Đồ án môn học truyền động thủy khí động lực tính toán thiết kế hệ thống truyền động thủy lực của cần trục thủy lực ống lồng di chuyển bánh lốp

ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC NHIỆM VỤ Đồ án truyền động thủy khí động lực Họ tên sinh viên/lớp/mã số sv: HUỲNH CÔNG CHÂU NGUN / 17C4C / 103170141 Tính tốn thiết kế hệ thống truyền động thủy lực cần trục thủy lực ống lồng di chuyển bánh lốp có thơng số kỹ thuật sau: - Áp suất làm việc dầu: p = 32 Mpa, - Tải trọng hàng nâng: G= 40 Nội dung:  Xác định nhiệm vụ đồ án môn học theo công việc máy  Xây dựng sơ đồ truyền động thủy lực  Tính chọn thơng số cho hệ thống  Tính chọn phần tử bơm, động thủy lực, chất lỏng, đường ống  Mô tả phần tử hệ thống (sơ đồ phải đảm bảo hoạt động đồng thời riêng biệt phần tử thiết kế theo máy mẫu) Hồ sơ kỹ thuật: vẽ A3 tổng thể máy vẽ A3 sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực vẽ A3 phần tử thủy lực có kích thước thiết kế thuyết minh tính tốn 20 ÷ 30 trang giấy A4 Ngày nhận: Ngày nộp: Ngày 18 tháng năm 2020 Trưởng môn G.V hướng dẫn TS Phan Thành Long SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC MỤC LỤC Nhiệm vụ Mục lục Tài liệu tham khảo Lời nói đầu Tổng quan máy mẫu 1.1 Giới thiệu chung cần trục ống lồng bánh lốp 1.2 Các thơng số tính tốn 1.2.1 Thông số kỹ thuật phần Cần trục ống lồng bánh lốp .7 1.2.2 Thông số kỹ thuật phần Xe mẫu .8 Xây dựng sơ đồ truyền động thủy lực .8 2.1 Sơ đồ thủy lực mạch thiết kế .8 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống .9 Tính tốn thiết kế hệ thống truyền động thủy lực 10 3.1 Tính tốn cho động kéo tời 10 3.2 Tính chọn Động thủy lực 12 3.21 Lực momen tác dụng lên động thủy lực .12 3.22 Các thông số làm việc động thủy lực 15 3.3 Tính chọn Bơm 17 3.31 Tính tốn ống dẫn 18 3.32 Các thông số làm việc Bơm .21 Tính tốn thiết kế van an tồn .23 4.1 Tính chọn van an toàn 23 4.2 Nguyên lý hoạt động van an toàn 23 4.3 Ưu nhược điểm van an toàn 26 SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Các phần tử thủy lực hệ thống .26 5.1 Thùng chứa dầu 27 5.2 Bộ lọc dầu 28 5.3 Van phân phối 4/3 điều khiển điện 29 5.4 Van tác dụng khóa lẫn .30 5.5 Van chiều 30 5.6 Van an toàn 30 5.7 Van tiết lưu điều chỉnh 31 Đánh giá tính kinh tế - kỹ thuật thiết kế 32 SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC TÀI LIỆU THAM KHẢO: Hồng Thị Bích Ngọc - Máy thủy lực thể tích -NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội–2000 Ngơ Vi Châu - Nguyễn Phước Hồng - Vũ Duy Quang - Nguyễn Huy Chi Võ Sỹ Quỳnh - Lê Danh Liêm, Bài tập Thủy lực Máy thủy lực, Nhà xuất Đại Học Trung Học Chun Nghiệp, Hà Nội 1972 Tính tốn máy trục (NXB Khoa Học Kỹ Thuật 1975) - Huỳnh Văn Hồng, Giáo trình hệ thống truyền động thủy khí – Trần Xuân Tùy, Trần Minh Chính, Trần Ngọc Hải – ĐÀ NẴNG-2005 Trần Doãn Đỉnh, Nguyễn Ngọc Lê, Phạm Xuân Mão, Nguyễn Thế Thưởng, Đổ Văn Thi, Hà Văn Vui - Truyền dẫn thủy lực chế tạo máy – NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2002 Link chọn bơm: http://vietnamese.orbit-hydraulicmotor.com/sale-10164380standard-high-pressure-two-stage-hydraulic-pump-axial-flow-pump-pv016pv020-pv023.html TCVN 2014-77 TCVN 2019-77 Hệ thống điều khiển thủy lực – Nguyễn Ngọc phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng- nhà