Bài Tập Lớn Đề Tài Thiết Kế Mạch Thủy Lực Cho Hệ Thống Kích Đẩy Phương Án C48.Pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘIBỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG BÀI TẬP LỚN MÔN: KỸ THUẬT THỦY LỰC Đề tài: Thiết kế mạch thủy lực cho hệ thống kích đẩy Phương án: C48 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG

BÀI TẬP LỚN MÔN: KỸ THUẬT THỦY LỰC

Đề tài: Thiết kế mạch thủy lực cho hệ thống kích đẩy

Phương án: C48

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiến Việt

Lớp: 66MEC2 MSSV: 0246066 Thầy hướng dẫn: Ts Cao Thành Dũng

Hà Nội, 12-2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG

BÀI TẬP LỚN MÔN: KỸ THUẬT THỦY LỰC

Đề tài: Thiết kế mạch thủy lực cho hệ thống kích đẩy

Phương án: C48

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiến Việt

Lớp: 66MEC2 MSSV: 0246066 Thầy hướng dẫn: Ts Cao Thành Dũng

Hà Nội, 12-2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG

NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN BÀI TẬP LỚN

MÔN: KỸ THUẬT THỦY LỰC

1, Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiến Việt Lớp: 66MEC2 MSSV: 0246066

2, Nhiệm vụ tính toán:

a, Tên đề tài: Thiết kế mạch thủy lực cho hệ thống kích đẩy.

b, Phương án thiết kế: C48

c, Các số liệu cho trước:

 Lực đẩy của xi lanh F1 = 32 tấn

 Vận tốc nâng v = 3,7 m/phútn

3, Ngày giao: 21/11/2023

4, Ngày hoàn thành: 6/12/2023

5, Thầy hướng dẫn: Ts Cao Thành Dũng

Hà Nội, ngày 6 tháng 12 năm 2023

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tiến Việt

MỤC LỤC

NỘI DUNG BÀI TẬP LỚN 1

1 Phân tích và xây dụng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấp hành 1

1.1 Xác định các yêu cầu của cơ cấu chấp hành 1

1.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý làm việc 1

2 Tính toán xác định các thông số cần thiết các phần tử thủy lực của hệ thống 3

2.1 Tính toán các thông số của xi lanh thủy lực 3

2.2 Tính toán tuy ô thủy lực 4

2.3 Tính toán các thông số cơ bản của van phân phối 4

2.4 Tính toán các thông số cơ bản của van điều khiển áp suất 4

2.5 Tính toán các thông số cơ bản của van một chiều 5

2.6 Tính toán các thông số cơ bản của van tiết lưu 5

3 Tính toán bộ nguồn thủy lực 5

3.1 Bơm thủy lực 5

3.2 Thùng dầu và lọc dầu 6

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bài giảng trên lớp và sơ đồ thủy lực một số máy Máy xây dựng

Truyền động thủy khí, PGS TS Đỗ Xuân Đinh, Trường ĐH XD, 2012

http://hydraulicspneumatics.com

Catalog của các hãng:

 Xi lanh thủy lực: Riken | PDF | Pump | Valve (scribd.com)

 Tuy ô thủy lực: G2 Wire Braid Hose - EN 853 2SN | Gates Corporation

 Van phân phối: https://mydhl.express.dhl/content/dam/downloads/it/en/rate-guide/service_and_rate_guide_it_en_2023.pdf.coredownload.pdf

 Van an toàn: RDH103S50 - Direct Acting Differential Area Relief Valves | Parker NA

 Van an toàn: pressure control valve RV Series Supplier - OMAX Hydraulics Industrial

 Van một chiều: CIT-03-50-50 | Inline Type Check Valve | YUKENKOGYO | MISUMI Vietnam (misumi-ec.com)

 Van tiết lưu: YUKEN Hydraulic Equipment (yuken-usa.com)

 Bơm thủy lực: RE 92801-01-B/11.2018 (boschrexroth-russia.ru)

 Thùng dầu: Thùng dầu thủy lực (sumac.vn)

 Bộ lọc dầu: HYDAC Filter Elements - Type R for Return Line Filters On HYDAC Technology Corporation

NỘI DUNG BÀI TẬP LỚN

1 Phân tích và xây dụng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấp hành

1.1 Xác định các yêu cầu của cơ cấu chấp hành

Yêu cầu: Hệ thống sử dụng hai xi lanh như nhau, điều khiển trực tiếp bằng tay

cùng một van phân phối đảm bảo giới hạn áp lực cho mạch chính, loại van chống tải phản hồi là van giới hạn áp lực (loại CBV), loại van hãm khi hạ tải là van tiết lưu và van một chiều mắc song song

Bảng thông số của phương án C48

Lực đẩy của xi lanh F1

(tấn) Lực đẩy của xi lanh F2(tấn) Vận tốc nâng v(m/phút) n Hành trình của xi lanhH

(m)

1.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý làm việc

Từ các yêu cầu và số liệu trên ta chọn những phần tử thủy lực chính sau:

 Xy lanh thủy lực

 Bơm thủy lực 1 chiều không có điều khiển

 Van phân phối điều khiển bằng tay

 Van giới hạn áp lực (loại CBV) để chống tải phản hồi

 Van tiết lưu và van một chiều mắc song song để hãm khi hạ tải

Sơ đồ mạch thủy lực: Hình 1.1

1

Hình 1.1 Sơ đồ mạch thủy lực

Giải thích phần tử thủy lực:

1 Thùng dầu

2 Bộ lọc dẩu

3 Bơm thủy lực một chiều không điều khiển

4 Van phân phối 4/3 điều khiển bằng tay

5 Van an toàn đảm bảo cho van phân phối

6 Van giới hạn áp lực loại CBV để chống tải phản hồi

7 Van tiết lưu và van một chiều mắc song song để hãm khi hạ tải

8 Xi lanh thủy lực

2

Nguyên lý làm việc:

Ở trạng thái không làm việc: Khoang 0 của van phân phối hoạt động giảm tải cho bơm giữ cho xi lanh ở trạng thái cố định Máy bơm bơm dầu từ thùng lên bộ lọc dầu,

do 4 cửa đã bị đóng nên khi quá tải áp suất trong đường ống vượt quá áp suất giới hạn của van an toàn thì van an toàn sẽ mở và cho dầu đi qua nó rồi qua tấm lọc và về thùng dầu

Ở trạng thái khoang 1 làm việc: Máy bơm bơm dầu từ thùng lên bộ lọc dầu đi vào cửa của ống dẫn khoang 1 đi qua van giới hạn áp lực và đi lên xi lanh thủy lực làm cho pit tông đẩy lên Dòng dầu về được pit tông đẩy ra từ khoang trên về tới van tiết lưu và van một chiều, đi qua cửa ống dẫn khoang 1 rồi đi qua bộ lọc trở về thùng dầu

Ở trạng thái khoang 2 làm việc: Máy bơm bơm dầu từ thùng lên bộ lọc dầu đi vào cửa của ống dẫn khoang 2 đi qua van tiết lưu và đi lên xi lanh thủy lực làm cho pít tông đẩy xuống Dòng dầu về được pit tông đẩy qua van an toàn trong van giới hạn áp lực, đi qua cửa ống dẫn khoang 2 rồi đi qua bộ lọc trở về thùng dầu

2 Tính toán xác định các thông số cần thiết các phần tử thủy lực của hệ thống

2.1 Tính toán các thông số của xi lanh thủy lực

Các thông số cho trước: F1 = F2 = 32 tấn = 313,72 kN và v = 3,7 m/phútn

Từ những yêu cầu ở trên ta chọn xi lanh thủy lực Riken D3.5-100 với thông số:

Lực đẩy tối đa (kN) 350 Lực kéo tối đa (kN) 178 Hành trình nâng tối đa (mm) 100

Độ dài xi lanh (mm) 346 Khoảng cách hai cửa (mm) 139 Đường kình xi lanh (mm) 110 Đường kính pit tông (mm) 56

Diện tích mặt cắt của xi lanh buồng không có cán pít tông là:

A = 1 Π D2

4 = Π (110.10−3)2

4 = 9,5.10-3 (m )2

3

Diện tích mặt của xi lanh buồng có cán là:

A = 2 Π (D2

−d2

)

4 = Π [(110.10−3

)2

−(56 10−3 )2

]

4 = 7,04.10-3 (m )2

Áp suất nâng khi làm việc của xi lanh là:

P = n

F1

A1

= 313,72

9,5.10−3 = 33023,16 (kN/m ) = 330,23 bar2

Lưu lượng cấp cho xi lanh khi nâng là:

Q = vn n.An = 3,7.9,5.10 = 0,03515 (m /phút) = 35,15 (l/phút)-3 3

2.2 Tính toán tuy ô thủy lực

Ta chọn ống thủy lực loại mềm Gates G2 - SAE 100R2AT/EN 856 2SN loại 5G2 với các thông số chính sau:

Đường kính ngoài

(mm)

Đường kính trong (mm)

Áp suất định mức (bar)

Áp suất giới hạn (bar)

Độ dày thành ống là:

s = dngo ài−dtrong

2 = 16,256 7,9375−

2 = 4,16 (mm) Diện tích mặt cắt là:

Amc = Π(dngo à i¿ ¿2−dtrong2)

4 ¿ = Π(16,256¿¿2−7,93752)

4 ¿ = 158 (mm ) = 1,58.102 -4 (m )2

Từ trên ta chọn được khớp nối MegaCrimp JIC 37 Độ loại 5G-5MJ với đường kính trong là 7,9375 mm

2.3 Tính toán các thông số cơ bản của van phân phối

Van phân phối là van 4/3 điều khiển bằng cần gạt, ở chế độ không làm việc đường dẫn bị chặn Qua đó ta chọn van phân phối thủy lực Italia SDHL 4/3 với các thông số:

Dạng điều khiển Loại van Áp suất tối đa

(bar)

Lưu lượng tối đa (l/phút)

2.4 Tính toán các thông số cơ bản của van điều khiển áp suất

Chọn van an toàn cho mạch chính là van Parker RDH103S50

4