Đề tài Truyền động thủy lực và khí nén

ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn MC LC LI M U .3 GII THIU MY ẫP THY LC CHNG I: PHN TCH V XY DNG S NGUYấN Lí CA B PHN CHP HNH .5 1.1 S NGUYấN Lí 1.2 KT CU S NGUYấN Lí .6 1.3 Mễ T HOT NG CA H THNG .7 CHNG II : TNH TON H THNG .8 2.1 TNH TON KCH THC XYLANH, CHN XYLANH: 2.1.1 Tớnh toỏn xylanh chớnh 2.1.2 Tớnh toỏn xylanh nh 2.2 TNH TON CHN BM: 10 2.2.1 Tớnh toỏn thụng s bm, chn kiu bm 10 2.2.2 Tớnh toỏn chn ng c .11 2.3 TNH TON NG NG 12 2.3.1 Tớnh toỏn ng kớnh ng hỳt 12 2.3.2 Tớnh toỏn ng kớnh ng y 12 2.3.3 Tớnh toỏn ng kớnh ng x .13 2.4 TNH TON KCH THC B DU 13 CHNG III : XC NH CC PHN T TRONG H THNG 14 3.1 XC NH VAN PHN PHI 14 3.2 VAN MT CHIU Cể IU KHIN 15 3.3 VAN AN TON 16 3.4 XC NH NG NG DN DU .17 3.5 XC NH LOI NG NI .18 3.6 P K 18 3.7 B LC DU .18 TI LIU THAM KHO .20 GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn Thụng s k thut S liu Lc ộp 150 tn Hnh trỡnh xylanh ộp chớnh 600 mm Tc xung bn ộp nhanh 100 mm/s Tc ộp mm/s Tc hi bn ộp 90 mm/s Ghi chỳ Xylanh ộp chớnh s dng loi xylanh chy, ộp t trờn xung S dng hay xylanh nh cho hnh trỡnh bn ộp nhanh v hi bn ộp Yờu cu: - a gii phỏp b trớ cỏc xylanh - Thit k s thy lc - Tớnh toỏn thụng s xylanh ộp chớnh (t chn ỏp sut lm vic), xylanh nh, bm ngun (p,Q), ng c kộo bm (t chn s vũng quay theo tiờu chun) dung tớch b du - La chn cỏc phn t thy lc phự hp ( theo catalog ca mt nh cung cp bt k GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn LI M U Trong thi kỡ cụng nghip húa hin i húa t nc, ngnh c khớ núi chung v ngnh thy lc núi riờng úng mt vai trũ vụ cựng quan trng Vi kh nng t ng húa cao, hot ng an ton, cỏc mỏy múc thit b thy lc cú mt rng rói mi lnh vc nn kinh t : xõy dng, giao thụng, quc phũng Trong ngnh thy lc núi chung cụng ngh ộp thy lc c ng dng ph bin hn c.Vi kt cu n gin d s dng cụng ngh ộp thy lc ó c a vo rt nhiu ngnh cụng nghip ln nh khỏc nh:Luyn cỏn thộp, úng tu ,Du m Mc dự rt c gng n lc nhiờn cha cú nhiu kinh nghim thc t v chuyờn mụn nờn ỏn khụng th trỏnh nhng thiu sút v mt ni dung cng nh cỏch trỡnh by Em rt mong nhn c s úng gúp ý kin ca cỏc thy cụ giỏo, cỏc bn v nhng ngi quan tõm ti ỏn ny ỏn thờm hon thin v mang tớnh thc tin cao hn Em xin chõn thnh cm n s giỳp tn tỡnh ca thy TRN KHNH DNG cựng cỏc thy cụ b mụn Mỏy T ng Thy Khớ ó giỳp em sut quỏ trỡnh lm ỏn GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn GII THIU MY ẫP THY LC Trong nhng nm gn õy nc ta, k thut truyn ng v iu khin h thng thy lc th tớch ó cú nhng ng dng rng rói hu ht cỏc lnh vc cụng nghip nh mỏy cụng c, mỏy xõy dng, phng tin chuyn, mỏy bay, tu thyú l h thng thy lc cú rt nhiu u im quan trng so vúi cỏc h thng c khớ hay in: lm vic linh hot, iu khin ti u, m bo chớnh xỏc, cụng sut ln v kớch thc nh gn Ch núi riờng n mỏy ộp, t loi nh n loi ln, vi nhng vt liu ộp, sn phm ộp a dng thỡ h thng dn ng thy lc u cú th ng dng c, c bit l cỏc mỏy ộp cn cụng sut ln u im to c lc ộp ln m cỏc thit b in, c khớ khụng lm oc Vớ d nh: mỏy ộp kim loi, mỏy ộp ph liu, mỏy ộp viờn thuc nộn, mỏy ộp gch