Tính Toán Và Mô Phỏng Hệ Thống Thủy Lực Trên Máy Tái Chế Nguội Mặt Đường Wr 2400 Bằng Phần Mềm Automation Và Festo Từ Đó Đưa Ra Chế Độ Làm Việc Hợp Lý Theo Điều Kiện Việt Nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG TIỂU BAN CƠ KHÍ TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG THỦY LỰC TRÊN MÁY TÁI CHẾ NGUỘI MẶT ĐƯỜNG WR 2400 BẰNG PHẦN MỀM AUTOMATION VÀ FESTO TỪ ĐÓ ĐƯA RA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC HỢP LÝ THEO ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM Mã số: 639 Thuộc nhóm ngành khoa học: Cơ khí Hồ Chí Minh, 05/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG TIỂU BAN CƠ KHÍ TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG THỦY LỰC TRÊN MÁY TÁI CHẾ NGUỘI MẶT ĐƯỜNG WR2400 BẰNG PHẦN MỀM AUTOMATION VÀ FESTO TỪ ĐÓ ĐƯA RA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC HỢP LÝ THEO ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM Mã số: 639 Thuộc nhóm ngành khoa học: Cơ khí Sinh viên thực hiện: Dân tộc: Trần Văn Dũng Kinh Lớp, khoa: Cơ Giới Hóa - K49 Ngành học: Nam, Nữ: Nam Năm thứ: /Số năm đào tạo: Cơ Giới Hóa Xây Dựng Người hướng dẫn: ThS.Nguyễn Văn Dũng Hồ Chí Minh, 05/2013 Ứng dụng phần mềm automation studio 5.0 để mơ thiết kế q trình điều khiển hệ thống thuỷ lực máy cào bóc Wirtgen WR2400 The application of software automation studio 5.0 for simulation, desiging the controlling process of hydraulic system on the machine Wirtgen WR2400 SVTH: Trần Văn Dũng Trần Duy Hiền Nguyễn Văn Nguyên GVHD:Ths Nguyễn Văn Dũng Trường Đại học Giao thông Vận tải – Cơ sở II e-Mail: ngvana@gmail.com Tóm tắt Báo cáo giới thiệu việc ứng dụng phần mềm Automation Studio 5.0 để mơ q trình thiết kế, tính tốn kiểm nghiệm số thông số phần tử trình điều khiển hệ thống thuỷ lực máy cào bóc Wirtgen WR2400 Từ ứng dụng vào mơ thiết kế trình điều khiển hệ thống thuỷ lực máy cơng trình Sau cài đặt chương trình, ta vào giao diện Automation Studio 5.0 phần tử có sẵn thư viện chính, từ thiết kế thư viện riêng cho sơ đồ hệ thống thuỷ lực cần mô hình Abstract: The report introduces the application of software Automation Studio 5.0 for simulation, caculation and testing some specifications of components during the controlling process of hydraulic system on machines Wirtgen WR2400 Since it can be appied to the designing simulation for all control processes of hydraulic system on producers Đặt vấn đề Hiện nay, việc xây dựng tính tốn thiết kế hệ thống thuỷ lực loại máy ngành cơng nghiệp gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều thời gian hiệu không cao Làm để khắc phục nhược điểm mối quan tâm lớn tất Kỹ sư ngành động lực Automation Studio 5.0 phần mềm ứng dụng tính tốn thiết kế, mơ cách trực quan q trình động học phần tử hệ thống thuỷ lực chế độ làm việc khác có trình điều khiển hệ thống thuỷ lực hay kết hợp Ngồi kết hợp đường đặt tính hình mơ động xuất từ phần mềm điều khiển, đánh giá trình làm việc máy Trên sở vận dụng vào q trình làm việc thực tế H Giao diện chương trình;1.Cửa sổ thư viện;2 Thư viện;3 Các mục thư viện;4 Phần tử thủy lực Các phần tử thư viện thiết kế riêng mô điều khiển cách trực quan phần mềm cho người xem như: Xilanh thuỷ lực, bơm bánh răng, van logic(OR), lọc, van tràn, mơ tơ,… Nội dung 2.1 Thư viện phần tử từ phần mềm Automation Studio 5.0 H Các phần tử thủy lực a.Xylanh thủy lực;b Bơm chiều;c Van chiều;d Bộ phận lọc dầu;e Van an toàn; h Động thủy lực 2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống thuỷ lực máy bóc Wirtgen WR2400 Hệ thống thuỷ lực hệ thống điều khiển cho chế độ làm việc máy bóc Wirtgen WR2400 Hệ thống có nhiều mạch, mạch gồm nhiều H phần tử kết hợp như: Van đảo chiều, xilanh lực, bơm chính, van tiết lưu,…Các phần tử tạo thể thống hệ kín tất q trình điều khiển hệ thống thuỷ lực Sơ đồ nguồn động lực M1 M2 MT3 Q1 M4 H M3 Sơ đồ mạch thủy lực cụm nâng hạ toàn máy;M1,M2,M3,M4 sơ đồ mạch thủy lực cấu nâng hạ máy;MT3 Cụm van điều khiển chính;Q1 Cụm mạch điều khiển 2.3 Mơ q trình điều khiển búa khoan của máy bóc Wirtgen WR2400 phần mềm Automation Studio 5.0 Sau xây dựng phần tử thư viện riêng, ta thực mơ động học tất trình làm việc máy Ở ta mơ điển hình H q trình làm việc tiến hành phay độ sâu lớn Sơ mạch thủy lực điều khiển công tác phay mạch thủy lực động di chuyển H Sơ đồ thủy lực xylanh lái 2.4 Kết tính tốn kiểm nghiệm số phần tử Tính tốn kiểm nghiệm mềm Automation dựa vào thơng số cho ,ta tính tốn kiểm nghiệm Studio 5.0 để thấy rõ số thông số xuất lại kết bảng 1.1 sau tính tốn cách nhanh chóng Sau Lưu lượng thực tế Áp lực dầu tính tốn Áp lực dầu thực tế Tên gọi Lưu lượng tính tốn sau mô (bar) (bar) 3 Cơ cấu nâng hạ 16 10 0.025 m /phút 0.022 m /phút 3 Cơ cấu phay trộn 32 39.3 0.013 m /phút 0.012 m /phút 3 Cơ cấu di chuyển 32 29.6 0.033 m /phút 0.0357m /phút Kết luận Qua việc nghiên cứu mô thiết kế hệ thống thuỷ lực máy cào bóc Wirtgen WR2400 Ta thấy Automation Studio 5.0 phần mềm phù hợp cho việc giảng dạy học tập trường hệ thống thủy lực, khí nén… tất máy liên quan Việc sử dụng phần mềm phải nhập nhiều thông số thiết bị làm cho q trình mơ sát với thực tế Giúp cho đề xuất phương án khai thác khác cách hiệu Do thời gian nghiên cứu ngắn nên việc ứng dụng phần mềm chưa triệt để, đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức tin học kiến thức chuyên ngành tổng hợp để khai thác hết khả phần mềm Với đề tài nghiên cứu này, có thời gian em cố gắng ứng dụng vào cho tất trình điều khiển hệ thống thuỷ lực máy cách thực tế Đặc biệt máy công nghiệp Tài liệu tham khảo [1] Đinh Ngọc Ái, Đặng Huy Chi, Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận (1972) Thuỷ lực máy thuỷ lực (Tập II), Nhà Xuất Bản Đại Học THCN, Hà Nội [2] Nguyễn Ngọc Phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng(1999) Hệ thống điều khiển thuỷ lực, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, Hà Nội [3] Trần Doãn Đỉnh, Nguyễn Ngọc Lê, Phạm Xuân Mão, Nguyễn Thế Thưởng (1984) Truyền dẫn thuỷ lực chế tạo máy, Nhà Xuất Bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Catalog kỹ thuật máy WR2400 [5] http://www.automationstudio.com ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI SINH MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ THI CÔNG 1.1 Tổng quan công nghệ tái sinh mặt đường .4 1.1.1 Công nghệ tái sinh nguội .4 1.1.2 Tái sinh nguội tái chỗ bitum bọt .5 1.2 Đặc tính kỹ thuật máy tái sinh WR2400 .9 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ PHẦM MỀM 17 2.1 Giới thiệu phần mềm automation studio 5.0 17 2.1.1 Giới thiệu chung công nghệ mô thiết kế 17 2.1.2 Quá trình điều khiển ứng dụng phần mềm automation studio 5.0 18 2.1.3 Giao diện phần mềm cách sử dụng 19 2.2 Giới thiệu phần mềm Festo FluidSIM® 3.6 24 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỦY LỰC 26 3.1 Đặc điểm mặt đường BTNN khu vực thành phố Hồ Chí Minh 26 3.1.1 Cấu trúc mặt đường BTNN 26 3.1.2 Tính tốn thơng số đầu vào 30 3.2 Xây dựng mạch thủy lực .32 3.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống thuỷ lực máy bóc Wirtgen WR2400 37 3.3.1 Mơ q trình điều khiển búa khoan của máy bóc Wirtgen WR2400 phần mềm Automation Studio 5.0 .41 3.3.2 Kết tính tốn kiểm nghiệm số phần tử .43 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 44 KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn công tác xây dựng sửa chữa, trung tu mặt đường nhựa cũ xuống cấp cơng việc thường xun ngành giao thơng nói riêng cấp nghành nhà nước nói chung Trước phát triển ạt lượng phương tiện giao thông ngày lớn chủng loại tải trọng việc đường sá ln tình trạng phải làm việc q tải vượt mức cho phép dẫn tới xuống cấp không đủ đảm bảo ưu cầu phục vụ cho lưu thông đường người tham gia giao thông vấn đề nhức nhối xã hội Chưa kể đến ảnh hưởng thời tiết khắc nghiệt mưa nhiều nắng gắt làm cho đường bị sụt lún, nứt…Do việc làm hay sửa chữa mặt đường công việc cấp thiết nghành giao thông nghành chức Tuy việc làm đường địi hỏi nhiều trí lực tiền mà nguồn vốn đầu tư ngân sách Trên giới nước ta chủ yếu tập trung vào trung tu sửa chữa chủ yếu Tuy nhiên sửa chữa trước thường lạc hậu, thi công cách chắp vá nên chất lượng đường sau tu sửa không cao, qua vài năm lại phải tu sửa bảo dưỡng lại gây tốn lãng phí nhiều cơng sức tiền Ngày phát triển khoa học kĩ thuật cơng nghệ cào bóc nguội đưa vào sử dụng mang lại hiệu kinh tế cao Vừa không gây ô nhiễm môi trường, cảnh quan đô thị vừa tận dụng lớp vật liệu cũ để tái sinh lại mà chất lượng tốt mặt đường thi công Với tính ưu việt máy cào bóc nguội đưa vào sử dụng phổ biến nhiên lại thiết bị cơng nghệ cịn mẻ Việt Nam Đối với nhập WR 2400 thi cơng số cơng trình nước, nhiên hiệu sử dụng khả khai thác chưa tương xứng với công máy Xuất phát từ lý nên nhóm chung em thực đề tài “TÍNH TỐN MƠ PHỎNG HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA MÁY CÀO BÓC, TÁI CHẾ NGUỘI WIRTGEN WR 2400 BẰNG PHẦN MỀM AUTOMATION VÀ FESTO TỪ ĐÓ ĐƯA RA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC HỢP LÝ THEO ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM’’ để đưa thông số hợp lý nhằm nâng cao suất hiệu sử dụng máy SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Do kiến thức tài liệu nghiên cứu hạn hẹp nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong đóng góp ý kiến, góp ý bảo thầy cô giáo môn hội đồng bảo vệ Nhân chúng em xin gửi lời chân thành cảm ơn đến thầy Ths NGUYỄN VĂN DŨNG Giáo viên gợi ý cho nhóm đề tài trực tiếp hướng dẫn trình thực Được hướng dẫn tận tình thầy chuyên môn, cung cấp tài liệu liên quan, chúng em thực hoàn thành đề tài thời hạn quy định Tp.HCM , ngày 07 tháng 05 năm 2013 Nhóm sinh viên thực hiện: Trần Văn Dũng Trần Duy Hiền Nguyễn Văn nguyên SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI SINH MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ THI CÔNG Tổng quan công nghệ tái sinh mặt đường 1.1 1.1.1 Công nghệ tái sinh nguội Một dây chuyền tái sinh đơn giản sử dụng máy tái sinh bánh lốp hình 1.1 Máy tái sinh đẩy xe chứa nước phía trước, có vịi nước nối xe máy Hệ thống phun cho phép thành phần nước vật liệu tái sinh điều chỉnh cách xác tối ưu Hình 1.1: Máy tái sinh nguội có xe bồn chứa 1.Máy cào bóc tái chế WR2400; 2.Xe bồn chở nước Phía sau máy tái sinh hệ đầm nén, thông thường xe lu rung bánh thép loại lớn Lớp vật liệu tái sinh san phẳng máy san Sau tiến hành đầm nén sau để đảm bảo toàn lớp vật liệu tái sinh đầm nén tồn Hình 1.2 : Sơ đồ roto phay mặt đường Loại máy tái sinh bánh xích phối hợp với guồng xoắn trải vật liệu hệ thống tải Khi máy tái sinh tiến phía trước guồng xoắn trải vật liệu để hệ bàn trải vật liệu tái sinh Hệ thống đầm bàn đầm nén sơ vật liệu để đạt độ phẳng yêu cầu Q trình mơ tả hình 1.3 SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Trong đó: + k p – Hệ số cản cắt bê tông nhựa (Mpa) với: k p = (0,05 – 0,06) MPa - + Bề rộng vệt phay (m) + chiều sâu phay (m) Công suất cần thiết để trống phay làm việc: Trong đó: + vận tốc góc roto phay (rad/s) + bán kính máy cắt cắt (m) + - hiệu suất truyền động máy phay ( ) 3.2 Xây dựng mạch thủy lực 3.2.1 Mạch thủy lực điều khiển cơng tác phay nâng hạ trống phay a Tính chọn xylanh nâng hạ trống phay Hình 3.8 Sơ đồ nâng hạ trống phay Theo catalog nhà sản suất trọng lượng trống phay: Gt = 1.5 T SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 32 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Đặc điểm cấu tạo máy sử dụng xylanh nâng hạ trống phay Vậy đường kính xy lanh xác định theo cơng thức sau: D xl = Trong đó: + + [q] : áp suất hệ thống thủy lực [q] = 1600 (N/cm2) → D xl = = (cm) Đo đặc điểm làm việc để tránh tình trạng xylanh bị uốn theo phương ngang chọn: D xl = cm Hành trình làm việc piston xi lanh, theo kinh nghiệm thường lấy: H= (8÷15)D Khi ta chọn: H = 10.D = 10*5 =50 (cm) lấy H =50 cm theo độ sâu phay lớn - Đường kính cần xi lanh tính theo công thức hệ số cấu tạo φ: Φ = F /F = D2/(D2-d2) → d = D Trong xi lanh tiêu chuẩn có: φ = 1,25; 1,4; 1,6 va 2,0 Ta chọn: φ = 1,25 Từ ta chọn: d = D = 5*0.447 = 2.2(cm) → Chọn xi lanh tay gầu có thơng số kích thước sau: - Đường kính xi lanh D xl = 50 (mm) - Hành trình làm việc H xl = 500 (mm) - Đường kính cần xi lanh d xl = 22 (mm) - Áp suất [q] = 1.6 (kN/cm2) SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 33 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG b Tính chọn động điều khiển công tác phay MD = Dựa vào công thức: P.qD max ηD 2π Trong đó: : Mơ men quay lớn động xác định sau: + - Mômen trục động cơ: + P (N/m2): Áp suất dầu dẫn động động cơ: P max = 320 (kG/cm2) = 32.106 (N/m2) + q Đmax : Lưu lượng riêng lớn động (m3/v) + η Đ : Hiệu suất động cơ: η Đ = 0,95 Từ cơng thức ta có lưu lượng riêng động cơ: q D max = 2π M c 2π 607 = = 1.25 *10 −4 (m / v) P.η D 32 * 10 * 0.95 Lưu lượng động cơ: Qdc = q D max ndc = 1.25 *10 −4 *104 = 0.013(m / ph) Kết luận: Động cấu quay chọn có thơng số: Lưu lượng: Q đc = 0.013 (m3/ph) Số vòng quay: n = 104 (v/ph) độ sâu lớn c Tính chọn động di chuyển Tính giá trị vận tốc theo điều kiện độ bền đường chiều sâu phay: v i = v o k k h =100*0.347*0.146 = 5.08 ( m/phút) Trong đó: - v o : giá trị vận tốc ban đầu 100m/phút - kh = hο ht SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 34 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Với: + h o - Độ dày nhỏ lớp vật liệu phay ( mét ) + h i - Độ dày lớp vật liệu phay (mét ) Theo tài liệu [1]: k h = 0.146 ứng với độ sâu phay lớn nhất: h = 0.41 (m) Hệ số tính đến giảm tốc độ tăng độ cứng đường kσ = σ ο 0.893 = 0.347 = σ i 2.574 Với : + σ o = 0.893 (Mpa): Giới hạn bền nhỏ lớp vật liệu phay (BTNN) (Mpa) + σ i =2,574 (Mpa): Giới hạn bền vật liệu phay (BTNN) (Mpa) Ứng suất kéo uốn σ i vật liệu bê tông nhựa mặt đường, áp dụng quy trình tính tốn tiêu chuẩn ngành thiết kế đường 22 TCN 211- 06 Số vòng quay cần thiết động cơ: Do đặc điểm kết cấu, bốn bánh xe dẫn động độc lập tính chọn động dựa vào công thức sau: Dựa vào công thức : Trong đó: - + : Mơ men quay lớn động xác định sau: bán kính trống phay + bán kính bánh xe di chuyển + : Áp suất dầu dẫn động động cơ: P max = 320(kG/cm2) = 32.106 (N/m2) SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 35 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG : Lưu lượng riêng lớn động (m3/v) + + η Đ : Hiệu suất động cơ: η Đ = 0,95 - Mômen trục động cơ: - Từ công thức ta có lưu lượng riêng động cơ: - Lưu lượng động cơ: Qdc = qD max ndc = 8.2 *10 −5 * 40 = 0.033(m3 / ph) Kết luận: Động cấu quay chọn có thông số: - Lưu lượng: Q đc = 0.033(m3/ph) - Số vòng quay: n = (v/ph) độ sâu lớn d Tính tốn mạch thủy lực nâng hạ tồn máy • Tính chọn xylanh nâng hạ Theo catalog nhà sản suất trọng lượng máy: G = 29 T =290000 N Đặc điểm cấu tạo máy sử dụng bốn xylanh nâng hạ Vậy đường kính xy lanh xác định theo công thức sau: D xl = Trong đó: + [q] : áp suất hệ thống thủy lực: [q] = 1600 (N/cm2) → D xl = = 7.6 (cm) Do đặc điểm làm việc để tránh tình trạng xylanh bị uốn theo phương ngang, đảm bảo độ cứng vững chọn: D xl = 10 cm SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 36 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Hành trình làm việc piston xi lanh, theo kinh nghiệm thường lấy: H= (8÷15)D Khi ta chọn: H = 10.D = 10*8 =80 (cm) lấy H =80 cm Theo chiều cao sửa chữa - Đường kính cần xi lanh tính theo cơng thức hệ số cấu tạo φ: Φ = F /F = D2/(D2-d2) → d = D Trong xi lanh tiêu chuẩn có: φ = 1,25; 1,4; 1,6 va 2,0 Ta chọn φ = 1,25 Từ ta chọn: d = D = 10*0.447 = 4.47 (cm) → Chọn xi lanh tay gầu có thơng số kích thước sau: - Đường kính xi lanh: D xl = 100 (mm) - Hành trình làm việc: H xl = 800 (mm) - Đường kính cần xi lanh: d xl = 45 (mm) - Áp suất: [q] = 1.6 (kN/cm2) 3.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống thuỷ lực máy bóc Wirtgen WR2400 Hệ thống thuỷ lực hệ thống điều khiển cho chế độ làm việc máy bóc Wirtgen WR2400 Hệ thống có nhiều mạch, mạch gồm nhiều phần tử kết hợp như: Van đảo chiều, xilanh lực, bơm chính, van tiết lưu,…Các phần tử tạo thể thống hệ kín tất q trình điều khiển hệ thống thuỷ lực - Bơm hệ thống điều khiển - Bơm hệ thống phun - Bơm hệ thống phun - Bơm hệ thống cung cấp dầu thủy lực cho máy phát điện - Bơm hệ thống phun nhựa - Bơm hệ thống di chuyển - Bơm hệ thống làm mát - Bơm hệ thống khởi động SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 37 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Hình 3.9 Sơ đồ nguồn động lực M1 M2 MT3 Q1 M4 M3 Hình 3.10 Sơ đồ mạch thủy lực cụm nâng hạ toàn máy SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 38 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG M1,M2,M3,M4 sơ đồ mạch thủy lực cấu nâng hạ máy;MT3 Cụm van điều khiển chính;Q1 Cụm mạch điều khiển MB Ps B P SR3 280 bar BA Q4 Q9 M6 325 bar 8357 325 bar T 134017 Q=56l/min 16 ccm/U G 27 bar 46 ccm/u 11ccm/u Siehe Blatt see page T X1 MA X2 LQ2/15.5 SQ2/15.6 SPQ5/7.2 A Hình 3.11 Sơ đồ mạch thủy lực cụm động điện thủy lực Q9 Cụm bơm bơm bù; Q4 Bơm hệ thống cung cấp dầu thủy lực cho máy phát điện;M6 Động dẫn động động thủy lực G Ps B MB 275 bar Q2 190135 M5 53211 250 ccm/u 325 bar 325 bar 8.4 ccm/u 27 bar 46ccm/u X1 T X2 MA LQ2/15.5 A SQ2/15.6 S SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 39 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Hình 3.12 Sơ đồ nguồn động lực M1,M2,M3,M4 sơ đồ mạch thủy lực cấu nâng hạ máy;MT3 Cụm van điều khiển chính;Q2 hệ thống phun A1 B1 A2 155986 155986 155986 A1 B1 D1 C1 155986 155986 B2 155986 A2 B2 C2 D2 155986 155986 A3 B3 A4 E1 F1 155986 155986 E2 155986 A5 B4 B5 F2 155986 A6 H1 G1 155986 155986 B6 G2 155986 A7 B7 H2 155986 A8 B8 ST6 190558 A B A B A B A B A B A B A B A B P T P T P T P T P T P T P T P T 100 bar b P A a PDV9/8.4 TDV9/15.3 TST6/14.1 PST6/14.1 DV9 162836 a ST9 172181 3406 T B 100 bar Hình 3.13 Sơ đồ mạch thủy lực hệ thống vịi phun bitumin SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 40 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 A1 B1 A2 155986 155986 155986 A1 B1 B2 155986 A2 C1 155986 B2 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG D1 155986 C2 D2 155986 155986 A3 B3 A4 F1 E1 155986 155986 B4 E2 155986 A5 B5 F2 155986 A6 H1 G1 155986 155986 B6 G2 155986 A7 B7 H2 155986 A8 B8 ST6 190558 A B A B A B A B A B A B A B A B P T P T P T P T P T P T P T P T TST6/14.1 PST6/14.1 100 bar Hình 3.14 Sơ đồ mạch thủy lực hệ thống vòi phun nước 3.3.1 Mơ q trình điều khiển búa khoan của máy bóc Wirtgen WR2400 phần mềm Automation Studio 5.0 Sau xây dựng phần tử thư viện riêng, ta thực mơ động học tất trình làm việc máy Ở ta mơ điển hình q trình làm việc tiến hành phay độ sâu lớn SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 41 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Hình 3.15 Sơ đồ thủy lực xylanh lái Hình 3.16 Sơ đồ nguồn động lực SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 42 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG Hình 3.17 Sơ đồ thủy lực động di chuyển 3.3.2 Kết tính tốn kiểm nghiệm số phần tử Tính tốn kiểm nghiệm mềm Automation Studio 5.0 để thấy rõ số thơng số xuất sau tính tốn cách nhanh chóng Sau dựa vào thơng số cho ,ta tính tốn kiểm nghiệm lại kết bảng 1.1 Lưu lượng tính Tên gọi cấu Áp lực dầu tính Áp lực dầu thực tế (bar) 0.022 m3/phút 16 10 0.013 m3/phút 0.012 m3/phút 32 39.3 di 0.033 m3/phút 0.0357m3/phút 