Bài giảng Công nghệ khí nénthủy lực ứng dụng (Nghề Công nghệ ô tô)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

BÀI GIẢNG
MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ KHÍ NÉN – THỦY LỰC ỨNG DỤNG
NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
( Áp dụng cho Trình độ Cao đẳng)

LƯU HÀNH NỘI BỘ
NĂM 2017

1


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ
thuật đã giúp cho có sự thay đổi vượt bậc trong cuộc sống của con người. Bên
cạnh sự phát triển của các ngành như: Kỹ thuật điện tử, kỹ thuật tự động
hóa..thì ngành kỹ thuật thủy khí ngày càng trở nên có ý nghĩa và chiếm một vị
trí quan trọng trong một số lĩnh vực của cuộc sống, đặc biệt trong ngành chế
tạo máy và kỹ thuật ơtơ, các máy cơng trình thì truyền động thủy lực khí nén
đang có một vai trị đáng kể do có mật độ cơng suất cao, kết cấu đơn giản, độ
tin cậy cao và đặc biệt là việc bố trí các phần tử tự do và linh động theo khơng
gian và van điều khiển, có chi phí cơng suất nhỏ là những ưu điểm nổi bật của
công nghệ truyền động khí nén thủy lực. Với những ưu điểm như vậy, nên ở
nước ta hiện nay đã có rất nhiều máy móc sử dụng truyền đồng thủy lực khí
nén tuy nhiên số lượng những thợ giỏi về lĩnh vực này lại khá khiêm tốn.
Nhằm giúp cho sinh viên có thể nắm được một số kiến thức cơ bản về truyền
động thủy lực khí nén, tiếp cận dần với cơng việc sửa chữa các thiết bị có liên
quan trong thực tế.
Nội dung của bài giảng biên soạn được dựa trên sự kế thừa nhiều tài

liệu của các trường đại học và cao đẳng, kết hợp với yêu cầu nâng cao chất
lượng đào tạo cho sinh viên các trường dạy nghề. Để giúp cho
người học có thể nắm được những kiến thức cơ bản của mơn học thủy lực khí
nén ứng dụng, bài giảng đã được sắp xếp môn học theo từng chương theo thứ tự:
Chương 1: Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng khí nén
Chương 2: Hệ thống truyền động bằng khí nén
Chương 3: Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng thủy lực
Chương 4: Cấu tạo hệ thống truyền động bằng thủy lực
Kiến thức trong bài giảng được biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy
nghề, sắp xếp logic và cơ đọng. Do đó người đọc có thể hiểu một cách dễ dàng
các nội dung trong chương trình.
Tác giả biên soạn: Tạ Thị Hồng Thân

2


MỤC LỤC
Chương 1: Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng khí nén
1. Khái niệm, yêu cầu và các thơng số của khí nén
1.1. Khái niệm, u cầu
1.2. Các thơng số của khí nén
2. Các quy luật truyền dẫn bằng khí nén
2.1. Các phương trình tính tốn dịng chảy khí nén
2.2.Các định luật cơ bản của dịng chất khí
3. Nhận dạng các thiết bị sử dụng khí nén.
3.1. Các phần tử sử dụng khí nén
3.2. Nhận dạng các thiết bị sử dụng khí nén.
Chương 2: Hệ thống truyền động bằng khí nén
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
2. Sơ đồ cấu tạo mạch điều khiển và hoạt động của hệ thống truyền động bằng khí

nén
2.1. Các phần tử trong hệ thống truyền động bằng khí nén
2.2. Sơ đồ cấu tạo mạch điều khiển và các phần tử của hệ thống
2.3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của một số hệ thống truyền động băng khí nén
3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí
3.1. Khái niệm, phân loại, nguyên tắc hoạt động và xử lý khí nén
3.2. Máy nén khí loại rơ to
3.3. Tuốc bin khí
3.4. Nhận dạng cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống truyền động
bằng khí nén
Chương 3: Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng thủy lực
1. Khái niệm, yêu cầu và các thông số của thủy lực
1.1. Khái niệm, yêu cầu
1.2. Các thông số của chất lỏng
2. Các quy luật truyền dẫn bằng thủy lực
2.1.Các phương trình tính tốn
2.2. Các dạng truyền dẫn bằng thủy lực
3. Nhận dạng các thiết bị thủy lực
Chương 4: Cấu tạo hệ thống truyền động bằng thủy lực

3


1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
2. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống truyền động bằng thủy lực
2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động các phần tử trong hệ thống
2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển thủy lực
2.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực chuyển động quay
2.2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực chuyển động tịnh tiến
3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy thủy lực

3.1. Máy nén khí loại rơ to
3.2. Tuốc bin thủy lực
3.3. Nhận dạng cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống truyền động
bằng thủy lực

4


CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM VÀ CÁC QUY LUẬT VÀ TRUYỀN ĐỘNG
KHÍ NÉN
Mục tiêu:
- Phát biểu đúng các khái niệm, yêu cầu và các thơng số của truyền động
bằng khí nén
- Giải thích được các quy luật truyền dẫn của khí nén
- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống truyền động bằng
khí nén
- Giải thích được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống
truyền động bằng khí nén
- Nhận dạng được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị
truyền động bằng khí nén
- Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về lĩnh vực thủy lực và khí nén.
1.KHÁI NIỆM, U CẦU VÀ CÁC THƠNG SỐ CỦA KHÍ NÉN
1.1. Khái niệm, yêu cầu
1.1.1.Khái niệm khí nén
Khí nén là các chất khí có áp suất cao hơn hoặc thấp hơn áp suất môi
trường được dùng làm môi chất trung gian để truyền năng lượng.
Thơng thường khơng khí được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống khí
nén, cụ thể:
+ Khi giảm thể tích, khơng khí bị nén lại và tích trữ năng lượng.
+ Khi tăng thể tích, khơng khí giãn nở và giải phóng – cung cấp năng

lượng.
Vậy khí nén là khơng khí được nén lại để tạo ra nguồn năng lượng, khi
cho khí thốt ra ( giãn nở) sẽ cung cấp cho các cơng cụ hoạt động bằng khí nén
hoạt động.
Các khái niệm cơ bản được dùng trong hệ thống khí nén bao gồm:
- Bộ nguồn: là bộ phận cung cấp khí nén cho các bộ phân khác trong hệ thống.
Thơng thường bộ nguồn gồm có một động cơ điện và một máy nén khí.
- Đường ống dẫn: là các ống kim loại hoặc phi kim loại chịu được áp suất cao
dùng để truyền dẫn dịng khí từ bộ nguồn đến các bộ phận khác.
5


- Van khóa: là bộ phận dùng để đóng ngắt dịng khí trên các đường ống dẫn.
- Van một chiều: là bộ phận chỉ cho dịng khí chạy theo một chiều nhất định.
- Van tiết lưu: là bộ phận dùng để thay đổi lưu lượng dịng khí ở các đường
ống dẫn.
- Van an toàn: là bộ phận dùng để xả bớt khí nén trong hê thống khi áp suất
vượt quá mức cho phép.
- Buồng chứa: là bộ phận cất giữ khí nén từ bộ nguồn khi chưa được sử dụng.
- Bầu áp lực, xy lanh lực: là bộ phận biến đổi áp suất khí nén thanh lực ( tạo
chuyển động tịnh tiến)
- Cơ cấu tỷ lệ: là bộ phận khi nhận tín hiệu vào sẽ cho một tín hiệu ra sai khác
theo một tỷ lệ cho trước.
- Động cơ khí nén: là bộ phân biến đổi áp suất khí nén thành mô men ( tạo
chuyển động quay).
1.1.2. Yêu cầu đối với khí nén.
- Sạch: trong khí nén khơng có bụi
- Khơ: trong khí nén khơng có hơi nước
- Bảo đảm một áp suất nhất định và giữ giá trị ổn định.
- Khơng tự cháy nổ

1.2 Các thơng số của khí nén
1.2.1. Áp suất: ( ký hiệu là P)
- Đơn vị cơ bản của áp suất theo hệ đo lường SI là pascal.
- Pascal (Pa) là áp suất phân bố đều lên bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác
động vng góc lên bề mặt đó là 1 Newton (N).
1 Pascal = 1 N/m2 = 1kg m/s2/m2 = 1kg/ms2
1 Pa = 10-6 Mpa
- Ngồi ra cịn dùng đơn vị bar:
1 bar = 105Pa = 1Kg/cm2 =1at
- Một số nước tư bản còn dùng đơn vị psi ( pound (0.45336 kg) per
square inch (6.4521 cm2). Kí hiệu lbf/in2 (psi); 1 bar = 14,5 psi
- Áp suất có thể tính theo cột áp lưu chất
P = w*h
6


Trong đó: w trọng lượng riêng lưu chất
h chiều cao cột áp
1.2.2. Thể tích: (ký hiệu là V) Thể tích hay dung tích của một vật là lượng
khơng gian mà vật ấy chiếm, đơn vị là m3, lít ....
1.2.3. Lưu lượng: ( ký hiệu là Q)
- Lưu lượng là vận tốc dòng chảy của lưu chất qua một tiết diện dịng chảy.
Đơn vị thường dùng là m3/s.
Q = v.A
Trong đó:
Q - Lưu lượng của dòng chảy
A - Tiết diện của dịng chảy (m2)
v- Vận tốc trung bình của dịng chảy (m/s)
2. CÁC QUY LUẬT TRUYỀN DẪN CỦA KHÍ NÉN
2.1. Các phương trình tính tốn dịng chảy khí nén

2.1.1. Phương trình trạng thái
Giả thiết khí nén trong hệ thống truyền động khí nén gần như là khí lý tưởng.
Phương trình trạng thái nhiệt tổng qt của khí nén:
P.V = m.R.T.
Trong đó: P: Áp suất tuyệt đối [bar].
V: Thể tích [m3].
m: Khối lượng [kg].
R: Hằng số khí. [J/kg.K].
T: Nhiệt độ Kelvin [K].
2.1.2. Phương trình dịng chảy
+ Phương trình dịng chảy liên tục:
Lưu lượng khí nén chảy trong đường ống từ vị trí 1 đến vị trí 2 là
khơng
đổi
,
ta
có
phương trình
dịng
chảy như sau:
Qv1 = Qv2 Hay: w1.A1 = w2.A2 = hằng số.
Trong đó:
Qv1, Qv2[m3]: Lưu lượng dịng chảy tại vị trí 1 và vị trí 2.
w1 [m/s]: Vận tốc dịng chảy tại vị trí 1.
7


w2 [m/s]: Vận tốc dịng chảy tại vị trí 2.
A1 [m2]: Tiết diện dịng chảy tại vị trí 1.
A2 [m2]: Tiết diện dịng chảy tại vị trí 2.

- Phương trình Becnully: Phương trình Becnully được viết như sau:
2

2

v1
p
v
p
 m.g.h  m. 1  m. 2  m.g.h  m. 2
2
2



m.

Trong đó: m.

v2
là động năng
2

m.g.h là thế năng
m.

p



 V . p là áp năng

g : gia tốc trọng trường
 : khối lượng riêng của khơng khí

p: áp suất tuyệt đối
v: vận tốc dịng khí
h: cột áp của cột chất khí ( với khí nén h = const)
Phương trình trên có thể viết lại như sau:

.g.h  p  w 2 .


2

 const

2.1.3. Phương trình lưu lượng khí nén qua khe hở hẹp
Lưu lượng khí nén qua khe hở hẹp được tính như sau:

qm   . . A.1.

2p

1

m / s
3

Trong đó:  : Hệ số lưu lượng

 : Hệ số giãn nở

A1[m2]: Diện tích mặt cắt của khe hở hẹp
p = p1 –p2: là độ chệnh áp suất trước và sau khe hở hẹp
1: khối lượng riêng của khơng khí
2.2. Các định luật cơ bản của dịng chất khí
2.2.1. Định luật pascal
8


F= 5
kg

Tác dụng lên diện
tích A = 2cm2
Tạo ra áp suất
p= 2,5kgf/m2

Diện tích đáy = 100 cm2
Lực = 250kgf

Diện tích bình = 1,5 cm2
Lực = 37.500kgf

Hình 1. Mơ tả định luật pascal

Áp suất trong chất lỏng kín có thể được xem là đồng nhất trong toàn bộ hệ
thống, thực tế có sự chênh lệch do áp lực cột nước ở những độ cao khác nhau.
Nhưng thường không đáng kể so với áp suất vận hành hệ thống, áp suất bằng nhau
này gọi là định luật pascal.

Trên (hình 1) với lực 5 kgf tác dụng vào piston diện tích 2cm2, lực này tạo
ra áp suất 2,5 kgf/cm2 tại mọi điểm trong chất lỏng và tác dụng lực bằng nhau lên
khắp diện tích vách hệ thống.
Lực tác dụng lên vách bình: F = P.A
Giả sử đáy bình bên trái có diện tích 100cm2, tổng lực tác dụng lên đáy bình
là 250 kgf. Nếu diện tích đỉnh bình bên phải là 150.000 cm2 thì lực hướng lên
trên bình bên phải rất lớn là 37500 kgf.
Vì vậy, có thể dùng dịng chất lỏng kín để khuếch đại lực. Đối với khí nén
trong bình kín ở trạng thái ổn định có thể áp dụng tương tự.
2.2.2. Lưu lượng lưu chất
Hệ thống truyền động khí nén liên quan với dòng lưu chất đi qua ống.
Lưu lượng lưu chất thường có 3 định nghĩa:
-Lưu lượng thể tích: được dùng để đo thể tích lưu chất đi qua một điểm
trong một đơn vị thời gian. Nếu chất lỏng là chất khí có thể nén được, nhiệt
độ và áp suất phải được định rõ hoặc lưu lượng được tiêu chuẩn hóa với nhiệt
độ và áp suất chuẩn. Lưu lượng thể tích là số đo thơng dụng trong điều khiển
9


quá trình.
- Lưu lượng khối: đo khối lượng lưu chất đi qua một điểm trong một đơn
vị thời gian.
- Lưu tốc (tốc độ lưu động): đo tốc độ thẳng qua một điểm đo. Lưu tốc là đại
lượng rất quan trọng khi thiết kế hệ thống thủy lực và khí nén.
Trên hình 2 minh họa các dạng lưu động của lưu chất, với vận tốc lưu động đủ
thấp, dòng chảy êm và thẳng với vận tốc thấp ở vách và cao nhất tại tâm ống,
trạng thái này được gọi là chảy tầng.

Chảy tầng

Chảy rối

Hình 2. Mơ phỏng dịng chảy mơi chất

Khi vận tốc lưu động tăng lên, các cuộn xoáy bắt đầu hình thành cho
đến khi vận tốc đủ lớn sẽ xuất hiện các dịng chảy rối hồn tồn, lúc này vận
tốc lưu động gần như đồng nhất qua mặt cắt ống, trạng thái này gọi là chảy
rối.
2.2.3. Định luật chất khí
Trong thực tế, chất lỏng được dùng trong hệ thống thủy lực có thể được xem
là khơng nén được và không nhạy với sự thay đổi nhiệt độ. Trong khi đó chất khí
trong hệ thống khí nén rất nhạy với sự thay đổi nhiệt độ và áp suất, được xác
định bằng các định luật chất khí.
Trong các biểu thức, áp suất được xem là áp suất tuyệt đối, nhiệt độ
là độ K, chẳng hạn nếu lấy một lít khơng khí ở áp suất khí quyển và 200C được
nén đến áp suất đo là 3at, nghĩa là áp suất đầu là 1at và nhiệt độ là 293K, áp
suất cuối là 4at (tuyệt đối).
Áp suất và thể tích quan hệ theo định luật Boyle (hình 3), với thể
tích khí V1 ở áp suất P1 được nén đến thể tích V2 kết quả áp suất sẽ tăng lên P2
P1.V1= P2.V2

V1P1

V2P2

10


Hình 3. Mơ tả định luật Boyle

Nhiệt độ của chất khí được xem là khơng đổi trong suốt q trình nén. Sự
giảm áp suất sẽ dẫn đến tăng thể tích và ngược lại.
Trong thực tế, chất khí khi nén ln kèm theo sự tăng nhiệt độ và sự giảm
áp suất sẽ làm cho nhiệt độ giảm xuống. Nếu tăng nhiệt độ từ T1 đến T2 sẽ làm áp
suất tăng từ P1 đến P2 do đó.
P1/T1=P2/T2
Từ đó có thể suy ra biểu thức tổng quát:

P1 .V1 P2 .V2

T1
T2

Trong đó : P1, V1, T1 là các điều kiện đầu
P2, V2, T2 là các điều kiện cuối
3. NHẬN DẠNG CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG KHÍ NÉN
3.1. CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN
3.1.1. Cơ cấu chấp hành
Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khí nén thành năng
lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành có thể thực hiện chuyển động thẳng (xilanh)
hoặc chuyển động quay (động cơ khí nén).
*Ký hiệu một số xilanh, động cơ khí nén thường gặp:
- Xilanh tác dụng đơn (tác dụng một chiều)

- Xilanh tác dụng hai chiều (tác dụng kép)

- Xilanh tác dụng hai chiều có cơ cấu giảm chấn khơng điều chỉnh được

11

- Xilanh tác dụng hai chiều có cơ cấu giảm chấn điều chỉnh được

- Xilanh quay bằng thanh răng

- Động cơ khí nén 1 chiều, 2 chiều

3.1.2. Van đảo chiều
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dịng năng lượng bằng cách đóng,
mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng của dòng năng lượng.
a. Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều

Hình 6: Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều

Khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12), thì cửa (1) bị chặn và cửa (2)
12


nối với cửa (3). Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12) (khí nén), lúc này nịng
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 tạc dụng của lực
lị xo, nịng van trở về vị trí ban đầu.
b. Ký hiệu van đảo chiều
Chuyển đổi vị trí của nịng van được biểu diễn bằng các ô vuông liền nhau
với các chữ cái 0, a, b, c, ... hay các số 0, 1, 2, ...
a

o

a

b

b

Vị trí "0" được ký hiệu là vị trí, mà khi van chưa có tác động của tín
hiệu ngồi vào. Đối với van có 3 vị trí, thì vị trí giữa là vị trí "0", cịn đối với
van có 2 vị trí, thì vị trí "0" có thể là a hoặc b, thường vị trí b là vị trí "0".
Cửa nối van được ký hiệu như sau:
Theo t/c ISO5599
Cửa nối với nguồn khí

Theo t/c ISO1219

1

P

Cửa nối làm việc

2, 4, 6, ...

A, B, C, ...

Cửa xả khí

3, 5, 7, ...

R, S, T, ...

Cửa nối với tín hiệu điều khiển

12, 14, ...

X, Y, ...

Bên trong ô vuông của mỗi vị trí là các đường thẳng có hình mũi tên, biểu
diễn hướng chuyển động của dịng khí qua van. Trường hợp dòng bị chặn, được
biểu diễn bằng dấu gạch ngang.

Hình 7. Ký hiệu các cửa của van đảo chiều

* Một số van đảo chiều thường gặp:
13


Hình 8. Các loại van đảo chiều

c. Các tín hiệu tác động
Nếu ký hiệu lị xo nằm ngay phía bên phải của ký hiệu của van đảo
chiều, thì van đảo chiều đó có vị trí "0". Điều đó có nghĩa là chừng nào chưa có
tác dụng vào nịng van, thì lị xo tác động giữ vị trí đó.
Tác đơng phía đối diện của van, ví dụ: tín hiệu tác động bằng cơ, bằng khí
nén hay bằng điện giữ ơ vng phía trái của van và được ký hiệu "1'.
+ Tín hiệu tác động bằng tay

14


+ Tín hiệu tác động bằng cơ

+ Tín hiệu tác động bằng khí nén

+ Tín hiệu tác động bằng nam châm điện

15


d. Van đảo chiều có vị trí "0"
Van đảo chiều có vị trí "0" là loại van có tác động bằng cơ - lị xo lên nịng
van.
+Van đảo chiều 2/2:
Tín hiệu tác động bằng cơ -đầu dị. Van có 2 cửa P và R, 2 vị trí "0" và "1".
Vị trí "0" cửa P và R bị chặn.
Nếu đầu dị tác động vào, từ vị trí "0" van sẽ được chuyển đổi sang vị trí
"1", như vậy cửa P và R sẽ nối với nhau. Khi đầu dị khơng tác động nữa, thì van
sẽ quay trở về vị trí ban đầu (vị trí "0") bằng lực nén lị xo.

