Giáo trình Công nghệ khí nén thủy lực ứng dụng (Nghề Công nghệ ô tô Cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN – XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC GIÁO TRÌNH Mơn học: Cơng nghệ khí nén - thuỷ lực ứng dụng NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 979 QD-CĐVX-ĐT ngày 12 tháng 12 năm 2019 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ điện xây dựng Việt Xơ Ninh Bình – Năm 2019 LỜI GIỚI THIỆU Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật giúp cho có thay đổi vượt bậc sống người Bên cạnh phát triển ngành như: Kỹ thuật điện tử, kỹ thuật tự động hóa ngành kỹ thuật thủy khí ngày trở nên có ý nghĩa chiếm vị trí quan trọng số lĩnh vực sống, đặc biệt ngành chế tạo máy kỹ thuật ôtô, máy công trình truyền động thủy lực khí nén có vai trị đáng kể có mật độ cơng suất cao, kết cấu đơn giản, độ tin cậy cao đặc biệt việc bố trí phần tử tự linh động theo không gian van điều khiển, có chi phí cơng suất nhỏ ưu điểm bật cơng nghệ truyền động khí nén thủy lực Với ưu điểm vậy, nên nước ta có nhiều máy móc sử dụng truyền đồng thủy lực khí nén nhiên số lượng thợ giỏi lĩnh vực lại khiêm tốn Nhằm giúp cho sinh viên nắm số kiến thức truyền động thủy lực khí nén, tiếp cận dần với cơng việc sửa chữa thiết bị có liên quan thực tế Nội dung giáo trình biên soạn dựa kế thừa nhiều tài liệu trường đại học cao đẳng, kết hợp với yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo cho sinh viên trường dạy nghề nước Để giúp cho người học nắm kiến thức mơn học thủy lực khí nén, nhóm biên soạn xếp môn học theo chương theo thứ tự: Chương 1: Cơ sở lý thuyết truyền động khí nén thủy lực Chương 2: Hệ thống truyền động khí nén Chương 3: Hệ thống truyền động thủy lực Kiến thức giáo trình biên soạn theo chương trình khung Tổng cục Dạy nghề, xếp logic đọng Do người đọc hiểu cách dễ dàng nội dung chương trình Ninh Bình, ngày tháng năm 2019 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Lời giới thiệu Mục lục Chương 1: Cơ sở lý thuyết truyền động khí nén thủy lực Chương 2: Hệ thống truyền động khí nén 11 Chương 3: Hệ thống truyền động thủy lực 37 Tài liệu tham khảo 58 MƠN HỌC CƠNG NGHỆ KHÍ NÉN - THỦY LỰC ỨNG DỤNG Mã số môn học: MH 13 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí giảng dạy song song với mơn học/ mô đun sau: MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 18, MĐ 19 - Tính chất: Là mơn học kỹ thuật sở bắt buộc - Ý nghĩa: giúp cho sinh viên có kiến thức thủy lực khí nén, góp phần vào học mơn chun mơn tốt hơn, nâng cao hiệu học tập - Vai trị: mơn học trang bị cho sinh viên khái niệm, kiến thức thủy lực khí nén để ứng dụng vào môn học chuyên môn, ứng dụng vào thực tế II Mục tiêu môn học: + Trình bày đầy đủ khái niệm, yêu cầu định luật truyền dẫn lượng hệ thống truyền động khí nén thủy lực + Giải thích đầy đủ cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống truyền động khí nén thủy lực + Nhận dạng cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị truyền động khí nén thủy lực + Tuân thủ quy định, quy phạm lĩnh vực thủy lực