Luận văn thạc sĩ NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG AUTOMATION STUDIO HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN XE CẨU XÚC ĐÀO KGT-V HÃNG HITACHI CỦA TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐƯỜNG THỦY II

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM - oOo NGUYỄN VĂN NGỌ NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG AUTOMATION STUDIO HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN XE CẨU XÚC ĐÀO KGT-V HÃNG HITACHI CỦA TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐƯỜNG THỦY II LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.Hồ Chí Minh – 08/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM - oOo NGUYỄN VĂN NGỌ NGHIÊN CỨU VÀ MÔ PHỎNG AUTOMATION STUDIO HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN XE CẨU XÚC ĐÀO KGT-V HÃNG HITACHI CỦA TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐƯỜNG THỦY II CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC MÃ SỐ: 8520116 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ HỮU SƠN Tp.Hồ Chí Minh – 08/2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PGS.TS LÊ HỮU SƠN Ngoài nội dung tham khảo tài liệu liệt kê phần “Tài liệu tham khảo”, kết trình nghiên cứu nghiêm túc trung thực tơi Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2020 Học viên Nguyễn Văn Ngọ LỜI CÁM ƠN Trong q trình hồn thành xây dựng luận văn thạc sỹ học viên nhận giúp đỡ nhiều từ quý thầy cô, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Đặc biệt PGS.TS LÊ HỮU SƠN, người ln tận tình hướng dẫn phương pháp nghiên cứu tư liệu trình thực luận văn Em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc Bên cạnh đó, em xin gửi lời cám ơn đến Viện Hàng Hải, Viện Sau đại học Trường Đại học Giao thông vận tải Tp Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu trường Tuy có nhiều cố gắng song thời gian có hạn, kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý quý thầy cô, chuyên gia, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin trân trọng cám ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2020 Học viên Nguyễn Văn Ngọ MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 12 Tính thiết đề tài 12 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 12 Mục đích ý nghĩa khoa học đề tài 12 Giới hạn đề tài 12 Bố cục đề tài 13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 14 1.1 Tổng quan đề tài 14 1.2 Tổng quan truyền động thủy lực 14 Những ưu điểm khuyết điểm hệ thống thủy lực 14 Các sở lý thuyết truyền động thủy lực 16 Các tổn thất thường gặp hệ thống thủy lực 20 1.3 Các phương pháp điều khiển tốc độ cấu chấp hành 22 Điều chỉnh phương pháp tiết lưu dòng công chất 22 Đặt van tiết lưu lối vào động thủy lực 23 CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HỆ THỐNG THỦY LỰC TRÊN XE CẨU XÚC ĐÀO KGT-V HÃNG HITACHI 28 2.1 Tổng quan xe cẩu xúc đào KGT-V hãng Hitachi 28 Kích thước xe 29 Đặc điểm chung máy 30 Điều kiện xe đường 31 C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Di chuyển đường sắt 32 Khả làm việc bánh lốp 33 Khả làm việc bánh sắt 35 Giới thiệu động Deutz xe 37 Mạch tổng quát