ĐỒ án Thủy Lực Khí NÉn..thiết bị kiểm tra sản phẩm

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

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 1
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra 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 Hoàng Hữu Tân 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!
CHƯƠNG I
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 2
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
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
1. Ưu điểm
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 3
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
- Truyền được công suất cao nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động
với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc bảo dưỡng.
- Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và không cấp,dễ thực hiện tự động
hóa tạo điều kiện làm việc theo chương trình cho sẵn.
- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc với
nhau, các bộ phận nối thường là những đường ống dễ đổi chỗ.
- Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực
cao.
- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của
dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không bị va đập mạnh như
trong trường hợp cơ khí hay điện.
- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến

của cơ cấu chấp hành.
- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn.
- Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch.
- Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các
phần tử tiêu chuẩn hóa.
2. Nhược điểm
- Mất mát trong đường ống và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu
suất và hạn chế phạm vi sử dụng.
- Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính được của
chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn.
- 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.
3. Yêu cầu giới hạn đề tài
Thiết kế mô hình hệ thống thiết bị kiểm tra sản phẩm dùng năng lượng
thủy lực(xilanh nén) kết hợp điều khiển bằng điện (điện-thủy lực nén).
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 4
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. NGUỒN THỦY LỰC
1. Bơm dầu và động cơ dầu
- Bơm và động cơ dầu là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm là phần
tử tạo ra năng lượng, còn động cơ là thiết bị tiêu thụ năng lượng này. Tuy
thế kết cấu và phương pháp tính toán của bơm và động cơ dầu cùng loại
giống nhau.
- Bơm dầu là một loại biến đổi năng lượng, dùng để chế biến cơ năng
thàng năng lượng của dầu. Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm
thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách
thay đổi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm rút dầu, thực hiện chu kỳ

hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ
nén. Tùy thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc,
ta có thể phân ra hai loại bơm thể tích:
+ Bơm có lưu lượng cố định, gọi tắt là bơm cố định
+ Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh
- Động cơ dầu là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng
thành động năng quay trên trục của động cơ. Quá trình biến đổi năng
lượng là dầu có áp suất được đưa vào buồng công tác của động cơ. Dưới
tác dụng của áp suất, các phần tử của động cơ quay.
a) Bơm thể tích
Hình 1.1: bơm thể tích
b) Bơm bánh răng
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 5
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 1.2: bơm bánh răng
a. Bơm bánh răng khớp ngoài
b. Bơm bánh răng khớp trong
c. Ký hiệu bơm
- Kết cấu bơm bánh răng
Hình 1.3: kết cấu bơm bánh răng
1. Cặp bánh răng 2. Vành chắn 3. Thân bơm
4.1 ; 4.2 Mặt bích 5. Vòng chắn dầu ở trục quay
6. Ổ đỡ 7. Vòng chắn để điều chỉnh độ hở mặt hông của
cặp bánh răng và vành chắn
c) Bơm trục vít
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 6
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 1.4: bơm trục vít

d) Bơm cánh gạt
- Bơm cánh gạt là loại bơm được dùng rộng rãi sau bơm bánh răng và
cũng chủ yếu dùng ở hệ thống có áp suất trung bình. So với bơm bánh
răng, bơm cánh gạt đảm bảo một lưu lượng đều hơn hiệu suất thể tích
cao hơn. Kết cấu bơm bánh răng có nhiều loại khác nhau, nhưng có thể
chia làm 2 loại chính:
+ Bơm cánh gạt đơn
+ Bơm cánh gạt tác dụng kép
Hình 1.4: Bơm cánh quạt
- Bơm cánh gạt đơn là khi trục quay một vòng nó thực hiện một chu kỳ
làm việc bao gồm một lần hút và một lần nén.
- Bơm cánh gạt kép là khi trục quay một vòng, nó thực hiện hai chu kỳ
làm việc bao gồm hai lần hút và hai lần nén.
e) Bơm pittông
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 7
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
- Bơm pittông là loại bơm dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích của cơ cấu
pittông-xilanh. Vì bề mặt làm việc của cơ cấu này là mặt trụ, do đó dễ
dàng đạt được độ chính xác gia công cao, bảo đảm hiệu suất tốt, có khả
năng thực hiện được với áp suất làm việc lớn.
- Bơm pittông thường dùng ở những hệ thống dầu ép cần áp suất cao và
lưu lượng lớn đó là máy tuốt, may xúc, máy nén…
- Phân loại:
+ Bơm pit tông hướng tâm
Hình 1.5: Bơm pit tông hướng tâm
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 8
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 1.6: Một số kết cấu của bơm hướng tâm

