(NB) Giáo trình Điều khiển thủy lực với mục tiêu giúp các bạn có thể xác định được phạm vị ứng dụng cuả truyền động thuỷ lực; Xác định được tổn thất trong hệ thống; Thiết lập được sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động thuỷ lực theo yêu cầu đặt ra cho những thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình; Lựa chọn, kiểm tra chức năng, lắp ráp và hiệu chỉnh được các phần tử thuỷ lực, điện – thuỷ lực cho sơ đồ hệ thống đã thiết lập. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1 dưới đây.
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯƠNG VĂN HỢI (Chủ biên) TRỊNH THỊ HẠNH – LƯU HUY HẠNH GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Cùng phát triển không ngừng lĩnh vực tự động hóa, ngày thiết bị truyền dẫn, điều khiển thủy lực sử dụng máy móc trở nên rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp máy công cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy dập, máy xây dựng, máy ép phun, máy bay, tàu thủy, dây chuyền chế biến thực phẩm,… thiết bị làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo xác , cơng suất lớn với kích thước nhỏ gọn lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bị truyền động điều khiển khí hay điện Nhằm trang bị cho sình viên trình độ cao đẳng nghề điện cơng nghiệp điện tử nói riêng bạn đọc nói chung tiếp cận với kiến thức tốt để tiếp cận nhanh chóng với thiết bị hệ thống điều khiển điện - thủy lực thực tế Bằng kinh nghiệm tham khảo liệu bạn đồng nghiệp, nhóm tác biên soạn giáo trình Giáo trình “Điều khiển thủy lực” nhóm tác giả tổng hợp từ kiến thức lĩnh vực liên quan Hy vọng qua nội dung giáo trình giúp cho sinh viên tính tốn, thiết kế, lắp đặt điều khiển hệ thống truyền dẫn thủy lực theo yêu cầu khác Trong trình biên soạn giáo trình này, khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp độc giả gần xa Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Chủ biên: Trương Văn Hợi MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ĐÀO TẠO ĐIỀU KHIỂN THUỶ LỰC Chương 1: Giới thiệu hệ thống điều khiển thuỷ lực 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển hệ thống điều khiển thuỷ lực 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển thuỷ lực 1.3 Các định luật chất lỏng 1.4 Phạm vi ứng dụng 10 Chương 2: Thiết bị cung cấp xử lý dầu 13 2.1 Bơm động dầu 13 2.2 Bể dầu 18 2.3 Bộ lọc 19 2.4 Đo áp suất lưu lượng 21 2.5 Bình trích chứa 23 2.6 Thí nghiệm xác định đường đặc tính phương pháp bảo dưỡng bơm 27 Chương 3: Các phần tử thủy lực thông dụng 28 3.1 Khái niệm hệ thống điều khiển 28 3.2 Van áp suất 28 3.3 Van đảo chiều 30 3.4 Van tiết lưu 35 3.5 Bộ ổn tốc 35 3.6 Van chặn 38 3.7 Xi lanh thủy lực (cơ cấu chấp hành) 38 3.8 Ống dẫn, ống nối 43 Chương 4: Các phần điện - thuỷ lực 46 4.1 Các phần tử điện 46 4.2 Van đảo chiều điều khiển nam châm điện 48 4.3 Van áp suất điện từ 49 4.4 Rơle áp suất 49 Chương 5: Các mạch thủy lực, điện - thuỷ lực ứng dụng 52 5.1 Máy dập thủy