xe đa loại KGT-V hãng Hitachi 38 Hệ thống điều khiển thủy lực xe 39 2.2 Xây dựng mơ hình phương pháp tính chọn chi tiết … 41 Xây dựng sơ đồ điều khiển nâng hạ cần thủy lực 41 Sơ đồ điều khiển cần thứ hai quay toa thủy lực 44 Sơ đồ điều khiển xy lanh công tác 46 2.3 Kết luận 48 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA XE CẨU XÚC ĐÀO KGT-V HÃNG HITACHI 49 3.1 Giới thiệu phần mềm Automation Studio 49 Giới thiệu phần mềm Automation Studio 49 Mô tả phần mềm Automation Studio 50 Giao diện thư viện 51 Giao diện tra cứu ý nghĩa ký hiệu thư viện 52 Giao diện thiết kế phần tử 52 3.2 Nhóm phần tử thủy lực xe phần mền Automation Studio 54 Nhóm phần tử điều khiển thuỷ lực 54 Nhóm điều khiển điện, điện - thuỷ lực 57 Nhóm động 58 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.3 Tính chọn phần tử mơ bơm xy lanh phần mềm Automation Studio 59 Tính tốn lựa chọn bơm 59 Tính chọn xy lanh thủy lực 69 Xây dựng mơ hình hệ thống 72 Phân tích kết 77 KẾT LUÂN VÀ KIẾN NGHỊ 81 Kết luận 81 Kiến nghị 81 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1 Bảng giới hạn tải chạy bánh lốp 34 Bảng 2-2 Giới hạn làm việc bánh sắt thẳng 35 Bảng 2-3 Giới hạn tải bánh sắt đường nghiêng 50 36 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Hình vẽ mô tả áp suất thủy tĩnh 16 Hình 1-2 Hình biểu diễn dòng chảy liên tục chất lỏng 17 Hình 1-3 Hình mơ tả phương trình Bernoulli 19 Hình 1-4 Hệ thống có đặt tiết lưu lối vào động thủy lực Error! Bookmark not defined Hình 1-5 Hệ thống có đặt tiết lưu lối động thủy lực 24 Hình 1-6 Hệ thống có đặt tiết lưu song song với động thủy lực 25 Hình 1-7 Lắp đặt ổn áp đường cấu truyền động thủy lực 26 Hình 1-8 Thay đổi tốc độ động cách chỉnh lưu lượng bơm 27 Hình 2-1 Tổng quan xe cẩu xúc đào KGT-V 28 Hình 2-2 Cấu tạo chi tiết xe cẩu xúc đào KGT-V hãng Hitachi 28 Hình 2-3 Thơng số xe cẩu xúc đào KGT-V hãng Hitachi 30 Hình 2-4 Bố trí xe đường 31 Hình 2-5 Xe KGT-V hãng Hitachi vận hành đường ray 32 Hình 2-6 Tầm với làm việc xe với bánh lốp 33 Hình 2-7 Tầm với làm việc xe với với gầu đào 33 Hình 2-8 Xe lắp giới hạn tải chạy bánh lốp 34 Hình 2-9 Giới hạn tải đường sắt thẳng 35 Hình 2-10 Giới hạn tải bánh sắt đường nghiêng 50 36 Hình 2-11 Cấu tạo đông Deutz 37 Hình 2-12 Mạch tổng quát xe đa loại KGT-V hãng Hitachi 38 Hình 2-13 Sơ đồ mạch thủy lực cơng tác xe đa loai KGT-V hãng Hitachi 40 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 2-14 Sơ đồ tay điều khiển nâng hạ cần thủy lực 41 Hình 2-15 Sơ đồ điều khiển nâng hạ cần xe 43 Hình 2-16 Tay điều khiển cần 44 Hình 2-17 Sơ đồ điều khiển cần thứ hai quay toa 45 Hình 2-18 Sơ đồ tay trang điều khiển 46 Hình 2-19 Mạch thủy lực điều khiển xy lanh cơng tác 47 Hình 3-1 Sơ đồ tóm tắt q trình sản xuất kết hợp mơ 49 Hình 3-2 Giao diện Automation Studio 50 Hình 3-3 Giao diện thư viện 51 Hình 3-4 Giao diện tra cứu ý nghĩa ký hiệu bơm thủy lực 52 Hình 3-5 Giao diện thiết kế van điều khiển 53 Hình 3-6 Giao diện lựa chọn đường dẫn dầu van điều khiển 53 Hình 3-7 Nhóm van áp suất mơ Automation Studio 54 Hình 3-8 Nhóm van đảo chiều mơ Automation Studio 55 Hình 3-9 Nhóm van tiết lưu mơ Automation Studio 