Hình 9. Van đảo chiều 2/2

+ Van đảo chiều 3/2:
- Tín hiệu tác động bằng cơ - đầu dị. Van có 3 cửa P, A và R, có 2 vị trí
"0" và "1". Vị trí "0" cửa P bị chặn. Cửa A nối với cửa R, nếu đầu dò tác động
vào, từ vị trí "0" van sẽ được chuyển sang vị trí "1", như vậy cửa P và cửa A sẽ
16


nối với nhau, cửa R bị chặn. Khi đầu dò khơng tác động nữa, thì van sẽ quay về vị
trí ban đầu (vị trí "0") bằng lực nén lị xo.

Hình 10. Van đảo chiều 3/2

- Ký hiệu: Tín hiệu tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ
- Tại vị trí "0" cửa P bị chặn, cửa A nối với R. Khi dịng điện vào cn dây,
pittơng trụ bị kéo lên, khí nén sẽ theo hướng P1, 12 tác động lên pittông phụ,
pittông phụ bị đẩy xuống, van sẽ chuyển sang vị trí "1", lúc này cửa P nối với A,
cửa R bị chặn. Khi dòng điện mất đi, pittơng trụ bị lị xo kéo xuống và khí nén ở
phần trên pittơng phụ sẽ theo cửa Z thốt ra ngồi.

Hình

11.
Van
đảo
chiều
châm điện qua van phụ trợ

3/2

tác

động

bằng

nam

+ Van đảo chiều 4/2:
17

+ Tín hiệu tác động bằng tay - bàn đạp
+ Tín hiệu tác động trực tiếp bằng nam châm điện
Tại vị trí "0" cửa P nối với cửa B, cửa A với R. Khi có dịng điện vào cuộn
dây, van sẽ chuyển sang vị trí "1", lúc này cửa P nối với cửa A, cửa B nối với
cửa R.

+ Van đảo chiều 5/2
- Tín hiệu tác động bằng cơ - đầu dị
Ký hiệu:

Tại vị trí "0" cửa P nối với cửa B, cửa A nối với R và cửa S bị chặn. Khi
đầu dò tác động, van sẽ chuyển sang vị trí "1", lúc này cửa P nối với cửa A, cửa B
nối với cửa S và cửa R bị chặn.
- Tín hiệu tác động bằng khí nén
Tại vị trí "0" cửa P nối với cửa A, cửa B nối với R và cửa S bị chặn. Khi
dịng khí nén Z tác động vào, van sẽ chuyển sang vị trí "1", lúc này cửa P nối với
cửa B, cửa A nối với cửa S và cửa R bị chặn.
e. Van đảo chiều khơng có vị trí "0"
Van đảo chiều khơng có vị trí "0" là van mà sau khi tín hiệu tác động lần
cuối lên nịng van khơng cịn nữa, thì van sẽ giữ ngun vị trí lần đó, chừng
nào chưa có tác động lên phía đối diện nịng van. Ký hiệu vị trí tác động là a,
b, c, ...
Tín hiệu tác động lên nịng van có thể là:
18


* Tác động bằng tay, bàn đạp.
* Tín hiệu tác động bằng dịng khí nén điều khiển đi vào hay đi ra từ 2 phía
của nịng van.

* Tín hiệu tác động trực tiếp bằng điện từ hay gián tiếp bằng dịng khí nén
đi qua van phụ trợ. Loại van này được gọi là van đảo chiều xung, vì vị trí của van
được thay đổi khi có tín hiệu xung tác động lên nịng van.
+ Van đảo chiều 3/2
Tín hiệu tác động bằng tay, được ký hiệu:
Khi ở vị trí a, cửa P nối với cửa A và cửa R bị chặn. Vị trí b, cửa A nối với
cửa R và cửa P bị chặn.

