thuy luc khi nen phung chan thanh c4 co cau tac dong (actuators) cuuduongthancong com

1 CHƯƠNG 4: CÁC CƠ CẤU TÁC ĐỘNG (ACTUATORS) -Cơ cấu tác động cấu biến đổi lượng dùng để biến áp suất dầu thành công học -Công suất tiêu hao hệ thống thuỷ lực phụ thuộc vào:lưu lượng cung cấp ,áp suất tiêu hao hiệu suất hệ thống Có loại cấu tác động bản: a.Xy lanh thuỷ lực-thực chuyển động thẳng b mô tơ thuỷ lực –thực chuyển động quay tròn liên tục c.Xy lanh quay-thực chuyển động quay qua quay lại góc giới hạn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1.XY LANH THUỶ LỰC(HYDRAULIC CYLINDERS) Xy lanh thuỷ lực chia làm nhóm chính: -Xy lanh kiểu chiếm chỗ (displacement) -Xy lanh tác động đơn(single acting) -Xy lanh tác động kép(double acting) 4.1.1.Xy lanh kiểu chiếm chỗ Hình 4.1 Cấu tạo gồm:Cần piston,vỏ xy lanh đơn giản,bạc dẫn hướng cho cần ,tấm đế để điều chỉnh hành trình có lỗ dẫn dầu - Tải trọng xy lanh: π F = P d F:lực tác dụng,p:áp suất,d:đường kính cần Q -Tốc độ cần: V = a Q:lưu lượng ,a:diện tích cần Bài tập 4.1.(hình 4.2) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt -Xy lanh tầng(telescopic cylinders): Hình 4.3 Bài tập 4.2(hình 4.4):Tầng có đường kính lớn tiến trước diện tích lớn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1.2.Xy lanh tác động đơn(single-acting cylinders) -Kết cấu:Hình 4.5 -Ký hiệu tiêu chuẩn hoá CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1.3.Xy lanh tác động kép(Double-acting cylinders) -Kết cấu Hình 4.6 -Ký hiệu tiêu chuẩn hoá 1.Tốc độ xy lanh tác động kép: Hình 4.7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt a Khi xy lanh tieán: Q V = = E A q E ( A − a) Lượng dầu thoát khỏi xy lanh nhỏ lượng dầu vaøo xy lanh: ( A − a) q =Q A E E b.Khi xy lanh luøi: v= Q R q R ( A − a) =q R = Q R A A ( A − a) Lượng dầu thoát lớn lượng dầu đưa vào xy lanh nên ý chọn linh kiện van,ống dẫn… Bài tập 4.3:Tính lưu lượng cấp thoát khỏi xy lanh 2.Tải trọng xy lanh tác động kép CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt a.Tải trọng tónh(static) Khả tải tónh tích áp suất diện tích làm việc b.Tải trọng động(dynamic) Tải trọng động 90% tải tónh.Do kể mát ma sát Bài tập 4.4:Tính tải động xy lanh c.Mạch tái tạo:(Regenerative circuits) Hình 4.8 Lưu lượng đưa vào xy lanh nhiều lưu lượng bơm cung cấp: Q tổng = Qbơm + q Bài tập 4.5:Tính tốc độ tải trọng xy lanh mạch tái tạo Nhận xét: Tốc độ tải trọng giống tính cho xy lanh kiểu chiếm chỗ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt d.Xy lanh có cần đối xứng e.Tiêu chuẩn hoá đường kính xy lanh: Bảng 4.1(trang 140) D=40,50,63,80,100,125,140,160,180,200,220,250,280,320d=20 ,28,36,45,56,70,90,100,110,125,140,160,180,200 4.1.4.Tăng tốc làm chậm xy lanh chịu tải 1.Tăng tốc xy lanh Khi tăng tốc xy lanh liên quan đến công thức : V = u + a t v =u 2 + 2.a.s S = u.t + a.t s= (u + v ).t Lực ma sát: Fms = μ.w Lực quán tính : Fqt = m.a Trong trường hợp tổng quát :Lực tác dụng lên xy lanh tính theo công thức : F = Fms + Fqt + Fn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Với :Fn lực nâng Fn =m.g.sinα b Bài tập 4.6.Tính đường kính xy lanh chịu tải trọng theo phương ngang 2.Làm chậm chuyển động xy lanh chịu tải-xy lanh giảm chấn Hình 4.11 :Xy lanh có giảm chấn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 -Bộ giảm chấn lắp vào để hấp thụ động cuối hành trình xy lanh -Khi vào khu vực giảm chấn áp suất tăng lên đột ngột nên phải đặc biệt ý Bài tập 4.7.Cho xy lanh thuỷ lực có D=125mm,d=70mm.Dùng nâng tải m=2000kg theo phương CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 19 4.3.MÔ TƠ THUỶ LỰC(HYDRAULIC MOTORS) Tương tự bơm,có loại động thuỷ lực: a.Loại có chi tiết quay lùa:Kiểu bánh răng,cánh gạt, gerotor vv… b.Loại piston:Piston hướng trục,piston hướng kính 4.3.1.Động thuỷ lực kiểu quay 1.Kiểu bánh ăn khớp Hình 4.25 Thông thường số vòng quay n = 400-1000 v/phút.Loại cao tốc đến 4000 v/phút,công suất đến 10 Kw p suât làm việc đền 200bar Nói chung có hiệu suất không cao trừ loại xác đạt 95% 2.Loại Gear motor-(orbit Motor) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 20 Gerotor-motors Hình 4.26 Số vòng quay n = 10 – 2000 v/phút Mô men xoắn T = 300 Nm.Loại đăc biệt có n = v/phút,T = 4000 nm 3.Mô tơ kiểu cánh gạt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 21 Hình 4.27 Thường loại có Mô men xoắn thấp đến trung bình T=1600 Nm,n đến 100v/phút.Loại đặc biệt có mô men xoắn cao đến 13.000Nm,n = -150 v/phút 4.Mô tơ loại: cam-rotor Hình 4.28 Nguyên tắc giống mô tơ cánh gạt thông thường có đặc điểm cam hình enlíp bố trí lệch 90o tạo cánh gạt quay vỏ hình trụ p suất làm việc 175 – 210 bar,n = 50 – 3000 v/phút 4.3.2.Mô tơ thuỷ lực kiểu piston 1.Kiểu piston hướng trục CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 22 Hình 2.7 (Chương 2) 2.Kiểu ball-piston Hình 4.29 p suất dầu ép piston- bi tựa vào mặt cam sinh phản lực mặt tiếp xúc.Phản lực chia thành thành phần dọc trục tiếp tuyến ,thành phần tiếp tuyến tạo mô men quay cho mô tơ.