thí nghiệm thủy lực và khí nén

Khi áp suất tại cửa P của van đủ lớn để thắng lực lò xo, con trượt chuyển động khỏi vị trí cân bằng và cho phép dầu trở về bể dầu qua cửa T của van, từ đó giới hạn áp suất cho hệ thống..

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PH H CHÍ MINH Ố Ồ

TRƯỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA ỌKHOA CƠ KHÍ

I

DANH SÁCH NHÓM

SST Họ Và Tên MSSV Đánh giá Ghi Chú

1 Nguyễn Minh Nhu n ậ 1813422 100% Nhóm trưởng

2 Trần Ng c Th o ọ ả Vy 1912484 100%

3 Phạm Văn Phong 1914636 100%

4 Phùng Trần Hanh 1911086 100%

5 Nguyễn Lê Trọng Nguyên 1914382 100%

6 Huỳnh Lê H u ữ Tuấn 1915762 100%

THÍ NGHI M TH Y L C VÀ KHÍ NÉN Ệ Ủ Ự

GVHD: HUỲNH MẠNH DIỄN

NHÓM: 1

LỚP: 7g Sáng Thứ - 2

II

MỤC L C Ụ

DANH SÁCH NHÓM I

MỤC LỤC II PHẦ N 1: THỦY L C 1 Ự

Bài thực hành ố s 1 1

Bài thực hành ố s 2 6

Bài thực hành ố s 3 10

Bài thực hành ố s 4a 13

Bài thực hành ố s 4b 17

Bài thực hành ố s 5 21

Bài thực hành ố s 6 25

Bài thực hành ố s 7 29

Bài thực hành ố s 9a 32

Bài thực hành ố s 9b 35

PHẦN 2: KHÍ NÉN 39

Bài thực hành ố s 1 39

Bài thực hành ố s 2 41

Bài thực hành ố s 3 42

Bài thực hành ố s 4 44 VIDEO MÔ PHỎNG MẠCH TRÊN PH N M M 45 Ầ Ề

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại Van Giới Hạn Áp Suất

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản c a các lo i Van Áp ủ ạ Suất

- Lắp ráp mạch ứng d ng và kh o sát hoụ ả ạt động th c t c a các lo i Van Giự ế ủ ạ ới Hạn Áp Suất

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

3

• Sơ đồ mạch thủy lực:

• Qui trình cài đặt áp suất:

- Xác định các thiết bị trên bàn thực hành, bao gồm van tràn, van phân phối, đồng hồ

đo áp suất

- Dùng dây dẫn đầu nối các thiết bị theo sơ đồ như trên

- Xả hết áp trên van tràn sau đó xoay núm điều chỉnh áp suất P1

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

4

• Nguyên lý hoạt động van giới hạn áp suất tác động trực tiếp:

- Hình 3.3 trình bày cấu tạo giới hạn của van áp suất tác động trực tiếp Nó bao gồm 1 con trượt (cầu hoặc côn) và lò xo Khi áp suất tại cửa P của van đủ lớn để thắng lực lò xo, con trượt chuyển động khỏi vị trí cân bằng và cho phép dầu trở về bể dầu qua cửa T của van, từ

đó giới hạn áp suất cho hệ thống Đối với van giới hạn áp suất tác động trực tiếp thì tần số đóng mở của van tương đối lớn dẫn đến việc vận hành không liên tục và gây ra rung động,

ồn Van này chỉ sử dụng cho các hệ thống có lưu lượng nhỏ Khi lực thủy lực bằng lò xo, van mở, khi con trượt của van rời khỏi vị trí cân bằng để cho phép lưu lượng dư trở về bể chứa dầu

- Nguyên lý hoạt động: con trượt van tác động bởi hai lực lực lò xo và lực sinh ra bởi áp suất Con trượt nằm ở vị trí nghỉ (trạng thái đóng van) khi lực sinh ra bởi áp suất, Fp = PAp, nhỏ hơn lực lò xo Fx = kx 2 0 lực này bằng nhau cho đến khi áp suất đạt tới giá trị nhỏ nhất

để mở van Khi áp suất tăng cao hơn giá trị này, con trượt chuyển sang phải và dầu di chuyển

từ nơi có áp suất cao, cửa P, đến nơi có áp suất thấp, cửa T

ApPr = kx 0⇔ Pr = 𝐴𝑘

𝑝𝑥0Trong đó: k: độ cứng lò xo (N.m)

x0: độ nén ban đầu của lò xo (m)