lực điều khiển tay 52 5.2 Cơ cấu rót tự động cho quy trình đúc 52 5.3 Hệ thống cẩu tải trọng nhẹ 53 5.4 Máy khoan bàn 54 5.5 Cơ cấu kẹp 55 5.6 Thiết bị khoan 56 5.7 Thiết bị dập khuôn 58 5.8 Hệ thống đóng mở cửa kho 60 5.9 Điều chỉnh ổn định vận tốc 66 Tài liệu tham khảo 77 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ĐÀO TẠO ĐIỀU KHIỂN THUỶ LỰC Tên mô đun: Điều khiển thủy lực Mã số mô đun: MĐ 37 Thời gian mô đun: 60 (LT: 12 giờ; TH/TT/TN/BT/TL: 48 giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN - Vị trí: Trước học mơ đun học sinh phải hoàn thành: MH 07; MH 08; MH 10; MH 12, MH 13, MĐ 15 MH 16 MH 17, MĐ 18, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27, MĐ 28, MĐ 29, MĐ 30, MĐ 31, MĐ 32, MĐ 33, MĐ 34, MĐ 35 - Tính chất: Là mơ đun bắt buộc chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử II MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN - Xác định phạm vị ứng dụng cuả truyền động thuỷ lực; - Xác định tổn thất hệ thống; - Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động thuỷ lực theo yêu cầu đặt cho thiết bị cơng nghệ đơn giản, điển hình - Lựa chọn, kiểm tra chức năng, lắp ráp hiệu chỉnh phần tử thuỷ lực, điện – thuỷ lực cho sơ đồ hệ thống thiết lập - Phát khắc phục lỗi thông thường hệ thống - Thực quy tắc an toàn vận hành, bảo dưỡng thiết bị hệ thống truyền động thuỷ lực - Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập III NỘI DUNG MÔ ĐUN Nội dung tổng quát phân bổ thời gian Thời gian TT Tên mô đun Tổng số Giới thiệu hệ thống điều 10 khiển thuỷ lực Lý thuyết Thực hành/thực tập/thí nghiệm/bài tập/thảo luận 8 10 Kiểm tra 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển hệ thống điều khiển thuỷ lực 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển thuỷ lực 1.3 Các định luật chất lỏng 1.4 Phạm vi ứng dụng Thiết bị cung cấp xử lý 10 dầu 2.1 Bơm động dầu 2.2 Bể dầu 2.3 Bộ lọc 2.4 Đo áp suất lưu lượng 2.5 Bình trích chứa 2.6 Thí nghiệm xác định đường đặc tính phương pháp bảo dưỡng bơm Các phần tử thủy lực thông 15 dụng 3.1 Khái niệm hệ thống điều khiển 3.2 Van áp suất 3.3 Van đảo chiều 3.4 Van tiết lưu 3.5 Bộ ổn tốc 3.6 Van chặn 3.7 Xi lanh thủy lực (cơ cấu chấp hành) 3.8 Ống dẫn, ống nối Các phần điện - thuỷ lực 10 13 12 44 4.1 Các phần tử điện 4.2 Van đảo chiều điều khiển nam châm điện 4.3 Van áp suất điện từ 4.4 Rơle áp suất Các mạch thủy lực, điện - 15 thuỷ lực ứng dụng 5.1 Máy dập thủy lực điều khiển tay 5.2 Cơ cấu rót tự động cho quy trình đúc 5.3 Hệ thống cẩu tải trọng nhẹ 5.4 Máy khoan bàn 5.5 Máy cẩu 5.6 Thiết bị khoan 5.7 Thiết bị dập khuôn 5.8 Hệ thống đóng mở cửa kho Cộng 60 Chương 1: Giới thiệu hệ thống điều khiển thuỷ lực Mục tiêu - Trình bày đơn vị đo đại lượng bản: áp suất, lưu lượng, thể tích, công suất - Xác định loại tổn thất hệ thống thuỷ lực - Trình bày yêu cầu dầu dùng hệ thống điều khiển thủy lực - Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển hệ thống điều khiển thuỷ lực Thuỷ lực, ngành