(TIỂU LUẬN) bài tập TIỂU LUẬN THỦY lực KHÍ nén

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ BÀI TẬP TIỂU LUẬN THỦY LỰC KHÍ NÉN SVTH Lớp GVHD LỜI NÓI ĐẦU Ngày tất nhà máy xí nghiệp cơng nghiệp trang bị hệ thống tự động hoá mức cao Các hệ thống nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao suất lao động, giảm chi phí sản xuất, giải phóng người lao động khỏi vị trí độc hại … Các hệ thống tự động hố giúp theo dõi, giám sát quy trình công nghệ thông qua số hệ thống đo lường kiểm tra Các hệ thống tự động hoá thực chức điều chỉnh thông số công nghệ nói riêng điều khiển tồn quy trình cơng nghệ tồn xí nghiệp nói chung Hệ thống tự động hố đảm bảo quy trình cơng nghệ điều kiện cần thiết đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn công đoạn Chất lượng sản phẩm suất lao động phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc lớn vào chất lượng làm việc hệ thống tự động hoá Để phát triển sản xuất, ngồi việc nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng nghệ ứng dụng cơng nghệ mới, hướng nghiên cứu không phần quan trọng nâng cao mức độ tự động hố quy trình cơng nghệ Với nhu cầu em giao đề tài BTL Thủy lực & Khí nén Để hồn thành đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quang Huy hướng dẫn em tận tình suốt q trình nghiên cứu, hồn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy! Hưng Yên, Tháng Năm 2021 Sinh viên thực Khổng Doãn Ngọc Phương Bài tập 1: 1.1 Đề Cho sơ đồ bố trí hệ thống điều khiển khí nén - Lực đẩy 50N, hành trình 200mm u cầu: - Viết u cầu cơng nghệ Tính tốn(Dpiston, drod,P,Q lượng khí tiêu thụ hành trình xy lanh) lựa chọn phần tử cho hệ thống(van, xylanh – kiểu lắp xy lanh, đầu nối khí, ống khí, cảm biến, cơng tắc hành trình…) Xây dựng giản đồ trạng thái, tín hiệu Phân tích tín hiệu - Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển điện khí nén - - + Đánh số cầu đấu sơ đồ mạch điện + Sơ đồ cổng nối 1.2 Bài làm 1.2.1 u cầu cơng nghệ Hệ thống điện khí nén điều khiển xlianh đẩy nhúng phôi vào thùng nước sau kéo lên để khơ thời gian T1(s) -Khi ấn nút khởi động ,xilanh 1A kéo phơi xilanh 2A đến cuối hành trình dài 200mm Sau xylanh 2A hạ phơi xuống nước -Sau hạ phôi xuống nước, xilanh 2A kéo phơi lên sau giữ phơi vị trí khoảng thời gian T1(s) -Hết thời gian T1(s) , xi lanh 1A kéo xilanh phơi ngồi - Hệ thống có chu trình chạy thử, chu trình chạy tự động, điều khiển tốc độ Hệ thống khởi động xi lanh 1A vị trí cảm biến quang B0 cảm nhận phôi mắc xilanh 2A 1.2.2 Tính tốn lữa chọn phần tử A Tính tốn a Xilanh 1A - Hành trình xilanh : L=200mm - Lực kẹp : F = 50 N - Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí : p = 6bar - Từ thông số trên, tra biểu đồ quan hệ đường kính Piston, áp suất khí nén xy lanh lực đẩy Piston (H1.49, giáo trình tr33) : Ta đường kính piston : Dpiston = 12(mm) - Tra biểu