SLIDE Điều khiển bằng thủy lựckhí nén

SLIDE Điều khiển bằng thủy lựckhí nén Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng.Thầy Trần Xuân Tùy chủ biên.Các bạn cần tài liệu học tập hay các bài tập về thủy lựckhí nén thì download về có phần lý thuyết hình vẽ rõ ràng .Phần bài tập cụ thể dành cho các bạn khoa Cơ Khí.

HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN Đà Nẵng, 2015 PHẦN 1: TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC CHƯƠNG I : CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 1.1 Lịch sử phát triển khả ứng dụng hệ thống truyền động thủy lực • 1920 : Đã ứng dụng lĩnh vực máy cơng cụ • 1925 : Ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghiệp khác : nơng nghiệp, máy khai thác mỏ, máy hóa chất, giao thơng vận tải , hàng khơng • 1960 đến ứng dụng tự động hóa thiết bị dây chuyền thiết bị với trình độ cao, có khả điều khiển máy tính hệ thống truyền động thủy lực với công suất lớn 1.2 Ưu nhược điểm hệ truyền động thủy lực 1.2.1.Ưu điểm - Truyền công suất cao tải trọng lớn, cấu đơn giản hoạt động với độ tin cậy cao - Điều chỉnh vô cấp cấu chấp hành - Có khả giảm khối lượng kích thước cấu nhờ chọn áp suất cao - Dễ đề phịng q tải nhờ van an tồn - Bơm động thủy lực có qn tính nhỏ, dầu có tính chịu nén nên làm việc vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh hệ truyền động khí hay truyền động điện - Có thể theo dõi tình trạng làm việc hệ thống, kể hệ phức tạp, nhiều mạch nhờ áp kế - Thuận lợi việc thực tự động hóa đơn giản, kể thiết bị phức tạp, cách dùng phần tử tiêu chuẩn hóa 1.2 Ưu nhược điểm hệ truyền động thủy lực 1.2.2 Nhược điểm - Tổn thất đường ống dẫn phần tử thủy lực nên làm giảm hiệu suất làm việc - Do dầu có tính đàn hồi nên khó ổn định vận tốc tải thay đổi - Khi khởi động, nhiệt độ hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi độ nhớt chất lỏng thay đổi 1.3 Định luật chất lỏng 1.3.1 Áp suất thủy tĩnh Với chất lỏng lý tưởng có lực pháp tuyếnÁp suất lực tác dụng lên đơn vị diện tích Đơn vị áp suất thường dùng kg/cm2 Có hai loại áp suất áp suất trọng lượng áp suất ngoại lực Áp suất trọng lượng phụ thuộc chiều cao (h) từ mặt thoáng chất lỏng tới điểm xét , áp suất không phụ thuộc vào hình dáng thùng chứa 1.3.1 Áp suất thủy tĩnh Giả thiết chất lỏng khơng nén áp suất tuyệtđối tác động lên phần tử mặt chịu áp suất là: p = ρgh + p0 = γh + p0 đó: ρ – khối lượng riêng chất lỏng γ – trọng lượng riêng chất lỏng g – gia tốc trọng trường p0 – áp suất khí mặt thống chất lỏng 1.3.2.Phương trình dịng chảy liên tục Lưu lượng (Q) chảy ống từ vị trí (1) đến vị trí (2) khơng đổi(hình 1.2) Lưu lượng Q chất lỏng qua mặt cắt A ống tồng ống (điều kiện liên tục) Phương trình dịng chảy là: Q = A.v = số (const) Trong đó: v- vận tốc chảy trung bình chất lỏng qua mặt cắt A Nếu tiết diện chảy hình trịn, ta có : 1.4.Đơn vị đo hệ mét đại lượng 1.4.1.Áp suất (p) Theo đơn vị đo lường SI, áp suất Pascal (pa) ; 1pa = 1N/m2 = 1m-1kgs-2 = 1kg/ms2 1.4.2.Vận tốc Đơn vị vận tốc dài v là: m/s; m/ph; cm/ph; cm/s Đơn vị vận tốc góc là: rad/s 1.4.3 Gia tốc Đơn vị gia tốc dài a là: cm/s2 ; m/s2 Đơn vị gia tốc góc là: rad/s2 1.4.4.Khối lượng riêng Đơn vị đo khối lượng riêng là: kg/m3 ; g/cm3 Khối lượng riêng loại dầu khác nhau, thay đổi theo nhiệt độ áp suất Bài 1: Thiết kế máy ép thủy lực với FL = 200(tấn) , v1 = 0,2s m/s (vctắc ) , vck = 0,3 m/s m _ Phương trình cân lưu lượng : = + C (1) _ Phương trình cân lực : - = + + =+ f + m (2) _ Xét bơm chế độ làm việc ổn định ⇒ =0 ; =0 ⇒ = - =+ f Nếu bỏ rò đầu λ=0 ma sát f=0 nhỏ so với Suy = (3) = Chọn P1 = 150kg/cm2 FL 200.103 A1 = = ≈ 1333,3 (cm ) Ta có : FL = A1 P1 => P 150 d= Đường kính piston: A1 4.1333,3 = = 41,2 (cm) Π Π ( ) Q1 Q1 = A1.v126666 = 888 , 87102 2= 26666 (cm3/s) = 1333,3 0,2 cm A = = Từ v2 ,3.10  A1 = 1333,3 cm     2  A2 = 888 ,87 cm    ta chọn xy lanh  P = 150 kg / cm   Từ    Q1 = 26666 cm / s    ta chọn phần thủy lực khác : van phân phối, van cản , van tiết lưu, van tràn, lọc dầu, đường ống bơm dầu Q1 Đối với bơm dầu : b = Q ϕQ => ϕQ Chọn:= 0,85 26666 Qb = = 31371,76 (cm / s ) 0,85 - Công suất động điện : NCH = FL v1 = 200.103 9,81 0,2 = 392400 W = 392,4 kW N CH => N đc = Chọn: ϕ C = 0,8 ϕC 392,4 => N đc = = 490,5 (kW ) 0,8 Từ Nđc = 490,5 kW ta chọn loại động thích hợp Bài 2:Thiết kế trục quay với Mx=200N.m,n=200vg/ph J = M Phương trình cân momen =J Phương trình cân lưu lượng Ω + C +λ (2) Ở chế độ làm việc ổn định bỏ qua ma sát,bỏ qua rị dầu bỏ qua ( nhỏ ) ta Ω • Ta chọn =150kg/cm2 ⇒ = = = 40/3 cm3 Với = => = = 400/9  P = 150 kg / cm   Từ    Q1 = 400 / cm / s    ta chọn phần thủy lực khác : van phân phối, van cản , van tiết lưu, van tràn, lọc dầu, đường ống bơm dầu Q1 Đối với bơm dầu : b = Q ϕQ => ϕQ Chọn:= 0,85 400 / Qb = = 52,2875 (cm3 / s ) 0,85 _ Chọn động điện : Ta có ~ Suy với = 0,8 => = 5235 (W) Bài 3: Thiết kế hệ truyền động thủy lực dùng bơm dầu thực vừa chuyển động thẳng chuyển động quay • Chuyển động thẳng , • Chuyển động quay ,n=100/p J M Tính tốn:  Đối với xilanh thủy lực: , Xét xilanh làm việc chế độ ổn định • Ta có • Ta chọn ) 0,1 • Xét q trình chạy khơng ta ; chọn ) • Ta cần chọn xilanh có • Yêu cầu bơm: • Yêu cầu động điện  n=100v/p • Ở chế độ làm việc ổn định bỏ qua ma sát, bỏ qua rị dầu: • Ta có • => • Vậy ta chọn mơtơ thủy lực có • u cầu bơm • Yêu cầu động cơ:  Tóm lại: để hệ hoạt động ta cần1 bơm thủy lực: động điện có cơng suất Lưu lượng điều chỉnh van tíêt lưu để phù hợp với xylanh thủy lực môtơ thủy lực ... Ký hiệu: - Sơ đồ mạch thủy lực có lắp van giảm : J M 3.5 Van điều chỉnh lưu lượng - Van tiết lưu dùng để điều chỉnh lưu lượng dầu, điều chỉnh vận tốc cấu chấp hành hệ thống thủy lực - Van tiết... 1.6 TỔN THẤT TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG THỦY LỰC Trong hệ thống truyền động thủy lực có loại tổn thất sau: 1.6.1 Tổn thất thể tích Loại tổn thất dầu thủy lực chảy qua khe hở phần tử hệ thống... Lùi thuỷ lực Lùi thủy lực có giảm chấn Tác dụng hai phía Tác dụng quay Xi lanh nhiều tầng Xi lanh lồng đơn Xi lanh lồng kép A4 x A1 A2 A3 Chương 3: Các phần tử điều chỉnh điều khiển Các loại van