khí nén + Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỉ CHƯƠNG I:CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC Mục tiêu: - Trình bày ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng truyền động khí nén truyền động thủy lực - Biết đặc trưng khí nén thủy lực - Trình bày thơng số truyền động khí nén truyền động thủy lực Nội dung chính: Cơ sở lý thuyết truyền động khí nén 1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật khí nén Bên cạnh chất lỏng thủy lực nước dầu, khí nén mơi chất mang lượng tín hiệu quan trọng kỹ thuật thủy khí Trong hệ thống truyền động khí nén mơi chất khơng khí nén – chất “lỏng” chịu nén Như lấy khơng khí từ mơi trường, nén lại, truyền dẫn làm hoạt động động khí nén xy lanh khí nén lại thải mơi trường Khí nén ứng dụng từ lâu, cách 2000 năm, người ta biết tạo khí nén, lưu trữ khí nén sử dụng làm môi chất mang lượng Vào quãng kỷ thứ thứ trước công nguyên Alexandrie nhà khí Ktesibios Heron phát minh thiết bị máy móc hoạt động khí nén Tuy nhiên lịch sử phát triển kỹ thuật khí nén có bước thăng trầm Một mặt trình độ kỹ thuật cơng nghệ thời kỳ trước chưa tương xứng, mặt khác cịn có cạnh tranh gay gắt hệ thống truyền lượng khác động nhiệt, truyền động điện… mà đến năm gần kỹ thuật khí nén lại có vai trị xứng đáng sản xuất Thời kỳ bùng nổ kỹ thuật khí nén bắt đầu với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật điều khiển tự động hóa q trình sản xuất, có tham gia kỹ thuật điện tử kỹ thuật tính đại Ngày khí nén tham gia vào hầu hết lĩnh vực sản xuất chế tạo máy, xây dựng, kỹ thuật xe hơi, kỹ thuật y học, kỹ thuật rơ bot, khai khống… 1.2 Khả ứng dụng kỹ thuật khí nén 1.2.1 Lĩnh vực điều khiển Những năm 50 60 kỷ 20 giai đoạn kỹ thuật tự động hóa trình sản xuất phát triển mạnh mẽ Kỹ thuật điều khiển khí nén phát triển rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực khác Chỉ riêng cộng hịa dân chủ Đức có tới 60 hãng chuyên sản xuât phần tử điều khiển khí nén Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng lĩnh vực mà hay xảy vụ nổ nguy hiểm thiết bị phun sơn, loại đồ gá kẹp chi tiết nhựa, chất dẻo lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh mơi trường tốt an toàn cao Ngoài hệ thống điều khiển khí nén cịn sử dụng dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì cơng nghiệp hóa chất 1.2.2 Lĩnh vực truyền động - Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: Các thiết bị máy móc lĩnh vực khai thác như: Khai thác đá, khai thác than, cơng trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm - Truyền động quay: Truyền động động quay với công suất lớn lượng khí nén giá thành cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhỏ 30% so với động điện có cơng suất Những dụng cụ vặn vít, máy khoan, công suất khoảng 3,5 kW, máy mài, công suất khoảng 2,5 kW máy mài với công suất nhỏ, với số vòng quay cao khoảng 100.000 v/ph khả sử dụng động truyền động khí nén phù hợp - Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động áp suất khí nén cho truyền động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh hệ thống phanh hãm ôtô - Trong hệ thống đo kiểm tra: 1.3 Những đặc trưng khí nén - Về số lượng: có sẵn khắp nơi nên sử dụng với số lượng vô hạn - Về vận chuyển: khí nén vận chuyển dễ dàng đường ống, với khoảng cách định Các đường ống dẫn khơng cần thiết khí nén sau sử dụng cho thoát ngồi mơi trường sau thực xong cơng tác - Về lưu trữ: máy nén khí khơng thiết phải hoạt động liên tục Khí nén lưu trữ bình chứa để cung cấp cần thiết - Về nhiệt độ: khí nén thay đổi theo nhiệt độ - Về phòng chống cháy nổ: khơng nguy gây cháy khí nén, nên khơng chi phí cho việc phịng chống cháy Khơng khí nén thường hoạt động với áp suất khoảng bar nên việc phịng nổ khơng q phức tạp - Về Tính vệ sinh: khí nén sử dụng thiết bị lọc bụi bẩn, tạp chất hay nước nên thường sạch, không nguy mặt vệ sinh Tính chất quan trọng ngành công nghiệp đặc biệt như: thực phẩm, vải sợi, lâm sản thuộc da - Về cấu tạo thiết bị: đơn giản nên rẻ thiết bị tự động khác - Về vận tốc: khí nén dịng chảy có lưu tốc lớn cho phép đạt tốc độ cao (vận tốc làm việc xy - lanh thường từ - m/s) - Về tính điều chỉnh: vận tốc áp lực thiết bị công tác khí nén điều chỉnh cách vơ cấp - Về tải: công cụ thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng chúng dừng hồn tồn khơng xảy tải 1.4 Ưu nhược điểm truyền động khí nén 1.4.1 Ưu điểm − Khơng u cầu cao đặc tính kỹ thuật nguồn lượng: (3 – 8) bar − Khả tải lớn động khí − Độ tin cậy cao trục trặc kỹ thuật − Tuổi thọ lớn − Tính đồng lượng cấu chấp hành phần tử chức báo hiệu, kiểm tra, điều khiển nên làm việc môi trường dễ nổ, bảo đảm mơi trường vệ sinh − Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẫn − Do trọng lượng phần tử hệ thống điều khiển khí nén nhỏ, khả giãn nở áp suất khí lớn, truyền động đạt vận tốc cao 1.4.2 Nhược điểm − Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử − Khả lập trình cồng kềnh so với điện tử , điều khiển theo chương trình có sẵn Khả điều khiển phức tạp − Khả tích hợp hệ điều khiển phức tạp cồng kềnh − Lực truyền tải trọng thấp − Dịng khí nén đường ống dẫn gây tiếng ồn 1.5 Các thơng số truyền động khí nén thủy lực 1.5.1 Lực - Đơn vị lực Newton (N) Newton lực tác động lên đối trọng có khối lượng 1kg với gia tốc m/s2 N = kg.m/s2 1.5.2 Áp suất - Đơn vị áp suất theo hệ đo lường SI pascal - Pascal (Pa) áp suất phân bố lên bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt Newton (N) Pascal = N/m2 = 1kg m/s2/m2 = 1kg/ms2 - Ngồi cịn dùng đơn vị bar: bar = 105Pa = 1Kg/cm2 =1 at - Một số nước tư dùng đơn vị psi ( pound (0.45336 kg)) per square inch (6.4521 cm2) Kí hiệu lbf/in2 (psi); bar = 14,5 psi - Áp suất tính theo cột áp lưu chất P = w*h Trong đó: w - trọng lượng riêng lưu chất h - chiều cao cột áp 1.5.3 Lưu lượng - Lưu lượng vận tốc dòng chảy lưu chất qua tiết diện dòng chảy Đơn vị thường dùng l/min Q = v.A Trong đó: Q lưu lượng dòng chảy A Tiết diện dòng chảy v Vận tốc trung bình dịng chảy 1.5.4 Cơng công suất a Công: - Đơn vị công Joule (J) Joule công sinh tác động lực N để vật dịch chuyển quãng đường m J =1Nm J = m2kg/s2 - Cơng tính theo cơng