đồ quan hệ thông số cán Piston lực đẩy (H1.50, giáo trình tr34) : Ta đường kính cần piston : drod=4,2mm - Tiết diện làm việc Piston hành trình thuận : A = = 1.22 = 1,13 (cm2) - Lượng khí tiêu thụ hành trình : Tiết diện làm việc Piston hành trình nghịch : A’= ( − ) = (1,2−0,42) = 0,48 (cm2) Q = A.L.n Với : +0 + Q: lượng khí tiêu thụ (l/ph) + A: tiết diện bề mặt làm việc Piston (cm2) + L: hành trình Piston (cm) + n: số chu kỳ (ở n = tính cho chu kỳ) + p: áp suất khí nén cung cấp (bar) + p0: áp suất dư khơng khí (p0 = 1.01325 bar) - Lưu lượng khí hành trình thuận : - Lưu lượng khí hành trình nghịch : Q= ′∗∗ ∗ b Xilanh 2A - Hành trình xilanh : L=200mm - Lực đẩy : F = 50 N - Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí : p = 6bar - Từ thông số trên, tra biểu đồ quan hệ đường kính Piston, áp suất khí nén xy lanh lực đẩy Piston (H1.49, giáo trình tr33) : Ta đường kính piston : Dpiston = 12(mm) - Tra biểu đồ quan hệ thông số cán Piston lực đẩy (H1.50, giáo trình tr34) : Ta đường kính cần piston : drod=4,2mm - Tiết diện làm việc Piston hành trình thuận : A = = 1,22 = 1,13 (cm ) - Tiết diện làm việc Piston hành trình nghịch : A’= - Lượng khí tiêu thụ hành trình : Q = A.L.n Với : +0 + Q: lượng khí tiêu thụ (l/ph) + A: tiết diện bề mặt làm việc Piston (cm2) + L: hành trình Piston (cm) + n: số chu kỳ (ở n = tính cho chu kỳ) + p: áp suất khí nén cung cấp (bar) + p0: áp suất dư khơng khí (p0 = 1.01325 bar) - Lưu lượng khí hành trình thuận : - Lưu lượng khí hành trình nghịch : Q= ′∗∗ ∗ B.Lựa chọn phần tử 1.Xilanh 1A: -Xi lanh khí nén trượt từ SMC :CY3R15200-M9NXC57 -Thơng số kĩ thuật: 1.2.3 Biểu đồ trạng thái, tín hiệu S2 S1 B1 B3 1A B4 2A S1 B1 K1 B2 K4 B3 K2 B4 K3 *PhânK1 tích tín hiệu : - Bước 1: K1 Khơng bị trùng lặp tín hiệu khơng phải trì tín hiệu(sử dụng van nhớ) - Bước 2: k2 khơng trùng tín hiệu,k2 trì đến bước khơng phải trì tín hiệu(sử dụng van nhớ) - Bước 3: k3 trùng tín hiệu k2 xóa tín hiệu k2 k3 (xóa k2 k3 xóa k1 ) khơng trì tín hiệu dùng van nhớ) - Bước 4: k4 khơng trùng tín hiệu khơng phải trì tín hiệu(sử dụng van nhớ) 18 1.2.4 Thiết kế sơ đồ mạch điều khiến khí nén sơ đồ cầu nối B1 B3 B2 B4 +24V 1 K0 B0 B1 K3 K0 K02 K03 A2 K1 K2 K04 A1 0V 13 17 A2 18 19 Bài tập 2: 2.1 Đề bài: Thiết kế hệ thống thủy lực có yêu cầu sau: - Lực đẩy: 70.000N - Hành trình L = 2000mm - Vận tốc Vmax= 500mm/p Tính tốn(Dpiston, drod,P,Q) lựa chọn phần tử cho hệ thống(van, xylanh – kiểu lắp xy lanh, đầu nối , ống dẫn dầu, cảm biến, công tắc hành trình…) Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực mạch điều khiển điện 2.2 Bài làm A.2.2.1 Tính toán chọn phần tử - Lực đẩy: 70.000N Hành trình L = 2000m - Chọn áp suất làm việc : p=110bar - Vận tốc Vmax= 500mm/p - Từ thông số ta tra : Bảng tra thực nghiệm tính tốn đường kính cần piston (H4.121 Tr187) : 20 Ta : Dpiston=90mm