Nói chung, một van không thể tự điều khiển một quá trình, vì vậy chúng cần một người vận hành đặt chúng để điều khiển một biến quá trình. Cần phải có một thiết bị đặc biệt như thiết bị truyền động để vận hành van từ xa & tự động để di chuyển chúng. Thiết bị truyền động là một loại thiết bị được sử dụng để làm cho một cái gì đó hoạt động hoặc chuyển động. Bộ truyền động có sẵn trong ba loại được xác định theo nguồn năng lượng của chúng và được sử dụng trong các ngành công nghiệp như Điện, Thủy lực & Khí nén. Vì vậy, bài viết này thảo luận tổng quan về thiết bị truyền động khí nén - làm việc và các ứng dụng của chúng.
Thiết bị truyền động khí nén là gì?
Định nghĩa thiết bị truyền động khí nén là; một loại thiết bị truyền động được sử dụng để thay đổi năng lượng ở dạng khí nén thành chuyển động. Có nhiều nhà sản xuất khác nhau cung cấp các dạng khác nhau của bộ truyền động khí nén, trong đó một số bộ truyền động chuyển năng lượng của khí nén thành chuyển động thẳng & một số bộ truyền động chuyển thành chuyển động quay. Các thiết bị truyền động này có nhiều tên gọi khác nhau trong ngành như xi lanh khí, thiết bị truyền động khí & xi lanh khí nén.
Thiết bị truyền động khí nén hoạt động như thế nào?
Thiết bị truyền động khí nén chủ yếu phụ thuộc vào một số dạng khí có áp suất như khí nén đi vào buồng để tạo áp suất. Một khi không khí này tạo đủ áp suất so với áp suất khí quyển bên ngoài, thì nó dẫn đến chuyển động động học có kiểm soát của một thiết bị như bánh răng hoặc piston. Vì vậy, chuyển động kết quả này là chuyển động tròn hoặc theo đường thẳng. Các thiết bị truyền động này là một trong những thiết bị cơ khí được sử dụng thường xuyên trong một loạt các ngành công nghiệp hiện nay khi khí nén được chuyển hóa thành năng lượng được kiểm soát và lặp lại cực kỳ hiệu quả và đáng tin cậy.
Xây dựng và làm việc thiết bị truyền động khí nén
Bộ truyền động khí nén được cấu tạo bằng cách sử dụng các thành phần khác nhau như lò xo, máy nén, bình chứa, màng ngăn và van. Sơ đồ sau thể hiện cấu tạo của một thiết bị truyền động khí nén. Để điều khiển hệ thống này, năng lượng của chất lỏng được thay đổi thành cơ học. Trong hệ thống này, không khí trong lành được nén qua máy nén và không khí này chỉ được lưu trữ trong bình chứa.
Ở đây, một van điều khiển lưu lượng được sử dụng để điều khiển hướng không khí và tốc độ dòng chảy của nó. Bộ phận lò xo trong bộ truyền động này xử lý luồng không khí từ nơi này đến nơi khác và cũng cung cấp một hành trình hồi hướng về phía pít-tông.
Lúc đầu, van điều khiển sẽ mở và màng ngăn được kéo lên nhờ tác động của lò xo khi cần cấp khí. Sau đó, không khí được hút từ bầu khí quyển, nó được lọc bởi một bộ lọc và được đưa đến máy nén. Bây giờ, máy nén sẽ nén không khí và tăng mức áp suất.
Ở đây chúng ta phải nhận thấy rằng, khi mức áp suất không khí tăng lên thì nhiệt độ của không khí cũng tăng lên. Do đó, máy làm mát không khí được sử dụng để giữ nhiệt độ ở một phạm vi khiêm tốn. Sau đó, không khí có áp suất được lưu trữ đơn giản trong một bể chứa để có thể duy trì mức áp suất. Ngoài ra, không khí có áp này trong hệ thống áp dụng năng lượng cho màng ngăn của thiết bị truyền động khí nén. Một khi lực vượt qua lực của lò xo do không khí có áp suất thì nó sẽ giữ màng ngăn ở trên cùng để làm cho màng ngăn di chuyển xuống dưới để đóng van điều khiển.
