Gia công
Khí nén quan trọng như thế nào? ưu nhược điểm khí nén.
Đặc trưng của thiết bị khí nén
Ưu điểm
– Số lượng: Khí có sẵn ở khắp nơi có thể nén với số lượng vô hạn.
– Vận chuyển: Dễ dàng trong các đường ống với một khoảng cách nhất định. Không cần đường ống dẫn khí về vì khí được thoát ra ngoài môi trường sau khi đã sử dụng.
– Lượng lưu trữ: Máy nén khí không nhất thiết phải hoạt động liên tục, khí nén có thể dược lưu trữ trong các bình chứa được nắp nối trong hệ thống ống dẫn để cung cấp cho việc sử dụng khi cần thiết.
– Nhiệt độ: Không khí ít thay đổi theo nhiệt độ.
– Tính sạch sẽ: Khí nén luôn sạch ngay cả trong trường hợp là dòng chảy trong các đường ống hay là trong các thiết bị, không có nguy cơ gây bẩn. Tính chất này rất cần thiết trong các ngành công nghiệp chuyên biệt như công nghiệp thực phẩm, vải sợi và thuộc da.
– vể cấu tạo các trang thiết bị: Đơn giản nên rẻ tiền.
– về vận tốc: Không khí nén là một dòng chảy làm việc có tốc độ lớn, cho phép đạt được tốc độ làm việc rất cao (vận tốc làm việc các xy-lanh khí nén thường từ 1-2m/p, cá biệt có thể đạt được đến 5m/p).
– vể tính điểu chỉnh: Vận tốc và lực của những thiết bị sử dụng khí nén được điều chỉnh một cách vô cấp.
– vể sự quá tải: Các công cụ và các thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng cho đến khi dừng lại hoàn toàn, cho nên sẽ không xảy ra tình trạng quá
tải.
Để phân định một cách cặn kẽ các lĩnh vực áp dụng kỹ thuật khí nén, cần phải biết đến các đặc điểm quan trọng sau:
– Cách sử lý: Không khí nén phải được chuẩn bị sao cho không chứa bụi bẩn, tạp chất hay nước vì chúng gây ăn mòn cho các phần tử khí nén.
– Tính chịu nén: Không khí có tính nén được cho phép thay đổi và điều chỉnh vận tốc của pít-tông.
– Độ lớn lực tác dụng: sử dụng không khí nén sẽ không kinh tế nếu chưa đạt một công suất nhất định.
+ Áp suất làm việc thường được chấp nhận khoảng 7 bars.
+ Độ lớn lực được giới hạn từ 20000-30000N (2000-3000kp),còn phụ thuộc vào vận tốc và hành trình.
+ Tốc độ có thể điều chỉnh trong dải rộng.
+ Độ phản ứng nhanh (khoảng từ 5 – 500mm/s).
– Sự thoát khí: Khi khí nén xả tạo âm thanh gây ồn, nhưng do có các bộ phận hãm nhanh gắn ở từng đường thoát nên vấn đế này đã được giải quyết.
– Giá thành: Không khí nén là một nguồn năng lượng dổi dào, đơn giản và sẵn có nên hệ thống sử dụng có giá thành rẻ.
Khuyết điểm
Khi không khí bị nén, hơi nước sẽ bị sinh ra và nếu hơi nước không được tách ra thì có thể làm cho bụi và phế liệu rơi vào.
So sánh với các thiết bị hơi nước
– Áp lực của không khí trong thời gian làm việc nhỏ hơn 1/10 – 1/30 áp lực của hơi nước nên đầu ra nhỏ hơn 3 lần.
– Trong trường hợp hơi nước bị rò rỉ ra ngoài cần phải ngăn chặn tình trạng này và không để nước rò rì ra ngoài mà phải quay về thùng chứa.
– Nhiệt độ môi trường trong quá trình hoạt động là từ 30 – 60°C đối vởi thiết bị hơi nước, còn 50 – 60°C đối với thiết bị khí nén.
Các thành phần của hệ thống khí nén
Tên và chức năng của các thành phần
– Nén khí: Nén khí để tạo ra khí nén, có 2 kiểu nén khí: kiểu đỉnh vít và kiểu pít-tông.