a. Bơm pit tông hướng tâm đơn
b. Bơm pit tông hướng tâm kép
c. Bơm pit tông hướng tâm 3 pit tông
d. Bơm pit tông hướng tâm 5 pit tông
+ Bơm pit tông hướng trục
1. pit tông
2. Xilanh
3. Đĩa dẫn dầu
4. Độ nghiêng
5. Pit tông
6. Trục chuyển động
Hình 1.7:
Bơm pit tông
hướng trục
2. Bể dầu
a) Nhiệm vụ
- Cung cấp dầu cho hệ
thống làm việc theo chu trình kín
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 9
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
-Giải tỏa nhiệt sinh ra trong quá trình bơm làm việc
- Lắng đọng các chất cặn bã trong quá trình làm việc
- Tách nước
b) Kết cấu của bể dầu
Hình 1.7: Kết cấu bể dầu
1: Động cơ điện 2: Ống nén 3: Bộ lọc
4: Phía hút 5: Vách ngăn 6: Phía xả
7: Mắt dầu 8: Đổ dầu 9: Ống xả
Bể dầu được ngăn làm hai ngăn bởi một màng lọc (5). Khi động cơ (1), bơm

dầu làm việc, dầu được hút lên qua bộ lọc (3) cấp cho hệ thống điều khiển, dầu
xả về được cho và ngăn khác. Dầu thường đổ vào bể qua một cửa (8) bố trí nắp
bể lọc và ống xả (9) được đặt gần sát đáy bể dầu. Có kiểm tra mức dầu đạt yêu
cầu nhờ mắt dầu (7).
3. Bộ lọc dầu
a) Nhiệm vụ: Ngăn ngừa chất bẩn xâm nhập vào bên trong cơ cấu
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 10
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 1.8: Bộ lọc dầu
b) Phân loại
- Phân loại theo kích thước chọn lọc:
+ Bộ lọc thô: có thể lọc chất bẩn đến 0,1mm
+ Bộ lọc trung bình : có thể lọc chất bẩn đến 0,01 mm
+ Bộ lọc tinh: có thể lọc chất bẩn đến 0,005 mm
+ Bộ lọc đặc biệt tinh: có thể lọc chất bẩn đến 0,001 mm
- Phân loại theo kết cấu
+ Bộ lọc ướt: là bộ lọc dầu đơn giản nhất, nó gồm có khung cứng và lưới
đồng bao quanh
+ Bộ lọc lá, sợi thủy tinh: là bộ lọc dùng những lá thép mỏng để lọc dầu
4. Bình trích chứa
a) Nhiệm vụ
- Bình trích chứa là cơ cấu dùng trong các hệ truyền thủy lực để điều hòa
năng lượng thông qua áp suất và lưu lượng của chất lỏng làm việc. Bình
trích chứa làm việc theo hai quá trình: tích năng lượng vào và cấp năng
lượng ra.
- Bình trích chưa được sử dụng rộng rãi trong các loại máy rèn, máy ép,
trong các cơ cấu tay máy và đường dây tự động… Nhằm làm giảm công
suất của bơm, tăng độ tin cậy và hiệu suất sử dụng của toàn hệ thủy lực.
b) Phân loại