thức: Wk = F*L Trong đó: F - lực tác dụng vào vật L - quảng đường vật b Công suất: - Đơn vị công suất Watt Watt công suất, thời gian giây sinh lượng Joule W = Nm/s = W = m2kg/s3 - Cơng suất tính theo công thức: 1.5.5 Độ nhớt động a Khái niệm: Độ nhớt chất lỏng tính chất chống lại biến dạng trượt lớp chất lỏng thơng số quan trọng tính tốn thiết kế thiết bị thuỷ lực Khi chất lỏng chuyển động dọc theo thành rắn, ma sát mà tốc độ lớp chất lỏng dòng chẩy khác nhau, kết xuất lực ma sát lớp chất lỏng với Lực ma sát (ứng suất tiếp) tính theo định luật nội ma sát Newton: b Độ nhớt động - Độ nhớt động chất có độ nhớt động lực Pa.s khối lượng riêng kg/cm3 Trong đó:  : độ nhớt động lực [Pa.s]  : khối lượng riêng [kg/m3] v: độ nhớt động [m2/s] - Ngồi ta cịn sử dụng đơn vị độ nhớt động Stokes (St) centiStokes (cSt) (1 cst = 0,01 st = mm2/s) Cơ sở lý thuyết truyền động thủy lực: 2.1 Lịch sử phát triển khả ứng dụng kỹ thuật thủy lực: - Năm 1920 ứng dụng vào lĩnh vực máy công cụ - Năm 1925 ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác như: Cơng nghiệp, nơng nghiệp, máy khai thác mỏ, máy hóa chất, hàng không… - Năm 1960 đến ứng dụng tự động hóa thiết bị dây chuyền thiết bị với trình độ cao, có khả điều khiển máy tính hệ thống thủy lực với cơng suất cao 2.2 Ưu nhược điểm truyền động thuỷ lực: a 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 hoá theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn) - Kết cấu gọn nhẹ, vị trí phần tử dẫn bị dẫn khơng 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 b 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 khơng 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 2.3 Những đặc trưng thủy lực: a Tính chất thuỷ tĩnh chất lỏng: Khi phát triển lý thuyết chất lỏng, người ta xuất phát từ giả thiết chất lỏng lý tưởng Đây chất lỏng không ma sát, không chịu nén, không giãn nở, nạp vào thùng truyền áp lực vng góc với thành đáy thùng (hình 3.3) Độ lớn áp suất phụ thuộc vào cột chất lỏng, có nghĩa khoảng cách từ điểm đo đến mặt thoáng chất lỏng: p  gh Với chất lỏng lý tưởng, không xuất lực tiếp tuyến ứng suất tiếp thành thùng lớp chất lỏng F h A p p p Hình 1.1 Phân bố áp suất thùng chứa chất lỏng lý tưởng Hình 1.2 Lực tác động lên piston xy lanh thuỷ lực Khi tính tốn thiết bị thuỷ tĩnh giả thiết bỏ qua trọng lượng thân chất lỏng nhỏ so với lực tác động Áp suất tạo từ lực ngồi (hình 1.2) xác định theo biểu thức: p F A Áp suất tạo từ chuyển động gián đoạn thiết bị ví dụ piston xy lanh chuyển động liên tục bơm bánh răng, bơm cánh quay,… b Phương trình liên tục Dịng chảy dừng chất lỏng lý tưởng thoả mãn định luật bảo toàn khối lượng: Lưu khối m chảy qua mặt cắt A1 với lưu khối m chảy qua mặt cắt A2 Đối với chất lỏng có khối lượng riêng khơng đổi định luật cho trường hợp chảy khơng dừng Hình 1.3 Dịng chảy qua ống thu hẹp T M c.Bộ lọc dầu lắp đường xả Hình 3.10 Lắp đặt lọc dầu hệ thống Các phần tử hệ thống điều khiển thủy lực: 3.1 Khái niệm: 3.1.