ đầu chu kì đến bước thứ 3, ta thấy bước thứ 3
có cùng điều kiện với bước thứ nhất nên ta lùi lại một bước để chia tầng
và đó là bước thứ 2.
+ Tầng II: ta tiếp tục xét từ bước thứ 2 cho đến bước thứ 5, ta thấy bước
thứ 5 có cùng điều kiện vói bước thứ 3 nên ta lùi lại 1 bước để chia tầng
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 14

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
và đó là bước thứ 4. Vậy tầng thứ II sẽ bắt đầu từ bước thứ 2 và kết thúc
ở bước thứ 4.
+ Tầng III: ta tiếp tục xet từ bước thứ 4 cho đến bước thứ 7, ta thấy
bước thứ 7 trùng với bước thứ 5 nên ta lùi lại 1 bước để chia tầng và đó
là bước thứ 6. Vậy tầng III sẽ bắt đầu từ bước thứ 4 và kết thúc ở bước
thứ 6.
Ta thấy bước thứ 7 trùng với bước thứ 1 nên ta gộp lại để chia tầng, vậy
tầng I sẽ bắt đầu từ bước thứ 6 và kết thúc ở bước thứ 2.
Như vậy đối với mạch này ta có thể chia thành 3 tầng.
S2
S1
S4
S3
S6
S5
7
6
5
43
1
2
-
+
+
+
-
-
C
B

A
I
III
II
Hình 3.1: sơ đồ chia tầng của mạch
- Mũi tên nét đứt chỉ quá trình thực hiện, mũi tên nét liền chỉ các tầng
nhận được
- Các tầng nhận được:
+ Tầng I: A
+
, C
-
+
Tầng II: A
-
, B
+
+ Tầng III: B
-
, C
+
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 15
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 3.2: cách chia tầng
- Công tắc hành trình S
2
, S
4
, S

6
sẽ nằm phía trên của đường biểu diễn của
tầng, bởi vì có sự thay đổi của tầng. Công tắc hành trình S
2
, S
4
, S
6
sẽ
điều khiển trực tiếp vị trí thay đổi của tầng.
- Công tắc hành trình S
1
, S
3
, S
5
sẽ nằm phía dưới của đường biểu diễn của
tầng, bởi vì không có sự thay đổi của tầng. Công tắc hành trình S
1
, S
3
, S
5
sẽ điều khiển trực tiếp vị trí của van đảo chiều trong bước thực hiện.
IV. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THUẦN KHÍ NÉN
1. Thiết kế biểu đồ trạng thái
S2
S1
S4
S3

S6
S5
7
6
5
43
1
2
-
+
+
+
-
-
C
B
A
START
Hình 4.1: biểu đồ trạng thái
- Nhìn vào biểu đồ trạng thái ta thấy:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 16
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Khi ấn nút START chạm vào công tắc hành trình S
5
làm xilanh A đi ra
chạm vào công tắc hành trình S
2
và đổi tầng, công tắc hành trình S
2

tác
động làm xilanh A đi về, xilanh A đi về chạm vào công tắc hành trình
S
1
. Công tắc hành trình S
1
tác động làm xilanh B đi ra chạm vào công
tắc hành trình S
4
và đổi tầng, công tắc hành trình S
4
tác động làm xilanh
B đi về chạm vào công tắc hành trình S
3
. Công tắc hành trình S
3
tác
động làm xilanh C đi ra chạm vào công tắc hành trình S
6
và đổi tầng,
công tắc hành trình S
6
tắc động làm xilanh C đi về và kết thúc 1 chu kì
làm việc.
2. Thiết lập lưu đồ tiến trình
- Nguyên tắc hoạt động:
+ Bước 1: xilanh A ở vị trí ban đầu, nhấn nút khởi động chạm vào công
tắc hành trình S
5
làm xilanh A đi ra (A

+
).
+ Bước 2: xilanh A đi ra đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành
trình S
2
,đồng thời công tắc hành trình S
2
làm xilanh A đi về.
+ Bước 3: xilanh B đi về đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành
trình S
1
, đồng thời công tắc hành trình S
1
làm xilanh B đi ra.
+ Bước 4: xilanh B đi ra đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành
trình S
4
, đồng thời công tắc hành trình S
4
tác động làm xilanh B đi về.
+ Bước 5: xilanh B đi về đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành
trình S
3
, đồng thời công tắc hành trình S
3
tác động làm xilanh C đi ra.
+ Bước 6: xilanh C đi ra đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành
trình S
6
, đồng thời công tắc hành trình S

6
tác động làm xilanh C đi về.
- Quá trình thực hiện điều khiển được thực hiện như sau:
+ Bước thực hiện 1: Nút ấn ^S
1
^S
2
^S
3
^S
4
^S
5
^S
6
=A+ => S
2
+ Bước thực hiện 2: S
2
= A- =>S
1
+ Bước thực hiện 3: S
1
= B+ =>S
4
+ Bước thực hiện 4: S
4
= B- =>S
3
+ Bước thực hiện 5: S

3
= C+ =>S
6
+ Bước thực hiện 6: S
6
= C- =>S
5
+ Bước thực hiện 7: S
5
= kết thúc một chu kì làm việc.
- Lưu đồ tiến trình
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 17
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 4.2: lưu đồ tiến trình
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 18
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
3. Thiết kế lưu đồ chức năng
- Sơ đồ chức năng với tín hiệu ra của lệnh trực tiếp lên cơ cấu chấp hành
Hình 4.3: Sơ đồ chức năng với tín hiệu ra của lệnh trực tiếp lên cơ cấu
chấp hành
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 19
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
- Sơ đồ chức năng với tín hiệu ra của kí hiệu lệnh trực tiếp tác động lên
van đảo chiều
Hì
nh 4.4: Sơ đồ chức năng với tín hiệu ra của kí hiệu lệnh trực tiếp tác động lên
van đảo chiều

GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 20
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
4. Vẽ mạch điều khiển
Hình 4.5: sơ đồ mạch điện khí nén
V. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MẠCH
Ban đầu khí từ nguồn khí nén qua van đảo chiều 4/2 (1.5) rồi đi lên van 4/2
(1.4), tầng I có khí. Khi ấn nút START khí đi qua van 3.2 (S
5
) tác động vào van
4/2 (1.1) làm xilanh A đi ra, đẩy sản phẩm đi ra, đến cuối hành trình chạm vào
công tắc hành trình S
2
. Khi van 3/2 (S
2
) bị chặn, khí từ S
2
tác động vào van đảo
chiều 4/2 (1.4) điều khiển khí chuyển tầng. Tầng II có khí tác động vào van đảo
chiều 4/2 (1.1) làm xilanh A đi về. Đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành
trình S
1
, van 3/2 (S
1
) tác động vào van đảo chiều 4/2 (1.2) làm xilanh B đi ra
phân loại sản phẩm. Đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình S
4
. Khi
van 3/2 (S
4

) bị chặn khí từ S
4
tác đông vào van đảo chiều 4/2 (1.5) điều khiển khí
chuyển tầng. Tầng III có khí và tác động vào van đảo chiều 4/2 (1.2) làm xilanh
B đi về, đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình S
3
, van 3/2 (S
3
) tác
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 21
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
động vào van đảo chiều 4/2(1.3) làm xilanh C đi ra đưa sản phẩm đi. Đến cuối
hành trình chạm vào công tắc hành trình chạm vào công tắc hành trình S
6
. Khi
van 3/2 (S
6
) bị chặn, khí từ S
6
tác động vào van đảo chiều 4/2 (1.4; 1.5) điều
khiển khí chuyển tầng. Tầng I có khí tác động vào van đảo chiều 4/2 (1.3) làm
xilanh C đi về, kết thúc 1 quá trình làm việc . Van 3/2 (S
5
) duy trì chu kì làm
việc tiếp theo.
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN-KHÍ NÉN
I. SƠ ĐỒ HÀNH TRÌNH BƯỚC
S2
S1

S4
S3
S6
S5
7
6
5
43
1
2
-
+
+
+
-
-
C
B
A
7 Trùng 1
Hình 1.1: sơ đồ hành trình bước
II. THIẾT KẾ TẦNG TRONG MẠCH ĐIỆN
- Nhìn vào sơ đồ hành trình bước ta thấy:
+ Bước 1;3;5;7 trùng nhau ta chia tầng I từ bước 6 và kết thúc ở bước 2.
+ Tầng II bắt đầu từ bước 2 và kết thúc ở bước 4 vì bước 5 có cùng điều
kiện với bước 3 ta lùi lại 1 bước để chia tầng đó là bước 4.
+ Tầng III: bắt đầu từ bước 4 và kết thúc ở bước 6.
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 22
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm

S2
S1
S4
S3
S6
S5
7
6
5
4
3
1
-
+
+
+
-
-
C
B
A
I
II
III
2
Hình 1.2: sơ đồ chia tầng mạch điện
- Sơ đồ tầng trong mạch điện
Hình 2.3: sơ đồ chia tầng trong mạch điện
III. MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN
- Mạch điện khí nén

GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 23
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
Hình 3.1: sơ đồ mạch điện khí nén
- Mạch điện điều khiển
Hình 3.2: sơ đồ mạch điện điều khiển
IV. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
Khi nút START: thì mạch điện được khởi động, do tiếp điểm K
1
thường đóng cấp điện cho cuộn dây Y
1
làm xilanh A đi ra. Đến cuối
hành trình chạm vào công tắc hành trình S
2
đổi tầng, S
2
đóng điện và
do S
6
thường đóng cấp điện cho
rơleK
1
làm tiếp điểm K
1
đóng cung cấp điện cho cuộn dây Y
2
vì tiếp
điểm K
2
thường đóng làm S

1
mở Y
3
không có điện, tác động vào cuộn
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 24
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bị phân loại sản phẩm
dây Y
2
làm xilanh A đi về. Xilanh A đi về đến cuối hành trình chạm
vào công tắc hành trình S
1
, S
1
đóng Y
3
có điện Y
3
làm xilanh B đi ra
đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình S
4
đổi tầng làm S
4
đóng điện K
2
có điện. Do tiếp điểm K
1
và K
2
thường đóng ngắt điện ở

cuộn dây Y
1
và Y
2
. Rơ le K
1
có điện tiếp điểm K
1
thường mở đóng và
do rơ le K
2
có điện tiếp điểm thường mở K
2
đóng tác động vào cuộn
dây Y
4
làm xilanh B đi về. Xilanh B đi về đến cuối hành trình chạm
vào công tắc hành trình S
3
làm S
3
đóng Y
5
có điện làm S
5
mở do S
5
thường đóng, cuộn dây Y
5
tác động làm xilanh C đi ra chạm vào công

tắc hành trình S
6
đổi tầng, do S
6
thường nên khi có điện S
6
làm S
6
mở
K
1
mất điện K
2
có điện. Do tiếp điểm K
1
thường đóng, S
5
vẫn đang còn
mở Y
1
không có điện, Y
6
có điện tác động làm xilanh C đi về và kết
thúc một chu kì làm việc.
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Nguyễn Đức Phong Page 25