đồ án truyền động thủy khí

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 1 Mục lục Trang Lời nói đầu Mục lục 1 I.Các thông số 3 1.Thông số cơ bản của máy xúc KOBELCO SK200 3 2.Thông số cho 3 3.Thông số chọn 4 4. Sơ đồ tổng thể máy 4 5. Bố trí chung trên cơ cấu làm việc 5 II. Tính toán thuỷ lực hệ thống 6 1. Sơ đồ phân bố lực 6 2. Các lực tác dung lên xylanh 6 3. Tính toán thủy lục cho xylanh gầu 8 4. Tính lưu lượng 11 III. Tính chọn bơm 11 1. Nhiệm vu 11 2. Chọn bơm 12 3. Tính toán các thông số cơ bản của bơm 12 IV. Các cấu thành của hệ thống truyền lực trên máy xúc 15 1. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền động thủy lực 15 2. Mạch thuỷ lực điều khiển xilanh gầu 16 3. Bơm chính 18 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 2 4. Xy lanh thủy lực 19 5. Van một chiều 20 6. Cơ cấu phân phối 20 7. Tiết lưu 22 8. Van an toàn 22 9. Bầu lọc 24 10. Thùng dầu 25 V. Đánh giá tính kinh tế kỹ thuật – kinh tế 26 VI. Tài liệu tham khảo 27 VII. Phụ lục 28 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 3 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Tính toán hệ thống truyền động thủy lực của máy xúc một gầu truyền động thủy lực di chuyển bánh xích. I. Các thông số 1. Thông số cơ bản của máy xúc KOBELCO-SK 200 Tên chi tiết Giá trị Đơn vị Trọng lượng xe 202000 N Dung tích gầu 0,45 ÷1,1 m 3 Động cơ MITSUBISHI 6D31T Số vòng quay lớn nhất 2150 vg/ph Dung tích thùng nhiên liệu 300 lít Số xilanh động cơ 6 Trọng lượng gầu 4414 N Chiều dài tay cần 3300 mm Chiều dài toàn bộ 9450 mm Bề rộng toàn bộ 2710 mm Chiều cao toàn bộ 2890 mm Khoảng sáng gầm xe 450 mm 2. Thông số cho Thể tích gầu: V=0,6 m 3 Áp suất dầu làm việc : p=32 MPa ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 4 3.Thông số chọn Trọng lượng riêng của đất 16 kN/m 3 Hệ số tơi (K t ) 1,2 Hệ số lực cản cắt (K 1 ) 6 N/m 2 ( K t tra trong bảng 1.II.1.Phân loại đất trọng ,trọng lượng riêng và hệ số tơi-trang 16 máy làm đất) 4. Sơ đồ tổng thể của máy KOBELCO 9450 450 2710 4170 4450 2890 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 5 5. Bố trí chung trên cơ cấu làm việc và tầm hoạt động của máy 1- Gầu; 2- Xilanh gầu; 3- Tay xúc; 4- Xilanh tay xúc; 5- Cần; 6- Xilanh cần; 7- Buồng điều khiển; 8- Động cơ; 9- Ổ đỡ; 10- Bánh xích 4 6 2 3 1 5 K O B K O B 8760 6120 9430 6590 2870 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 6 II. Tính toán thủy lực hệ thống 1.Sơ đồ lực phân bố 2. Tính các lực tác dụng lên xilanh Trọng lượng đất 3 d G = γ.V = 16.0,6.10 = 9600 N Trọng lượng tay cần: tc xe G = 0,03.G = 0,03. 202000 = 6060 N Trọng lượng cần: c xe G = 0,08.G = 0,08. 202000 = 1616 0 N Trọng lượng gầu và đất: g+d G = 14014 N Chiều dày lớp phôi đất cắt lớn nhất : max C Thể tích gầu: V = 0,6 m 3 Bề rộng gầu: b = 0,78 m Chiều sâu xúc đất lớn nhất :H n = 2,2 m P 0 1 C ' m a x G g + d r c r ' c r t c r 01 r g + d P g r' t c P C P t c G c r '' t c r ' g + d ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 7 max n t V 0,6 C = = = 0,29m b.H .K 0,78.2,2.1,2 (Trang 100-Máy làm đất) P 01 = b.K 1 .C max = 0,78.6. 0,29 = 1,36 N Trong đó : P 01 lực cản cắt tiếp tuyến [N] (P 01 công thức ( 2.III.45) trang 100 máy làm đất) C max (2.III.7) Bảng phân bố trọng lượng các bộ phận chính của máy (tính theo % so với trọng lượng làm việc của máy trang 91) Các kích thước bán kính ở tay cần r 01 = 2,39 m ; r tc = 0,8 m ; r g+d = 2,36 m ; r ’ tc = 0,33 m Xác định lực trong xilanh tay cần , 01 01 g+d g+d tc tc tc tc P .r +G .r + G .r P = r 0,36.2,39 +14014.2,36 + 6060.0,33 = = 43842 N 0,8 (P tc công thức 2.III.46 trang 100 máy làm đất) Các kích thước cần r ’ g+d = 3,3m ; r c = 0,98m; r ’ c = 2,85 m; r ’’ tc = 5,4 m; r qg = 0,3m Xác định lực nâng cần , ,, , g+d g+d tc tc c c c c G .r +G .r + G .r 14014.3,3+ 6060.5, 4 +16160.2,85 P = = = 127577 N r 0,98 Xác định lực trong xilanh quay gầu Xác định bề dày phôi đất lớn nhất trong trường hợp tay cần ở vị trí (như hình vẽ) Chiều sâu tầng xúc: H 1 = 0,8 m ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 8 ' max 1 t V 0,6 C = = = 0,4 m b.H .K 0,78.0,8.1, 2 (Trang 100 –Máy làm đất) Xác định lực ' 01 1 max P = b.K .C = 0,78.6. 