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực Cấu trúc hệ thống điều khiển thủy lực thể sơ đồ hình 3.11 Hình 3.11 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển thủy lực 3.1.2 Các phần tử hệ thống điều khiển thủy lực: Hệ thống điều khiển thủy lực mô tả qua sơ đồ hình 3.11, gồm cụm phần tử chính, có chức sau: - Cơ cấu tạo lượng: bơm dầu, lọc ( ) - Phần tử nhận tín hiệu: loại nút ấn ( ) - Phần tử xử lý: van áp suất, van điều khiển từ xa ( ) - Phần tử điều khiển: van đảo chiều ( ) - Cơ cấu chấp hành: xilanh, động dầu 3.2 Các loại van hệ thống điều khiển thủy lực: 3.2.1 Van đảo chiều: a Nhiệm vụ Van đảo chiều dùng đóng, mở ống dẫn để khởi động cấu biến đổi lượng, dùng để đảo chiều chuyển động cấu chấp hành b Các khái niệm + Số cửa: số lỗ để dẫn dầu vào hay Số cửa van đảo chiều thường 2, 4, Trong trường hợp đặc biệt số cửa nhiều + Số vị trí: số định vị trượt van Thơng thường van đảo chiều có vị trí Trong trường hợp đặc biệt số vị trí nhiều c Ngun lý làm việc Ký hiệu: P- cửa nối bơm; T- cửa nối ống xả thùng dầu; A, B- cửa nối với cấu điều khiển hay cấu chấp hành; L- cửa nối ống dầu thừa thùng - Van đảo chiều cửa, vị trí (2/2) Hình 3.12 Van đảo chiều 2/2 - Van đảo chiều cửa, vị trí (3/2) Hình 3.13 Van đảo chiều 3/2 - Van đảo chiều cửa, vị trí (4/2) H H ình 3.14 Van đảo chiều 4/2 d Các loại tín hiệu tác động Loại tín hiệu tác động lên van đảo chiều biểu diễn hai phía, bên trái bên phải ký hiệu Có nhiều loại tín hiệu khác tác động làm van đảo chiều thay đổi vị trí làm việc nịng van đảo chiều - Loại tín hiệu tác động tay Hình 3.15 Các tín hiệu tác động tay - Loại tín hiệu tác động Hình 3.16 Các tín hiệu tác động 3.2.2 Van giảm áp Hình 3.17 Van giảm áp Hình 3.18 sơ đồ mạch thủy lực có van giảm áp Trong nhiều trường hợp hệ thống thủy lực bơm dầu phải cung cấp lượng cho nhiều cấu chấp hành có áp suất khác Lúc ta phải cho bơm làm việc với áp suất lớn dùng van giảm áp đặt trước cấu chấp hành nhằm để giảm áp suất đến giá trị cần thiết Trong hệ thống này, xilanh làm việc với áp suất p 1, nhờ van giảm áp tạo nên áp suất p1 > p2 cung cấp cho xilanh Áp suất p2 điều chỉnh nhờ van giảm áp Ký hiệu: 3.2.3 Van chặn Van chặn gồm loại van sau: - Van chiều - Van chiều điều điều khiển hướng chặn - Van tác động khoá lẫn * Van chiều Van chiều dùng để điều khiển dòng chất lỏng theo hướng, hướng dầu bị ngăn lại Trong hệ thống thủy lực, thường đặt nhiều vị trí khác tùy thuộc vào mục đích khác Ký hiệu: Van chiều gồm có: van bi, van kiểu trượt.Ứng dụng van chiều: + Đặt đường bơm (để chặn dầu chảy bể) + Đặt cửa hút bơm (chặn dầu bơm) + Khi sử dụng hai bơm dầu dùng chung cho hệ thống Hình 3.19 Van bi chiều * Van chiều điều khiển hướng chặn - Nguyên lý hoạt động Khi dầu chảy từ A qua B, van thực theo nguyên lý van chiều Nhưng dầu chảy từ B qua A, phải có tín hiệu điều khiển bên ngồi tác động vào cửa X Hình 3.20 Van bi chiều điều khiển hướng chặn a- chiều A qua B van chiều; b- chiều B qua A có dịng chảy, có tín hiệu X; c ký hiệu Hình 3.21 Van tác động khóa lẫn a- Dòng chảy từ A1 qua B1 từ A2 qua B2 ( van chiều); b- Từ B2 A2 phải có tín hiệu điều khiển A1; c- Ký hiệu Kết cấu van tác động khoá lẫn, thực lắp hai