– Sau khi làm mát: Không khí được nén lại ở dạng hơi để làm mát các bộ phận của máy.
– Bộ lọc chính: Bộ lọc chính gồm có đầu lọc, nó sẽ lọc sạch bụi bẩn, nước và bình dầu sẽ được làm mát bằng khí nén.
– Bộ phận làm khô: Dùng làm lạnh khí nén không khí và để sản xuất ra khí nén khô bằng cách chuyển đổi các bình chứa hơi trong khí nén thành dạng nước và di chuyển chúng.
Có 3 cách làm khô là: Cách làm lạnh, cách hấp thụ, cách dùng hợp chất sợi cao phân tử.
(1) Đầu lọc: Đầu lọc dùng để lọc bụi ra khỏi khí nén hoặc đầu ống.
(2) Thiết bị điều chỉnh: Thiết bị điểu chỉnh dùng để điều chỉnh áp suất của khí nén đến giá trị mong muốn.
(3) Bộ tra dầu: Dùng để cấp dầu cho bộ phận trượt và bộ nén khí bằng cách trộn hơi nước trong bộ tra dầu và khí nén.
(4) Van điều chỉnh: Van điều chỉnh dùng để thay đổi hướng chuyển động của khí nén.
(5) Van điều chỉnh tốc độ: Van điều chỉnh tốc độ điều chỉnh tốc độ thực tế bằng cách thay đổi chuyển động của không khí.
(6) Pít-tông, xy-lanh công tác hành trình.
Bộ phận khác: Bộ phận giảm thanh làm giảm độ ổn.
Cần phải thường xuyên bảo dưỡng và kiểm tra thiết bị hơi nước và thiết bị khí nén:
(1) Kiểm tra cấu trúc và hoạt động của các thiết bị.
(2) Chẩn đoán, kiểm tra những hỏng hóc.
(3) Kiểm tra nguyên nhân gây ra hỏng hóc.
Khi xảy ra tình trạng quá tải cần xử lý theo trình tự sau:
(1) Dừng máy ngay.
(2) Dừng bộ phận hơi và nén và kiểm tra áp suất.
(3) Không sử dụng dụng cụ để thay đổi.
(4) Đặt điểm đầu.
(5) Tháo các chi tiết trong các bộ phận lớn.
(6) Khi dùng dụng cụ, phải kéo chúng về phía trước.
Đầu lọc
Khí nén được đưa từ ngoài vào có rất nhiều thành phần, đầu lọc có tác dụng lọc bỏ những tạp chất trong khí nén và lọc những bụi bẩn trong van điện từ và xy lanh.
Nguyên tắc hoạt động:
1. Khí được cấp từ bộ phận nén đi qua đường dẫn trên đầu lọc.
2. Đường xoắn ốc được sinh ra bằng bộ phận hắt gió trên đầu lọc bằng hiện tượng khí xoáy và vật liệu nặng hơn không khí sẽ bị đẩy ra ngoài bằng lực li tâm và được tích lại dưới đáy bình ở dạng hơi.
3. Những mẩu phế liệu sẽ được chuyển ra ngoài cùng với không khí qua đầu lọc
4. Van hơi dùng để thay đổi các tạp chất. Có 2 loại van hơi: van tự động và van không tự động.
Bảo dưỡng và kiểm tra đẩu lọc khí nén
1. Trong trường hợp nó được sản xuất từ Policarbonate và rửa bằng hợp chất hoà tan hoặc yếu hơn có thể là nguyên nhân của sự phá huỷ, nên cần phải rửa nó bằng hợp chất vô tính.
2. Thay đổi bộ phận điều chỉnh hơi nước.
3. Kiểm tra các lỗ thủng từ van hơi.
Sự hỏng hóc của đầu lọc và bộ điểu chỉnh áp lực khí
Hiện tượng: Do áp suất khí quyển tăng làm cho chảy nước. Máy có các lỗ thủng không khí vào phần chia.
Nguyên nhân: Yếu tố do máy lọc không khí. Lau dọn vệ sình máy.
Biện pháp khắc phục: Kiểm tra hệ thống lọc khí và bộ điều chỉnh áp lưc khí. Lau rửa sạch.
