Do an mon hoc bo mon may va ma sat khoa co khi 75301

Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí Lời nói đầu Công nghệ phát triển đòi hỏi thiết bị không ngừng đợc hoàn thiện cải tiến Ngày việc gia công chế tạo chi tiết máy nh sản phẩm khí nói chung phơng pháp gia công áp lực chiếm phần lớn sản phẩm khí nớc công nghiệp phát triển máy cắt, máy xấn khí, thuỷ lực chiếm 1/3 tổng số máy gia công khí Vài năm trở lại đây, phát triển kinh tế thị trờng nên đà xuất máy nớc Trung Quốc, Pháp, Anh Các máy cắt, xấn thuỷ lực đợc sử dụng có u điểm bật so với máy cắt, máy xấn ding khí u điểm sau: - Kết cấu máy phận đơn giản, gọn nhẹ - Tạo đợc lực lớn trình gia công - Truyền động êm - Dễ tự động hoá, tính an toàn cao Ngày máy cắt,xấn thuỷ lực không ngừng đợc cải tiến hoàn thiện nhằm đáp ứng yêu cầu công nghệ phức tạp Là sinh viên ngành chế tạo máy, đợc giao nhiệm vụ thiết kế máy cắt xấn thuỷ lực để tạo đợc sản phẩm có hình dáng khác Qua tìm hiểu thực tế, nh tài liệu kỹ thuật với giúp đỡ bảo tận tình thầy cô giáo khoa khí đặc biệt thầy giáo Nguyễn Đình Bảng Đến đồ án em đà đợc hoàn thành, với nỗ lực hết mình, song trình độ hạn chế thời gian có hạn nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận đợc giúp đỡ bảo thầy cô giáo đồng nghiệp tham gia xây dựng cho đồ án chúng em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đình Bảng thầy cô giáo khoa đà giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Hà Nội, Ngày tháng năm 2004 Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí Đề tài tốt nghiệp Tính toán Thiết kế máy cắt xấn Thiết kế máy cắt xấn Các thông số yêu cầu máy : Chơng Nghiên cứu hệ thống thuỷ lực ứng dụng máy công nghiệp I.Cơ sở lý thuyết u, nhợc điểm hệ thống điều khiển thủy lực 1.1 Ưu điểm - Truyền đợc công suất cao lực lớn nhờ cấu tơng đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao đòi hỏi phải chăm sóc, bảo dỡng - Điều chỉnh đợc vận tốc làm việc tinh vô cấp, dễ thực tự động hoá theo điều kiện làm việc hay theo chơng trình cho sẵn - Kết cấu gọn nhẹ, vị trí phần tử dẫn bị dẫn không lệ thuộc với nhau, phận nối thờng đờng ống dễ đổi chỗ - Có khả giảm khối lợng kích thớc nhờ chọn áp suất thuỷ lực cao Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí - Nhờ quán tính nhỏ bơm động thuỷ lực, nhờ tính chịu nén dầu nên sử dụng vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh nh trờng hợp khí hay điện - Dễ biến đổi chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến cấu chấp hành - Dễ đề phòng tải nhê van an toµn - DƠ theo dâi vµ quan sát áp kế, kể hệ phức tạp, nhiều mạch - Tự động hoá đơn giản, kể thiết bị phức tạp, cách dùng phần tử tiêu chuẩn hoá 1.2 Nhợc điểm - Mất mát đờng ống dẫn rò rỉ bên phần tử, làm giảm hiệu suất hạn chế phạm vi sử dụng - Khó giữ đợc vận tốc không đổi phụ tải thay đổi tính nén đợc chất lỏng tính đàn hồi đờng ống dÉn - Khi míi khëi ®éng, nhiƯt ®é cđa hƯ thống cha ổn định, vận tốc làm việc thay đổi độ nhớt chất lỏng thay đổi Phạm vi øng dơng HƯ thèng ®iỊu khiĨn b»ng thủ lùc đợc ứng dụng rộng rÃi công nghiệp Một số lĩnh vực sau minh hoạ cho ứng dụng (hình 1.6) Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí Độ nhớt yêu cầu dầu thuỷ lực 3.1 Độ nhớt Độ nhớt