Khi áp suất cung cấp không khí tăng lên, màng ngăn di chuyển liên tục theo hướng đi xuống và điều này sẽ đóng van điều khiển hoàn toàn tại một điểm cụ thể. Tương tự như vậy, một khi áp suất cung cấp không khí giảm, thì lực tác dụng lên màng ngăn của lò xo sẽ thắng lực do lực cung cấp. Điều này có thể gây ra chuyển động theo hướng lên của màng ngăn để mở van điều khiển.
Ở đây, cũng cần lưu ý rằng vị trí của van điều khiển chủ yếu phụ thuộc vào áp suất của không khí. Do đó, việc đóng và mở van điều khiển có liên quan đến chuyển động của màng ngăn với áp suất của không khí.
Chúng ta biết rằng sau bộ điều khiển, các bộ truyền động sẽ cung cấp tín hiệu điều khiển để hành động ưu tiên diễn ra. Vì vậy áp suất không khí sẽ được thay đổi dựa trên tín hiệu điều khiển thu được & điều này làm thay đổi đồng thời vị trí của van điều khiển. Bằng cách này, cơ cấu chấp hành này hoạt động theo tín hiệu điều khiển nhận được & điều khiển quá trình.
Các loại thiết bị truyền động khí nén
Có nhiều loại thiết bị truyền động khí nén khác nhau như piston, cánh quay & lò xo, hoặc màng ngăn.
Thiết bị truyền động khí nén Piston
Loại thiết bị truyền động khí nén này sử dụng một piston bên trong một xi lanh. Chuyển động của piston có thể được gây ra bằng cách tác động ít hoặc nhiều lực lên một mặt của piston.
Bộ truyền động khí nén kiểu piston tác động đơn sử dụng lò xo trên một mặt & thay đổi lực sang mặt kia trong khi bộ truyền động khí nén kiểu piston tác động kép có áp suất không khí được áp dụng cho cả hai mặt của piston. Chuyển động thẳng của piston có thể được sử dụng trực tiếp để truyền động chuyển động thẳng, nếu không nó có thể được thay đổi thành chuyển động quay với bánh răng và thanh răng hoặc bố trí cơ học liên quan. Các bộ truyền động này được nhận biết đơn giản với đường kính của xi lanh và chiều dài của hành trình. Một thiết bị truyền động khí nén với một xi lanh lớn có khả năng tạo ra nhiều lực hơn.
Thiết bị truyền động khí nén cánh quay
Thiết bị truyền động khí nén kiểu cánh quay hoạt động đơn giản giống như thiết bị truyền động khí nén piston với hai buồng điều áp. Vỏ của thiết bị truyền động này có hình dạng giống cái nêm chứ không phải dạng hình trụ. Một cánh khuấy bao gồm một trục đầu ra chỉ đơn giản là phân chia hai khoang điều áp. Thay đổi mức độ chênh lệch trên cánh khuấy sẽ di chuyển trục đầu ra tương ứng trong suốt 90 độ chuyển động của nó.
Bộ truyền động khí nén lò xo / màng
Loại thiết bị truyền động khí nén này cần khí nén để đẩy một màng ngăn lên một tấm được chống lại bởi một lò xo. Khi áp suất giảm thì lò xo sẽ kéo lại màng ngăn. Vì vậy, bằng cách thay đổi lực, vị trí có thể đạt được. Loại cơ cấu chấp hành này có thể không mở / không đóng được khi không khí bị mất đi do lò xo đưa cơ cấu truyền động trở lại vị trí ngắt.
Ưu điểm và nhược điểm
Các ưu điểm của thiết bị truyền động khí nén s bao gồm những điều sau đây.
- Bộ truyền động khí nén cung cấp lực cao và tốc độ di chuyển nhanh khi được sử dụng trong các ứng dụng dựa trên điều khiển chuyển động tuyến tính.
- Các thiết bị truyền động này có độ bền cao.
- Chúng có độ tin cậy cao.