xuất giáo dục SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 10 Catalog xe LIEBHERR LTM1040-2.1 đường link: https://www.liebherr.com LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần kinh tế đất nước ngày phát triển mạnh mẽ, đặc biệt từ nước ta gia nhập WTO, hàng hóa nhập vào xuất nhiều, yêu cầu thiết bị vận chuyển bốc xếp chuyên dụng cao Để đảm nhận việc chủ yếu cần trục ơtơ Q trình làm việc cần trục thường dẫn động hệ thống thủy lực Vì vậy, việc tìm hiểu nguyên lý làm việc, kết cấu hệ thống thủy lực cần trục, để từ có phương án sữa chửa, bảo dưỡng dễ dàng Do kiến thức nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo cịn điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án mơn học khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý thầy cô môn bảo để em hoàn thiện Cuối cùng, em gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn T.S Lê Minh Đức, Thầy (cô) giáo môn bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án Đà nẵng, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực HUỲNH CƠNG CHÂU NGUN SVTH: Huỳnh Cơng Châu Ngun - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC TỔNG QUAN VỀ MÁY MẪU: LIEBHERR LTM-1040-2.1 1.1 Giới thiệu chung cần trục ống lồng bánh lốp: Cần trục LIEBHERR LTM-1040-2.1 có cấu kết cấu chịu tải đặt khung xe Cần trục LIEBHERR LTM-1040-2.1 sử dụng rộng rãi giới hóa Thường ta thấy sử dụng nhiều công trường, bến tàu Đối với cần trục ta khảo sát đặt khung xe cẩu LIEBHERR LTM1040-2.1 với sơ đồ hình dưới: Hình 1.1: Kết cấu chung xe cẩu LIEBHERR LTM-1040-2.1 1: Móc hàng – 2: Dây cáp - 3: Xylanh Ống lồng – 4: Xylanh Nâng hạ – 5: Cơ cấu quay – 6: Tang tời– 7: Xylanh Chân chống Cần trục bánh lốp gồm phận: + Móc hàng: Dùng để móc, giữ vật + Dây cáp: Có tác dụng nâng hạ vật SVTH: Huỳnh Cơng Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC + Cần cấu tạo: Là dàn không gian với đoạn cần trung gian để thay đổi chiều dài + Hệ thống nâng cần: Giúp cần lồng nâng hạ hàng theo phương thẳng đứng + Chân tựa: Để cố định máy tạo cân cần trục nâng hàng + Thiết bị tựa quay: Để đưa hàng tới vị trí có vị trí tầm với phương khác + Buồng lái: Bao gồm người điều khiển hệ thống tác dụng lên cấu 1.2 Các thơng số tính tốn: Áp suất làm việc dầu: p = 32 Mpa Tải trọng hàng nâng: G = 40 Tấn 1.21) Thông số kỹ thuật phần Cần trục ống lồng bánh lốp: ĐẶT TÍNH KỸ THUẬT CƠ BẢN Sức nâng cho phép Momen nâng Max Chiều cao bùng nổ Bán kính làm việc Mũi gấp Chiều cao làm việc Đối trọng Tính Đơn vị Tấn kN m m m m Tấn Công suất nâng/ Tầm với Tấn/m Số đốt Tốc độ duỗi hết cần Tốc độ nâng cần Tốc độ dây cáp Loại dây Góc quay Tốc độ quay   m/ s Độ/ s m/ ph F x m Độ V/ph 0,3769 1,8 0-120 13mm / 165m Tồn vịng 360o 0-2,5 Loại   Mô tơ thủy lực, bánh hành tinh với phanh Cơ cấu cần Cơ cấu tời Cơ cấu quay SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C LTM-1040-2.1 40 34 35 39 44 6,5 40 / 2,5 19,7 / 17,5 / 3,5 15,1 / 10,7 / 4,5 9/5 7,4 / Trang ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Loại Trước Sau giữ lò xo Thuỷ lực Thuỷ lực Khoảng duỗi chân chống max m Chân chống Hệ thống thủy lực Loại bơm biến thiên hướng trục bánh răng, thủy lực mở mạnh với cảm biến điện tử 1.22) Thơng số kỹ thuật phần xe mẫu: KÍCH THƯỚC Đơn vị ( mm) Kích