Ap: phần diện tích con trượt bị tác động bởi áp suất (m2)

• An toàn lao động :

- Trang bị đầy đủ các trang b an toàn: giày bata, áo thị ực tập theo quy định,…

- Khi cấp điện cho m ch ph i báo cáo vạ ả ới người hướng d n ẫ

- Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p g n gàng, sọ ắ ế ọ ạch

sẽ sau khi hoàn tấ buổi thí nghiệm

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại Van Giới Hạn Áp Suất

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản c a Van Gi i H n Áp ủ ớ ạ Suất

- Lắp ráp m ch ng d ng và kh o sát hoạ ứ ụ ả ạt động thực tế cua Van Giới Hạn Áp Suất Chuẩn b : ị

- Kiến thức cơ bản v c u t o cề ấ ạ ủa Giới Hạn Áp Suất

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

⚫ Sơ đồ mạch thủy lực:

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

• Qui trình lắp ráp mạch và cài đặt áp su ất:

- Một đường dầu từ nguồn được cấp vào đầu P của van giới hạn áp suất gián tiếp, đầu ta T của van được nối vào một đầu của motor thủy lực, đầu còn lại của motor được nối với bể

- Trước đầu vào P của van gắn với một đồng hồ đo áp suất để đọc giá trị áp suất cài đặt trong hệ thống

- Để cài đặt áp suất cho van giới hạn áp suất giáp tiếp, trước khi mở máy ta tiến hành vặn núm xoay ngược chiều đồng hồ để mở van ra hết cỡ Sau đó mở máy cho hệ thống hoạt động, cấp điện cho van rồi siết núm vặn lại cho tới khi đạt áp suất tăng đến giá trị P1 mong muốn

• An toàn lao động:

- Trang bị đầy đủ các trang b an toàn: giày bata, áo ị thực tập theo quy nh, đị

- Khi cấp điện cho m ch ph i báo vạ ả ới người hướng d n ẫ

- Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p g n ọ ắ ế ọ

gàng, s ch s sau khi hoàn tạ ẽ ất bu i thíổ nghi m ệ

Bảng số u: (V i nliệ ớ động cơ = 1450 vòng/phút, Qmotor dầu = 32 cm3/vòng)

P (kgf/cm2) 20 24 28 32 36

N (vòng/phút) 174 179 180 180 182

- Quan hệ giữa lưu lượng Q và áp suất P theo sơ đồ có thể xem như tuyến tính.

- Nguyên nhân dẫn đến sự tăng áp suất P1, lưu lượng Q sẽ giảm là do công suất của hệ thống thủy lực là cố định và được xác định theo công thức P = 𝑝.𝑄𝑘 (k là hệ số tùy theo chuyển đổi đơn vị) nên khi tăng áp suất p, lưu lượng Q sẽ giảm

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

Bài thí nghi m s 3 ệ ố TÌM HI U VÀ KH O SÁT VAN GI I H N ÁP SU T GIÁN Ể Ả Ớ Ạ Ấ TIẾP (PILOT OPERATED RELIEF VALVES)

3.1 MỤC ĐÍCH

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại van giới hạn áp suất

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản c a van giủ ới hạn áp suất

- Lắp ráp m ch ng d ng và kh o sát hoạ ứ ụ ả ạt động thực tế ủ c a van gi i h n áp ớ ạ suất 3.2 CHUẨN B Ị

- Kiến thức cơ bản v c u t o c a van gi i h n áp suề ấ ạ ủ ớ ạ ất gián tiếp

- Các thành ph n c u t o cầ ấ ạ ủa một mạch thủ ực cơ ảy l b n

3.3 NỘI DUNG

3.3.1 Dụng cụ thi t b : ế ị

3.3.3 Quy trình lắp ráp mạch và cài đặt áp suất:

- Vặn vít điều chỉnh của valve điện về vị trí chưa cài đặt áp suất

- Khởi động động cơ

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

- Khở ội đ ng bơm

- Cấp điện cho selenoid

- Điều chỉnh vít điều khiển để cài đ t áp su t mong muặ ấ ốn trên đồng hồ đo áp suất 3.3.4 Nguyên lý hoạt động van giới hạn áp suất tác động gián tiếp:

- Khi chưa cấp điện, cổng P-T thông nhau Dầu chảy thẳng về bể Áp suất tại đồng

hồ bằng 0

- Khi cấp điện, hoạt động như van giới hạn áp suất trực tiếp C ng P-B thông nhau ổTại c ng B bi khóa nên áp su t tổ ấ ại đồng hồ s khác 0 N u áp suẽ ế ất tăng quá giá trị cài

đặt của van an toàn thì van an toàn sẽ m cho dầu chảy hoàn toàn về bể ở

3.3.5 An toàn lao động khi tiến hành thí nghiệm:

- Trang bị đầy đủ các trang bị an toàn: giày bata, áo thực tập theo quy định,

- Khi cấp điện cho mạch phải báo với người hướng dẫn

• Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p g n gàng, s ch s ọ ắ ế ọ ạ ẽsau khi hoàn tất buổi thí nghiệm

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

Bài thí nghi m 4a ệ TÌM HI U VÀ KH O SÁT VAN GI I H N ÁP SU T GIÁN Ể Ả Ớ Ạ Ấ

TIẾP (TIẾP THEO)

4A.1 MỤC ĐÍCH

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại van giới hạn áp suất

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản c a van giủ ới hạn áp suất

- N i u P c a ố đầ ủ bơm ớ đồng ồ v i h và vào van kh o sát, u T van kh o s n i v i ả đầ ả át ố ớđầu P động cơ, đầu còn lại động cơ nối về bể

- Trước khi khởi động ta phải xả ế h t lò xo c a van kh o sát ủ ả

- Khởi động bơm, áp suất hệ thống bằng 0, do lúc này d u ầ

theo đường d u ầ rò c a hai van v b ủ ề ể

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

- Kích hoạt van gi i hớ ạn áp suất gián tiếp kh o sát, xiả ế ừ từ t t lò xo Áp su t ấP1 bắt đầu tăng lên Đến 10 kgf/cm2 thì d ng l i, lúc này áp suừ ạ ất cài đặ ủt c a van là 10 kgf/cm2

- Đếm số vòng quay của motor thủy lực, sau đó tăng lần lượt áp suất P1 lên các m c 15,20,30,40 kgf/cm2 và lứ ặp lại các bước

4A.3.4 An toàn lao động khi tiến hành thí nghiệm:

- Trang bị đầy đủ các trang bị an toàn: giày bata, áo thực tập theo quy định,

- Khi cấp điện cho mạch phải báo với người hướng dẫn

- Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p g n gàng, s ch s sau ọ ắ ế ọ ạ ẽkhi hoàn tất buổi thí nghiệm

4A.4 KẾT QUẢ THÍ NGHI M Ệ

4A.4.1 Bảng số liệu:

Với nđộng cơ= 1250 vòng/phút; Qmôtơ dầu= 32cm3/vòng

N (Vòng/phút) 180 176 172 166 154 Qthực tế

(L/phút)

5,76 5,632 5,504 5,312 4,928

bảng 4.2: Bảng số liệu bài 4A

BiBiểu u đồ l l l l l u lu ư ượng u l ng ế

Q

4.9 5

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn 4A.4.2 Nh n xét: ậ

Xem như hiệu suất động cơ η=100% Ta có:

QThực tế = Qmôtơ dầu × N L

phut

1

1 dc

Q P

Pđc không đổi nên P1 tăng thì Q giảm

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

Bài thí nghi m 4B ệ QUAN H Ệ GIỮ A ÁP SU T VÀ T I TR Ấ Ả ỌNG

4B.1 MỤC ĐÍCH

- Hiểu được mối quan hệ giữa áp suất và tải trọng

- Từ t i trả ọng cho tước và đường kính c a xylanh, tính toán ủ

được áp suất t i thiểu cần cung cấp cho hệ thống nâng tải trọng ố

- Tính toán sơ bộ áp suất cần thi t để nâng số lượng tế ải tương ứng

- Thực hiện 1 sơ đồ ạ m ch th y lủ ực điều khi n 1 xylanh th y l c chuyể ủ ự ển động nâng

hạ t ải

- Khảo sát áp suất thực tế khi nâng t ải

- Nhận xét v m i quan h gi a áp su t và t i tr ng d a vào các sề ố ệ ữ ấ ả ọ ự ố liệu tính toán

và thu th p ậ được

4B.3.3 Sơ đồ mạch thủy lực:

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

4B.3.4 Quy trình l p ráp mắ ạch và cài đặt áp su ất:

- Nối cổng P của bơm thủ ực với cổy l ng P c a van phân ph ủ ối

- Cổng A của van phân phối nối vào đầu vào của xylanh và đồng h ồ đo áp suất P thông qua mối n i chố ữ T

- Cổng B của van phân phối nối vào đầu ra c a xylanh ủ

- Cổng T nối về ể ả b x

4B.3.5 An toàn lao động khi tiến hành thí nghiệm:

- Trang bị đầy đủ các trang bị an toàn: giày bata, áo thực tập theo quy định, Khi cấp điện cho mạch phải báo với người hướng d n ẫ

- Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p gọ ắ ế ọn

gàng, s ch s sau khi hoàn tạ ẽ ất bu i thíổ nghiệm

4B.3.6 Ti n hành th c hành: ế ự

- Cài đặt các cấp áp suất P1 theo như bảng số liệu 4.4

- Lần lượt đặt các khối t i lên mâmả xylanh

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

Hình 4 4: Biểu đồ áp suất nâng tải

4B.4.2 Nh n xét: ậ

- Ta có thể thấy khi tải trọng tăng thì áp suất cũng tăng theo

- Quan hệ gi a áp su t và tữ ấ ải trọng là quan h phi ệ tuyến

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại Van Phân Phối

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản c a các lo i Van Phân ủ ạ Phối

- Lắp ráp m ch ng d ng và kh o sát hoạ ứ ụ ả ạt động thực tế ủ c a các lo i Van Phân ạ Phối Chuẩn b : ị

- Kiến thức cơ bản v c u t o c a các lo i Van Phân ề ấ ạ ủ ạ Phối

- Các thành ph n c u t o cầ ấ ạ ủa 1 mạch th y lủ ực ứng d ng Van Phân ụ Phối,

II Nội Dung:

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: HuỦ Ự ỳnh M nh ạ Diễn

22

- Từ tải trọng cho trước => tính áp suất cần thiết để nâng t i ả

- Thực hiện 1 sơ đồ mạch thủy lực điều khiển 1 xylanh thủy lực chuyển động nâng hạ t ải

- Cài đặt áp suất nguồn hợp lý để nâng tải

- Điều khiển van phân phối để nâng h t i ạả

- Khi ta không tác động hi u tín ệ điều khi n, xylanh ể ở trạng thái t do ự (Không giữ áp suất nâng t ải)

- Trong lúc pittông di chuyển, ta xác định giá trị áp suất P2trên đồng hồ đo áp

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: HuỦ Ự ỳnh M nh ạ Diễn

24

- Xả hết áp trên van tràn sau đó xoay núm điều ch nh áp suỉ ất P theo b1 ảng dưới

Đo – Khảo sát:

- Cài đặt các cấp áp suất P 1theo như bảng số liệu sau

- Lần lượt đặt các khối t i lên mâmả Xylanh

- Trang bị đầy đủ các trang b an toàn: giày bata, áo ị thực tập theo quy nh, đị

- Khi cấp điện cho m ch ph i báo vạ ả ới người hướng d n ẫ

- Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p g n gàng, s ch s ọ ắ ế ọ ạ ẽ sau khi hoàn tất buổi thí

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

Bài Th c Hành S ự ố 6:

TÌM HIỂ U VÀ KH O SÁT CÁC LO I VAN PHÂN PH Ả Ạ ỐI

(DIRECTIONAL VALVES) (Ti p theo) ế

I Mục Đích :

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại Van Phân Phối

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản c a các lo i Van Phân ủ ạ Phối

- Lắp ráp m ch ng d ng và kh o sát hoạ ứ ụ ả ạt động thực tế ủa c các lo i Van Phân ạ Phối Chuẩn b : ị

- Kiến thức cơ bản v c u t o c a các lo i Van Phân ề ấ ạ ủ ạ Phối

- Các thành ph n c u t o cầ ấ ạ ủa 1 mạch th y lủ ực ứng d ng Van Phân ụ Phối,

Nội Dung:

• Thực hành:

• Dụng cụ thiết

Nhiệm v : ụ

- Thực hiện 1 sơ đồ mạch th y lủ ực điều khi n 1 xylanh th y l c chuyể ủ ự ển động nâng h t ạ ải

- Khi ta không tác động tín hiệu điều khiển, xylanh phải giữ nguyên được vị trí đang hiện hành (Không đươc tiếp tục di chuyển), áp suất nguồn lúc này b ng áp su t cài ằ ấ