55 Hình 3-10 Nhóm van chặn mô Automation Studio 56 Hình 3-11 Nhóm xilanh mơ Automation Studio 56 Hình 3-12 Van áp suất điện từ 57 Hình 3-13 Nhóm bơm động mơ Automation Studio 58 Hình 3-14 Nhóm thùng chứa dầu mơ Automation Studio 59 Hình 3-15 Nhóm lọc dầu mơ Automation Studio 59 Hình 3-16 Bơm piston-roto hướng trục 60 10 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Vậy góc dao động bơm ứng với Q = Q max 𝜑 = 10,040 Khi 𝜑 = lưu lượng tức thời bơm nhỏ : Thay giá trị vào công thức ( 5.7 ) ta có : Qmin = 2,716 ( l/s ) Qmax = 2,758 ( l/s ) Ta có: Q1 = 165 ( l/ ph ) = 2,75 ( l/ s ) Thay giá tri Qmin , Qmax , Q1 vào công thức ( 5.9 ), ( 5.10 ) ta có: Hệ số khơng lưu lượng: Ψ = 1,003 Hệ số dao động lưu lượng : 𝛿 = 0,0153 Kết luận Bơm 1: Hệ số không lưu lượng: Ψ = 1,014 Hệ số dao động lưu lượng : 𝛿 = 0,0258 Bơm 2: Hệ số không lưu lượng: Ψ = 1,038 Hệ số dao động lưu lượng : 𝛿 = 0,0792 Bơm 3: Hệ số không lưu lượng: Ψ = 1,003 Hệ số dao động lưu lượng : 𝛿 = 0,0153 So sánh bơm có Q ,p, n, 𝜂𝑄 , d, 𝛾 ta kết luận : - Hệ số dao động lưu lượng bơm có số piston ( z ) lẻ nhỏ so với bơm có số piston chẵn - Bơm có nhiều piston hệ số dao động lưu lượng nhỏ ( so sánh bơm chẵn lẻ ) Nên ta định chọn bơm thứ ( z=9 ) để sử dụng xe đa loại KGT-V Mô bơm phần mềm: 68 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Tính chọn xy lanh thủy lực Tính chọn xy lanh thủy lực Các thơng số xylanh thủy lực: Áp suất làm việc: p = 200 (bar ) Tải trọng cho phép : Ft = 500 ( kN ) Hành trình làm việc : 500 ( mm) * Tính tốn đường kính piston đường kính cần piston: Fmsp p1 p2 Fmsc Q1 d D Ft A1 A2 Q2 Hình 3-18 Sơ đồ lực tác dụng xy lanh thủy lực Phương trình cân lực một: p1.A1- p2.A2 – Ft – Fmsc – Fmsp = Trong đó: p1 : áp suất dầu buồng công tác p2 : áp suất dầu buồng chạy khơng A1: diện tích pit tơng buồng cơng tác A2: diện tích pít tơng buồng chạy không Ft: tải trọng tác dụng lên cần pit tông Fmsc: lực ma sát cần pit tông vịng chắn khít.mk Fmsp: lực ma sát pit tơng xy lanh 69 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Ta xác định ảnh hưởng lực thông qua hiệu suất khí xylanh lực sau xác định lực F1 Hiệu suất khí xylanh lự c = 0,85 ÷ 0,97 (tr 152-Máy thủy lực) Nghĩa lực ma sát xylanh ÷ 15% lực tổng cộng tác dụng lên piston Lực ma sát xylanh lực là: Fmsx = Fmsp + Fmsc = (0,03 ÷ 0,15).F1 Chọn: Fmsx = 0,1.F1 Vậy: lực tổng cộng tác dụng lên piston là: F1 = F2 + Fmsx + Ft = F2 + 0,1 F1 + Ft => 0,9.F1 = F2 + Ft 0,9 p1.A1 = p2.A2 + 0,5.Ft Trong p2 nối với ổn tốc đường dầu bể, chọn áp suất lớn khoang chứa cần pittong p2 = bar = 500 kN/m2 Chọn đường kính cần pit tông d = 0,7.D Suy ra: 0,9 p1 𝐷=√ 𝐷=√ π.D2 ( Trang 150 tài liệu [ ] ) = p2 π.(0,7.D)2 + Ft 4.𝐹𝑡 𝜋.(0,9.𝑝1 −0,72 𝑝2 ) 4.500 𝜋.(0,9.20000−0,72 500) = 0,189 (m) = 189 (mm) Chọn đường kính xy lanh: D = 200 ( mm ) Vậy đường kính cần piston là: d = 140 ( mm ) * Tính chiều dày thành xylanh: Theo công thức ( 4.IV.23b ) tài liệu [ ] ta có: Chiều dày thành xylanh: 70 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 𝛿= 𝐷𝑛 𝑝 200.