Phân tích và xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấp hành* Yêu cầu: 03 xy lanh như nhau làm việc tuần tự khi co vào thì đồng thời , tải trọng tác dụng bằng nhau, điều khiển
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀNỘI
Giảng viên hướng dẫn: TS Dương Trường Giang
Trang 2HÀ NỘI NGÀY 20/11/2023
Trang 32.1 Tính toán các thông số của xy lanh của thủy lực 3
2.2 Tính toán đường ống thủy lực 5
2.3 Tính toán các tham số cơ bản của van phân phối 5
2.4 Tính toán các thông số cơ bản van điều khiển áp suất 6
Trang 4I Phân tích và xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấp hành
* Yêu cầu: 03 xy lanh như nhau làm việc tuần tự khi co vào thì đồng thời , tải trọng tác dụng bằng nhau, điều khiển bằng tay, đảm bảo giới hạn áp lực cho mạch chính, và 01 van phân phối giảm tải cho bơm.
* Bảng thông sốLực đẩy xi lanh
thiết kếTừ các yêu cầu và số liệu trên ta chọn những phần tử thủy lực chính sau:
1 Xy lanh thủy lực
2 Bơm thủy lực 1 chiều không có điều khiển
3 Van phân phối điều khiển bằng tay giảm tải cho bơm4 Van an toàn đảm bảo áp lực cho mạch chính
5 Van 1 chiều
* Sơ đồ mạch thủy lực và nguyên lý làm việcGiải thích phần tử thủy lực
1 Thùng dầu2 Bộ lọc dầu
3 Bơm thủy lực 1 chiều không điều khiển 4 Van an toàn (van hồi thùng)
5 Van an toàn đảm bảo cho van phân phối
6 Van phân phối 5/3 điều khiển xy lanh thủy lực (điều khiển bằngtay)
7 Van an toàn đảm bảo cho xy lanh thủy lực
Trang 58 Van 1 chiều chỉ cho phép dòng chất lỏng đi theo 1 chiều nhất định
9 Xy lanh thủy lực 2 chiều có điều khiển (điều khiển bằng tay)10.Van phân phối 5/3 điều khiển xy lanh thủy lực
Nguyên lý làm việc của mạch thủy lực:
- Ở trạng thái 0 (Không làm việc) : Van phân phối giảm tải cho bơm giữ xylanh ở vị trí cố định Trong đó cửa A, B, P, R, S đóng, dầu được bơm hút từ thùng qua bộ lọc vào P và khi quá tải áp suất trong đường ống vượt quá áp suất giới hạn của van an toàn VD4 van an toàn đảm bảo cho bơm thủy lực sẽ được mở dầu sẽ qua van an toàn và về thùng Van an toàn VD5 đảm bảo áp suất cho van an toàn khi mà 2 cửa R, S đang đóng ( khi quá tải )- Ở trạng thái 1 (Piston xylanh co vào): Dầu được bơm từ thùng qua bộ lọc vào P vào A vào khoang bên phải của xy lanh làm piston co vào đẩy dầu từ khoang bên trái qua van 1 chiều về B về S và về thùng
- Ở trạng thái 2 (Piston xylanh duỗi ra ): Dầu đi từ thùng qua bộ lọc vào P vào B vào khoang bên trái của xylanh làm piston duỗi rađẩy dầu ở khoang bên phải về A về R và về thùng
II Tính toán và xác định các thông số cần thiết các phần tử thủy lực của hệ thống
2.1 Tính toán các thông số của xy lanh của thủy lực
Đổi 15 tấn = 147.05kN (có 1kN = 0,102 tấn), vận tốc nâng vn = 5,5 m/p Từ những yêu cầu trên ta chọn xy lanh thủy lực 2 chiều chuyển động: KÍCH THỦY LỰC 2 CHIỀU OSAKA E15S20.
Thông số
Trang 6Đường kính piston d (mm) 60
Diện tích mặt cắt của xy lanh buồng không có cán piston là:
A1=π D24 =
Trang 7Lưu lượng cấp cho xy lanh khi nâng là :
Qn=vn.An=5,5.5,67 10−3 =0,031185(m3/ p¿=31.2(l/ p)
Áp suất nâng khi làm việc của xy lanh là:
Pn=2 2038 , 98(kN/m2
2.2 Tính toán đường ống thủy lực
Ta chọn ống thủy lực loại mềm GATES FEG5K – SAE 100R13 Mã hiệu 8FEG5K
Bán kính ngoài
Dngoài(mm) Bán kính trong
Dtrong(mm) Áp suất địnhmức
pdm( par )
Áp suất giớihạn
Diện tích mặt cắt là:
Amc=π.(Dngoài2−Dtrong2)4 =
π.[(23,9.10−3)2−(12,7.10−3)2 ]
4 =3,22 10
Độ dày của thành ống là: s =23,9-12,7=11,2 ( mm ) Các loại khớp nối :
Từ trên ta chọn được vỏ tóp GS/GSP mã hiệu 8GS1F-4 và các loại khớp 8GS
+ Loại khớp nối dùng cho bơm và động cơ GS/GSP mặt bích Code 61
+ Loại khớp nối dùng cho môi trường thủy lực áp suất từ thấp đếncao GS/GSP Ren Din 24
+ Loại khớp nối dùng trong môi trường thủy lực chống rò rỉ GS/GSP RenORFS
2.3 Tính toán các tham số cơ bản của van phân phối
Ta chọn loại van phân phối của Parker- Van 5/3 điều khiển bằng tay, ở chế độ không làm việc đường dẫn lên xy bị chặn (điều khiển xy lanh)
Thông số
Trang 8Mã hiệu PHS-530C-03
Mô tả van điện tử 5/3 , 2 coil Parker PHS-530C-03-220VKiêu 5 cửa 3 vị trí, 2 coil, Ren 17
Công suất tiêu thụ: DC24V (2,6V); AC110V (4VA); AC22V (3,5VA)
Chu kì hoạt động: 3 lần/giây
Lớp cách nhiệt: lớp F
Chất liệu: thân và bộ đệm: Nhôm Diecasting; vỏ nhựa
2.4 Tính toán các thông số cơ bản van điều khiển áp suất
Ta chọn van an toàn (có điều chỉnh) điều khiển bằng tay dạng renloại van RV có các thông số chung như sau
Áp xuất tối đa: Pmax=¿250(bar) Van an toàn cho cả mạch: RV – 06T Van an toàn cho xylanh thủy lực: RV – 04T
khiển)
Trang 91 Đảm bảo an toàn cho
Thiết kế nhỏ gọn và đơn giản.
Chất liệu cứng cáp được làm từ thép nên bền, không bị oxi hóa, ăn mòn.
Van một chiều CIT phù hợp để lắp đặt trong nhiều không gian, môi trường khác nhau.
III Tính toán bộ nguồn thủy lực 3.1 Bơm thủy lực
Ta chọn bơm theo áp suất làm và lưu lượng làm việc của mạch thủy lực áp suất
Pxylanh 220,1(bar) =Pmax
Áp suất làm việc lớn nhất là của xy lanh với:
Pbơm max 220,1 0,3.220,1 286.13(bar)*Lưu lượng
Tổng lưu lượng của xy lanh thủy lực là:
Qbơmmax=Qdc+∑∆Q
Trang 10Qdc- lưu lượng làm việc của toàn bộ mạch thủy lực
Ta có tổng lưu lượng của xy lanh thủy lực là:
Qdc=¿31,2 (l / p)
Qbơmmax=31,2+0,15 31,2=35.88(l/ p)
Từ những thông số trên ta chọn được loại bơm sau:
Bơm piston có điều chỉnh lưu lượng Bosch Rexroth loại A10VSO
riêng qb
Tốc độ quaytrung bình(vòng/phút)
Áp suất làmviệc pbommax¿
Khoảng điềuchỉnh lưu
lượng(l/phút)Piston loại
có điềukhiển
3.2 Thùng dầu và lọc dầu
*Thùng dầu
Trang 11Từ thông số trên ta chọn thùng dầu GBKXWN của hang SUMAC với120 lít
Trang 12Tài liệu tham khảo:
1 Tài liệu học tập trên lớp
2 Perter Chapple, Principles of Hydraulic Systems Design3 Đỗ Xuân Đỉnh, Truyền động thủy khí, Nhà xuất bản xây dựng4.Thông tin và catalog của các hang: Xy lanh:
https://bitly.com.vn/y8l4xgĐường ống: https://bitly.com.vn/m75b5q
Các loại khớp nối:
Van phân phối: 530c-03-220v-detail.html
https://ple.vn/khinen/parker/parker-valve/phs-Van an toàn: https://bitly.com.vn/hacmetBơm: https://bitly.com.vn/ydymepThùng dầu: https://bitly.com.vn/j8q80t Bộ lọc dầu: https://bitly.com.vn/4ch3raĐộng cơ điện: https://bitly.com.vn/fe56a2