Đặc biệt loại piston,cam có cánh tạo 27 hành trình / 1vòng.Loại có lưu lượng riêng 160 – 170 cm3/vòng, nmax = 500 v/phút 3.Kiểu piston hướng kính CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 23 These pumps are valve controlled, self-priming, radial piston pumps with fixed displacement They consist basically of the housing (1), eccentric shaft (2) and the pump elements (3), with the suction valve (4), pressure valve (5) and piston (6) Suction and delivery process The pistons (6) are arranged radially around the eccentric shaft (2) Piston (6) is guided in the cylinder (7) and is pressed onto the eccentric shaft (2) by spring (8) On downward movement of the piston (6), the working chamber (9) in the cylinder (7) increases in size The resulting negative pressure lifts the suction valve plate (4.1) from the sealing edge, thus connecting the suction chamber (10) to the working chamber (9) The working chamber now fills with fluid On upward movement of the piston (6), the suction valve closes and pressure valve (5) opens Fluid now flows via pressure port (P) into the system CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 24 Two-part housing (1; 2), rotary piston assembly (3; 4) cam (5), output shaft (6) and control section (7) Transmission The rotor (4) is connected to the shaft (6) by means of splines.The pistons (3) are arranged radially in the rotor (4) and are supported on the cam plate (5) by way of rollers (8) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 25 Hình 4.30.Mô tơ thuỷ lực dẫn dầu từ Hình 4.31.Mô tơ TL dẫn dầu từ bên Trên bảng 4.2 nêu đặc tính số loại mô tơ thuỷ lực CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 26 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 27 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 28 4.4 Mạch mô tơ thuỷ lực 4.4.1.Mạch chuyển đổi hở Hình 4.32 Ta thường gặp trường hợp điển hình sau: 1-Mạch có mô men xoắn mô tơ thuỷ lực không đổi: Khi lưulượng riêng mô tơ: Dm = constan Khi đó: n D = cons tan × n= D D D P T = 2π = cons tan D P n = = N T n 2π p p p m m m m m m m m m m Mạch có: Tm = constan, Hình 4.33 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 29 2-Mạch có công suất không đổi Nếu lưu lượng riêng bơm không đổi Dp = constan Khi ta coù: n D n= D D P = T 2π n = cons tan N = T n = D 2Pπ p p m m m m m m m m m m Mạch có :Nm = constan, Hình 4.34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 30 3-Hiệu suất động thuỷ lực -Hiệu suất thể tích mô tơ:Lưu lượng thực cung cấp cho mô tơ lớn lưu lượng lý thuyết Q =D n m m Trong : mη v mη m v hiệu suất thể tích mô tơ -Mô men xoắn mô tơ tính theo lý thuyết : D P m 2π Mô men xoắn thực tế nhỏ : Trong đó: mη t mη D m P m t 2π hiệu suất mô tơ -Công suất lý thuyết mô tơ: Q P m Công suất thực tế: Với: m Q P η η Hiệu suất chung mô tơ m m 0 η = mη × mη v t Bài tập 4.9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt m 31 4.Mạch mô tơ thuỷ lưc hở có đảo chiều Hình 4.35 4.4.2.Mạch chuyển đổi kín Hình 4.36 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 32 Hình 4.37 Hình 4.38 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 33 4.4.3.Mạch ghép nhiều mô tơ 1-Ghép nối tiếp: Hình 4.40 2-Ghép song song : Hình 4.42 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... đơn(single-acting cylinders) -Kết cấu:Hình 4.5 -Ký hiệu tiêu chuẩn hoá CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1.3.Xy lanh tác động kép(Double-acting cylinders) -Kết cấu Hình 4.6 -Ký... độ lớn xy lanh -Xy lanh không giảm chấn : v ≤ 8m/ph -Xy lanh có giảm chấn : v=12m/ph -khi có giãm chấn : Vận tốc đến 45m/ph 4.Nhiệt độ làm việc xy lanh -Nhiệt độ dầu : t ≤ 50o c -Nhiệt độ vòng... lanh chịu tải-xy lanh giảm chấn Hình 4.11 :Xy lanh có giảm chấn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 -Bộ giảm chấn lắp vào để hấp thụ động cuối hành trình xy lanh -Khi vào khu