0,4 = 2,1 N 01 01 g+d g+d qg qg P .r + G .r 2,1.2,39 +14014.2,36 P = = = 110260 N r 0,3 (P qg công thức 2.II.50 trong tài liệu máy làm đất trang 102) 3. Tính toán thủy lực cho xilanh cơ cấu gầu Xét vị trí xilanh gầu đang di chuyển theo phương thẳng đứng D S 1 Q 1 p 1 p 2 Q 2 F qt F msc F t S 2 d ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 9 Các thông số cho trước Tải trọng tác dụng lên tay cần c t P 127577 F = = = 63788N 2 2 Trọng lượng pittông gầu G pt = 1471 N Vận tốc lớn nhất khi có tải v max = 900 mm/ph = 0,015 m/s Vận tốc lớn nhất khi không tải v max = 1500 mm/ph = 0,025 m/s Hành trình của xilanh gầu x = 0,9 m Phương trình cân bằng lực p 1 .S 1 – p 2 .S 2 – F t – F msc – F msp + G pt – F qt = 0 Trong đó : p 1 : Áp suất buồng công tác p 2 : Áp suất buồng trả S 1 : Diện tích pittông buồng công tác S 2 : Diện tích pittông buồng trả F t : Tải trọng công tác G pt : Trọng lượng pittông gầu F msp : Lực ma sát giữa pittông và xilanh F msc :Lực ma sát giữa cần pittông và phốt làm kín F qt : Lực quán tính Lực ma sát của pittông và xilanh msp F = N. λ Với λ là hệ số ma sát thủy lực chỉ xét đến ảnh hưởng của hệ số nhám bề mặt giữa pittông và xilanh trong điều kiện có dầu bôi trơn. λ = 0,017. (Trị số xác định theo công thức (3-16), được cho trong bảng (3-3) trang 62 bài tập thủy lực) ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 10 N: Lực của vòng găng tác dụng lên xilanh N = π.D.b.(p 2 + p k )+ π.D.b.(z – 1).p k D : Đường kính xilanh; chọn tiêu chuẩn D=0,26 m b : Bề rộng vòng găng; chọn b = 0,01 m p 2 : Áp suất buồng mang cần pittông; chọn p 2 = 5.10 5 Pa z : Số lượng vòng găng; chọn z = 3 p k : Áp suất tiếp xúc ban đầu; chọn p k = 1.10 5 Pa F msp = 0,017. 3,14.0,26.0,01.10 5 .(5+ 1)+3,14.0,26.0,01(3-1).10 5 = 1716 N Lực ma sát giữa cần pittông và vòng làm kín F msc = 0,15.f. π.d.b.p f: Hệ số ma sát, vật liệu phốt làm kín bằng cao su thì f = 0,5D = 0,5.0,26 = 0,13 d: Đường kính cần pittông; chọn theo tiêu chuẩn d = 0,7D =0,7.0,26 = 0,18 m b: Chiều dài tiếp xúc vòng chắn và cần; chọn b = d = 0,18 m p: Áp suất tác dụng vòng làm kín; p = p 2 = 5.10 5 Pa F msc = 0,15.0,13.3,14.0,18.0,18.5.10 5 = 991,9 N Lực quán tính q t 0 G .v F = g .t t o : Thời gian quá độ của pittông đến chế độ xác lập; t o = 0,1 ÷ 0,5 s Chọn t o = 0,1s v max : Vận tốc lớn nhất của cơ cấu chấp hành [m/s] v max = 0,015 m/s qt 202000.0,015 F = = 3089 N 9,81.0,1 [...]... Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 13 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Bơm pittông rôto hướng trục tác dụng kép loại có đĩa nghiêng Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 14 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC IV Các cấu thành của hệ thống truyền lực trên máy xúc một gầu 1 Sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực máy xúc một gầu bánh xích 11 12 10 9 8 16 7 14 6 13 15 4 5 2... tham khảo khác, trong đồ án học phần này em đã trình bày một số nội dung chính như sau: Xây dựng được sơ đồ truyền động thủy lực của máy xúc một gầu bánh xích, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực co duỗi gầu, tính chọn các thông số cơ bản của hệ thống, kết cấu và nguyên lý làm việc của một số cấu thành trong hệ thống truyền động thủy lực Từ các nội dung chính trong đồ án, giúp chúng ta có... động tịnh tiến tương đối giữa cặp xilanh-pittông Sự phối hợp làm việc của các xilanh trên tạo nên quỹ đạo chuyển động của gầu xúc và giúp chúng ta thực hiện công việc mong muốn như đào đất, xúc trộn, gạt chướng ngại vật, phá tường v.v… Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 19 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Nguyên lý hoạt động: Các xilanh thủy lực trong hệ thống truyền động. .. MSSV 103110062 Trang 20 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC lỏng từ bơm tới được phân phối vào các nhánh khác nhau cuản lưới ống Cơ cấu phân phối gồm hai bộ phận chính là vỏ và bộ phận đổi nhánh Ở vỏ, khoét các lỗ lưu thông nối với lưới ống của hệ thống thủy lực Bộ phận đổi nhánh có thể di chuyển tương đối so với vỏ để phân phối chất lỏng vào các nhánh lưu thông Bộ phận đổi nhánh có thể là pittông bậc,... tới xilanh thủy lực (11), dầu từ bơm (2) tới khoang trên của xilanh thủy lực tác dụng lên pittông đẩy pittông đi xuống (co gầu) Dầu từ khoang dưới xilanh thủy lực quay trở về các khoang trung gian của cơ cấu phân phối cuối cùng mới về thùng Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 17 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 3 Bơm chính Bơm chính trong hệ thống truyền động thủy lực của... gầu) Dầu từ khoang dưới xilanh thủy lực quay trở về các khoang trung gian của cơ cấu phân phối cuối cùng mới về thùng Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 16 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC b Mạch thủy lực điều khiển co gầu 11 9 7 8 10 4 5 6 3 1 2 Nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực khi co gầu Thực hiện điều khiển ngược lại thông qua cơ cấu dẫn động đẩy van trượt cơ cấu phân... 15 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 2 Mạch thủy lực điều khiển xilanh gầu a Mạch thủy lực điều khiển duỗi gầu 11 9 7 8 10 4 5 6 3 1 2 Nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực khi duỗi gầu Khi tác động cần điều khiển thông qua cơ cấu dẫn động đẩy van trượt cơ cấu phân phối (10) đi lên mở thông đường dầu chính (7) tới xilanh thủy lực (11), dầu từ bơm (2) tới khoang trên của xilanh thủy lực tác dụng lên... khuỷu động cơ và trực tiếp nhận công suất từ động cơ qua khớp nối (3) dẫn động trục (2) cùng quay Hai trục (1) và (2) quay sẽ làm cho các khối xilanh (7), bạc cầu (11) với trục quay theo Khối xilanh quay làm cho pittông (8) quay theo Pittông (8) nối khớp cầu với đế pittông (9), đế pittông này được giữ bởi Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 18 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG... gầu, động cơ quay toa Thì ta phải tính lưu lượng cung cấp lớn nhất của xilanh cần, tay cần, động cơ quay toa Khi đó Qb = Qmax.c + Qmax.tc + Qmax.đcqt + Qmax.g Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 11 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 2 Chọn bơm Chọn bơm pittông rôto hướng trục vì loại bơm này có ưu điểm kết cấu bơm nhỏ, gọn, hiệu suất cao, áp suất làm việc cao 3 Tính toán các... cho không khí lọt vào hệ thống Nguyên lý hoạt động: Dầu được cấp từ cổng P được dẫn tới khoang C qua lỗ S của giá đỡ (2) và khe hở tại mặt trượt giữa ụ van và giá đỡ Lực lò xo đủ lớn để ụ van không làm việc tới khi áp suất trong khoang C đạt tới áp suất điều chỉnh của van an toàn Khi áp suất trong Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 23 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC khoang . MSSV 103110062 Trang 3 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Tính toán hệ thống truyền động thủy lực của máy xúc một gầu truyền động thủy lực di chuyển bánh xích. I. Các thông số. 95431 2 6 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 20 Nguyên lý hoạt động: Các xilanh thủy lực trong hệ thống truyền động thủy lực. 1 2 3 4 7 10 6 5 11 8 9 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Sinh viên:Nguyễn Xuân Quyết Lớp 11C4LT / MSSV 103110062 Trang 17 b. Mạch thủy lực điều khiển co gầu Nguyên lý hoạt động của mạch thủy lực