van chiều điều khiển hướng chặn Khi dòng chảy từ A1 qua B1 từ A2 qua B2 theo nguyên lý van chiều Nhưng dầu chảy từ B2 A2 phải có tín hiệu điều khiển A1 dầu chảy từ B1 A1 phải có tín hiệu điều khiển A2 3.2.4 Van ổn tốc: a Nhiệm vụ: Van ổn tốc đảm bảo hiệu áp không đổi giảm áp, đảm bảo lưu lượng không đổi chảy qua van, tức làm cho vận tốc cấu chấp hành gần không đổi b.Cấu tạo hoạt động: Van ổn tốc gồm van giảm áp van tiết lưu A B Điều kiện để van ổn tốc làm việc là: P1 > P2 >P3 Và phương trình cân lực nòng van giảm áp là:P2*Ak = P3*Ak + Fx Trong đó: Ak tiết diện nịng van Fx lực lò xo van giảm áp Do đó: ∆P = P2 – P3 = Fx/Ak P3 Lưu lượng chảy qua van tiết lưu là: Q =µ.Ax 2Fx gAk Nếu khơng đổi tiết diện Ax van tiết lưu, số rút gọn thành trị số k ta viết: Q = k Fx Từ công thức thấy lưu lượng chảy qua van ổn tốc hàm số lực lị xo Fx Cho nên, việc lựa chọn thích hợp lực lị xo ảnh hưởng nhiều đến tính làm việc van ổn tốc 3.2.5 Van tràn an toàn: Van tràn van an toàn dùng để hạn chế việc tăng áp suất chất lỏng hệ thống thủy lực vượt trị số quy định Van tràn làm việc thường xun, cịn van an tồn làm việc tải Ký hiệu van tràn van an tồn: Có nhiều loại: + Kiểu van bi (trụ, cầu) + Kiểu trượt (pittông) + Van điều chỉnh hai cấp áp suất (phối hợp) a Kiểu van bi Hình 3.22 kết cấu van bi Giải thích: áp suất p1 bơm dầu tạo nên vượt q mức điều chỉnh, thắng lực lị xo, van mở cửa đưa dầu bể Để điều chỉnh áp suất cần thiết nhờ vít điều chỉnh phía Kiểu van bi có kết cấu đơn giản có nhược điểm: khơng dùng áp suất cao, làm việc ồn Khi lò xo hỏng, dầu chảy bể làm cho áp suất hệ thống giảm đột ngột b Kiểu van trượt Giải thích: Dầu vào cửa 1, qua lỗ giảm chấn vào buồng Nếu lực áp suất dầu tạo nên F lớn lực điều chỉnh lò xo Flx trọng lượng G pittơng, pittơng dịch chuyển lên trên, dầu qua cửa bể Lỗ dùng để tháo dầu rị buồng ngồi Hình 3.23 kết cấu kiểu van trượt Ta có: p1.A = Flx (bỏ qua ma sát trọng lượng pittông) Flx = C.x0 Khi p1 tăng  F = p1.A > Flx pittông lên với dịch chuyển x p1.A = C.(x+x0) Nghĩa là: p1   pittông lên đoạn x  dầu cửa nhiều  p1  để ổn định Vì tiết diện A khơng thay đổi, nên áp suất cần điều chỉnh p1 phụ thuộc vào Flx lò xo Loại van có độ giảm chấn cao loai van bi, nên làm việc êm Nhược điểm trường hợp lưu lượng lớn với áp suất cao, lị xo phải có kích thước lớn, làm tăng kích thước chung van 3.3.Cơ cấu chấp hành: 3.3.1 Xi lanh lực: a Nhiệm vụ phân loại: - Nhiệm vụ: Xy lanh thủy lực cấu chấp hành dùng để biến đổi dầu thành năng, thực chuyển động tịnh tiến Pittông bắt đầu chuyển động lực tác động lên hai phía (lực thể lực áp suất, lực lị xo khí) lớn tổng lực cản có hướng ngược lại chiều chuyển động (lực ma sát, thủy động, phụ tải, lò xo, ), - Phân loại: * Theo cấu tạo - Xy lanh đơn - Xy lanh kép - Xy lanh vi sai * Theo kiểu lắp ráp - Lắp chặt thân - Lắp chặt mặt bích - Lắp xoay - Lắp gá đầu xy lanh b.Xy lanh tác dụng chiều: Chất lỏng làm việc tác động phía piston tạo nên chuyển động chiều Chiều chuyển động ngược lại thực nhờ lực lị xo b a a) b) Hình 3.24 Xilanh tác dụng tác dụng chiều ký hiệu a- Xy