𝑚 𝜎𝑔ℎ 𝑛 ( mm ) Trong đó: Dn : đường kính xylanh P : áp suất dầu hệ thống thủy lực m : hệ số kể đến đặc điểm cơng nghệ, m = 0,9 ÷ 1,0 𝜎𝑔ℎ : Giới hạn bền vật liệu chế tạo xylanh ( ứng suất kéo cho phép ) n : hệ số an toàn Đối với hệ thống thủy lực tĩnh n = ÷ 3,5 Ta có : Dn = D + 𝛿 vào biểu thức ta rút được: 𝛿= 𝑝.𝐷 200.𝑚 𝜎𝑔ℎ −𝑝 𝑛 ( mm ) Ta có : D = 200 ( mm ) = 0,2 ( m ) p = 220 ( bar ) = 22000 ( kN / m2 ) Chọn vật liệu làm xylanh thép CT10 có: 𝜎𝑔ℎ = 7,6 KG/mm2 = 74,556 N/mm2 ( KG/mm2 = 9,81 N/ mm2 ) Chọn: m = 0,9 ; n = Thế vào biểu thức ta chiều dày thành xy lanh: 𝛿 = 9,8 ( mm ) Ta chọn chiều dày thành xy lanh là: 𝛿 = 10 ( mm ) Tính bền cho cần piston: Cần piston chịu nén tâm Muốn bảo đảm làm việc an tồn chịu nén ứng suất mặt cắt ngang khơng vượt ứng suất cho phép 71 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an σ= N F ≤ [ 𝜎 ] ( N/ mm2 ) ( 5.18 ) ( CT 2.16 tài liệu [ ] ) Trong : N: lực dọc F: tiết diện cần piston Ta có : N = Ft = 500 ( KN ) F= 𝜋.𝑑2 = 3,14.1402 = 15386 ( mm2 ) Vậy ứng suất cần piston là: 𝜎= 500.103 15326 = 32,49 ( N/mm2 ) Chọn vật liệu làm cần piston thép CT10 có 𝜎𝑔ℎ = 7,6 KG/mm2 = 74,556 N/mm2 Ta thấy ứng suất cần piston nhỏ ứng suất cho phép nên cần piston đảm bảo đủ điều kiện bền Cài đặt phần tử xy lanh tròng phần mềm Automation Studio Xây dựng mơ hình hệ thống Xây dựng sơ đồ thuỷ lực hệ thống nâng hạ cần thứ đoạn kéo dài phần mềm Automation Studio Sau khảo sát cấu tạo nguyên lý làm việc phần tử sơ đồ thuỷ lực hệ di chuyển Với xe KGT-V , khả làm việc với cơng suất lớn hệ di chuyển gồm nhiều phần tử kết hợp mạch thuỷ lực ln đảm bảo hệ mạch kín Chúng ta xây dựng mơ hình hệ thống thuỷ lực phần mềm Automation Studio sau: 72 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3-19 Mơ hình sơ đồ thuỷ lực điều khiển nâng hạ cần thứ đoạn kéo dài phần mềm Automation Studio Hình 3-20 Mơ hình sơ đồ thuỷ lực điều khiển cần thứ hai động quay toa 73 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Xây dựng mơ hình sơ đồ thuỷ lực hệ thống điều khiển xy lanh cơng tác Hình 3-21 Mơ hình sơ đồ thuỷ lực điều khiển xy lanh công tác 3.3.3.3 Mơ q trình làm việc nâng hạ cần thứ đoạn kéo dài Hình 3-22 Mơ trình làm việc nâng hạ cần thứ đoạn kéo dài 74 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Mô trình làm việc cần thứ hai động quay toa Hình 3-23 Mơ q trình làm việc nâng hạ cần thứ hai động quay toa 75 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Mô trình làm việc xy lanh cơng tác Hình 3-24 Mơ q trình làm việc việc xy lanh cơng tác 76 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Phân tích kết Sau mơ q trình làm việc hệ thống từ phần mềm xuất đồ thị đặc tính hình mơ nhiều phần tử Sau vài phần tử minh hoạ thể q trình mơ Trên các đồ thị đặc tính tuỳ theo phần tử mà ta thể mối quan hệ với thời gian thông qua đường như: lưu lượng, áp suất, gia tốc,… Xylanh nâng cần Khi mô trình làm việc xylanh, đồ thị đặc tính thể lưu lượng Q (GPM) áp suất chất lỏng phía pittơng P (psi) với thời gian t (s) Hình 3-25 Đồ thị đặc tính xylanh nâng cần 1– Đường đặc tính áp suất chất lỏng xylanh; – Đường đặc tính lưu lượng chất lỏng vào xylanh 77 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Trên đường đặc tính lưu lượng (1) ta thấy; - Trong khoảng