khoa học truyền lực chuyển động trong môi trường chất lỏng giới hạn, chất lỏng giới hạn Đây phạm vi hẹp thuỷ lực, thủy lực bao quát nghiên cứu ứng dụng chuyển động chất lỏng từ hệ thống tưới tiêu đến hệ thống thủy lực cơng nghiệp Thủy lực lồi người ứng dụng từ thời kỳ Hy Lạp cổ đại Tên gọi hydrau-líc(thủy lực) xuất phát từ tiếng Hy Lạp “Hydros”, có ý nghĩa nước Trước cơng ngun, nhà khoa học Archimedes phát minh thiết bị dùng để bơm nước Guồng nước Archimedes, gồm ống vít xoắn quay để tải nước, để tải nước, Ngày vẫn sử dụng hệ thống thoát nước châu Âu Gần với thời kỳ Archimedes chế tạo tua-bin sơ để khai thác nguồn lượng chất lỏng chuyền động Tuy nhiên, bánh xe nước hình thức tua – bin sơ khai, có lẽ có từ 5000 năm trước Trung Hoa Ai Cập Vào thời kỳ phục hưng Leonardo Da Vince có sáng chế quan trọng máy móc họat động dựa dịng chảy, mạc dầu ơng chưa có khái niệm áp suất Hơn trăm năm sau, Evange Lista Torricelli quan sát nguyên lý khí áp kế thủy ngân va liên quan với trọng lượng khí Dựa khám phác Torricelli, nhà khoa học ngừoi Pháp, Blaise Pascal tìm nguyên lý đòn bẩy thủy lực phát triển vài trăm năm Ứng dụng công nghiệp thủy lực vao năm 1795, ma Joseph Bramah phát minh máy ép thủy lực Sử dụng nước làm môi chất thủy lực áp dụng định luật Pascal để đạt lực học lớn, khuyếch đại nhiều lần 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển thuỷ lực 1.2.1 Ưu điểm Truyền động công suất cao lực lớn, (nhờ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao địi hỏi chăm sóc, bảo dưỡng) Điều chỉnh vận tốc làm việc tinh vô cấp, (dễ thực tự động hố theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn) Kết cấu gọn nhẹ, vị trí phần tử dẫn bị dẫn không lệ thuộc Có khả giảm khối lượng kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao Nhờ quán tính nhỏ bơm động thủy lực, nhờ tính chịu nén dầu nên sử dụng vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như khí điện) Dễ biến đổi chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến cấu chấp hành Dễ đề phòng tải nhờ van an toàn Dễ theo dõi quan sát áp kế, kể hệ phức tạp, nhiều mạch Tự động hoá đơn giản, kể thiết bị phức tạp, cách dùng phần tử tiêu chuẩn hoá 1.2.2 Nhược điểm Mất mát đường ống dẫn rò rỉ bên phần tử, làm giảm hiệu suất hạn chế phạm vi sử dụng Khó giữ vận tốc không đổi phụ tải thay đổi tính nén chất lỏng tính đàn hồi đường ống dẫn Khi khởi động, nhiệt độ hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi độ nhớt chất lỏng thay đổi 1.3 Các định luật chất lỏng 1.3.1 Áp suất thủy tĩnh Trong chất lỏng, áp suất (do trọng lượng ngoại lực) tác dụng lên phần tử chất lỏng khơng phụ thuộc vào hình dạng thùng chứa Hình 1.1 Áp suất thủy tĩnh Ta có: Hình a: pS = h.g + pL (1.1) Hình b: (1.2) Hình c: (1.3) Trong đó: - khối lượng riêng chất lỏng; h- chiều cao cột nước; g- gia tốc trọng trường; pS- áp suất lực trọng trường; pL- áp suất khí quyển; pF- áp suất tải trọng ngồi; A, A1, A2- diện tích bề mặt tiếp xúc; F- tải