lanh tác dụng đơn khơng có lị xo; b- Xy lanh tác dụng đơn có lị xo c.Xy lanh tác dụng hai chiều: Chất lỏng làm việc tác động vào hai phía pittơng tạo nên chuyển động hai chiều a b a) c b) d c) d) Hình 3.25 Xy lanh tác dụng hai chiều kí hiệu a, b- Xy lanh tác dụng kép khơng có giảm chấn cuối hành trình; c,d- Xy lanh tác dụng kép có giảm chấn cuối hành trình 3.3.2 Mô tơ thủy lực: a Nhiệm vụ phân loại: - Nhiệm vụ: Mô tơ thủy lực cấu chấp hành thực việc biến lượng thủy lực thành lượng thực chuyển động quay - Phân loại: Căn vào cấu tạo: + Mô tơ bánh + Mô tơ pittông hướng trục; + Mô tơ piston hướng tâm; + Mô tơ cánh gạt Mô tơ thủy lực có cấu tạo tương tự bơm thủy lực loại a Mô tơ bánh Cấu tạo tương tự bơm bánh ăn khớp - Ngun lí làm việc: Mơ tơ bánh loại mơ tơ dùng rộng rãi Hình 3.26 Ngun lý làm việc mô tơ bánh Nguyên lý làm việc mô tơ bánh răng: Khi dầu thủy lực có áp suất đẩy vào mơ tơ tác dụng làm quay bánh trục quay, sau dầu khỏi mô tơ trở 2.1.2 Mô tơ cánh gạt - Cấu tạo tương tự bơm cánh gạt đơn Mô tơ cánh gạt loại mô tơ dùng rộng rãi + - Nguyên lý hoạt động: Khi dầu thủy lực có áp suất đẩy vào mô tơ tác dụng cào cánh gạt làm trục quay, sau dầu khỏi mơ tơ trở Hình 3.27 Ngun lý làm việc mô tơ cánh gạt 2.1.3 Mô tơ pittông quay hướng trục: - Cấu tạo: Cấu tạo tương tự loại bơm pit tông quay hướng trục 1- Piston; 2- Xy lanh; 3- Đĩa dẫn dầu; – Độ nghiêng; – Piston; 6- Trục truyền; – Khớp cầu Hình 3.28 Mơ tơ pitton quay hướng trục - Nguyên lý làm việc: Khi dầu thủy lực có áp suất đẩy vào xi lanh mô tơ, làm pit tơng chuyển động tịnh tiến có góc nghiêng mà tạo nên mơ men quay làm khối xi lanh trục mơ tơ quay Sau dầu khỏi xi lanh trở e Mơ tơ pít tơng quay hướng kính: Hình 3.29 Mơ tơ pitton quay hướng kính - Cấu tạo: Cấu tạo tương tự loại bơm pit tơng quay hướng kính, pittơng bố trí lỗ hướng tâm rơto, quay xung quanh trục - Nguyên lý hoạt động: Khi dầu thủy lực có áp suất đẩy vào xi lanh mô tơ, làm pit tông chuyển động tịnh tiến làm trục mơ tơ quay Sau dầu khỏi xi lanh trở TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Giáo trình Cơng nghệ khí nén thủy lực – Bùi Hải Triều (chủ biên) -NXB GD [2] - Giáo trình điều khiển thủy lực –khí nén – Phạm Xuân Tùy – NXB KHKT [3] - Điều khiển khí nén – thủy lực – Lê Văn Tiến Dũng – Trường đại học kỹ thuật TP HCM [4] – Hệ thống truyền động thủy khí – Trần Xuân Tùy – Trường đại học Đà Nẵng ... ĐỘNG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC Mục tiêu: - Trình bày ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng truyền động khí nén truyền động thủy lực - Biết đặc trưng khí nén thủy lực - Trình bày thơng số truyền động khí nén. .. thuyết truyền động khí nén thủy lực Chương 2: Hệ thống truyền động khí nén 11 Chương 3: Hệ thống truyền động thủy lực 37 Tài liệu tham khảo 58 MÔN HỌC CÔNG NGHỆ KHÍ NÉN - THỦY LỰC ỨNG DỤNG Mã số mơn... truyền động thủy lực: 2.1 Lịch sử phát triển khả ứng dụng kỹ thuật thủy lực: - Năm 1920 ứng dụng vào lĩnh vực máy công cụ - Năm 1925 ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác như: Công nghiệp, nông nghiệp,