32 29.6 Cơ cấu phay Cơ tế sau mơ tốn (bar) tốn Cơ cấu nâng hạ 0.025 m3/phút trộn Lưu lượng thực SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 43 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG chuyển KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua việc nghiên cứu mô thiết kế hệ thống thuỷ lực máy cào bóc Wirtgen WR2400 Ta thấy Automation Studio 5.0 phần mềm phù hợp cho việc giảng dạy học tập trường hệ thống thủy lực, khí nén… tất máy liên quan Việc sử dụng phần mềm phải nhập nhiều thông số thiết bị làm cho q trình mơ sát với thực tế Giúp cho đề xuất phương án khai thác khác cách hiệu Do thời gian nghiên cứu ngắn nên việc ứng dụng phần mềm chưa triệt để, đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức tin học kiến thức chuyên ngành tổng hợp để khai thác hết khả phần mềm Với đề tài nghiên cứu này, có thời gian em cố gắng ứng dụng vào cho tất trình điều khiển hệ thống thuỷ lực máy cách thực tế Đặc biệt máy cơng nghiệp Từ q trình tính tốn ta có bảng số liệu lưu lượng dầu thực tế máy làm việc điều kiện Việt Nam sau Lưu lượng tính Tên gọi Cơ cấu di chuyển Cơ cấu nâng hạ máy Áp lực dầu tính Áp lực dầu thực tế (bar) 0.022 m3/phút 16 10 0.013 m3/phút 0.012 m3/phút 32 30.3 0.033 m3/phút 0.031m3/phút 32 31 0.013 m3/phút 16 22.4 Cơ cấu nâng hạ 0.025 m3/phút trộn tế sau mơ tốn (bar) toán Cơ cấu phay Lưu lượng thực SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 44 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG KIẾN NGHỊ Cơng nghệ cào bóc, tái chế bê tơng nhựa cũ nước phát triển nước khu vực triển khai 50 năm trước nhiên Việt Nam lĩnh vực cịn tương đối mẻ Thiết bị phục vụ công tác tái sinh mặt đường thiết bị đại giá tiền đầu tư lớn Hiện dịng máy cào bóc tái chế Wirtgen việt Nam có với giá tiền đầu tư lên tới 40 tỷ đồng, cần nghiên cứu sử dụng có hiệu điều kiện việt nam Đề tài bước đầu tính tốn thơng số làm việc hợp hợp lý làm sở việc khai thác máy có hiệu nhiên để tài cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 45 ĐỀ TÀI NCKH SV 2013 GVHD:Th.S.NGUYỄN VĂN DŨNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] - Nguyễn Văn Dũng Nghiên cứu chế độ làm việc hợp lý máy cào bóc WR2400 – đề tài thạc sĩ 2011 [ ] - PGS.TS Nguyễn Bính Máy thi cơng chun dùng NXB Giao thông vận tải2005 [ ] - Wirtgen group Tài liệu hướng dẫn sử dụng vận hành máy WR 2400 Xuất bản2005 [ ] - Bộ GTVT – 22TCN 211- 06 Áo đường mềm – Các yêu cầu dẫn thiết kế Quyết định số 52 /2006/QĐ-BGTVT ngày 28 / 12 / 2006 [ ] - Chỉ dẫn kỹ thuật: Lớp vật liệu cào bóc tái sinh nguội chổ kết cấu áo đường ô tô Bộ môn Đường Trường Đại học Giao thơng Vận tải kết hợp với Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Đường Viện KH&CN GTVT biên soạn dựa cơng nghệ cào bóc tái sinh nguội chỗ Cộng hòa Liên Bang Đức [6 ] - Wirtgen group, Vietserve technolog LTD Công nghệ tái sinh nguội TP Hồ Chí Minh 1- 2009 [ ] – Bé cataloge máy WR 2400 hãng Wirtgen [8 ] - Số 145/BC-ĐHGTVT Sách gia công mặt bê tông nhựa công nghệ tái sinh, tái chế [9] GS.TSKH Phùng Văn Lự; GS.TS Phạm Duy Hữu; TS Phan Khắc Trí Vật liệu xây dựng, Nhà xuất giáo dục, 2009 SVTH:TRẦN VĂN DŨNG,TRẦN DUY HIỀN,NGUYỄN VĂN NGUYÊN LỚP:CƠ GIỚI HÓA-XDGT-K49 Page 46