trọng ngồi 1.3.2 Phương trình dòng chảy liên tục Lưu lượng (Q) chảy đường ống từ vị trí (1) đến vị trí (2) không đổi (const) Lưu lượng Q chất lỏng qua mặt cắt A ống toàn ống (điều kiện liên tục) Ta có phương trình dịng chảy sau: Hình 1.2 Dịng chảy liên tục Q = A.v = số (const) (1.4) Với v vận tốc chảy trung bình qua mặt cắt A Chương 2: Thiết bị cung cấp xử lý dầu Mục tiêu - Phân loại trình bày nguyên lý hoạt động cuả loại bơm, động dầu, phận cuả thùng dầu, bình trích chứa - Xác định giá áp suất lưu lượng - Xác định đường đặc tính bơm - Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập 2.1 Bơm động dầu 2.1.1.Bơm dầu Là cấu biến đổi lượng, dùng để biến thành lượng dầu (dòng chất lỏng) Trong hệ thống dầu ép thường dùng bơm thể tích, tức loại bơm thực việc biến đổi lượng cách thay đổi thể tích buồng làm việc, thể tích buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực chu kỳ hút thể tích buồng giảm, bơm đẩy dầu thực chu kỳ nén Tùy thuộc vào lượng dầu bơm đẩy chu kỳ làm việc, ta phân hai loại bơm thể tích: Bơm có lưu lượng cố định, gọi tắt bơm cố định Bơm có lưu lượng điều chỉnh, gọi tắt bơm điều chỉnh Những thông số bơm lưu lượng áp suất Các loại bơm Bơm bánh ăn khớp ngoài; Bơm bánh ăn khớp trong; Bơm pittông hướng trục; Bơm trục vít; Bơm pittơng dãy; Bơm cánh gạt kép; Bơm rơto Bơm pittông hướng tâm; Bơm pittông hướng trục (truyền đĩa nghiêng); Bơm pittông hướng trục (truyền khớp cầu); 13 Bơm cánh gạt đơn 2.1.2 Bơm bánh Cấu tạo Hình 2.1 Bơm bánh Nguyên lý làm việc Bơm bánh loại bơm dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Phạm vi sử dụng bơm bánh chủ yếu hệ thống có áp suất nhỏ máy khoan, doa, bào, phay, máy tổ hợp, Phạm vi áp suất sử dụng bơm bánh từ 10 ÷ 200bar (phụ thuộc vào độ xác chế tạo) Bơm bánh gồm có: loại bánh ăn khớp ngồi ăn khớp trong, thẳng, nghiêng chử V Loại bánh ăn khớp dùng rộng rãi chế tạo dễ hơn, bánh ăn khớp có kích thước gọn nhẹ Lưu lượng bơm bánh Khi tính lưu lượng dầu, ta coi thể tích dầu đẩy khỏi rónh với thể tích răng, tức khơng tính đến khe hở chõn lấy hai bánh cú kích thước (Lưu lượng bơm phụ thuộc vào kết cấu) Nếu ta đặt: m- Modul bánh [cm]; d- Đường kính chia bánh [cm]; b- Bề rộng bánh [cm]; n- Số vũng quay phỳt [vũng/phỳt]; 14 Z - Số (hai bánh cú số nhau) Thỡ lượng dầu hai bánh chuyển nú quay vũng: Qv = 2.π.d.m.b [cm /vũng] [l/ph] (2.15) Nếu gọi Z số răng, tính đến hiệu suất thể tích ηt bơm số vũng quay n, thỡ lưu lượng bơm bánh là: Qb = 2.π.Z.m b.n ηt [cm /phỳt] [l/ph] (2.16) ηt = 0,76 ÷ 0,88 hiệu suất bơm bánh Bơm trục vít Bơm trục vít biến dạng bơm bánh Nếu bánh nghiêng có số nhỏ, chiều dày góc nghiêng lớn bánh thành trục vít Bơm trục vít thường có trục vít ăn khớp với (hình 2.9) Bơm trục vít thường sản xuất thành loại: Loại áp suất thấp: p = 10 ữ15bar Loại áp suất trung bình: p = 30 ÷ 60bar Loại áp suất cao: p = 60 ÷ 200bar Bơm trục vít có đặc điểm dầu chuyển từ buồng hút sang buồng nén theo chiều trục khơng có tượng chèn dầu