GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN KHÍ NÉN – THUỶ LỰC NGHỀ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN KHÍ NÉN – THUỶ LỰC NGHỀ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số QĐ ngày tháng năm của Nă.

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KHÍ NÉN – THUỶ LỰC NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm ………… của……………………………… Năm ……… TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Cùng với phát triển không ngừng lĩnh vực tự động hoá, ngày thiết bị truyền dẫn, điều kiển khí nén – thuỷ 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,… thiết bị làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo độ xác, cơng suất lớn với kích thước nhỏ gọn lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bị truyền động điều kiển khí hay điện Nhằm trang bị cho học sinh sinh viên kiến thức tốt để tiếp cận nhanh tróng với thiết bị hệ thống điều khiển khí nén thuỷ lực thực tế Bằng kinh nghiệm có nhiều năm làm việc thực tiễn máy cắt gọt kim loại góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lương cao biên soạn giáo trình Giáo trình tổng hợp từ kiến thức lĩnh vực liên quan Hy vọng qua nội dung giáo trình bạn đọc tính tốn, thiết kế, lắp đặt điều kiển hệ thống truyền dẫn khí nén – thuỷ lực theo yêu cầu khác Trong q trình biên soạn giáo trình khơng thể tránh thiếu sót Rất mong đóng góp bạn đọc gần xa Hà Nam, ngày… tháng… năm… Tham gia biên soạn Chủ biên: Đào Văn Hiệp MỤC LỤC Contents TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ KHÍ NÉN BÀI 2: MÁY NÉN KHÍ 13 BÀI 3: PHÂN PHỐI VÀ ĐIỀU HỒ KHÍ NÉN 16 Bài 4: CƠ CẤU CHẤP HÀNH KHÍ NÉN 25 Bài 5: CÁC VAN TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN 30 BAI 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KIỂN BẰNG KHÍ NÉN 51 BÀI 7: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THUỶ LỰC 73 BÀI 8: BƠM DẦU 80 BÀI 9: CƠ CẤU CHẤP HÀNH THUỶ LỰC 95 BÀI 10: CÁC VAN THUỶ LỰC 108 BÀI 11: THIẾT BỊ PHỤ DÙNG TRONG THUỶ LỰC 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Khí nén – Thuỷ lực Mã mơ đun: MĐ 17 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: - Vị trí: + Mơ-đun Khí nén-thủy lực bố trí sau sinh viên học xong môn học, mô-đun đào tạo nghề bắt buộc + Mô đun kết thúc trước học sinh thực tập tốt nghiệp - Tính chất: + Là mơ-đun đào tạo nghề tự chọn + Là mô-đun tạo điều kiện cho học sinh làm quen với mơ hình thiết bị tự động hóa ứng dụng sản xuất Mơ-đun giúp sinh viên tự động hóa số cụm thiết bị gia cơng khí tự động - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Là mơ đun có vai trị quan trọng chương trình đào tạo nghề Cơng nghệ kỹ thuật khí, người học trang bị bước đầu kiến thức, kỹ hệ thống khí nén – thuỷ lực Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc cấu khí nén – thuỷ lực + Phân tích ký hiệu, chức năng, ứng dụng loại cấu chấp hành khí nén - thủy lực - Kỹ năng: - Vận dụng kiến thức mơn học, mơ-đun chương trình học để tổ chức, thực thiết kế hệ thống gá lắp, gia công chi tiết tự động - Làm cơng việc người thợ trình độ Cao đẳng nghề (đạt yêu cầu kỹ thuật: nhận dạng thiết bị khí nén-thủy lực thường sử dụng ngành khí Đọc số mạch nguyên lý hệ thống khí nénthủy lực Có khả thao tác, điều chỉnh thông số kỹ thuật cần thiết hệ thống khí nén Có khả thay linh kiện khí nén-thủy lực cần bảo trì, sửa chữa - Sử dụng thành thạo thiết bị khí nén-thủy lực thơng dụng phổ biến nghề, bảo quản hiệu chỉnh thông số yêu cầu - Có khả thiết kế vài mạch điều khiển hệ thống có từ đến cấu chấp hành - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả làm việc độc lập, làm việc theo nhóm, sáng tạo ứng dụng kỹ thuật, công nghệ vào công việc điều kiện làm việc thay đổi; Có ý thức kỷ luật, tác phong công nghiệp + Hướng dẫn, giám sát người có trình độ thấp thực cơng việc định sẵn theo phân công; + Đánh giá hoạt động cá nhân kết thực nhóm; + Quản lý, kiểm tra giám sát trình thực cơng việc cá nhân, tổ, nhóm Nội dung mô đun: Thời gian (giờ) Số TT Tên mô đun Bài 1: Đại cương khí nén Bài 2: Máy nén khí Thực hành, thí Tổng Lý Kiểm nghiệm, số thuyết tra thảo luận, tập 1 0 1,5 0,5 Bài 3: Phân phối điều hòa khí nén 1 0 Bài 4: Cơ cấu chấp hành khí nén 1 Bài 5: Các van hệ thống khí nén 2 Bài 6: Phương pháp thiết kế mạch khí nén Bài 7: Tổng quan hệ thống thủy lực 1 0 Bài 8: Bơm dầu 2,5 0,5 Bài 9: Cơ cấu chấp hành thủy lực 1 10 Bài 10: Các van thủy lực 11 Bài 11: Thiết bị phụ dùng thủy lực 1 Cộng 30 16 12 BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ KHÍ NÉN Mã bài: MĐ17-01 Giới thiệu: Trong cung cấp cho người học đặc điểm khí nén, đại lượng định luật khí nén, ứng dụng hệ thống tự động hóa, điện tử Mục tiêu: Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: + Khái quát đặc điểm hệ thống khí nén, tính chất khơng khí nén + Trình bày đại lượng định luật hệ thống khí nén - Kỹ nằng: + Quy đổi đại lượng hệ thống khí nén + Nhận biết thiết bị sử dụng hệ thống điều khiển khí nén - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Học tập nghiêm túc; có ý thức kỷ luật; làm việc độc lập, làm việc theo nhóm; hướng dẫn, giám sát người có trình độ thấp thực công việc đánh giá kết thực thân thành viên nhóm Nội dung chính: Lịch sử cơng nghệ khí nén Như biết, khơng khí nén dạng lượng cũ mà người sử dụng thay cho lực học Từ hàng ngàn năm trước, khơng khí nén đến mức chảy Nó cịn bốn phần tử thừa nhận người xưa Người ta sử dụng chúng cách có ý thức vô thức Một bước hiểu biết việc ứng dụng kỹ thuật khí nén, có nghĩa dùng khơng khí nén đến mức chảy để cơng tác Một người Hy lạp tên KTESIBIOS, cách 2000 năm, chế tạo máy bắn đá khí nén Một sách ghi lại việc sử dụng khơng khí nén nguồn lượng vào ngày cơng ngun Nó mơ tả lại phận điều khiển khơng khí nóng Từ "Pneuma" từ cổ Hy lạp có nghĩa gió, thở Triết học có nghĩa linh hồn "Pneumatic" cách miêu tả từ "Pneuma" Đó ngành khoa học khí động lực học tượng liên quan đúc kết Sự hiểu biết nhân loại khoa học khí nén từ kỷ đầu, song phải chờ đến kỷ nghiên cứu có hệ thống Từ kỹ thuật khí nén thực vào ngành công nghiệp Điều đáng quan tâm khơng khí nén áp dụng rộng rãi lĩnh vực quan trọng, ví dụ công nghiệp khai thác quặng mỏ, đường sắt, dệt, công nghiệp thực phẩm, Mặc dù ban đầu có nhiều thiếu sót bổ sung thường xuyên tri thức, kinh nghiệm thực tế nên áp dụng kỹ thuật khí nén phát triển ngày mạnh Ngày khơng khí nén dùng rộng rải nhà máy đại, bố trí thành hệ thống nguồn cung cấp hệ thống điện Ưu nhược điểm hệ thống điều khiển khí nén 2.1 Ưu điểm Do khả chịu nén (đàn hồi) lớn khơng khí, khả tích chứa áp suất nén cách thuận lợi Như có khả ứng dụng để thành lập trạm tích chứa khí nén - Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẫn - Đường dẫn khí (khí thải) khơng cần thiết - Chi phí thấp để thiết lập hệ thống truyền động khí nén - Hệ thống phòng ngừa tải áp suất giới hạn bảo đảm 2.2 Nhược điểm - Lực truyền tải trọng nhỏ - Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi, khả đàn hồi khí nén lớn, khơng thể thực chuyển động thẳng quay - Khí gây tiếng ồn Do nay, lĩnh vực điều khiển người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với khí, khí nén với điện, điện tử Do khó xác định cách xác ưu khuyết điểm hệ thống điều khiển Đặc tính khơng khí nén + Về số lượng: khơng khí có sẵn khắp nơi nên nén với số lượng vô hạn + Về vận chuyển: khơng khí nén vận chuyển đường ống, với khoảng cách định Các đường ống dẫn khơng cần thiết khí cho ngồi mơi trường sau cơng tác + Về lưu trữ: máy nén khí khơng thiết phải hoạt động liên tục Khí nén đuợc lưu trữ bình chứa, lắp nối hệ thống ống dẫn để cung cấp cho sử dụng cần thiết + Về nhiệt độ: không khí nén thay đổi theo nhiệt độ + Về chống cháy nổ: không nguy gây cháy khí nén, nên khơng tốn chi phí phịng cháy Hoạt động với áp suất khoảng bar nên phòng nổ khơng q phức tạp + Về tính sẽ: khí nén sạch, trường hợp dòng chảy đường ống thiết bị, không nguy gây bẩn quan tâm đến Tính chất cần thiết ngành công nghiệp chuyên biệt công nghiệp thực phẩm, vải sợi, lâm sản thuộc da + Về cấu tạo trang thiết bị: đơn giản nên rẻ tiền + Về vận tốc: khơng khí nén dịng chảy có lưu tốc lớn, cho phép đạt tốc độ cao (vận tốc làm việc xy lanh thường từ 1-2m/s, cá biệt đạt đến m/s) + Về tính điều chỉnh: vận tốc lực thiết bị cơng tác khí nén điều chỉnh cách vô cấp + Về q tải: cơng cụ thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng chúng dừng hồn tồn, khơng xảy q tải Các đại lượng đơn vị đo hệ thống khí nén 4.1 Các đại lượng vật lý Bề mặt địa cầu bao quanh lớp khơng khí Đây hỗn hợp khí cần thiết cho sống, có tỷ lệ tương ứng sau: - Nitơ chiếm 78% thể tích - Oxy chếm 21% thể tích - Cịn lại số khí khác như: carbonic, argon, hydro, neon, heli, cryton, xenon Để hiểu rõ thêm định luật động lực học trạng thái khơng khí, người ta liệt kê sau thông số vật lý với hệ thống đo lường Để thuận lợi việc nghiên cứu ứng dụng, người ta thường dùng hai hệ thống đo: hệ thống đo "Kỹ thuật" hệ thống đo "SI" Các thông số Thông số Ký hiệu Hệ kỹ thuật Hệ SI Chiều dài l Mét (m) Mét (m) Khối lượng m Kp.s2/m Kg Thời gian t Giây (s) Giây (s) Nhiệt độ T Cường độ dòng điện I Cường độ ánh sáng Cd 0 C Ampere (A) K A Cadela Các thông số dẫn xuất Thông số Ký hiệu Hệ kỹ thuật Hệ SI Lực F Kp = kg.f =9,8N 1N = kg.m/s2 Diện tích A m2 m2 Thể tích V m3 m3 Lưu lượng Q m3/s m3/s Ap suất P at Pa ( kỹ thuật ) Pa = N/m2 kp/cm2 Bar Bar = 105 Pa Kết hợp hệ thống đo lường kỹ thuật quốc tế ta có cơng thức Newton F=m.a : m - khối lượng, a - gia tốc, g - gia tốc trọng trường ( g = 9,81 m/s ) Giữa công thức tồn mối quan hệ sau: Khối lượng (kg) = kp.s2/ 9,81.m Lực (kp) = 9,81 (N) Để đơn giản cho tính tốn ta