Mỏy ộp gch ngúi GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn CHNG I: PHN TCH V XY DNG S NGUYấN Lí CA B PHN CHP HNH 1.1 S NGUYấN Lí 1- Xylanh ộp chớnh 10 Van x ỏp - Xylanh nh 11 Van chiu cú iu khin Tit lu 12 Van phõn phi Van chng ri 13 Van chiu Van phõn phi 14 Van phõn phi GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn Tit lu 15 Van an ton Bm ngun 16 Van x B lm mỏt 17 B du Cm b lc 1.2 KT CU S NGUYấN Lí Trong s thy lc ta s dng cỏc phn t thy lc sau : - Bm ngun : Cung cp ỏp sut v lu lng cho ton b h thng thy lc Van an ton : m bo ỏp sut ca h thng khụng vt quỏ giỏ tr cho phộp nhm bo v an ton cho cỏc thit b h thng khụng b phỏ hng v h thng lm vic ỳng yờu cu ca thit k - ng h o ỏp : Dựng o ỏp sut ti u ca bm ,t ú xỏc nh c iu kin lm vic c th ca bm tng trng hp khỏc - Van phõn phi 4/3 : Van cú ca nhng hot ng v trớ, van ny cú c im l ch ch (khụng ti) ti v trớ van cha hot ng.Du s qua van v hi v b - Van chiu cú iu khin : ly tớn hiu t ỏp sut du h thng hot ng, - Xylanh chớnh : To lc cn thit ộp vt liu - Xylanh nh : thc hin quỏ trỡnh xung bn ộp nhanh v hi bn ộp - Tit lu : iu chnh lu lng vo xylanh - Cm lm mỏt : Thit b lm mỏt dựng lm mỏt du ca h thng ,trỏnh trng hp du quỏ núng dn n thay i tớnh cht ca du dn n du b sụi -> lm xut hin bt khớ du -> h thng lm vic khụng n nh (cú th gõy rung ,git ) - Cm lc du : Cm ny gm cú b lc i kốm vi van chiu cú t mc ỏp sut Du s qua van chiu b lc hot ng quỏ mc cho phộp GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn - B du : ng lng du cn thit cho hot ng ca h thng 1.3 Mễ T HOT NG CA H THNG - Hnh trỡnh xung bn ộp nhanh : Van phõn phi v trớ nh hỡnh v, du s qua van phõn phi n xylanh nh giỳp kộo bn ộp xung vi tc nhanh Tit lu s giỳp iu chnh lu lng vo xylanh bng v iu chnh ỳng tc yờu cu - Hnh trỡnh ộp chớnh: Lỳc ny van phõn phi s s tr v v trớ gia, du s c cp qua van s 14 lờn xylanh ộp chớnh thc hin hnh trỡnh ộp - Ch gi ti : l ch m xilanh sau ộp xong s ng im nhm lm cho vt liu ộp gn kt bn cht hn, to sn phm t yờu cu v bn c hc.Lỳc ny van an ton s hot ng ỏp sut h thng khụng lờn cao gõy hng kt cu sn phm - Hnh trỡnh lựi bn ộp : úng van s 14, a van s v v trớ nh hỡnh v Du s cp qua van s lờn xylanh nh giỳp y bn ộp lờn Trong thi gian ny, sn phm s c ly bn ộp GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn CHNG II : TNH TON H THNG 2.1 TNH TON KCH THC XYLANH, CHN XYLANH: 2.1.1 Tớnh toỏn xylanh chớnh Lc ộp F = 150 tn = 150 9,8 (kN) p sut ộp (lm vic): Plv = 200 bar Din tớch tớnh toỏn ca xylanh l: S tt F 150.9,8.10 0,0735 (m2 ) Pep 200.10 ng kớnh tớnh toỏn ca xylanh l: Dtt 4S 0,0735 0,306 (m) Dtt = 306 mm Chn xylanh theo bng tiờu chun vi : + ng kớnh pittụng: D = 320 (mm) = 0,32 (m) + ng kớnh cn pittụng: d = 240 (mm) d D GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn Din tớch lm vic ca xylanh l: S lv p sut lm vic: Plv D 0,32 0,0804 (m2 ) = 8,04 (dm2 ) 150.9,8.10 F 182,84.10 ( N/m2 ) = 182,84 bar S lv 0.0804 Vn tc ộp: Vlv = 9(mm/s) = 5,4 (dm/ph) Vy lu lng qua xy lanh chớnh: Qlv = Slv Vlv = 8,04 5,4 = 43,416 ( l/ph) p sut v lu lng yờu