nh÷ng tÝnh chÊt quan träng nhÊt cđa chÊt láng Độ nhớt xác định ma sát thân chất lỏng thể khả chống biến dạng tr ợt biến dạng cắt chất lỏng 3.2 Yêu cầu dầu thuỷ lực Những tiêu để đánh giá chất lợng chất lỏng làm việc độ nhớt, khả chịu nhiệt, độ ổn định tính chất hoá học tính chất vật lý, tính chống rỉ, tính ăn mòn chi tiết cao su, khả bôi trơn, tính sủi bọt, nhiệt độ bắt lửa, nhiệt độ đông đặc Chất lỏng làm việc phải đảm bảo yêu cầu sau: - Có khả bôi trơn tốt khoảng thay đổi lớn nhiệt độ áp suất - Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ - Có tính trung hoà (tính trơ) với bề mặt kim loại, hạn chế đợc khả xâm nhập khí, nhng dễ dàng tách khí - Phải có độ nhớt thích ứng với điều kiện chắn khít khe hở chi tiết di trợt, nhằm đảm bảo độ rò dầu bé nhất, nh tổn thất ma sát - Dầu cần phải sủi bọt, bốc làm việc, hoà tan nớc không khí, dẫn nhiệt tốt Trong yêu cầu trên, dầu khoáng vật thoả mÃn đợc đầy đủ Sau ký hiệu loại dầu theo DIN 51524 CETOP: - H: Dầu khoáng vật có tính trung hoà (tính trơ) với bề mặt kim loại, hạn chế đợc khả xâm nhập khí, nhng dễ dàng tách khí - L: Dầu khoáng vật có thêm chất phụ gia để tăng tính chất học hoá học thời gian vận hành dài - P: Dầu khoáng vật có thêm chất phụ gia để giảm mài mòn khả tăng chịu tải trọng lớn Thông thờng sử dụng dầu khoáng vật : - HL: cho yêu cầu đơn giản với áp suất làm việc nhỏ 200 bar - HLP: cho yêu cầu với áp suất làm việc lớn 200 bar II.Cung cấp xử lý dầu Bơm động dầu 1.1 Nguyên lý chuyển đổi lợng Bơm động dầu hai thiết bị có chức khác Bơm phần tử tạo lợng, động dầu thiết bị tiêu thụ lợng Tuy kết cấu phơng pháp tính toán bơm động dầu loại giống Bơm dầu cấu biến đổi lợng, dùng để biến thành lợng dầu (dòng chất lỏng) Trong hệ thống dầu ép thờng dùng bơm thể tích, tức loại bơm thực việc biến đổi lợng cách thay đổi thể tích buồng làm việc (khi thể tích buồng làm việc tăng, bơm rút dầu, thực hiên chu kỳ hút Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí thể tích buồng giảm, bơm đẩy dầu thực chu kỳ nén) Tuỳ thuộc vào lợng dầu bơm đẩy chu kỳ làm việc, ta phân hai loại bơm thể tích: - Bơm có lu lợng cố định, gọi tắt bơm cố định - Bơm có lu lợng điều chỉnh, gọi tắt bơm điều chỉnh Những thông số bơm lu lợng áp suất Động dầu thiết bị dùng để biến lợng dòng chất lỏng thành động quay trục động Quá trình biến đổi lợng dầu có áp suất đợc đa vào buồng công tác động Dới tác dụng áp suât, phần tử động quay Những thông số động dầu lu lợng vòng quay hiệu áp suất đờng vào đờng 1.2 Các đại lợng đặc trng Thể tích dầu tải vòng (hành trình) (hình 2.1) Nếu ta gọi: V - thể tích dầu tải vòng (hành trình) A - diện tích mặt cắt ngang h - hành trình pittông VZL - thể tích khoảng hở hai Z - số bánh (hình 2.1) ta tích dầu tải vòng (hành trình): V = A.h V VZL.Z.2 hành trình vòng 1.3.Công thức tính toán bơm động dầu Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí a Lu lợng qv, số vòng quay n thể tích dầu vòng quay V (hình2.6) Ta có: qv = n.V Lu lợng bơm: qv = n.V v.10-3 n.V Động dầu: qv = v 10-3 Trong đó: qv - lu lợng [lÝt/phót] n - sè vßng quay [vg/ph] V - thĨ tích dầu/ vòng [cm3/vòng] v - hiệu suất [%] b áp suất, mômen xoắn, thể tích dầu vòng quay V (hình 2.7) Theo định luật Pascal, ta có: M