chân ren Nhược điểm bơm trục vít chế tạo trục vít phức tạp Ưu điểm chạy êm, độ nhấp nhô lưu lượng nhỏ Bơm cánh gạt Phân loại Bơm cánh gạt loại bơm dùng rộng rãi sau bơm bánh chủ yếu dùng hệ thống có áp thấp trung bình So với bơm bánh răng, bơm cánh gạt bảo đảm lưu lượng hơn, hiệu suất thể tích cao Kết cấu Bơm cánh gạt có nhiều loại khác nhau, chia thành hai loại chính: Bơm cánh gạt đơn Bơm cánh gạt kép Bơm cánh gạt đơn 15 Bơm cánh gạt đơn trục quay vịng, thực chu kỳ làm việc bao gồm lần hút lần nén Lưu lượng bơm điều chỉnh cách thay đổi độ lệch tâm (xê dịch vòng trượt), thể Bơm cánh gạt kép Bơm cánh gạt kép trục quay vịng, thực hai chu kỳ làm việc bao gồm hai lần hút hai lần nén 2.1.3 Bơm pittông Phân loại Bơm pittông loại bơm dựa nguyên tắc thay đổi thể tích cấu pittơng - xilanh Vì bề mặt làm việc cấu mặt trụ, dễ dàng đạt độ xác gia cơng cao, bảo đảm hiệu suất thể tích tốt, có khả thực với áp suất làm việc lớn (áp suất lớn đạt p = 700bar) Bơm pittông thường dùng hệ thống dầu ép cần áp suất cao lưu lượng lớn; máy truốt, máy xúc, máy nén, Dựa cách bố trí pittơng, bơm phân thành hai loại: Bơm pittơng hướng tâm Bơm pittơng hướng trục Bơm pittơng chế tạo với lưu lượng cố định, lưu lượng điều chỉnh Bơm pittông hướng tâm Lưu lượng tính tốn việc xác định thể tích xilanh Nếu ta đặt d- đường kính xilanh [cm], thể tích xilanh rơto quay vịng: [cm3/vịng] (2.18) Trong đó: h- hành trình pittơng [cm] Vì hành trình pittơng h = 2e (e độ lệch tâm rôto vỡ stato), nên bơm có z pittơng làm việc với số vịng quay la n [vịng/phút], lưu lượng bơm là: [lit/phút] 16 (2.19) Hành trình pittơng thơng thường h = (1,3 ữ 1,4).d số vòng quay nmax = 1500vg/ph Lưu lượng bơm pittông hướng tâm điều chỉnh cách thay đổi độ lệch tâm (xê dịch vịng trượt), hình 2.13 Pittơng (3) bố trí lỗ hướng tâm rơto (6), quay xung quanh trục (4) Nhờ rãnh lỗ bố trí thích hợp trục phân phối (7), nối xilanh vòng quay rôto với khoang hút với khoang đẩy Sau vịng quay rơto, pittơng thực khoảng chạy kép có lớn lần độ lệch tâm e Trong kết cấu mới, truyền động pittông lực ly tâm Pittông (3) tựa trực tiếp đĩa vành khăn (2) Mặt đầu pittông mặt cầu (1) đặt nghiêng tựa mặt côn đĩa dẫn Rôto (6) quay nối với trục (4) qua ly hợp (5) Để điều khiển độ lệch tâm e, ta sử dụng vít điều chỉnh (8) Bơm pittông hướng trục Bơm pittông hướng trục loại bơm có pittơng đặt song song với trục rôto vá truyền khớp đĩa nghiêng Ngồi ưu điểm bơm pittơng hướng tâm, bơm pittơng hướng trục cịn có ưu điểm kích thước nhỏ gọn hơn, cỡ với bơm hướng tâm Ngoài ra, so với tất loại bơm nc, bơm pittông hướng trục có hiệu suất tốt nhất, hiệu suất khơng phụ thuộc vào tải trọng số vịng quay Nếu lấy ký hiệu bơm pittông hướng tâm đường kính phân bố xilanh D [cm], lưu lượng bơm là: [lít/phút] (2.20) Loại bơm thường chế tạo với lưu lượng Q = 30 ÷640l/ph áp suất p = 60bar, số vòng quay thường dùng 1450vg/ph 950vg/ph, bơm có rơto khơng lớn số vịng quay dùng từ 2000 ÷2500vg/ph Bơm pittông hướng trục hầu hết điều chỉnh lưu lượng được, hình 2.15 17 Hình 2.2 Bơm pittong Trong loại bơm pittông, độ không đồng lưu lượng không phụ thuộc vào đặc điểm chuyển động pittơng, mà cịn phụ thuộc vào số lượng pittơng Độ không đồng xác định sau: (2.21) Độ khơng đồng k cịn phụ thuộc vào số lượng pittông chẵn hay lẻ 2.1.4 Động dầu Về cấu tạo nguyên lý làm việc động thủy lực tương tự máy bơm thủy lực ( xem 2) Bơm bánh Bơm trục vít Bơm cánh gạt Bơm pittông 2.2 Bể dầu Cung cấp dầu cho hệ thống làm việc theo chu trình kín (cấp nhận dầu chảy về) Giải tỏa nhiệt sinh trình bơm dầu làm việc Lắng đọng chất cạn bã trình làm việc Tách nước Chọn kích thước bể dầu V = 1,5.Qv (2.22) 18 V = (3 5).Qv (2.23) Hình 2.16 sơ đồ bố trí cụm thiết bị cần thiết bể cấp dầu cho hệ thống điều khiển thủy lực Hình 2.3 Bể dầu Bể dầu ngăn làm hai ngăn màng lọc (5) Khi mở động (1), bơm dầu làm việc, dầu hút lên qua lọc (3) cấp cho hệ thống điều khiển, dầu xả cho vào ngăn khác Dầu thường đổ vào bể qua cửa (8) bố trí nắp bể lọc ống xả (9) đặt vào gần sát bể chứa Có thể kiểm tra mức dầu đạt yêu cầu nhờ mắt dầu (7) Nhờ màng lọc lọc, dầu cung cấp cho hệ thống điều khiển đảm bảo Sau thời gian làm việc định kỳ lọc phải tháo rữa thay Trên đường ống cấp dầu (sau qua bơm) người ta gắn vào van tràn điều chỉnh áp suất dầu cung cấp đảm bảo an toàn cho đường ống cấp dầu 2.3 Bộ lọc Trong q trình làm việc, dầu khơng tránh khỏi bị nhiễm bẩn chất bẩn từ bên vào, thân dầu tạo nên Những chất bẩn làm kẹt khe hở, tiết diện chảy có kích thước nhỏ cấu dầu ép, gây nên trở ngại, hư hỏng hoạt động hệ thống Do hệ thống dầu ép dùng lọc dầu để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên cấu, phần tử dầu ép 19 Bộ lọc dầu thường đặt ống hút bơm Trường hợp dầu cần hơn, đặt thêm cửa bơm ống xả hệ thống dầu ép Tùy thuộc vào kích thước chất bẩn lọc được, lọc dầu phân thành loại sau: Bộ lọc thơ: lọc chất bẩn đến 0,1mm Bộ lọc trung bình: lọc chất bẩn đến 0,01mm Bộ lọc tinh: lọc chất bẩn đến 0,005mm Bộ lọc đặc biệt tinh: lọc chất bẩn đến 0,001mm Các hệ thống dầu máy công cụ thường dùng lọc trung bình lọc tinh Bộ lọc đặc biệt tinh chủ yếu dùng phòng thí nghiệm Bộ lọc lưới loại lọc dầu đơn giản Nó gồm khung cứng lưới đồng bao xung quanh Dầu từ xuyên qua mắt lưới lỗ để vào ống hút Hình dáng kích thước lọc lưới khác tùy thuộc vào vị trí cơng dụng lọc Do sức cản lưới, nên dầu qua lọc bị giảm áp Khi tính tốn, tổn thất áp suất thường lấy Äp = 0,3 0,5bar, trường hợp đặc biệt lấy áp = 2bar Nhược điểm lọc lưới chất bẩn dễ bám vào bề mặt lưới khó tẩy Do thường dùng để lọc thơ, lắp vào ống hút bơm trường hợp phải dùng thêm lọc tinh ống Bộ lọc lá, sợi thủy tinh Bộ lọc lọc dùng thép mỏng để lọc dầu Đây loại dùng rộng rãi hệ thống dầu ép máy cơng cụ Kết cấu sau: làm nhiệm vụ lọc lọc thép hình trịn thép hình Nhưng thép lắp đồng tâm trục, Giữa cặp lắp chen mảnh thép trục có tiết diện vng Số lượng thép cần thiết phụ thuộc vào lưu lượng cần lọc, nhiều 1000 20 1200lá Tổn thất áp suất lớn p = 4bar Lưu lượng lọc từ 20 100l/ph Bộ lọc chủ yếu dùng để lọc thô Ưu điểm lớn tẩy chất bẩn, khỏi phải dùng máy tháo lọc Hiện phần lớn người ta thay vật liệu thép vật liệu sợi thủy tinh, độ bền lọc cao có khả chế tạo dễ dàng, đặc 20 tính vật liệu khơng thay đổi nhiều trình làm việc ảnh hưởng hóa dầu Để tính tốn lưu lượng chảy qua lọc dầu, người ta dùng cơng thức tính lưu lượng chảy qua lưới lọc: [l/phỳt] Trong đó: A- diện tích tồn bề mặt lọc [cm ]; p = p1 - p2- hiệu áp lọc [bar]; - độ nhớt động học dầu [P]; ỏ- hệ số lọc, đặc trưng cho lượng dầu chảy qua lọc đơn vị diện tích thời gian [lit/cm2 Phút] 2.4 Đo áp suất lưu lượng Đo áp suất áp kế lò xo Nguyên lý đo áp suất áp kế lò xo: tác dụng áp lực, lò xo bị biến dạng, qua cấu truyền hay đòn bẩy bánh răng, độ biến dạng lò xo chuyển đổi thành giá trị ghi mặt số Hình 2.4 Áp kế Nguyên lý hoạt động áp kế lò xo Dưới tác dụng áp suất, lò xo (1) bị biến dạng, qua trục đòn bẩy (2), chi tiết hình đáy quạt (3), chi tiết (4), kim (5), giá trị áp suất thể mặt số 21 Đo lưu lượng Đo lưu lượng bánh hình ơvan bánh Hình 2.5 Đo lưu lượng bánh Ovan bánh Chất lỏng chảy qua ống làm quay bánh ôvan bánh răng, độ lớn lưu lượng xác định lượng chất lỏng chảy qua bánh ôvan bánh b Đo lưu lựơng tuabin cánh gạt Chất lỏng chảy qua ống làm quay cánh tuabin cánh gạt, độ lớn lư u lượng xác định tốc độ quay cánh tuabin cánh gạt Hình 2.6 Đo lưu lượng băng tubin cánh gạt 22 Đo lưu lượng theo nguyên lý độ chênh áp Hai áp kế đặt hai đầu màng ngăn, độ lớn lưu lượng xác định độ chênh lệch áp suất (tổn thất áp suất) hai áp kế p1 p2 QV = p Hình 2.23 Đo lưu lượng theo nguyên lý chênh áp Đo lưu lượng lực căng lò xo Chất lỏng chảy qua ống tác động vào đầu đo, đầu đo có gắn lò xo, lưu chất chảy qua lưu lượng kế hay nhiều xác định qua kim Hình 2.7 Đo lưu lượng lực căng lị xo 2.5 Bình trích chứa Bình trích chứa cấu dùng hệ truyền dẫn thủy lực để điều hịa lượng thơng qua áp suất lưu lượng chất lỏng làm việc Bình trích chứa làm việc theo hai q trình: tích lượng vào cấp lượng Bình trích chứa sử dụng rộng rãi loại máy rèn, máy ép, cấu tay máy đường dây tự động, nhằm làm giảm công suất bơm, tăng độ tin cậy hiệu suất sử dụng toàn hệ thủy lực Phân loại Theo nguyên lý tạo tải, bình trích chứa thủy lực chia thành ba loại, thể hình 2.25 23 Hình 2.8 Các loại bình trích chứa thủy lực Bình trích chứa trọng vật; Bình trích chứa lị xo; Bình trích chứa thủy khí; Ký hiệu Bình trích chứa trọng vật Bình trích chứa trọng vật tạo áp suất lý thuyết hoàn toàn cố định, bỏ qua lực ma sát phát sinh chổ tiếp xúc cấu làm kín pittơng khơng tính đến lực qn pittơng chuyển dịch thể tích bình trích chứa thay đổi q trình làm việc Bình trích chứa loại u cầu phải bố trí trọng vật thật đối xứng so với pittông, không gây lực thành phần ngang cấu làm kín Lực tác dụng ngang làm hỏng cấu làm kín ảnh hưởng xấu đến trình làm việc ổn định bình trích chứa Bình trích chứa trọng vật cấu đơn giản, cồng kềnh, thường bố trí ngồi xưởng Vì lý nên thực tế sử dụng loại bình Bình trích chứa lị xo Q trình tích lượng bình trích chứa lị xo q trình biến lượng lị xo Bình trích chứa lo xo có qn tính nhỏ so với bình trích chứa trọng vật, sử dụng để làm tắt va đập thủy lực hệ thủy lực giữ áp suất cố định cấu kẹp Bình trích chứa thủy khí 24 Bình trích chứa thủy khí lợi dụng tính chất nén khí, để tạo áp suất chất lỏng Tính chất cho bình trích chứa có khả giảm chấn Trong bình trích chứa trọng vật áp suất cố định không phụ thuộc vào vị trí pittơng, bình trích chứa lo xo áp suất thay đổi tỷ lệ tuyến tính, cịn bình trích chứa thủy khí áp suất chất lỏng thay đổi theo định luật thay đổi áp suất khí Theo kết cấu bình trích chứa thủy khí chia thành hai loại chính: Loại khơng có ngăn: loại dùng thực tế (Có nhược điểm: khí tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, q trình làm việc khí xâm nhập vào chất lỏng gây làm việc không ổn định cho tồn hệ thống Cách khắc phục bình trích chứa phải có kết cấu hình trụ nhỏ dài để giảm bớt diện tích tiếp xúc khí chất lỏng) Loại có ngăn Hình 2.9 Bình chứa Bình trích chứa thủy khí có ngăn phân cách hai môi trường dùng rộng rãi hệ thủy lực di động Phụ thuộc vào kết cấu ngăn phân cách, bình loại phân thành nhiều kiểu: kiểu pittơng, kiểu màng, 25 Cấu tạo bình trích chứa có ngăn màng gồm: khoang bình trích chứa thủy khí, nạp khí với áp suất nạp vào pn, khơng có chất lỏng làm việc bình trích chứa Nếu ta gọi pmin áp suất nhỏ chất lỏng làm việc bình trích chứa, pn ≈ pmin áp suất pmax chất lỏng đạt thể tích chất lỏng bình có ứng với giá trị cho phép lớn áp suất khí khoang Khí sử dụng bình trích chứa thường khí nitơ khơng khí, cịn chất lỏng làm việc dầu Việc làm kín hai khoang khí chất lỏng vô quan trọng, đặc biệt loại bình làm việc áp suất cao nhiệt độ thấp Bình trích chứa loại làm việc áp suất chất lỏng 100kG/cm Đối với bình trích chứa thủy khí có ngăn chia đàn hồi, nên sử dụng khí nitơ, cịn khơng khí làm cao su mau hỏng Ngun tắc hoạt động bình trích chứa loại gồm có hai q trình làq trình nạp q trình xả Hình 2.10 Quá trình nạp 26 Hình 2.11 Quá trình xả 2.6 Thí nghiệm xác định đường đặc tính phương pháp bảo dưỡng bơm Cơ sở điều khiển tùy động theo hành trình vị trí cơng tắc hành trình Khi bước thực mạch điều khiển có lỗi, mạch điều khiển đứng yên - Điều khiển tùy động theo hành trình xilanh trình bày hình Hình 2.12 Giản đờ 27 ... Các phần điện - thuỷ lực 10 13 12 44 4 .1 Các phần tử điện 4.2 Van đảo chiều điều khiển nam châm điện 4.3 Van áp suất điện từ 4.4 Rơle áp suất Các mạch thủy lực, điện - 15 thuỷ lực ứng dụng 5 .1. .. ứng dụng điều khiển thủy lực: 10 Hình 1. 3 Máy ép thủy lực Hình 1. 4 Máy dập thủy lực Hình 1. 5 Máy dập 3D thủy lực 11 Hình 1. 6 Máy ép khn thủy lực Hình 1. 7 Máy cắt thủy lực 12 Chương... lanh thủy lực (cơ cấu chấp hành) 38 3.8 Ống dẫn, ống nối 43 Chương 4: Các phần điện - thuỷ lực 46 4 .1 Các phần tử điện 46 4.2 Van đảo chiều điều khiển nam châm điện