Đặc tính của các yếu tố đầu lọc
Nói chung các yếu tố đầu lọc có thể giữ lại được 95% hoặc nhiều hơn các tạp chất từ bên ngoài trong khoảng 5 Lim hoặc lớn hơn và các chi tiết đầu lọc còn có thể bắt giữ những bụi có kích thước khoảng từ 10pm – 1ụm. Đầu lọc hoạt động để lọc khí nén chính từ nguồn khí khoảng 44pm.
Van điều chỉnh áp suất
Để điều chỉnh khí nén, áp suất của khí nén từ bộ phận nén khí sẽ bị giảm tuỳ theo từng ứng dụng. Ở đây chỉ đề cập đến vấn đề làm giảm áp suất bằng
van điện từ.
Quá trình hoạt động:
1. Quay vô lăng điều khiển, điều chỉnh sự thay đổi (co giãn, đàn hồi) là quá trình nén. Lực của quá trình co giãn truyền qua màng ngăn và thanh trục đến thân van, do đó đường đi qua được mở.
2. Không khí theo vào từ khe hở (cỡ nhỏ) và áp suất loại vừa nằm phía trên bề mặt của màng ngăn. Màng ngăn sinh ra lực để chống lại lò xo điều chỉnh
3. Khi lực tác động lên bề mặt của màng ngăn để thắng lực điều chỉnh lò xo, đặt độc lập các thanh trục và thân van để ngăn luồng khí đi qua.
4. Luồng khí đi từ mặt đầu bị khoá lại và áp suất tăng lên ở bể mặt thứ 2 thay đổi từ lỗ tâm giảm đến áp suất.
5. Khi áp suất ở bể mặt 2 bị giảm và cân bằng với lực lò xo. Đường đi giữa mặt thứ nhất và mặt thứ 2 và lỗ tâm giảm bị đóng và áp lực trên bề mặt 2 bị giảm xuống bằng lực lò xo.
Bảo dưỡng và kiểm tra bộ phận điều chỉnh
(1) Van điều chỉnh áp suất luôn luôn đặt ở đẩu của bộ điều chỉnh để ngăn chặn sự quá tải và điểu chỉnh lưu lượng, bộ điều chỉnh bị ảnh hưởng của tác động bên ngoài.
(2) Lỗ hở ngay lập tức có thể xuất hiện từ bộ điều chỉnh trong khi hoạt động bình thường.
Sự cố của bộ điều chỉnh và bộ đo lường
Bộ tra dầu
Trong quá trình máy làm việc dầu không tránh khỏi nhiễm bẩn, chất bẩn từ ngoài vào hoặc do các chất bẩn do máy tạo nên, chúng sẽ làm kẹt khe hở, các tiết diện chảy có kích thước nhỏ trong các cơ cấu dầu ép gây ảnh hưởng đến dòng chảy dẫn đến ảnh hưỏng các chuyển động, hư hỏng hàng loạt các chi tiết máy trong hệ thống dầu ép và các máy công cụ khác dùng dầu bôi trơn cần phải có các bộ phận lọc dầu để ngăn ngừa chất bẩn lẫn vào trong
dầu.
– Bộ lọc dầu thường được đặt ở đường hút của bơm, cũng có trường hợp đặt thêm 1 bộ ở cửa ra để lọc 2 lần làm cho dầu tinh khiết hơn. – Van đổi chiều và xy-lanh trong thiết bị khí nén có tốc độ di chuyển cao.
Các chi tiết tiếp tục hoạt động được trong khoảng thài gian dài và cũng đòi hỏi phải tra một lượng dầu thích hợp. Thiết bị khí nén sử dụng khí áp lực, tạo ra chúng và cấp vào bộ tra dầu từ bên ngoài là rất khó. Bởi vậy, bộ tra dầu dùng để trộn dẩu với không khí.
Phân loại: Căn cứ vào kết cấu của bộ lọc và tính chất yêu cầu lọc mà người ta chia ra làm các loại sau:
– Bộ lọc lưới.
– Bộ lọc lá.
– Bộ lọc giấy.
– Bộ lọc nỉ.
