5. Tổng kết

Phần 1 của bài viết sẽ giới thiệu các mục 1-2, các phần 3-5 còn lại sẽ được giới thiệu ở bài viết số 2. Nào chúng ta hãy cùng bắt đầu.

1. Cấu tạo của van điện tử tích hợp

 [Hình 1] dưới đây biểu thị sơ đồ mô hình của van điện từ đơn lẻ và van điện từ tích hợp (chỉ dùng cho mạch khí nén).

Hình 1. Cấu tạo của van điện từ (sơ đồ mô hình mạch khí nén)

Ở van điện từ đơn lẻ, mạch khí nén như sau: P (cổng cấp khí) → A, và B → EB (cổng xả khí).

Van điện từ tích hợp cũng có nguyên lý mạch khí nén tương tự, nhưng vì tích hợp nhiều van điện từ nên cổng P được phân nhánh để cấp khí cho từng van điện từ trong khối tích hợp.

Mỗi cổng EA/EB của các van được kết nối với nhau để tập hợp xả khí chung vể phía cổng xả EA và EB tương ứng.

Nếu số lượng van điện từ được gắn trên khối tích hợp tăng lên, một cổng P cung cấp khí nén sẽ là không đủ, nên cần 2 cổng để cung cấp.

Tương tự với phía cổng xả cũng nên tăng thành 2 cổng cho mỗi cổng EA/EB.

2. Hoạt động của khí nén trong van điện từ

Chúng ta sẽ xem xét dòng chảy khí nén khi van điện từ hoạt động.

Trong hầu hết các trường hợp, người ta thường dùng van điện từ 5 cổng để vận hành các thiết bị truyền động như xi lanh khí nén. Van điện từ này có 2 loại là loại “2 vị trí” với 2 vị trí chuyển đổi cho ống trượt và loại “3 vị trí” với với 3 vị trí chuyển đổi.

2.1. Trong loại van 5 cổng 2 vị trí

 [Hình 2] biểu thị van điện từ 5 cổng, 2 vị trí, khí nén được cung cấp từ cổng P sẽ luôn được kết nối tới một trong 2 cổng là cổng A hoặc cổng B. Vì thế, khi nhìn vào cơ cấu chấp hành, ta sẽ thấy luôn là trạng thái một trong hai cổng được gia áp.

Ở trạng thái này, dù chúng ta có thử dùng tay để di chuyển bộ phần đầu ra của cơ cấu chấp hành (chẳng hạn như trục của xi lanh khí nén) thì nó cũng sẽ không chuyển động.

Hình 2. Van điện từ 5 cổng 2 vị trí (2 cuộn dây điện từ)

2.2. Trong loại van 5 cổng 3 vị trí

Không giống như van 2 vị trí, van điện từ 5 cổng 3 vị trí có tồn tại thêm một vị trí trung lập, là vị trí mà khí nén cung cấp ở cổng P sẽ không được cung cấp đến cổng A hay cổng B.

Vì có 3 kiểu vị trí: P → A, trung lập và P → B. nên được gọi là loại van 3 vị trí.

2 vị trí P → A và P → B thì có cách thức hoạt động giống như van điện từ 2 vị trí, nhưng với vị trí trung lập thì có 3 loại kết nối cổng với trạng thái kết nối khác nhau là:

- Vị trí trung lập loại đóng toàn cổng (all ports blocked / closed center)

- Vị trí trung lập loại cấp khí (pressure center)

- Vị trí trung lập loại xả khí (exhausted center)

Chúng ta phân loại kết nối cổng ở vị trí trung lập dựa trên việc muốn cơ cấu chấp hành ở trạng thái gì khi xét van điện từ ở trạng thái OFF (tắt).

2.2.1. Trong loại van vị trí trung lập đóng toàn cổng (all ports blocked)

Đúng như cách gọi, đó là trạng thái tất cả các cổng đều bị đóng như trong [Hình 3] dưới đây.

Hình 3. Cấu tạo của van vị trí trung lập đóng toàn cổng

Khí nén cung cấp ở cổng P sẽ không được cung cấp đến cổng A hay cổng B.

Ngoài ra, các cổng A/B và EA/EB cũng không được kết nối với nhau.

Quan sát cơ cấu chấp hành, ta có thể thấy đây là trạng thái được tạo ra trong đó khí nén còn sót lại ở cổng A/B bị phong tỏa (chặn) lại. Ví dụ với xi lanh khí nén, nó sẽ dừng lại ở vị trí mà áp suất ở phần đầu và phần trục cân bằng nhau.

Nếu van điện từ bị OFF (tắt) do dừng khẩn cấp khi xi lanh đang vận hành, thì vì cổng ở một phía đang được gia áp, còn cổng ở phía còn lại đang xả khí, nên sẽ không dừng lại đột ngột ngay lập tức mà thường sẽ dừng chậm dần về phía áp suất thấp hơn.

2.2.2. Trong loại van vị trí trung lập cấp khí (pressure center)

 [Hình 4] cho thấy trạng thái cả P → A và P → B đều được kết nối và cả hai cổng A/B đều được gia áp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không có kết nối giữa cổng A và cổng B.

Hình 4. Cấu tạo của van vị trí trung lập cấp khí

Vì cả hai cổng A và B đều được gia áp, nên cơ cấu chấp hành sẽ chuyển động nhờ sự khác nhau giữa diện tích nhận áp suất của hai phía.

2.2.3 Trong loại van vị trí trung lập xả khí (exhausted center)

 [Hình 5] cho thấy trạng thái cả A → EA và B → EB đều được kết nối, còn việc cung cấp khí nén từ cổng P bị chặn lại.

Hình 5. Cấu van vị trí trung lập xả khí

Áp suất tại cổng A/B được giải phóng, nên ta có thể di chuyển cơ cấu chấp hành bằng tay.

Tuy nhiên, vì cơ cấu chấp hành ở trạng thái tự do, nên nếu nó được lắp đặt sử dụng theo phương thẳng đứng, thì khi dừng khẩn cấp nó sẽ bị rơi do trọng lượng của chính nó, vì thế, nếu dùng trên phương thẳng đứng thì phải sử dụng thêm bộ phận phanh riêng.

Dù trong trường hợp sử dụng trên phương ngang, cần lưu ý rằng cơ cấu chấp hành dùng cho các vật có quán tính lớn, sẽ không dừng ngay tại chỗ mà sẽ di chuyển nhẹ chậm dần lại.

Nếu cân nhắc đến các lưu ý trên, thì có thể thực hiện khôi phục thủ công sau khi dừng khẩn cấp hay sử dụng kết hợp truyền động khí nén và truyền động thủ công.

[Còn tiếp phần 2]

Tác giả: Đinh Văn Hòa

Nguồn: https://jp.meviy.misumi-ec.com/info/ja/archives/36675/

Từ khóa liên quan: Những lưu ý cần biết khi sử dụng van điện từ tích hợp – chung cổng xả khí (Phần 2)