- Đây là những thiết bị được ưu tiên, nơi vệ sinh là điều cần thiết trong các ứng dụng.
- - Hiệu quả về chi phí.
- Chúng rất dễ bảo trì và cài đặt
- Chúng cực kỳ bền và có thể giảm chi phí cần thiết để duy trì hiệu suất của chúng.
- Các thiết bị truyền động này có dải nhiệt độ rộng từ 0 - 200 ° C.
- Đây là những chất nổ & chống cháy.
- Bộ truyền động khí nén có trọng lượng nhỏ hơn.
Các nhược điểm của thiết bị truyền động khí nén bao gồm những điều sau đây.
- Công suất o / p của bộ truyền động này nhỏ hơn bộ truyền động thủy lực.
- Các bộ phận bên trong máy không được bôi trơn vì sử dụng không khí như chất lỏng.
- Độ chính xác đầu ra tương đối thấp hơn trong các hoạt động dựa trên tốc độ thấp.
- Các bộ truyền động này hoạt động rất hiệu quả khi chúng được sử dụng cho các ứng dụng cụ thể.
- Chúng không được thực hiện tốt ở tốc độ thấp hơn.
- Khí nén cần chuẩn bị tốt
- Không khí có thể bị ô nhiễm do bôi trơn hoặc dầu làm giảm khả năng bảo trì của nó.
Các ứng dụng
Các ứng dụng của thiết bị truyền động khí nén bao gồm những điều sau đây.
- Thiết bị truyền động khí nén có thể áp dụng trong một loạt các ứng dụng như các lĩnh vực công nghiệp khác nhau và một số lĩnh vực ứng dụng của các thiết bị truyền động này là;
- Máy nén khí.
- Hàng không.
- Ứng dụng đường sắt.
- Đóng gói và máy móc sản xuất.
- Động cơ ô tô dễ cháy.
- Các thiết bị truyền động này thường được sử dụng trong các piston & buồng đánh lửa của xe chạy bằng xăng. Vì vậy, họ sử dụng quá trình đánh lửa bằng không khí và xăng để tạo ra năng lượng áp suất cuối cùng chuyển động pít-tông và chuyển năng lượng vào trục khuỷu của ô tô. Tuy nhiên, các thiết bị truyền động này chủ yếu phụ thuộc vào khí điều áp thông qua việc không đánh lửa để tạo ra lực cơ học ưa thích.
- Những loại thiết bị truyền động này cần thiết cho máy móc đóng gói & sản xuất, máy nén khí, ống dẫn thư và cả các thiết bị vận chuyển như máy bay & ứng dụng đường sắt.
Làm thế nào khí nén được sử dụng trong robot?
Nói chung, Pneumatics sử dụng khí điều áp để điều khiển các hệ thống vật lý. Chúng được sử dụng rộng rãi trên robot với khí nén để tạo ra chuyển động cơ học.
Cánh tay robot khí nén là gì?
Cánh tay robot khí nén hoạt động giống như bàn tay con người và nó bao gồm hai cánh tay cụ thể là; cánh tay trên và cẳng tay. Cánh tay trên là cố định với bản lề hỗ trợ cho đế xoay & được kích hoạt bằng xi lanh khí nén trong khi cẳng tay được cố định vào cánh tay trên bằng giá đỡ bản lề. Do đó cánh tay robot hoạt động giống như tay người sử dụng xi lanh khí nén.
Vì vậy, đây là tổng quan về thiết bị truyền động khí nén - làm việc với các ứng dụng. Các thiết bị truyền động này là các nguồn điều khiển chuyển động hiệu quả, có độ tin cậy cao và an toàn sử dụng khí hoặc không khí có áp để chuyển đổi năng lượng thành chuyển động thẳng hoặc chuyển động quay. Chúng đặc biệt thích hợp cho việc đóng và mở van thường xuyên và cũng được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp khác ở những nơi mà việc sử dụng điện có thể gây ra nguy cơ đánh lửa hoặc hỏa hoạn. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là những ví dụ về bộ truyền động là gì?