drod=48mm -Lưu lượng phía piston(l/ph): Q = A ∗ Vmax = B Lựa chọn phần tử a.Xilanh thủy lực: -Xilanh DG-J90C-E1: 21 b.Van điều khiển 22 - Van điều khiển thủy lực 4/3 : DSG-03-3C4-A100-50 -Thông số kĩ thuật Áp suất hoạt động tối đa Áp xuất đường hồi Lưu lượng tối đa Tần suất hoạt động Điện áp Số vị trí Kiểể̉u đấu điện 23 c.Van tiết lưu : -Van Tiết Lưu DRV-08-B-G DRV van tiết lưu chiều Dùng đểể̉ chỉnh lưu lượng đường dòng chất lỏng (chiều không tiết lưu) Van dạng lắp inline, ren với hệ tiêu chuẩn BSPP 1/82”, NPT 1/8-2”, UNF 7/16-2 ½ Khả dụng đểể̉ lắp panel có u cầu ( mã PM) Tùy theo size van, lưu lương từ 14-600 lpm Áp làm việc 350bar Áp mở van 0.5 bar ( 4.5 bar theo yêu cầu ).Nhiệt độ làm việc từ -20 -100 C Vật liệu tùy chọn thép 1.0715 (w3) hoặc inox 1.4571 (W5), vật liệu làm kín NBR / FKM/EPDM Mơi chất phù hợp dầu thủy lực -Thông số kĩ thuật: 24 Van an toàn thủy lực modul AMRV-02-D3 Thêm vào giỏ hàng Van an toàn dùng đểể̉ hạn chế việc tăng áp suất chất lỏng hệ thống thủy lực vượt trị số quy định, sử dụng hệ thống tải Tùy theo nguyên lý hoạt động, u cầu vị trí lắp đặt mà van tồn thủy lực chia thành số loại sau: Van an toàn điều khiểể̉n trực tiếp; van an toàn điều khiểể̉n gián tiếp; Van an toàn bắt ren; Van an toàn lắp modul; Van an toàn bảo vệ đường ống (thường cho cấu chấp hành có khả chịu tải đột ngột)… Van an toàn thủy lực modul AMRV-02-D3 van an toàn thủy lực dạng modul nhập hãng, kích thước theo tiêu chuẩn DIN Đây loại van bảo vệ áp hai đường dầu A B 25 THÔNG SỐ KĨ THUẬT CHÍNH Tiêu chuẩn: DIN Kiểể̉u van (Type): Modul AMRV Cỡ van (size): Dải áp suất làm việc p: 10 ÷ 250 (Bar) Lưu lượng làm việc max : 50 (l/ph) Kích thước lỗ dầu: 1/4” Đường dầu bảo vệ tải (Control port): A B Nhiệt độ làm việc (Temperature): - 25 ÷ 80 Độ C Bảo hành: 12 tháng (theo sách bảo hành Amech) Xuất xứ: Taiwan 26 d.BƠM ĐIỆN THỦY LỰC HHB-630B-I -Thông số kỹ thuật Bơm điện Thủy lực HHB-700D , 27 f.Ống mềm thủy lực Kích thước cổng kết nối1/4’’ (mm) Áp suất làm việc 35~425bar b Đầu nối Vị trí Trên xilanh Khớp nối nhanh 1/4’’(đầu đực) Trên đồng hồ thị áp suất công áp suất ống thủy lực 28 2.3 Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực mạch điều khiển điện B A A 1Y1 P B T P Ts ... xilanh : L=200mm - Lực kẹp : F = 50 N - Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí : p = 6bar - Từ thông số trên, tra biểu đồ quan hệ đường kính Piston, áp suất khí nén xy lanh lực đẩy Piston (H1.49,... mạch điều khiến khí nén sơ đồ cầu nối B1 B3 B2 B4 +24V 1 K0 B0 B1 K3 K0 K02 K03 A2 K1 K2 K04 A1 0V 13 17 A2 18 19 Bài tập 2: 2.1 Đề bài: Thiết kế hệ thống thủy lực có yêu cầu sau: - Lực đẩy: 70.000N... - Lưu lượng khí hành trình thuận : - Lưu lượng khí hành trình nghịch : Q= ′∗∗ ∗ b Xilanh 2A - Hành trình xilanh : L=200mm - Lực đẩy : F = 50 N - Chọn áp suất khí nén cấp từ máy nén khí : p = 6bar