thời gian từ đến (s) đầu lúc hệ thống thuỷ lực làm việc cần điều khiển vị trí dừng (HOLD) áp suất lưu lượng xylanh Xylanh chưa làm việc - Khi ta đóng cần điều khiển vào số (vị trí nâng cần) lúc áp suất lưu lượng tăng nhanh đạt giá trị ổn định khoảng thời gian khoảng (s) tương ứng với thời gian pittông nâng cần hết hành trình làm việc Khi pittơng đến giới hạn áp suất tăng đột ngột đạt giá trị lớn giá trị 1400 psi (96,5 bar) lưu lượng giảm xuống - Tiếp tục đóng cần điều khiển để vào số (vị trí hạ cần) lúc lưu lượng có giá trị âm chứng tỏ chất lởng chảy theo hướng ngược lại cịn áp suất giảm khơng đạt giá trị lúc mạch làm việc sức cản đường ống, van, lọc dầu… Mơ tơ quay toa Hình 3-26 Đồ thị đặc tính mơ tơ quay toa 1- Đặc tính áp suất cửa vào; 2- Đặc tính lưu lượng vào mơ tơ 3- Đặc tính tốc độ 78 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Khi mơ q trình làm việc mơ tơ quay toa đồ thị đặc tính thể lưu lượng Q (GPM) áp suất chất lỏng phía pittơng P(psi), tốc độ mơ tơ (V/ph) với thời gian t (s) Trong khoảng thời gian từ đến 5(s) đầu lúc hệ thống thuỷ lực làm việc cần điều khiển vị trí dừng (HOLD) áp suất, lưu lượng tốc độ mô tơ Mô tơ chưa làm việc Khi ta đóng cần điều khiển vào số (vị trí quay cần sang trái) thông số tăng nhanh đạt đến giá trị ổn định Mơ tơ đạt số vịng quay 2000( V/ph),lưu lượng qua mô tơ đạt giá trị 80 GPM ( 300 l / ph) áp suất cửa vào đạt giá trị khoảng 900 psi (62 bar) Khi đưa cần điều khiển trở lại vị trí dừng giá trị lưu lượng tốc độ trở nhiên giá trị áp suất có giá trị dư có trở lực hệ thống Khi đưa cần điều khiển vào số ( vị trí quay toa sang phải ) thơng số biến đổi theo chiều ngược lại nhiên có xảy dao động thong số tượng va đập thủy lực Van an tồn Hình 3-27 Đồ thị đặc tính van an tồn 79 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 1- Đặc tính áp suất cửa vào 2- Đặc tính lưu lượng qua van 3- Đặc tính áp suất cửa Quá trình làm việc van an tồn mơ đại lượng; lưu lượng qua van Q(GPM) áp suất chất lỏng cửa vào cửa P(psi) với thời gian t(s) Dựa vào đồ thị ta thấy áp suất cửa vào tăng vượt qua giá trị làm việc van 360 bar lưu lượng tăng đạt giá trị khoảng 200 (l/ph) Lúc ứng với thời điểm chưa mở van khóa an tồn, cần điều khiển vị trí dừng pittơng lên tới điểm Khi áp suất cửa vào giảm nhỏ giá trị làm việc van 360 bar lúc lưu lượng van ngừng hoạt độngKết mô 80 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an KẾT LUÂN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua đề tài tác giả đạt số yêu cầu đề sau: Tìm hiểu hệ thống thủy lực, động đốt dòng xe cẩu xúc đào KGT-V hãng Hitachi Mô thành công hệ thống thủy lực hệ thống thực tế phần mềm Automation Studio để mơ q trình hoạt động xe nhằm áp dụng khoa học vào thực tiễn Thông qua đặc tính bơm, thiết bị thủy lực, hệ thống thủy lực nhằm điều khiển xe cẩu xúc đào KGT-V hãng Hitachi Kiến nghị Cần tính tốn chi tiết thông số cho thiết bị hệ thống Xây dựng tính tốn có tính ứng sdụng đồng Đơn giản hóa q trình tính tốn nhiệt dễ dàng ứng dụng làm liệu cho nhà máy thiết kế tàu thủy Cũng ứng dụng phổ biến đến nhà nghiên cứu 81 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn