Báo cáo bài tập lớn môn học kỹ thuật thủy lực khí nén máy ép nhựa thủy lực và máy dập khí nén

Bố trí các cơ cấu chấp hành ..... Chương II: Hệ thống khí nén 1... Tính toán cơ cấu để chọn xylanh và máy nén khí Suy ra: Mphôi = Vphôi... Ta ch n Xi lanh khí nén ọ AIRTC MAL40 là loại

ĐẠ I HỌC QU C GIA TP H CHÍ MINH Ố Ồ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

***

Môn h ọc: Ỹ K THU T Ậ THỦ Y L C KHÍ N Ự ÉN Máy ép nh a th y l c và máy d p khí nén ự ủ ự ậ

Giảng viên hướ ng dẫn : TS Trương Quố c Thanh

Ngày 29 Tháng 5 Năm 2024

M c l c ụ ụ

Chương I : Hệ thống th y l c ủ ự 5

1 Giới thi u chung v h ệ ề ệ thống máy ép nhựa 5

2 Bố trí các cơ cấu chấp hành 6

3 Thi t k máy ép nh a ế ế ự 7

3.1: Ch n s n ph m nh a Poly Propyleneọ ả ẩ ự 7

3.2: Thông s ố cơ bản của máy ép nh a ự 7

3.3: Sơ đồ mạch thủy lực: 7

4 Chọn thành ph n m ầ ạch th y l c ủ ự 8

4.1: ch n xylanh ép nh aọ ự 8

4.2: ch n xylanh ép khuônọ 9

4.3: ch n motor th y l cọ ủ ự .10

4.4: chọn bơm thủ ực 11 y l 4.5: ch n vanọ .12

4.6: chọn động cơ điện, thùng dầu, dây d n dẫ ầu 14

Chương II: Hệ thống khí nén 16

1 Giới thi u chung v máy d p khí nén ệ ề ậ 16

2 Tính toán cơ cấu để chọn xylanh và máy nén khí 17

3 Chọn máy nén khí 20

4 Chọn van khí nén 21

5 Van tiết lưu 22

6 Đường ng khí ố 23

7 Sơ đồ ạch điề m u khiển 24

7.1: sơ đồ hành trình bước 24

7.2: sơ đồ ạch điệ m n khí nén dùng Role 24

7.3: Sơ đồ ạch điệ m n – khí nén dùng PLC 25

7.4: chương trình PLC 25

8 Quy trình th c hi n và ch ự ệ ế độ làm vi c ệ 26

8.1: Quy trình th c hi nự ệ .26

8.2:Chế làm vi c độ ệ 27

➢ Áp suất phun: 180 Mpa

➢ Thời gian phun: 2 giây

➢ Thời gian lùi tr c vít: 4 giây ụ

➢ Thời gian làm ngu i: 4 giây ộ

➢ Thời gian đóng khuôn: 3 giây

➢ Thời gian tháo khuôn và l y s n ph m: 3 giây ấ ả ẩ

3.3: Sơ đồ mạch thủy l ực:

S d ng h ử ụ ệ thống kìm kẹp tăng lực cho xylanh lên 12 lần.

Lực k p khuôn 250 tẹ ấn ➔ ự L c tác d ng vào piston = 20833 N ụ

Đường kính xy lanh:

𝐷 = √4.20833𝜋 140 = 13,76 𝑐𝑚

Đường kính tr c xy lanh: ụ

➢ Chọn xylanh Yuken CJT140 -LA140B 600 B AND – –

▪ Lưu lượng riêng 𝐷𝑚= 93 𝑐𝑚3/𝑣ò𝑛𝑔

▪ Áp suất tối đa 𝑃𝑚= 250 𝑏𝑎𝑟

- 𝑉𝑑 𝑚𝑎𝑥= 136 𝑐𝑚3/𝑣ò𝑛𝑔

- Áp suất tối đa 175 bar

- Công su t 55 kW v i áp su t 140 bar ấ ớ ấ

4.5: ch n van ọ

Ta có: 2 van điều khiển 4/3, 1 van điều khiển 4/2, 1 van tiết lưu, 1 van tràn

Áp suất cho h ệ thống thủy l c: 140 bar ự

❖ Van điều khiển xy lanh ép nh a và xy lanh k p khuôn: ự ẹ

Lưu lượng tối đa là 180 L/phút

Chọn van YUKEN DSHG 04 3C2 – –

▪ Lưu lượng tối đa: 300 L/phút

▪ Áp suất tối đa: 315 bar

❖ Van điều khiển motor:

Lưu lượng tối đa là 90L/phút

Chọn van YUKEN DSHG 03 3C2 – –

▪ Lưu lượng tối đa : 160 L/phút

▪ Áp suất tối đa: 250 bar

13

❖ Van tiết lưu:

Chọn van YUKEN SRCT – 10 – 5080:

▪ Lưu lượng tối đa: 230 L/phút

▪ Áp suất tối đa: 250 bar

❖ Van tràn:

Chọn van YUKEN BT-06 32:

-▪ Lưu lượng tối đa: 200 L/phút

▪ Áp suất làm vi c tệ ối đa: 250 bar

4.6: chọn động cơ điện, thùng dầu, dây d n d ẫ ầu

- Với công suất bơm 55kw, chọn động cơ điện 1 pha s YE2-250M-4-B3 ố

Chương II: Hệ thống khí nén

1 Giới thiệu chung v máy d p khí nén ề ậ

Máy d p khí ậ nén là m t thi t b công nghiộ ế ị ệp được thi t k ế ế để thực hi n ệquy trình d p ho c ép trên các v t li u b ng cách s d ng s c m nh cậ ặ ậ ệ ằ ử ụ ứ ạ ủa khí nén Trong quá trình này, khí nén được sử dụng để tạo ra lực ép

m nh, giúp biạ ến đổi hình d ng v t li u t ạ ậ ệ ừ trạng thái ban đầu thành hình dạng mong muốn

Hình 1.1: Mô hình c u t o máy d p t ấ ạ ậ ự động

Bao gồm:

• Cơ cấu kẹp phôi: gồm 2 cơ cấu

➢ Pitton A – bàn trượt: kẹp giữ kéo phôi vào để thực hiện quá trình c t phôi ắ

17

➢ Pitton C: k p gi ẹ ữ phôi lúc đang cưa và khi pitton B kéo bàn trượt đi về

• Cơ cấu đẩy phôi: là pitton B mang theo bàn trượt – pitton A

• Cơ cấu nâng cưa: pitton D và giá đỡ lưỡi cắt phôi

2 Tính toán cơ cấu để chọn xylanh và máy nén khí

Suy ra: Mphôi = Vphôi D = 0.12 7,8 = 0,936 kg

Tốc độ đẩy và hút tối đa: 40mm/s

Chọn máy nén khí có áp su t P = 5 bar = 5.10 N/m là áp su t th ấ 5 2 ấ ỏa

Suy ra: F = K.Nms bàn trượt

Với K = 0,5 là h s ma sát cệ ố ủa bàn trượt

Để pitton B có th ể đẩy được bàn trượt thì

Suy ra: Fms phôi = K.(Pphôi + F ) ép

Để phôi nằm trên bàn trượt và khi pitton B đẩy bàn trượt thì phôi cũng đi theo bàn trượt thì ph i có: ả

Fms phôi ≥ Fđẩ y

Mà F = F = P.A = 104.68 N đẩy B B

Ta ch n Xi lanh khí nén ọ AIRTC MAL40 là loại ben tròn có đường kính piston là 40mm dùng cho xylanh C và D

Van khí nén có th ể thực hi n các chệ ức năng đơn giản nhất như đóng ngắt

1 dòng khí nén đến điều khiển tỉ l chính xác c a áp suệ ủ ất và lưu lượng Các van được sử dụng trong khí nén hầu như có khả năng điều khiển Chúng ta có th ể điều khi n chúng m t cách gián ti p ho c tr c ti p thông ể ộ ế ặ ự ếqua các phương thức như thủ công, cơ, thuỷ lực, khí nén ho c bặ ằng điện

❖ Tính toán lưu lượng:

𝑄 = 𝐴 ∗ 𝑣 =𝑥𝑙 (314 490+ 6 + 1256 ∗ 2) ∗ 40= 132664𝑚𝑚𝑠3

= 1.32664 ∗10−4 𝑚3/𝑠Với P= 5bar, ta có:

𝐶 = 𝑄/𝑃 = 0.132664/5 = 0.0265

Ta chọn van điệ ừn t khí nén 5/2 Airtac ESV620 +,

đế van ESV, số lượng 4 cái

Thông s k thu t cố ỹ ậ ủa van điện từ 5/2 ESV620 :

▪ Áp su t hoấ ạt động: 0.2 1.0 – MPa

▪ Loại van hơi 5 cửa 2 vị trí (2 đầu coil điện)

▪ Hãng s n xuả ất: AIRTAC (Đài Loan)

▪ Nhiệt độ hoạt động: -20~70oC

▪ ESV620 là loại van khí 5/2, 2 đầu coil điện, ren 27mm

5 Van tiết lưu

Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là điều chỉnh v n tốc ho c th i gian ch y cậ ặ ờ ạ ủa cơ cấu chấp hành Ngoài ra van tiết lưu cũng có nhiệm vụ điều ch n th i gian chuyỉ ờ ển đổ ịi v trí của van đảo chi u Nguyên lý làm vi c c a van tiề ệ ủ ết lưu là lưu lượng dòng ch y qua ảvan ph thu c vào s thay d i ti t di n ụ ộ ự ổ ế ệ

Ta ch n Van tiọ ết lưu Airtac ASC Serie 100-06

▪ Áp suất làm việc : 0.05 ~ 0.95 MPa

▪ Nhiệt độ làm vi c : -20 ~ 70ºC ệ

❑ Chọn ống dẫn hơi hàn quốc Toyork model F13mm

B ng thông s k thu t cả ố ỹ ậ ủa đường ống

7 Sơ đồ mạch điều khi n ể

7.1: sơ đồ hành trình bước

7.2: sơ đồ ạch điệ m n khí nén dùng Role

25 7.3: Sơ đồ ạch điệ m n – khí nén dùng PLC

7.4: chương trình PLC

❖ Trình t cự ắt được th c hiự ện như sau:

 Xylanh A đi xuống kẹp phôi

 Xylanh B đi ra đẩy cơ cấu mang xylanh A đã kẹp phôi, đưa phôi vào

vị trí cắt

 Xylanh C đi xuống kẹp phôi

 Sau cùng xylanh C đi về kết thúc vi c k p phôi ệ ẹ

 Xylanh A đi xuống kẹp phôi và xylanh B t i n p phôi chu n b cho ớ ạ ẩ ịlần c t k ắ ế tiếp

8.2:Chế làm vi c độ ệ

Trước khi hoạt động h ệ thống t Reset v ự ề trạng thái ban đầu, ho c trong quá ặtrình hoạt động có th Reset h ể ệ thống bằng cách nh n nút Reset trên bấ ảng điều khiển

Nhấn nút Start h ệ thống bắt đầu hoạt động và l p l i chu k ặ ạ ỳ hoạt động