- Bình trích chứa trọng vật
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 11
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Bình trích chứa trọng vật tạo ra một áp suất lý thuyết hoàn toàn cố định,
nếu bỏ qua ma sát phát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa cơ cấu làm kín và
pit tông và không tính đến lực quán tính của pit tông chuyển dịch khi thể
tích bình chứa thay đổi trong quá trình làm việc. Bình trích chứa loại này
yêu cầu phải bố trí trọng vật thật đối xứng với pit tông, nếu không sẽ gây
ra lực thành phần ngang ở cơ cấu làm kín. Lực tác dụng ngang này sẽ
làm hỏng cơ cấu làm kín và ảnh hưởng xấu đến sự làm việc ổn định của
bình chứa. Bình chứa trọng vật là một cơ cấu đơn giản, nhưng cồng
kềnh,vì vậy trong thực tế thường được bố trí ở ngoài xưởng. Những lý do
trên đã hạn chế sử dụng loại bình này.
Hình 1.9: Các loại bình chứa thủy lực
a: bình trích chứa trọng vật
b: bình trích chứa lò xo
c: bình trích chứa thủy khí
- Bình trích chứa lò xo
Quá trình tích năng lượng ở bình chứa lò xo là quá trình biến dạng của lò
xo. Bình trích chứa lò co có quán tính nhỏ hơn so với bình trích chứa
trọng vật, vì vậy nó được sử dụng để làm tắt những va đập thủy lực trong
các hệ thủy lực và giữ áp suất cố định trong các cơ cấu kẹp.
- Bình trích chứa thủy khí
Bình trích chứa thủy khí lợi dụng tính chất nén được của khí, để tạo ra áp
suất chất lỏng. Tính chất này làm cho bình trích chứa có khả năng giảm
chấn. Trong bình trích chứa trọng vật áp suất hầu như cố định không phụ
thuộc vào vị trí của pit tông. Trong bình trích chứa lò xo, áp suất thay đổi
tỉ lệ tuyến tính, còn trong bình trích chứa thủy khí, áp suất chất lỏng thay
đổi theo những định luật thay đổi áp suất của khí.

Theo kết cấu bình chứa được chia làm hai loại chính:
+ Bình trích chứa không có ngăn
+ Bình trích chứa có ngăn
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 12
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 1.10: Bình trích chứa thủy khí có ngăn
a. Ống cho khí vào
b. Thân bình trích chứa
c. Màng ngăn
d. Đế van
e. Ống cho dầu vào
II. CÁC PHẦN TỬ ĐIỂU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG THỦY LỰC
1. Van đảo chiều
- nhiệm vụ: dùng đóng mở các ống dẫn để khởi động các cơ cấu biến đổi
năng lượng, dùng để đảo chiều các chuyển động của cơ cấu chấp hành
- khái niệm:
+ Số vị trí:là số định vị con trượt của van. Thông thường van đảo chiều
có 2 hoặc 3 vị trí. Trong những trường hợp đặc biệt số vị trí có thể có
nhiều.
+ Số cửa: là số để dẫn dầu vào hay ra. Số cửa của van đảo chiều thường
là 2; 3 và 4 trong những trường hợp đặc biệt số của có thể nhiều hơn.
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 13
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 2.1: Van đảo chiều 3/2
a. Van 3/2 tác động bằng nút nhấn giữ
Ký hiệu:
2
1 3

b. Van 3/2 tác động bằng cữ chặn
Ký hiệu:
2
1 3
c.Van đảo chiều 4/3
- Vị trí trung gian của P nối với T
Chất lỏng tự bơm cung cấp cho van đi qua của T về thùng chứa, loại van
này được sử dụng khi cần điều khiển cơ cấu truyền lực cố định tại một vị
trí xác định lúc dừng lại.
Hình 2.2: Van đảo chiều 4/3
a) Cấu tạo
b) Kí hiệu
2. Van tiết lưu
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 14
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
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 thủy lực 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 thủy lực
thắng lực lò xo đẩy màng chắn lên và như vậy dòng thủy lực đi qua khoảng
hở giữa màng chắn và mặt tựa màng chắn,lưu lượng không được điều chỉnh
Ký hiệu:
50%
A
B