cu ộp: Plv = 182,84 bar , Qlv = 43,416 (l/ph) 2.1.2 Tớnh toỏn xylanh nh Chn kớch thc ca bn ộp gn cng vi cn pittong l (1m ; 1m ; 0,5m) Khi lng riờng ca thộp khong 7,85 tn/m3 Khi lng ca bn ộp m = V = 0,5 7,85 = 3,925 (tn) p sut lm vic : p = 50bar Din tớch lm vic ca xylanh S tt F 0,5.3,925.9,8.10 0,00385 (m2 ) Pep 50.10 ng kớnh tớnh toỏn ca xylanh l: Dtt 4S 0,00385 0,07 (m) = 70(mm) Chn xylanh theo bng tiờu chun vi D = 80 (mm) ; d = 50(mm) Din tớch lm vic ca xylanh l: S lv p sut lm vic: Plv D 0,08 0,00503 (m2 ) = 0,503 (dm2 ) 0,5.3,925.9,8.10 F 38,24.10 ( N/m2 ) = 38,24 bar S lv 0.00503 Vn tc hi bn ộp: Vlv = 90(mm/s) = 54 (dm/ph) GVHD: Mai Vnh Phỳc SVTH: Chau Ngõu ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn Vy lu lng qua xy lanh nh: Qlv = Slv Vlv = 0,503 54 = 27,2 ( l/ph) 2.2 TNH TON CHN BM: 2.2.1 Tớnh toỏn thụng s bm, chn kiu bm Vic tớnh chn mu bm da trờn thụng s thit k bm: m bo yờu cu ỏp sut ca bm cp cho h thng, xỏc nh ỏp sut bm theo h s: Pbm 1,2 Plv=1,2.182,84 220 (bar) Vy thụng s chn bm l: Pbm = 220bar v Qbm= 53 (l/ph) Nbm = Q bom Pbom 53.220 19,05 (kw) 612 612 Chn s vũng quay ca bm l 1450 (v/ph) Lu lng riờng ca bm l q = n = 53.103 1450 = 36,55(cm3/vg) Tra catalogue ca hóng REXROTH ta chn loi bm bỏnh rng n khp ngoi cú tờn gi: 1PF2G3-3X/038 RA 07 MSK Thụng s ca bm: - q = 38 (cm3/vg) - pmax = 240( bar) - nmax = 3100 (v/ph) GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 10 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn 2.2.2 Tớnh toỏn chn ng c Vic tớnh toỏn chn ng c gm cỏc la chn: 1) Chn loi, kiu ng c: nu chn phự hp thỡ ng c s cú tớnh nng lm vic thớch hp vi yờu cu truyn ng ca mỏy õy, chn ng c in xoay chiu ba pha, cu to v hnh n gin, ni trc tip vi mng in xoay chiu, khụng cn bin i dũng in 2) Chn cụng sut ca ng c Nc: phi da trờn cụng sut ca bm, cú tớnh n tn tht c khớ Vic chn ỳng cụng sut ng c cú ý ngha kinh t v k thut ln Nu cụng sut ng c nh hn cụng sut bm thỡ ng c s lm vic quỏ ti, nhit tng qỳa tr s cho phộp, ng c chúng hng Khi ng c truyn cụng sut cho bm du s cú tn tht c khớ trờn ng truyn cụng sut qua cỏc thit b c khớ hoc ma sỏt, thụng thng tn tht ny chim khong Nck 15% Nc Ngoi lng tn tht ny thỡ 85% Nc s c chuyn thnh cụng sut thu lc m bm du cp cho h thng Vy cụng sut yờu cu ti thiu ca ng c l: Nc = GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 11 N bom 19,05kw 22(kw) 85% 85% SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn ly Nc = 22 (kw) S vũng quay ca ng c trựng vi s vũng quay ca bm n = 1450 (vg/ph) Tra ph lc P1.3, trang 236,237 sỏch tớnh toỏn thit k h dn ng c khớ, ca tỏc gi Trnh Cht-Lờ Vn Uyn chn c ng c phự hp, cú cỏc thụng s nh sau: ng c 4A180S4Y3: cụng sut 22 kw tc quay ndc = 1470 vũng/ phỳt hiu sut = 90% 2.3 TNH TON NG NG ng ng dựng ph bin h thng thy lc l cỏc loi ng thộp ỳc v ng mm (ng cao su) chu ỏp ng ng gm phn: ng ng hỳt, ng ng y v ng ng x: Thụng thng, tc cho phộp cỏc ng ng ny nh sau: i vi ng hỳt : vhỳt 2m/s i vi ng y: vy m/s i vi ng x : vx m/s ng kớnh ca ng tớnh theo cụng thc: d = 4.Q bom .v 2.3.1 Tớnh toỏn ng kớnh