lấy (kp) = 10 (N) Nhiệt độ Ở điểm 0: 00C = 273 K (Kelvin) Ở nhiệt độ khác: 10C = K (Kelvin) Áp suất * Atmosphere, [at]: at = kp/cm2 = 0,981 bar * Pascal, Pa ; bar: Pa = 1N/m2 = 10-5 bar bar = 10 -5 N/m2 = 105 Pa = 1,02 at * Atmosphere vật lý, atm: atm = 1,033 at = 1,013 bar * Milimét cột nước, mm cột nước: 1000 mm cột nước = 1at = 0,981 bar *Milimet thủy ngân, mmHg: mmHg = Torr, 1at = 736 Torr, bar = 750 Torr 4.2 Các đơn vị đo 4.2.1 Áp suất Đơn vị áp suất theo hệ đo lƣờng SI Pascal (Pa) Pascal áp suất phân bố bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt 1Newton (N) 1Pa = 1N/m2 1Pa = kgm/s2/m2 = kg/m2 Trong thực tế ngƣời ta dùng đơn vị bội số Pascal Megapascal (MPa) 1Mpa = 1000000 Pa Ngồi cịn sử dụng đơn vị bar: bar = 105 Pa Và đơn vị Kp/cm2 (theo tiêu chuẩn cộng hòa liên bang Đức) Kp/ cm2 = 0.980665 bar = 0.981 bar bar = 1.02 kp/ cm2 Trong thực tế coi: 1bar = 1kp/cm2 = 1at Hình 10.3: Kết cấu van điều chỉnh hai cấp áp suất Dầu vào van có áp suất p1, phía phía trượt có áp suất dầu Khi áp suất dầu chưa thắng lực lò xo 1, áp suất p1 phía áp suất p2 phía trượt nhau, trượt đứng yên Nếu áp suất p1 tăng lên, bi cầu mở ra, dầu qua trượt, lên van bi chảy bể Khi dầu chảy, sức cản lỗ tiết lưu,nênp1> p2, tức hiệu áp p=p1-p2 hình thành phía phía trượt (Lúc cửa đóng) Khi p1tăng cao thắng lực lị xo lúc van hoạt động Loại van làm việc êm, khơng có chấn động Áp suất điều chỉnh phạm vi rộng: từ 63 bar cao 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 dung van giảm áp đặt trước cấu chấp hành nhằm để giảm áp suất đến giá trị cần thiết 111 Hình 10.4: Kết cấu van giảm áp Ví dụ: mạch thủy lực có lắp van giảm áp Hình 10.5: Sơ đồ mạch thủy lực có lắp van giảm áp Trong hệ thống này, xi lanh làm việc với áp suất p1, nhờ van giảm áp tạo nên áp suất p>p2 cung cấp cho xi lanh Áp suất p2 điều chỉnh nhờ van giảm áp Ta có lực cân van giảm áp: p2.A = Flx(Flx= C.x) x thay đổi → p2 thay đổi 112 Van cản Van cản có nhiệm vụ tạo nên sức cản hệ thống hệ thống ln có dầu để bôi trơn, bảo quản thiết bị, thiết bị làm việc êm, giảm va đập Hình 10.6: Mạch thủy lực có lắp van cản Trên hình 10.6,van cản lắp vào cửa xi lanh có áp suất p2.Nếu lực lị xo van Flx tiết diện pittông van A, lực cân tĩnh là: Như ta thấy áp suất cửa ra(tức cản cửa ra) điều chỉnh tùy thuộc vào điều chỉnh lực lò xo Flx + Rơle áp suất (áp lực) Rơ le áp suất thường dùng hệ thống thủy lực.Nó dùng cấu phịng q tải, áp suất hệ thống vượt giới hạn định, rơle áp suất ngắt dòng điện => Bơm dầu, van hay phận khác ngưng hoạt động Van đảo chiều 5.1 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 5.2 Các khái niệm +Số cửa:là số lỗ để dẫn dầu vào hay ra.Số cửa van đảo chiều thường 2, 4, Trong trường hợp đặc biệt số cửa nhiều +Số vị trí:là số định vị trượt van.Thơng thường van đảo chiều có vị trí Trong trường hợp đặc biệt số vị trí nhiều 5.3 Ngun lý làm việc 113 a Van đảo chiều cửa, vị trí (2/2) Hình 10.7: Van đảo chiều 2/2 b Van đảo chiều cửa, vị trí (3/2) Hình 10.8: Van đảo chiều 3/2 114 c Van đảo chiều cửa, vị trí (4/2) Hình 8.9: Van đảo chiều 4/2 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 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 6.1 Loại tín hiệu