STT Thiết bị, dụng cụ Số lượng Ghi chú

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn đặt

- Trong lúc pittông di chuyển, ta xác định giá tr áp su t Pị ấ 2 trên đồng hồ đo áp, sau đó điền vào bảng thông số (Ứng v i các giá tr áp suất Pớ ị 1 khác nhau )

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

- Xả hết áp trên van tràn sau đó xoay núm điều ch nh áp suỉ ất P theo b1 ảng dưới

Đo – Khảo sát:

- Cài đặt các cấp áp suất P1 theo như bảng số liệu sau

- Lần lượt đặt các khối t i lên mâmả Xylanh

- Xác định áp suất P 2

- Vẽ đồ thị quan h ệ trọng lượng tải và áp suất làm việc của xylanh

Bảng s ố liệu: [1 tải = 6,5(kg), Đường kính trong xylanh:ϕ20(mm), Đường kính cần pittông: 12(mm)] ϕ

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

⚫ Nhận xét:

- Đố ới v i một số tải nhất định, khi tăng áp suất P1 thì P luôn gi2 ữ nguyên giá trị bằng v i giá tr khí cài đặt ớ ị P1 Lý do là khi tăng áp suấ Pt 1, áp su t Pấ 2 đạt tới giới hạn khi đo lần 1 (tải 1) nên khi P1 tăng lên thì áp suất sẽ ra van tràn

An toàn lao động:

- Trang bị đầy đủ các trang b an toàn: giày bata, áo ị thực tập theo quy nh, đị

- Khi cấp điện cho m ch ph i báo vạ ả ới người hướng d n ẫ

- Khu vực thí nghi m, thiệ ết bị ụ d ng c phụ ải được lau dọn và s p x p g n gàng, sắ ế ọ ạch sẽsau khi hoàn tất buổi thí nghi m ệ

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại van phân ph ối.

- Tìm hiểu các ng dứ ụng cơ bản của các loại van phân ph i ố

- Lắp ráp m ch ng d ng và kh o sát hoạ ứ ụ ả ạt động thực tế ủ c a các lo i van phân ph ạ ối.7.2 CHUẨN B Ị

- Kiến thức cơ bản v c u t o c a các lo i van phân ph ề ấ ạ ủ ạ ối

- Các thành ph n c u t o cầ ấ ạ ủa một mạch thủ ực ứy l ng d ng van phân ph i ụ ố

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn

7.3.2 Quy trình lắp ráp mạch và cài đặt áp suất:

- Lắp mạch theo sơ đồ

- Sử d ng van 4 cụ ửa 3 trạng thái như trong sơ đồ ẽ ại v l

- Lắp đặt van gi i h n ớ ạ áp suất gián tiếp để có thể điều chỉnh l i ạ áp suất trong h ệ thống

- Vặn núm điều chỉnh, xả hết lò xo của van gi i h n áp su t gián ti p kh o ớ ạ ấ ế ả sát

- Khởi động bơm, áp suất hệ thống bằng 0, do lúc này dầu theo đường rò của hai van v ề

PHẦN 1: TH Y L C GVHD: Hu nh M nh Ủ Ự ỳ ạ Diễn 7.3.3 An toàn lao động khi tiến hành thí nghi m: ệ

- Trang bị đầy đủ các trang b an toàn: giày bata, áo thị ực tập theo quy định,

- Khi cấp điện cho mạch phải báo với người hướng dẫn

- Khu v c thí nghi m, thi t b d ng c phự ệ ế ị ụ ụ ải được lau d n và s p x p g n gàng, s ch s ọ ắ ế ọ ạ ẽsau khi hoàn tất buổi thí nghiệm

7.4 NHẬN XÉT KẾT QUẢ THÍ NGHI M Ệ

- Khi s dử ụng van phân phối 4 c a 3 ủ trạng thái thì khi van đang ở v ịtrí khởi động cho phép xylanh tr v v trí Piston th p nh ở ề ị ấ ất

- Khi tác động Y1 van v ở ị trí thứ nhất Piston đủ áp suất để y vđẩ ật nặng đi lên

- Khi tác động Y2 van ở vị trí thứ ba xylanh xả dầu thủy lực để Piston hạ vật nặng đi xuống

- Khi piston được tác động thì thời gian nâng hay hạ ậ v t nặng xu ng là tức thời ố