– Bộ lọc nam châm.
Ta lần lượt xét các bộ lọc thường dùng:
(1) Bộ lọc lưới: Bộ lọc lưới là bộ lọc đơn giản nhất nó gồm có khung cứng căng một tấm lưới bằng các dây đồng đan lỗ nhỏ. Dầu từ bể dầu đi qua lưới mắt cá vào trong bộ lọc để vào ống hút vào bơm.
(2) Bộ lọc giẩy: Ở những hệ thống dầu ép cẩn có độ sạch của dầu cao phải dùng bộ lọc có màng lọc bằng giấy hoặc nỉ, dạng loại bộ lọc này có thể lọc cả chất bẩn có kích thước tới 0,005mm hay 0,002mm. Bộ lọc giấy nỉ, dạng thường có kết cấu như nhau trên khung cứng được cân bằng lò xo. Một giấy lọc 2 tạo thành những mặt lượn sóng để tăng tiết diện lọc. Bộ lọc giấy có thể lọc từ 10-120 lít/phút với áp suất tới 210 kg/cm2 .
(3) Bộ lọc lá: Là bộ lọc dùng cả tấm thép lá để lọc dầu, là loại dùng rộng rãi nhất trong hệ thống dầu ép.
Cấu tạo:
– Các lá thép hình tròn.
– Những lá thép hình sao được lắp xen kẽ đổng tâm trên một trục, giữa các cặp lá thép lắp thêm mảnh thép trên trục có tiết diện vuông. Dầu theo cửa vào bộ lọc qua các khe hở được tạo lên bởi tấm thép vào các lỗ theo dọc trục ra cửa ra. Những chất bẩn kích thước lớn hơn khe hở các tấm thép bị chăn lại.
– Khi quay trục chính làm quay toàn bộ khổi lá thép sẽ cạo sạch các chất bẩn trên tấm lá thép đưa ra ngoài tập trung vào đáy bộ lọc, tháo nút ỏ đáy đưa chất bẩn ra ngoài.
– Số các tấm lá thép thường dùng trong mỗi bộ là 1000-2000 lá, tuỳ thuộc vào lưu lượng dẩu cần lọc. Nếu lưu lượng lớn tấm lá thép cần lớn.
– Ngoài bầu lọc trong hệ thống dầu ép còn các linh kiện phụ như: cổ nút ống dẫn dầu và bể lọc dầu. ống dẫn dầu phụ thuộc vào lưu lượng nhỏ hay lớn mà sử dụng loại nhỏ hay lớn.
– Bể dầu cũng chia các ngăn và từng ngăn đó có thông với nhau theo kiểu đập tràn và có tác dụng lọc ngay trong bể, phương pháp lọc lắng đọng này chỉ để cho các bụi bẩn lớn hoặc phôi cắt gọt rơi vào bể dầu.
Quá trình hoạt động:
1. Cấp dầu sử dụng luôn luôn được giữ không có không khí.
2. Thông thường áp suất khác nhau khi khí nén đi qua có thể thay đổi thông qua van điều tiết. Bộ tra dầu trong trường hợp được nâng lên thông qua đầu ống vận chuyển sau đó dầu sẽ rơi nhỏ giọt từ đầu ống nhỏ xuống bộ điều tiết.
3. Bộ điều tiết sẽ hoạt động tuỳ theo số lượng của luổng khí được cung cấp.
Bảo dưỡng và kiểm tra bộ tra dầu
(1) Từ bộ tra dầu trên đến luồng khí trên mặt ngoài của ống và các chi tiết nên để khoảng cách ngắn (khoảng 5m hoặc nhỏ hơn).
(2) Đặt bộ tra dầu ở vị trí dễ dàng để tra cho các bộ phận.
Kiểm tra luồng khí yêu cầu nhỏ nhất để nhỏ trong bộ tra dầu.
(3) Kiểm tra luồng khí yêu cầu nhỏ nhất để nhỏ trong bộ tra dầu.
(4) Dung tích của một lần dầu rơi xuống là 0,02 cc.
(5) Thêm dầu VG32 vào bộ tra. Loại này dùng dầu trục, vòng O trên van đổi chiều có thể bị uốn cong.