tác động tay Hình 8.10: Các ký hiệu cho tín hiệu tác động tay 115 6.2 Loại tín hiệu tác động Hình 10.11: Các ký hiệu cho tín hiệu tác động Các loại mép điều khiển van đảo chiều Khi nòng van dịch chuyển theo chiều trục,các mép đóng mở cửa thân van nối với kênh dẫn dầu Van đảo chiều có mép điều khiển dương(hình 8.12a), sử dụng kết cấu đảm bảo rò dầu nhỏ, nịng van vị trí trung gian vị trí làm việc đó, đồng thời độ cứng vững kết cấu (độ nhạy phụ tải) cao Van đảo chiều có mép điều khiển âm (hình 8.12b), loại van có mát chấtlỏng chảy qua khe thong thùng chứa, nòng van vị trí trung gian.Loạivan sử dụngkhi khơngcó ucầu cao rò chất lỏng, độ cứngvững hệ Van đảo chiều có mép điều khiển khơng (hình 8.12c),được sử dụng phần lớn hệ thống điều khiển thủy lực có độ xác cao (ví dụ van thủy lực tuyến tính hay cấu servo Công nghệ chế tạo loại van tương đối khó khăn 116 Hình 10.12: Các loại mép điều khiển van đảo chiều a Mép điều khiển dương; b Mép điều khiển âm; c.Mép điều khiển khơng Van tiết lưu Vantiếtlưudùngđểđiềuchỉnhlưulượngdầu,vàdođóđiềuchỉnhvậntốccủacơ cấu chấp hành hệ thống thủy lực Van tiết lưu đặt đường dầu vào đường cấu chấp hành Van tiết lưu có hai loại: +/ Tiết lưu cố định: ký hiệu +/ Tiết lưu thay đổi lưu lượng: ký hiệu: Ta có phương trình: Q2= A2.V : lưu lượng qua van tiết lưu p = p2- p3: hiệu áp qua van tiết lưu Lưu lượng dầu Q2 qua khe hở tính theo cơng thức Torricelli sau: Trong đó: μ - hệ số lưu lượng; Ax - diện tích mặt cắt khe hở: ∆p = (p2- p3)- áp suất trước sau khe hở [N/m2]; ρ - khối lượng riêng dầu [kg/m3] 117 Khi Ax thay đổi p thay đổi v thay đổi Hình 10.13: Độ chênh lệch áp suất lưu lượng dòng chảy qua khe hở Dựa vào phương thức điều chỉnh lưu lượng,van tiết lưu phân thành hai loại chính: van tiết lưu điều chỉnh dọc trục van tiết lưu điều chỉnh quanh trục Van tiết lưu điều chỉnh dọc trục Hình 10.14: Tiết lưu điều chỉnh dọc trục BÀI 11: THIẾT BỊ PHỤ DÙNG TRONG THUỶ LỰC Mã bài: MĐ 17 – 11 Giới thiệu Trong cung cấp cho người học có kiến thức chức năng, đặc điểm sử dụng thiết bị phụ hệ thống điều khiển thủy lực ứng dụng thiết bị gia cơng khí Mục tiêu Sau học xong người học có khả năng: - Kiến thức: 118 + Trình bày chức năng, đặc điểm sử dụng thiết bị phụ hệ thống thủy lực + Nêu tầm quan trọng ACCU dầu hệ thống thủy lực - Kỹ năng: Tính tốn động lực hệ thống - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Học tập nghiêm túc; có ý thức kỷ luật; làm việc độc lập, làm việc theo nhóm; hướng dẫn, giám sát người có trình độ thấp thực công việc đánh giá kết thực thân thành viên nhóm Nội dung Bể dầu 1.1 Nhiệm vụ Bể dầu có nhiệm vụ sau: 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 1.2 Chọn kích thước bể dầu Đối với loại bể dầu di chuyển, ví dụ bể dầu xe vận chuyển tích bể dầu chọn nhưsau: V = 1,5Qv Đối với loại bể dầu cố định, ví dụ bể dầu máy, dây chuyền, thể tích bể dầu chọn sau: V=(3÷5)Qv Trong đó: V[lít]; Qv[l/ph] 1.3 Kết cấu bể dầu Hình 11.1 sơ đồ bố trí cụm thiết bị cần thiết bể cấp dầu cho hệ thống điều khiển thủy lực 119 Hình 11.1: Bể dầu Động điện Ống nén Bộ lọc Phía hút Vách ngăn Phía xả Mắt dầu Đổ dầu Ống xả 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 xảvề 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 Kết cấu bể dầu thực tế hình 11.2 120 Hình 11.2: Kết cấu ký hiệu bể dầu Bộ lọc dầu 2.1 Nhiệm vụ 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, cáctiết 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 Bộ lọc dầu thường đặt ống hút bơm Trường hợp dầu cần hơn, đặt thêm cửa bơm ống xả hệ thống dầu ép 2.2 Phân loại theo kích thước lọc Tùy thuộc vào kích thước chất bẩn lọc được, lọc dầu phân thành loại sau: - Bộ lọc thơ:có thể lọc chất bẩn đến 0,1mm - Bộ lọc trung bình:có thể lọc chất bẩn đến 0,01mm - Bộ lọc tinh: lọc chất bẩn đến 0,005mm - Bộ lọc đặc biệt tinh:có thể lọc chất bẩn đến 0,001mm Các hệ thống dầu máy công cụ thường dùng lọc trungbình lọc tinh Bộ lọc đặc biệt tinh chủ yếu dùng phịng thí nghiệm 121 2.3 Phân loại theo kết cấu Dựa vào kết cấu, ta phân biệt loại lọc dầu sau: lọc lưới, lọc lá, lọc giấy, lọc nỉ, lọc nam châm, Ta xét số lọc dầu thường 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 p = 0,3 ÷ 0,5bar, trường hợp đặc biệt lấy p = ÷2bar Nhược điểm lọc lưới chất bẩn dễ bám vào bề mặt lưới khó tẩy Do thường dung để lọc thơ, lắp vào ống hút bơm trường hợp phải dùng thêm lọc tinh ống Hình 11.3: Màng lọc lưới 2.4 Bộ lọc lá, sợi thủy tinh Bộ lọc lọc dung thép mỏng để lọc dầu Đây loại dung 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,tấm Giữa cặp lắp chen mảnh thép trục có tiết diện vng Số lượng thép cần thiết phụ thuộc vào lưu lượng cần lọc, nhiều 1000-1200 Tổn thất áp suất lớn p = 4bar Lưu lượng lọc từ 100l/ph Bộ lọc chủ yếu dung để lọc thô Ưu điểm lớn tẩy chất bẩn, khỏi phải dùng máy tháo lọc Hiện phầnlớn người ta thay vật liệu thép vật liệu sợi thủy tinh, độ bền lọc cao có khả chế tạo dễ dàng, đặc tính vật liệu khơng thay đổi nhiều trình làm việc ảnh hưởng hóa dầu 122 Hình 11.4: Màng lọc sợi thủy tinh Để tính tốn lưu lượng chảy qua lọc dầu, người ta dung cơng thức tính lưu lượng chảy qua lưới lọc: (2.32) Trong đó: A- diện tích toàn bề mặt lọc [cm2]; p = p1- p2- hiệu áp lọc [bar]; - độ nhớt động học dầu [P]; -hệ số lọc, đặc trưng cho lượng dầu chảy qua lọc đơn vị diện tích thời gian Tùy thuộc vào đặc điểm lọc, ta lấy trị số sau: 2.5 Cách lắp lọc hệ thống Tùy theo yêu cầu chất lượng dầu hệ thống điều khiển, mà ta lắp lọc dầu theo vị trí khác sau: 123 Hình 11.5: Cách lắp lọc hệ thống a Lắp lọc đường hút b Lắp lọc đường nén c Lắp lọc đường xả TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng, 2000, Hệ thống điều khiển thủy lực, NXB Giáo dục Nguyễn Ngọc Phương, 1998, Hệ thống điều khiển khí nén, NXB Giáo dục Đào Văn Tân, 2005, Thiết bị đo kiểm tra cơng nghiệp dầu khí, NXB Giao thơng vận tải Walter.R.B, 2005, Hydrolic and Electric - Hydrolic Control Systems, NXB London Jacques Faisandier, 1999, Mécanismes hydrauliques et pneumatiques, NXB Paris Nhóm nghiên cứu H K Jung, Thiết kế phận khí, NXB Korea Polytechnic, 2007 S Nhóm nghiên cứu S H Yoon, Cơ học chất lỏng, NXB First book, 2013 S G Lee, Machine Production, Cơ quan phát triển nguồn nhân lực Hàn Quốc 2014 Cho Sangchul, Metalworking based practice, Human Resources Development Service of Korea, 2009 124 10 Lee Suyeon, Piping practice, Human Resources Development Service of Korea, 2002 125