Van tiết lưu 2 chiều:khi điều chỉnh vít (2) ,tiết diện (3) thay đổi . Tiết lưu
được 2 chiều từ A qua B và ngược lại.
Hình 2.3:van tiết lưu 2 chiều
3. Xilanh thủy lực
a. Nhiệm vụ
Xilanh thủy lực là cơ cấu chấp hành của truyền dẫn thủy lực để thực hiện
chuyển động thẳng
b. Cấu tạo của xilanh thủy lực
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 15
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Hình 2.4: cấu tạo xilanh tác dụng kép có cần pit tông 1 phía
1: Thân 7: Vòng chắn dầu 12: ống nối 17: Ống nối
2;3: Mạch bích hông 8: Vòng đệm 13 : Tấm dẫn hướng
4: Cần pit tông 9: Tấm nối 14: Vòng chắn O
5: Pit tông 10: Vòng chắn hình O 15: Đai ốc
6: Ổ trượt 11: Vòng chắn pit tông 16: Vít vặn
III. CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN THỦY LỰC
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:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 16
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
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.
Hình 3.2: Rơle điều khiển
Ký hiệu:
Relay
3. Tiếp điểm thường mở
Ký hiệu:
Make switch
4. Tiếp điểm thường đóng
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 17
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Ký hiệu:
Break switch
5. Công tắc hành trình điện – cơ (tiếp xúc)
Ký hiệu:
6. Nam châm điện
Ký hiệu:
Valve solenoid
7. Van 4/3 điều khiển trực tiếp bằng nam châm điện
Ký hiệu:
4 2
1 3
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 18
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
A. THẾT KẾ MẠCH THUẦN THỦY LỰC.
1.1. Biểu đồ trạng thái và quy trình làm việc.

1.1.1. Biểu đồ trạng thái:
Biểu diễn trạng thái của các phần tử trong mạch, mối quan hệ giữa các phần tử
và trình tự chuyển mạch của các phần tử.
Biểu đồ trạng thái
1.1.2. Quy trình làm việc:
Từ sơ đồ hành trình bước ta có thể nhận thấy hệ thống trạm kiểm tra sản
phẩm có 4 xilanh.
+ xilanh A : đưa sản phẩm vào
+ xilanh B : đẩy phân loại sản phẩm
+xilanh C và xilanh D : đưa sản phẩm đi
-với thiết bị của trạm phân loại sản phẩm ta có thể điều khiển bằng thủy
lực hoặc khí nén.
+ Đối với thủy lực: tổn thất năng lượng do mất mát đường ống lớn, công
suất cao, lực truyền tải lớn.
+ Với mạch khí nén: ít tổn thất năng lượng do ma sát với đường ống , tác
động nhanh, truyền tải nhỏ và sạch hơn so với thủy lực.
Từ những phân tích trên ta chọn thiết bị phân loại sản phẩm là hệ thống
điều khiển bằng thủy lực là phù hợp vì có công suất lớn .
Từ sơ đồ hành trình bước ta có thể miêu tả hành trình làm việc của thiết
bị phân loại sản phẩm như sau:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 19
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Bắt đầu hoạt động xilanh A đưa sản phẩm ra, xilanh B đưa sản phẩm về
trạm kiểm tra rồi sau đó đẩy trở ra. Nếu đạt yêu cầu thì xilanh C đẩy sản
phẩm tới trậm tiếp theo. Nếu sản phẩm không đạt thì xilanh D đi ra đẩy
sản phẩm qua máng thải loại sản phẩm.
1.1.3. Xác định hệ điều kiện.
Từ biểu đồ trạng thái ta xác định được điều kiện các xilanh sẽ thực hiện
như sau:

+ Bước thứ nhất thực hiện: xilanh A đi ra với tín hiệu A+
A+= s1^s4^s5^s7
+ Bước thứ hai thực hiện: xilanh B đi về với tín hiệu B-
B-=s2^s4^s5^s7
+ Bước thực hiện thứ ba: xilanh B đi ra với tín hiệu B+
B+=s2^s3^s5^s7
+ Bước thực hiện thứ tư: xilanh C và xilanh D đi ra với tín hiệu C+ ;D+
C+ = D+ =s2^s4^s5^s7
+ Bước thứ năm thực hiện: xilanh C, xilanh D và xilanh A cùng lùi về với
tín hiệu C-;D-;A-
A- = C- = D- =s2^s4^s6^s8
Bước Tín hiệu S
1
S
2
S
3
S
4
S
5
S
6
1 +A 1 0 0 1 1 0
2 -B 0 1 0 1 1 0
3 +B 0 1 1 0 1 0
4 +C, +D 0 1 0 1 1 0
5 -C, -D 0 1 0 1 0 1
6
+A 1 0 0 1 1 0

Xác định hệ điều kiện
- Các tầng tín hiệu:
+ Tầng 1: A+; B-
+ Tầng 2: B+; C+; D+
+ Tầng 3: A-; C-; D-
1.2. Thiết kế mạch tầng
*Chia tầng dựa vào hệ điều kiện ta xác định các bước có hệ điều kiện
giống nhau.
+ Bước 2 và bước 4
+ Bước 1 và bước 6
-Áp dụng nguyên tắc chia tầng: xét từ đầu chu trình đến các bước tiếp
theo khi có điều kiện trùng nhau thì lùi lại một bước để chia tầng tức là
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 20
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
chuyển sang một tầng khác ở bước đó. Sau khi chuyển sang tầng khác thì
tiếp tục xét ở bước kế tiếp.
-Theo hệ điều kiện ta thấy có hai nhóm hệ điều kiện giống nhau:
+ Nhóm 1: bước 2 và bước 4
+ Nhóm 2: bước 1 và bước 6
Nên ta có thể chia tầng như sau:
+ Tầng 1: từ bước 1 đến bước 3: do bước 2 và bước 4 trùng nhau nên ta
lùi lại một bước để chia tầng.
+Tầng 2: từ bước 3 tới bước 5
+Tầng 3: từ bước 5 tới bước 6
S2
S1
S4
S3
S6

S5
S8
S7
1
2 3 4
5
6
START
TANG III
TANG II
TANG I
Nhìn vào biểu đồ trạng thái ta thấy:
Khi nhấn nút Start thì xilanh A đi ra chạm phải công tắc hành trình s2
tác động làm cho xilanh B đi về. Khi xilanh B đi về chạm công tắc hành
trình s3, công tắc hành trình s3 tác động trở lại làm xilanh B tiếp tục đi ra.
Khi xilanh B đi ra chạm s4 làm cho xilanh C và xilanh D đồng thời cùng
đi ra. Khi xilanh C đi ra chạm công tắc hành trình s6, công tắc hành trình
s6 tác động đồng thời làm cho xilanh A, xilanh C và cả xilanh D cùng đi
về. Kết thúc một chu kì vận hành.
Mạch điều khiển thủy lực được chia làm 3 tầng. Để có 3 tầng điều khiển
ta phải dùng hai van đảo chiều xung 5/2 hoặc 4/2. Ở phần này vì là mạch
điều khiển thuần thủy lực nên ta dùng phần tử van 5/2.
Mạch điều khiển ba tầng với hai van đảo chiều xung như sau:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 21
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Nguyên tắc hoạt động của mạch tầng như sau: khi tâng I có dầu thì tầng
II và tầng III không có dầu. Khi tầng II có khí thì tầng I và tầng III mất
dầu. Nghĩa là khi một tầng có dầu thì hai tầng còn lại không có dầu.
Từ sơ đồ trạng thái ta thấy khi s3 bị tác động thì chuyển tầng từ tầng I