thước xe: Dài x Rộng x cao 10915 x 2550 x 3600 Số trục Trục Mặt trước Mặt sau Công thức bánh TRỌNG LƯỢNG Trọng lượng thân Tải trọng cho phép chở Số người cho phép chở Nhãn hiệu động Loại động Momen cực đại Công suất lớn /tốc độ quay Tốc độ tối đa Nhiên liệu sử dụng Trục hành tinh có khóa visai, lái Trục hành tinh có khóa visai, lái 4x4 Đơn vị (kg) 24000 40000 Mercedes-Benz kỳ, xi lanh thẳng hàng, tăng áp 1150 Nm 210 kW/ 2200 vòng/phút 80 km/h Diesel LỐP XE Số lượng lốp trục I/II: 2/2 Lốp trước sau: 445/95 R 25 HỆ THỐNG PHANH Phanh trước /Dẫn động : Phanh đĩa /khí nén Phanh sau /Dẫn động : Phanh đĩa /khí nén Phanh tay /Dẫn động : Tác động lên bánh xe trục HỆ THỐNG LÁI Kiểu hệ thống lái : Tay lái khí trục trước có hổ trợ thủy lực, bơm trợ lực Lái trục sau kích hoạt thủy lực SVTH: Huỳnh Cơng Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC XÂY DỰNG SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế hệ thống: Hình 2.1: Sơ đồ mạch thủy lực 1: Động dẫn động bơm - 2: Bầu lọc - 3: Bơm thủy lực piston roto hướng trục - 4: thùng dầu - 5: Van an tồn - 6: Van khóa lẫn - 7: - 8: Van phân phối 4/3 - 9: Bộ ổn tốc - 10: Bộ làm mát - 11: Van chiều - 12: Đồng hồ áp suất 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống: Nguyên lý hoạt động hệ thống thủy lực: SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Khi làm việc chế độ nâng hàng, cấu phân phối đẩy vị trí (I) Dầu từ thùng chứa hút lên nhờ bơm, cung cấp dòng dầu làm việc áp suất cao qua van chiều, qua cấu phân phối đến động thủy lực kéo tời nâng hàn Ngược lại, làm việc chế độ hạ hàng, cấu phân phối đẩy vị trí (III) Dầu từ thùng chứa hút lên nhờ bơm, cung cấp dòng dầu làm việc áp suất cao qua van chiều, qua cấu phân phối đến động thủy lực kéo tời nâng hàng Khi đẩy van phân phối sang vị trí (II) dầu từ thùng chứa hút lên nhờ bơm, cung cấp dòng dầu làm việc áp suất cao qua van chiều qua van an toàn lại thùng, dầu không cung cấp đến động thủy lực Dầu hồi chảy đường ống hồi dầu, qua van tiết lưu, qua làm mát thùng chứa Ở ta dùng điều tốc đặt lối động thủy lực để điều chỉnh vận tốc động thủy lực, van khóa lẫn đễ giữ đứng ngun động thủy lực khơng có dịng dầu làm việc TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 3.1 Tính tốn sơ cho động tời: Theo máy mẫu góc làm việc cần trục (R = ) Và cần trục nâng tối đa 40 góc α=580 độ dài trục khơng duỗi Để tính thông số cần thiết cho động tời, ta xét trường hợp nâng hàng cần trục làm việc góc α=58 0, với độ cao cao lúc xe nâng hàng lên m Dựa vào catalog xe liebherr LTM-1040-2.1, ta có sơ đồ phân bố lực dây dây cáp xe: SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 10 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC = = = 0,039 ( Công thức 3.12 [ TL5] ) Xác định đường kính ống xả, chọn v3 = (m/s) d3 = (mm) = = 0,028 m = 28 (trang 84[TL4]) Xác định trạng thái dòng chảy đoạn ống này: Re3 = = = 965,5 (Công thức 3.4 [ TL5]) Với độ nhớt động học dầu công nghiệp 50 v = 58.10-6 (m2/s) Vì Re3 = 965,5 < 2320 dòng chảy ống dòng chảy tầng Hệ số ma sát dọc đường = đường ống là: = = 0,066 ( Công thức 3.12 [ TL5] ) Tổn thất áp suất toàn đường ống nén từ bơm đến động thủy lực: + Tổn thất dọc đường: tổn thất xảy đường di chuyển chất lỏng, chủ yếu ma sát Ta có cơng thức tính