+ Van xoay đảo chiều 4/3
Tín hiệu tác động bằng tay, được ký hiệu:
Nếu vị trí xoay nằm tại vị trí a, thì cửa P nối với cửa A và cửa B nối với
R. Vị trí xoay nằm tại vị trí b, thì các cửa nối A, B, P, R đều bị chặn. Vị trí
xoay nằm tại vị trí c, thì cửa P nối với B và cửa A nối cửa R.

+ Van đảo chiều xung 4/2
Tín hiệu tác động bằng dịng khí nén điều khiển đi ra từ 2 phía nịng van.
Khi xả cửa X, nịng van sẽ dịch chuyển sang vị trí b, cửa P nối với với cửa
A và cửa B nối với cửa R. Khi cửa X ngừng xả khí, thì vị trí cửa nịng van vẫn
nằm ở vị trí b cho đến khi có tín hiệu xả khí ở cửa Y.

19


3.1.3. Van chặn
Van chặn là loại van chỉ cho lưu lượng khí đi qua một chiều, chiều
ngược lại bị chặn. Van chặn gồm các loại sau:
- Van một chiều
- Van logic OR
- Van logic AND
- Van xả khí nhanh.

a. Van một chiều
Van một chiều có tác dụng chỉ cho lưu lượng khí đi qua một chiều. Ký hiệu:

b. Van logic OR
Van logic OR có chức năng là nhận tín hiệu điều khiển ở những vị trí khác
nhau trong hệ thống điều khiển.
Ký hiệu:

Khi có dịng khí nén qua cửa P1, sẽ đẩy pittông trụ của van sang phải, chắn
cửa P2 . P1 nối với cửa A và ngược lại.
c. Van logic AND
Van logic AND có chức năng là nhận tín hiệu điều khiển cùng một lúc ở
những vị trí khác nhau trong hệ thống điều khiển.
20


Ký hiệu:

Dịng khí qua P1 thơng P2 bị chặn. Ngược lại dịng khí qua P2 thơng P1 bị
chặn. Nếu dịng khí đồng thời qua thơng P1, P2 cửa A sẽ nhận được tín hiệu
thơng
khí qua A.
d. Van xả khí nhanh
Van xả khí nhanh thường lắp ở vị trí gần cơ cấu chấp hành (pittơng), có
nhiệm vụ xả khí nhanh ra ngoài.
Ký hiệu:

3.1.4. Van tiết lưu
Van tiết lưu dùng để điều chỉnh lưu lượng dịng khí.
a. Van tiết lưu có tiết diện khơng thay đổi

Ký hiệu:

b. Van tiết lưu có tiết diện thay đổi
Ký hiệu:

21


c. Van tiết lưu một chiều
Ký hiệu:

3.1.5 Van điều chỉnh thời gian
a. Rơle thời gian đóng chậm

Khí nén qua van một chiều, cần thời gian t1 để làm đầy bình chứa, sau
đó tác động lên nịng van đảo chiều, van đảo chiều chuyển đổi vị trí, cửa P nối với
cửa A.
b. Rơle thời gian ngắt chậm

22


Rơle thời gian ngắt chậm, nguyên lý, cấu tạo cũng tương tự như rơle
thời gian đóng chậm, nhưng van tiết lưu một chiều có chiều ngược lại.
3.1.6. Van chân khơng
Van chân khơng là cơ cấu có nhiệm vụ hút và giữ chi tiết bằng lực chân
không, chân không được tạo ra bằng bơm chân không hay bằng nguyên lý ống
venturi.
Ký hiệu:

Ta có lực hút chân khơng:

Trong đó:

F - lực hút chân khơng (N);
D - đường kính đĩa hút (m);
pa - áp suất khơng khí ở đktc (N/m2);
pu - áp suất chân không tại cửa U (N/m2).
Lực F phụ thuộc vào D và pu.

3.2. NHẬN DẠNG CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG KHÍ NÉN
3.2.1. Máy tháo lắp bu lơng

23


Hình 4 : Máy tháo lắp bu lơng

24


SƠ ĐỒ CẤU TẠO

25