p= V M hm áp suất bơm: p= V 10 M 10 Vη hm p= ¸p suÊt động dầu: Trong đó: P [bar] M [N.m] V [cm3/vòng] hm [%] Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí c Công suất, áp suất, lu lợng (hình 2.8) Công suất bơm tính theo công thøc tỉng qu¸t : P = p qv p.q v Công suất để truyền động bơm: P = 6.t 10-2 p q v η t C«ng suÊt truyền động động dầu: P = 10-2 Trong : P [kW] p [bar] qv [lÝt/phót] t [%] C«ng thức chung tính công suất cho dạng lợng đợc trình bày (bảng 2.1) Bảng 2.1 Điện Ng.Quang Khánh Cơ học Ng.Quang Huy Thuỷ lực Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Công suất điện P = U I cos Trong đó: P- công suất [W] U- hiệu điện [V] I - cờng độ dòng ®iƯn [A] Cos - hƯ sè c«ng st [v.A] = [W] Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí -Chuyển động thẳng P = F.v Trong đó: P - c«ng suÊt [W]; F - lùc [N]; v - vËn tèc [m/s]; N m [ s ] = [W] - Chun ®éng quay P = M. Trong ®ã: M - mômen xoắn [N.m]; - vận tốc góc [rad/s]; P = p.qv Trong đó: P - công suất [W] p - áp suất [N/m2] qv - lu lợng [m3/s] N m3 [ m s ] = [W] N m [ s ] = [W] Lu lợng bơm lý thuyết không phụ thuộc vào áp suất ( trừ bơm ly tâm), mà phụ thuộc vào kích thớc hình học vận tốc quay Nhng thùc tÕ sù rß rØ qua khe hë khoang hút khoang đẩy, nên lu lợng thực tế nhỏ lu lợng lý thuyết giảm dần áp suất tăng Một yếu tố gây mát lợng tợng hổng Hiện tợng thờng xuất ống hút nhỏ dầu có độ nhớt cao Khi lọc đặt đờng hút bị bẩn, với tăng sức cản dòng chảy, lu lợng bơm giảm dần, bơm làm việc ngày ồn cuối tắc hẳn Bởi cần phải lu ý lúc lắp ráp để ống hút to, ngắn thẳng 1.4 Các loại bơm Các loại bơm thuỷ lực thông dụng đợc giới thiệu ( hình 2-9.) Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí Bơm pittông hớng trục Ng.Quang Khánh Ng.Quang Huy Đặng xuân Dũng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Máy ma sát - khoa Cơ khí Bơm pittông hớng trục loại bơm có pittông đặt song song với trục rôto đợc truyền khớp đĩa nghiêng (hình 2.19) Ngoài u điểm nh bơm pittông hớng tâm, bơm pittông hớng trục có u điểm kích thớc nhỏ gọn hơn, cỡ với bơm hớng tâm Nếu ký hiệu lấy giống nh bơm pittông hớng tâm đờng kính phân bố xilanh D [cm], lu lợng bơm là: 2 π d π d Q = 10-3 h z n = 10-3 z n D tg [lít/phút] Bơm pittông hớng trục hầu hết điều chỉnh lu lợng đợc (hình 2.20) Trong công nghiệp ngời ta sử dụng loại bơm này, lu lợng yêu cầu 500 lít/phút áp suất lớn, lu lợng nhỏ, bơm làm việc chế độ không liên tục, khả làm nguội chóng mòn Trong loại bơm pittông, độ không đồng lu lợng không phụ thuộc vào đặc điểm pittông, mà phụ thuộc vào số lợng pittông Độ không đồng đợc xác định nh sau: Q max Q Qmax k= Độ không đồng k phụ thuộc vào số lợng pittông chẵn hay lẻ, xem (hình 2.21) Từ thực nghiệm, ngời ta xác định rằng, bơm có số lợng pittông lẻ có độ không đồng k nhỏ so với bơm có số lợng pittông chẵn 1.5 Tiêu chuẩn chọn bơm Những đại lợng đặc trng cho bơm động dầu gồm có: a Thể tích nén (lu lợng vòng): đại lợng đặc trng quan trọng nhất, ký hiệu V [cm3/vòng] loại bơm pittông, đại lợng tơng ứng với chiều dài hành trình pittông Đối với bơm : Q n.V [lít/phút] động dầu: p M/V [bar] b Số vòng quay n [vg/ph] c.áp suất p [bar] d HiƯu st [%] e.TiÕng ån Ng.Quang Kh¸nh Ng.Quang Huy 10 Đặng xuân Dũng