tổn thất áp suất dọc đường dòng chất lỏng: pa = (λ + ) (N/m2) (Công thức 3.14 [ TL5]) + Tổn thất cục bộ: tổn thất xảy dòng chất lỏng chảy qua thiết bị thủy lực, khóa van biến dạng hay thay đổi hướng vận tốc dòng chảy tổn thất tính sau: pb = (N/m2) (Cơng thức 3.20 [TL5]) Vậy tổn thất áp suất toàn là: SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 20 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC p = pa + pb (N/m2) (Công thức 3.2 [ TL5]) Trong đó: - Khối lượng riêng dầu cơng nghiệp 50, = 930 kg/m3 v - Vận tốc trung bình dầu (m/s) l - Chiều dài ống dẫn (m) d - Đường kính ống (m) Các hệ số tổn thất sau: ( chương [ TL5] ) = (0,5 1,0) hệ số cản vào ống, phụ thuộc vào bề mặt làm việc ống Ta chọn - =1 Hệ số tổn thất cục bộ, xác định theo loại thiết bị Van giảm áp: = Van tiết lưu: = Van khóa lẫn: =2 Van phân phối = 4, chọn =3 Tổn thất áp suất dọc đường đường ống nén pa, với chiều dài l = m; hệ số cản vào ống = 1; đường kính ống nén d2 = 0,016 m ; λ2= 0,039; v2 = m/s pa = (λ2 + pa = (0,039 ) ( N/m2) + 1) =42417 ( N/m2) Tổn thất áp suất van phân phối pb1, với vận tốc dòng chảy qua van v = m/s, hệ số tổn thất cục =3 SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 21 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC pb1 = = = 50220 ( N/m2) Tổn thất áp suất van tác động khóa lẫn pb2, hệ số tổn thất cục chảy qua van v = m/s pb2 = = 2, vận tốc dòng ( m/s) = = 33480 ( N/m2) Vậy tổn thất áp suất toàn hệ thống p là: p = pa + pb1 + pb2 = 42417 + 50220 + 33480 = 126117 ( N/m2) Suy bơm cần cung cấp cho hệ thống áp suất pb pb = p + p = 32.106 + 126117 =32126117 ( N/m2) 3.32) Các thông số làm việc bơm: Bơm cần cung cấp cho hệ thống áp pb momen Mbct Mltb = Mltdc =18174,3 ( Nm) Momen cần thiết bơm: Mbct = = = 19130,8 ( Nm) Lưu lượng cần thiết bơm: Qbct = = =1,25.10-3 ( m3/s) Công suất lý thuyết bơm là: Nbct = pb.Qbct =32126117 1,25.10-3 = 40157 =40,157 (W) (kW) Vậy để chọn bơm ta sử dụng loại bơm piston roto hướng trục với công suất có cơng suất tối thiểu 40,157 kW để cung cấp dầu cho hệ thống Chọn bơm piston rô to hướng trục PV020 có : Lưu lượng riêng : q = 80 ( Áp suất dầu khỏi bơm danh nghĩa : P = 35 Mpa Số vòng quay lớn nhất : [TL6] /vòng ) nmax = 2500 vịng/phút SVTH: Huỳnh Cơng Châu Ngun - Lớp 17C4C Trang 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Số vịng quay nhỏ nhất : nmin = 400 vịng/phút Cơng suất định mức : 78 KW Kiểm tra lại lưu lượng bơm : 0,53 3,33 lít/s Thỏa lưu lượng cần thiết bơm Qct = 1,25 lít/s SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 23 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ ỔN TỐC 4.1 Nhiệm vụ ổn tốc: Bộ ổn định tốc độ cấu đảm bảo hiệu số áp suất không đổi tăng hay giảm áp suất đảm bảo lượng lưu lượng không đổi chảy qua van, tức làm cho vận tốc cấu chấp hành có giá trị gần khơng đổi Bộ ổn định tốc độ cấu gồm có van giảm áp van tiết lưu điều chỉnh được, lắp đường vào, đường song song với cấp chấp hành, trường hợp lắp đường cấu chấp hành 4.2 Tính chọn ổn áp: Áp dụng cơng thức trang 82-83 [TL9]: Ta có phương trình cân lực nòng van viết sau: = số Hiệu áp qua van tiết lưu không đổi, vận tốc không thay đổi tải trọng thay đổi Trong đó:  p1 : áp suất nguồn (trước van giảm áp);  p2 : áp suất sau van giảm áp;  p3 : áp suất sau van tiết lưu; SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 24 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC  G : tải trọng;  Fs : lực tác động xo;  ∆p : hiệu áp qua van tiết lưu;  Ak: diện tích piston mà p2,p3 tác động lên;  d: đường kính đường ống vào điều tốc (đường ống chính) lấy theo d3=28mm;  dk: đường kính piston mà p2,p3 tác động lên; hệ thống hoạt động chế độ bình thường với áp suất động thủy lực 32 MPa Tổn thất áp suất dọc đường đường ống xả tính đến đầu vào điều tốc pa, với chiều dài l = m; hệ số cản vào ống = 1; đường kính ống xả d3 = 0,028 m ; λ3= 0,066; v3 = m/s pa = (λ3 + pa = (0,066 ) ( N/m2) + 1) =177231 ( N/m2) Tổn thất áp suất van phân phối pb1, với vận tốc dòng chảy qua van v = m/s, hệ số tổn thất cục =3 pb1 = = = 5580 ( N/m2) Tổn thất áp suất van tác động khóa lẫn pb2, hệ số tổn thất cục dòng chảy qua van v = m/s pb2 = = = 2, vận tốc (m/s) = 3720 ( N/m2) Vậy tổn thất áp suất toàn hệ thống p là: SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 25 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC p = pa + pb1 + pb2 = 177231 + 5580 + 3720 = 186531 ( N/m2) Suy áp suất p1 p1 = p - p = 32.106 - 186531 =31813469 ( N/m2)  Khi hệ thống hoạt động ổn định, nghĩa van giảm áp tiết lưu mở hết cửa o Áp suất sau van giảm áp, phận ổn tốc: Tổn thất cục van giảm áp: pg = = = 5580 (N/m2) Vậy áp suất sau van giảm áp: p2=p1- pg = 31807889 (N/m2) o Áp suất sau van tiết lưu, phận ổn tốc: Tổn thất cục van tiết lưu: ptl = = = 5580 Vậy áp suất sau van tiết lưu: p3=p2- ptl = 31802309 (N/m2) (N/m2)  Ở trạng thái làm việc bình thường, van mở hết có áp suất P3 với lưu lượng thùng Khi van giảm áp (8) chịu tác dụng lực cân F2=F3 Trong đó: N Và Suy N N theo tiêu chuẩn TCVN -2019 – 77 ta chon cở lị xo số hiệu 4: đường kính ngồi lị xo: D=34 đường kính tiết diện dây lò xo: dlx=3 Độ biến dạng lớn vịng: B= 6,245 mm SVTH: Huỳnh Cơng Châu Ngun - Lớp 17C4C Trang 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC C vịng 27,22 N/mm, ta chọn lò xo 10 vòng C= 272, N/mm =>Lo=93,75mm Lmin= 3.10,5=31,5 mm Khoảng hoạt động h=Lo – Lmin – = 40,25 > d=28 mm  Ở phận tiết lưu ổn tốc, ta có kích thước sơ sau: Diện tích mặt cắt thông lớn nhất: Độ chênh áp suất qua van van mở hoàn toàn: =5580 (N/m2) Khoảng dịch chuyển chiều trục lớn nhất: Đặt tính hình học mặt cắt thông: Trên ta chọn d=D; ta chọn kết cấu van tiết lưu kiểu đơn giản 4.3 Nguyên lý hoạt động: Vì ổn tốc đặt đầu hệ thống nên tác dụng chủ yếu điều tốc đẩy phòng ngừa trường hợp áp suất đầu động gia tăng vượt mức vận hành an toàn hệ thống, lại nằm mức điều chỉnh thiết bị phụ trợ (van an tồn khơng mở) làm tăng tốc độ hạ hàng xe, gây khó kiểm sốt an toàn vận hành Khi áp suất P1 tăng, dẫn theo P2 gia tăng (ở áp suất P3 chưa kịp gia tăng theo P2) Lúc P2 (áp suất qua phận giảm áp) gia tăng áp suất chất lỏng thông qua lỗ nối thơng với mặt tiết diện khơng có lị xo piston, P2 sinh lực tác động lên mặt tiết diện này, hiệu số P2 - P3 tăng nhiều, nên F2 > F3, làm cho piston di chuyển nén lò xo lại tiếp tục nén đến cửa van van giảm áp dần đóng lại đến giá trị đáy mà F2=F3, tức hiêu số P2 –P3 trở lại giá trị hoạt động bình thường ban đầu hiệu số P2-P3 khơng đổi nên tốc độ dịng chảy khơng đổi SVTH: Huỳnh Cơng Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ phận tiết lưu ổn tốc có tác dụng điều chỉnh độ chênh áp suất lưu lượng qua ổn tốc để thay đổi tốc độ dòng chảy 4.4 Ưu nhược điểm ổn tốc: Ưu điểm: Giữ ổn định vận tốc dịng dầu hệ thống, có thay đổi tải trọng làm việc Van có kết cấu đơn giản để giảm tổn thất áp suất van, giảm lượng áp suất tiêu hao cho trình bơi trơn Ở hệ thống ta đặt điều tốc đường có ưu điểm: - Không cần phải lắp van cản đường dầu - Nhiệt sinh trình bể dầu - Có thể điều chỉnh vận tốc nhỏ Nhược điểm: Van khơng nhạy có dự thay đổi áp suất đột ngột, hay thay đổi nhỏ, ma sát phần tiết diện tiếp xúc với mặt chất lỏng áp suất p2 nhỏ Vì đặt điều tốc đường động thủy lực nên van tràn (van an toàn) phải làm việc liên tục CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC TRONG HỆ THỐNG 5.1 Thùng chứa dầu: Thùng dầu dùng để chứa lượng dầu cần thiết để cung cấp cho hoạt động hệ thống thủy lực đồng thời giải lượng nhiệt sinh trình làm việc hệ thống truyền lực Thùng dầu nơi lắng đọng chất cặn bã mạt kim loại, bụi bẩn SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 28 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sơ nguyên lý đồ bố trí thùng dầu 1- Đáy bể dầu 2- Bộ lọc dầu 3- Vách ngăn Kết cấu thùng chứa dầu 1- Động dẫn động bơm 2- Ống đẩy 3- Bộ lọc 4- Ngăn hút 5- Vách ngăn 6- Ngăn xả 7- Mắt dầu 8- Nắp thùng dầu 9- Ống xả dầu 5.2 Bộ lọc dầu: Trong q trình làm việc, dầu khơng tránh khỏi bị nhiễm bẩn chất bẩn từ bên ngoài, thân dầu tạo nên Những chất bẩn làm kẹt khe hở, tiết diện chảy có kích thước nhỏ cấu làm việc, gây nên trở ngại, hư hỏng q trình làm việc hệ thống Do hệ thống ta dùng lọc dầu để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên cấu làm việc SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC a Kết cấu lọc b Ký hiệu 5.3 Van phân phối 4/3 điều khiển điện thủy lực: Van phân phối điều khiển điện thủy lực kiểu điều khiển thủy lực gián tiếp Van phân phối dùng để phân phối chất lỏng công tác áp suất cao từ bơm thủy lực tới đường ống khác đến cấu chấp hành, nhiệm vụ van phân phối dùng đảo chiều chuyển động cấu chấp hành Trong hệ thống thuỷ lực có cơng suất lớn, cần dùng trượt phân phối điều khiển gián tiếp Loại điều khiển gián tiếp có hai cụm trượt phân phối, cụm trượt phân phối cụm trượt điều khiển, trượt điều khiển hoạt động nhờ nguồn điện (điều khiển điện) Khi trượt điều khiển hoạt động, phân phối dầu (từ nguồn điều khiển) đến hai đầu trượt làm dịch chuyển, để phân phối chất lỏng đến cấu chấp hành đảo chiều chuyển động SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 30 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Ký hiệu van phân phối điều khiển điện, thủy lực 5.4 Van tác dụng khóa lẫn: Van tác dụng khóa lẫn dùng để giữ cho cấu chấp hành ( piston nâng hạ cần trục, động thủy lực ) vị trí bơm đột ngột bị hỏng lý mà áp suất làm việc phía van tác dụng khóa lẫn giảm, tránh tượng tụt hàng Kết cấu van tác dụng khóa lẫn thực lắp hai van chiều điều khiển hướng chặn Khi dòng chảy từ A1 qua B1 A2 qua B2 theo nguyên lý van chiều, dầu chảy từ B2 A2 phải có tín hiệu điều khiển A1 dầu chảy từ B1 A1 phải có tín hiệu điều khiển A2 a Kết cấu van tác dụng khóa lẫn b Ký hiệu 5.5 Van chiều: Van chiều có tác dụng giữ cho dầu theo chiều định Khi mở, van