sang tầng II. Khi đó tầng I và tầng II không có dầu. Tương tự ta thấy: khi
s6 tác động thì khí sẽ được đảo tầng lần nữa từ tầng II sang tầng III và khi
đó ngừng cấp dầu ở tầng I và tầng II. Để chuyển lại dầu lên tầng I thì lúc
đó s1 sẽ bị tác động làm cho dầu được đảo tầng để tầng I có dầu.
• Xác định các phần tử của mạch
Để xác định được các phần tử của mạch ta phân tích sơ đồ hành trình
bước và sơ đồ mạch tầng. Theo sơ đồ hành trình bước thì chúng ta cần
4 xilanh tác động kép lần lượt là xilanh A, xilanh B, xilanh C và
xilanh D. Theo sơ dồ mạch tầng chúng ta cần có 6 công tắc hành trình
trong số đó có một công tắc tác động chiều về. Một nút ấn 3/2 tác
động đóng ngắt mạch điều khiển. Theo mạch tầng thì chúng ta cần
thêm hai van đảo chiều xung 5/2. Để diều khiển 4 xilanh ta cần 4 van
đảo chiều xung 5/2 và 4 van tiết lưu một chiều. Và cuối cùng là một số
thiết bị cần thiết như trạm cấp dầu và các ống dẫn dầu.
1.3. Thiết kế sơ đồ chức năng
Sơ đồ chức năng gồm các bước thực hiện và các lệnh. Sơ đồ chức năng
gồm 5 bước thực hiện.
Sơ đồ chức năng của hệ thống như sau:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 22
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
Biểu đồ chức năng của quá trình điều khiển
-Nguyên tắc hoạt động của mạch điều khiển như sau:
+ Bước thực hiện thứ nhất:
Khi các xilanh đang ở vị trí ban đầu (s1=1; s2=0; s3=0; s4=1; s5=1;
s6=0; s7=1; s8=0 và Start=0)
Khi tác động nút ấn Start=1 làm cho xilanh A đi ra với tín hiệu A+
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 23
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm

+Bước thực hiện thứ hai:
Khi xilanh A đi ra đến cuối hành trình chạm công tắc hành trình s2 làm
cho xilanh B đi về với tín hiệu B-
+ Bước thực hiện thứ 3:
Khi xilanh B đi về đến cuối hành trình chạm công tắc hành trình s3 tác
động ngược trở lại làm cho xilanh B đi ra với tín hiệu B+
+ Bước thực hiện thứ tư:
Khi xilanh B đi ra đến cuối hành trình chạm s4 làm cho xilanh C và
xilanh D cùng đi ra với tín hiệu C+, D+
+ Bước thứ năm thực hiện:
Khi xilanh C đi ra chạm s6 làm cho xilanh A, xilanh C và xilanh D
đồng thời đi về với các tín hiệu lần lượt là A-, C-, D-
Kết thúc một chu kì vận hành chuyển qua chu kì tiếp theo.
-Quá trình điều khiển được viết như sau:
+Bước thứ nhất:
s0^s1^s4^s5^s7=A+ →s2
+Bước thứ hai:
s2=B- →s3
+Bước thứ ba:
s3=B+ →s4
+Bước thứ tư:
s4^s5=C+ →s6
s4^s7=D+ →s8
+Bước thứ năm:
s6=C- →s5
s8=D- →s7
s2=A- →s1
→Kết thúc một chu kì.
• Thiết kế lưu đồ tiến trình
-Nguyên tắc hoạt động:

+Bước thứ nhất: khi xilanh A ở vị trí ban đầu (s1=1, s2=0) sau khi ấn
nút khởi động Start tác động vào làm cho xilanh A đi ra (A+)
+Bước thứ hai: xilanh A đi ra đến cuối hành trình chạm s2 làm cho
xilanh B đi về (B-)
+Bước thứ ba: xilanh B đi về chạm s3 đổi chiều đi ra (B+)
+Bước thứ tư: xilanh B đi ra chạm s4 làm cho xilanh C và xilanh D đi
ra (C+, D+)
+Bước thứ năm: khi xilanh C và xilanh D đi ra cuối hành trình xilanh
C chạm s6 làm cho đông thời cả 3 xilanh A, xilanh C và xilanh D
cùng đi về (A-, C-, D-)
→ Kết thúc quá trình điều khiển của một chu kì.
Lưu đồ tiến trình:
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 24
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THUỶ LỰC-KHÍ NÉN Thiết bịkiểm tra sản phẩm
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH: Phùng Anh Đức Page 25