Cơ sở lý thuyết về Khí Nén và Máy Nén Khí

1.1.SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT MÁY NÉN KHÍ

Ứng dụng máy nén khí có từ thời trước Công nguyên,tuy nhiên sự phát triển của khoa học kỹ thuật thời đó không đồng bộ,nhất là kiến thức về cơ học,vật lý,vật liệu … còn thiếu,cho nên phạm vi ứng dụng của khí nén còn rất hạn chế.

Mãi đến thế kỷ thứ 18,các thiết bị máy móc sử dụng năng lượng khí nén lần lượt được phát minh.Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng điện,vai trò sử dụng năng lượng của khí nén giảm dần.Tuy nhiên,việc sử dụng năng lượng bằng khí nén vẫn đóng vai trò cốt yếu ở những lĩnh vực mà sử dụng năng lượng bằng khí nén vẫn đóng vai trò cốt yếu ở những lĩnh vực mà sử dụng điện sẽ không an toàn.Khí nén được sử dụng ở những dụng cụ nhỏ nhưng truyền động với vận tốc lớn hơn như;búa hơi,dụng cụ đập,tán đinh … nhất là các dụng cụ,đồ gá kẹp chặt trong máy công cụ.

Sau chiến tranh thế giới thứ hai,việc ứng dụng năng lượng bằng khí nén(máy nén khí) trong kỹ thuật điều khiển phát triển khá mạnh mẽ.Những dụng cụ,thiết bị,phần tử khí nén mới đực sáng chế và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau.Sự kết hợp khí nén với điện-điện tử sẽ quyết định cho sự phát triển của kỹ thuật điều khiển trong tương lai.

1.2. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN

1.2.1.Trong lĩnh vực điều khiển

Những năm 50 và 60 của thế kỷ 20 là giai đoạn kỹ thuật tự động hóa phát triển mạnh mẽ.Kỹ thuật điều khiển bằng khí nén được phát triển rộng rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.Chỉ riêng ở Cộng Hòa Liên bang Đức đã có 60 hãng chuyên sản xuất các phần tử điều khiển bằng khí nén

Hệ thống điều khiển bằng khí nén (máy nén khí ) được sử dụng ở những lĩnh vực mà ở đó hay xảy ra những vụ nổ nguy hiểm như các thiết bị phun sơn,các loại đồ gá kẹp,các chi tiết nhựa,chất dẻo hoặc các lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử,vì điều kiện vệ sinh môi trường rất tốt và an toàn cao.Ngoài ra,hệ thống điều khiển bằng khí nén còn được sử dụng trong các dây truyền tự động,trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của các thiết bị lò hơi,thiết bị mạ điện,đóng gói,bao bì và trong công nghiệp hóa chất.

1.2.2.Trong lĩnh vực truyền động

- Các dụng cụ,thiết bị máy va đập:

Các thiết bị,máy móc trong lĩnh vực như khai thác như: khai thác đá,khai thác than,trong các công trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ,đường hầm.

- Truyền động quay:

Truyền động động cơ quay với công suất lớn bằng khí nén giá thành rất cao.Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện của một động cơ quay bằng năng lượng khí nén và một động cơ điện có cùng công suất,thì giá thành tiêu thụ điện của một động cơ quay bằng năng lượng khí nén cao hơn 10 đến 15 lần so với động cơ điện.Nhưng ngược lại thể tích và trọng lượng nhở hơn 30% so với động cơ điện có cùng công suất.

Những dụng cụ vặn vít,máy khoan,công suất khoảng 3,5 Kw,máy mài,công suất khoảng 2,5 Kw cũng như máy mài với công suất nhỏ,nhưng số vòng quay khoảng 100.000 vòng/phút thì khả năng sử dụng truyền động bằng khí nén là phù hợp.

- Truyền động thẳng:

Vận dụng truyền động thẳng bằng áp suất khí nén cho truyền động thẳng trong các dụng cụ,đồ gá kẹp chi tiết,trong các thiết bị đóng gói,trong các loại máy gia công gỗ,thiết bị làm lạnh cũng như trong hệ thống phanh hãm của ô tô.