chiều phải có sức cản nhỏ để chất lỏng chảy qua dễ dàng, tổn thất lượng Vì lị xo giữ van phải thật nhỏ đủ để ép sát nắp van vào thành van, ngược lại áp lực chất lỏng ép chặt nắp van vào thành van ngăn không cho chất lỏng theo chiều ngược lại a Kết cấu van chiều SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C b Ký hiệu Trang 31 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 5.6 Van an tồn: Sơ đồ kết cấu van an toàn kiểu piston tác động trực tiếp 1-Vỏ van an toàn; 2- Đường dầu vào; 3- Lỗ giảm chấn; 4- piston; 5- Đường dầu ra; 6- lị xo; 7- vít điều chỉnh Nhiệm vụ: Trong q trình hệ thống thủy lực làm việc, ln có lượng dầu tháo bớt qua van để giữ cho áp suất hệ thống luôn không đổi, đồng thời áp suất chất lỏng hệ thống thủy lực vượt trị số quy định, van an toàn - tràn cho lượng dầu chảy qua van tối đa đề phòng tải cho hệ thống 5.7 Van tiết lưu điều chỉnh được: Kết cấu ký hiệu: Kết cấu ký hiệu van tiết lưu điều chỉnh Khi đặt van hệ thống lưới ống lưu lưọng thay đổi tốc độ động thuỷ lực thay đổi Nó dùng hệ thống cần dùng để điều chỉnh vận tốc động thuỷ lực SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Khi tiết lưu dịng chảy, phái sinh nhiệt chất lỏng, việc gây nên tổn thất áp lực giảm hiệu suất dẫn động thủy lực Nhưng khác lực điều chỉnh van tiết lưu không đáng kể Trong hệ thống thủy lực, van tiết lưu thường lắp ống dẫn cao áp (điều chỉnh đường vào) lắp đường dầu hồi (điều chỉnh đường ra) lắp song song với động thủy lực Trong hệ thống thủy lực tùy theo mục đích yêu cầu, nguyên lý làm việc cấu vận hành mà dạng van cách bố trí khác nhau, chẳng hạn van tiết lưu dùng để hạn chế tốc độ hạ cần tác dụng tải trọng trọng lượng thiết bị, dùng để thay đổi tốc độ cấu thừa hành… ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA THIẾT KẾ Đối với hệ thống truyền động thủy lực cần trục di chuyển bánh lốp thiết kế, để dẫn động điều khiển cho cấu nâng hạ cần trục, nâng hạ hàng, cấu quay toa với tải trọng lớn (40 tấn) cần áp suất làm việc chất lỏng cao (32 MPa) tạo momen truyền cho cấu chấp hành lớn Vì nên kích thước phần tử hệ thống thủy lực nhỏ gọn so với sử dụng hệ thống dẫn động khác điện, khí, hệ thống muốn đảm bảo truyền momen cơng suất lớn kích thước loại phải lớn nhiều Việc dẫn động điều khiển cấu chấp hành hệ thống xác có độ nhạy cao, chuyển động cấu chấp hành êm dịu Các cấu chấp hành đảm bảo an toàn có cố hỏng đột ngột bơm Các cấu chấp hành làm việc tạm thời hai bơm gặp cố không hoạt động SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 33 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC SVTH: Huỳnh Công Châu Nguyên - Lớp 17C4C Trang 34 ... ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC XÂY DỰNG SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế hệ thống: Hình 2.1: Sơ đồ mạch thủy lực 1: Động dẫn động bơm - 2: Bầu lọc - 3: Bơm thủy lực. .. sơ đồ truyền động thủy lực .8 2.1 Sơ đồ thủy lực mạch thiết kế .8 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống .9 Tính tốn thiết kế hệ thống truyền động thủy lực 10 3.1 Tính. .. lượng thiết bị, dùng để thay đổi tốc độ cấu thừa hành… ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA THIẾT KẾ Đối với hệ thống truyền động thủy lực cần trục di chuyển bánh lốp thiết kế, để dẫn động điều