ng hỳt tớnh toỏn ly vhỳt = 1,5 m/s, ng kớnh thit k ca ng hỳt l: dhỳt = 4Qbom 4.53.10 0,0273 (m) = 27,3 (mm) vhut 3,14.1,5.60 Theo tiờu chun v ng ng thy lc, ta chn c ng kớnh ng hỳt l :dhỳt = 28 (mm), v ng kớnh ngoi ng hỳt l: Dhỳt = 32 (mm) 2.3.2 Tớnh toỏn ng kớnh ng y Chn vy = m/s, ng kớnh ca ng y theo thit k l: ddõy = 4Qbom v day 4.53.10 0,015 ( m) = 15 (mm) 3,14.5.60 GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 12 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn Theo tiờu chun v ng ng thy lc, ta chn c ng kớnh ng y l: ddõy = 16 (mm), v ng kớnh ngoi ng y l:Dy = 20 (mm) 2.3.3 Tớnh toỏn ng kớnh ng x tớnh toỏn ly tc ng x l: vx = (m/s) ng kớnh ca ng x theo thit k l: dxtk = 4Qbom v xa 4.53.10 0,0237 (m) = 23,7 (mm) 3,14.2.60 Theo tiờu chun v ng ng thy lc, ta chn c ng kớnh ng x l: dx = 24 (mm), v ng kớnh ngoi ng x Dx = 28 (mm) 2.4 TNH TON KCH THC B DU Vic tớnh toỏn kớch thc b du thng da trờn lu lng lu thụng qua h thng v da trờn iu kin ta nhit ca h thng V = ( ) Qbm = ( )x 53 (l/ph) = 159 265 lit Tham kho cỏch tớnh toỏn v cỏc cụng thc tớnh toỏn kớch thc b du trang 350 352/quyn [2], ta tớnh toỏn kớch thc b du nh sau: Ta chn b du cú hỡnh dng hỡnh ch nht, vi cỏc kớch thc nh sau Chiu ngang b: a (m) Chiu di b: b = k1.a (m) Chiu cao b; H = k2.a (m) k1, k2 l h s t l, thụng thng k1= v k2= 2, õy ta chn k1=2, k2=1,5 Thụng thng, chiu cao ca du b ch mc 0,8 chiu cao ca b l hp lý chiu cao ca du b l: h = 0,8H = 1,2a Vy th tớch du b l: V = a.b.h = a 2a 1,2a = 2,4.a3 = 265 (lớt) Suy chiu ngang b: a = GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 265.10 0,48 (m) 2,4 13 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn chiu di b: b = 2a = 0,96 (m) chiu cao b: H = 1,5a= 0,72(m) CHNG III : XC NH CC PHN T TRONG H THNG 3.1 XC NH VAN PHN PHI - H thng ộp hot ng liờn tc theo mt quy trỡnh khộp kớn v da vo tớnh kinh t, lu lng v ỏp sut ta chn van phõn phi iu khin in - Ta chn van phõn phi dng 4/3 ( ca v trớ) Xỏc nh van: Vi lu lng qua van : Qv = 28 (l/ph) p sut ti van: Pv = 108 (bar) Tra Catalog ca hóng REXROTH ta chn van phõn phi cp Kớ hiu: WE J 6X/E G24 GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 14 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn Trong ú cỏc thụng s ca van : - : van ca , vi tr - WE : iu khin van bng in ( Electro-Hydraulic) - : size - J : ti v trớ trung gian ca A v B thụng - 6X : series 6X ( t series 10 n 19) - E : loi van cú hiu sut cao - G24 : iu khin cun t bng in ỏp : 24DVC õy l loi van phõn phi cp: Pmax= 350 bar Qmax=80 l/ph 3.2 VAN MT CHIU Cể IU KHIN Van đ-ợc lắp đầu d-ới xi lanh, đ-ợc điều khiển thủy lực Với l-u l-ợng : p sut : Qv = 44 (l/ph) Pv = 183 (bar) Tra Catalog hãng REXROTH ta chọn loại van nh- sau: Ký hiệu: SV P B 2-6X vi Pmax= 315 bar Qmax= 60 l/ph Trong ú: - SV : van mt chiu cú iu khin tớn hiu - : size - : tn tht ỏp sut p =3 bar - 6X : serises t 60 n 69 GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 15 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn 3.3 VAN AN TON ỏp sut lm vic ca bm : Pb = 108 (bar) Lu lng ca bm : Qb = 28 (l/ph) Tra Catalogue ca hóng REXROTH ta chon c van cú cỏc thụng s nh sau : Ký hiu : DB K 1- 4X/ 315 Trong ú : - DB : van ỏp sut - :size - :nỳm xoay - 4X: seri t 40-49 GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 16 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn - 315 : p sut max 315 bar 3.4 XC NH NG NG DN DU ng dn cn phi m bo bn c hc v tn tht ỏp sut ng nh nht gim tn tht ỏp sut, cỏc ng dn cng ngn cng tt, ớt b un cong trỏnh s bin dng ca tit din v s i hng chuyn ng ca dng du Kch thc ng ng c xỏc nh thụng qua lu lng chy qua ng v tc chy qua cho phộp GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 17 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn - Loai ng : ng mm - ng kớnh ng : hỳt , y , x tng ng 32 , 20 , 28 [mm] - ỏp sut cc i ca cht lng chy ng : 220 (bar) 3.5 XC NH LOI NG NI Chn loi ng ni sit cht bng c, ng kớnh ng chn cho khp vi ng dn hnh dng nh sau: a) ng ni ren b) ng ni sit cht 3.6 P K - Dựng ỏp k lũ so vi ch s ỏp sut max 250 bar - Cn s vo ỏp sut lm vic cc v chớnh xỏc yờu cu ca h thng cn o ta chn loi hp lớ nht 3.7 B LC DU GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 18 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn B lc du co nhim v lm sch du cụng tỏc cỏc cht cn bn t bờn ngoi vo hoc s mi mũn cỏc chi tit lm vic , bo m cho h thng lm vic n nh , tng tui th cỏc chi tit lm sch cỏc cht cn bn dng cng ngi ta s dng phng phỏp c khớ Trong mỏy ộp thu lc chn li lc bng kim loi, b lc bng li kim loi cú u im l lu lng ln , bn tng i cao, kh nng chu ỏp lc tt Từ Q = 53 (l/ph) điều kiện lọc lọc đ-ợc chất bẩn có đ-ờng kính 0,025 mm.Ta có đ-ợc lọc phù hợp Ký hiệu : Tên : RPL W/HC 6500 F 25 áp suất làm việc cực đại : Pmax = 25 (bar) L-u l-ợng cực đại : Qmax = 360 (l/ph) GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 19 SVTH: Chau ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn TI LIU THAM KHO [1] Mỏy Thy Lc Th Tớch Cỏc Phn T Thy Lc V C Cu iu Khin Tr ng PGS.TS Hong Th Bớch Ngc NXB Khoa hc v k thut, 2007 [2] Truyn ng Thy Lc Th Tớch Lờ Danh Liờn [3] Giỏo Trỡnh H Thng Truyn ng Thy Khớ PGS.TS Trn Xuõn TựyTHS Trn Minh Chớnh-KS Trn Ngc Hi, 2005 [4] Tớnh Toỏn Thit K H Dn ng C Khớ, Tp v Trnh Cht-Lờ Vn Uyn NXB Giỏo Dc, 2007 [5] CATALOGUE HYDRAULIC ca hóng REXROTH GVHD: Mai Vnh Phỳc Ngõu 20 SVTH: Chau [...]... cú hiu sut cao - G24 : iu khin cun t bng in ỏp : 24DVC õy l loi van phõn phi 2 cp: Pmax= 350 bar Qmax=80 l/ph 3.2 VAN MT CHIU Cể IU KHIN Van này đ-ợc lắp ở đầu d-ới của xi lanh, đ-ợc điều khiển bằng thủy lực Với l-u l-ợng : p sut : Qv = 44 (l/ph) Pv = 183 (bar) Tra Catalog hãng REXROTH ta chọn loại van nh- sau: Ký hiệu: SV 6 P B 2-6X vi Pmax= 315 bar Qmax= 60 l/ph Trong ú: - SV : van mt chiu cú iu... tit lm sch cỏc cht cn bn dng cng ngi ta s dng phng phỏp c khớ Trong mỏy ộp thu lc chn li lc bng kim loi, b lc bng li kim loi cú u im l lu lng ln , bn tng i cao, kh nng chu ỏp lc tt Từ Q = 53 (l/ph) và điều kiện là bộ lọc có thể lọc đ-ợc chất bẩn có đ-ờng kính 0,025 mm.Ta có đ-ợc bộ lọc phù hợp Ký hiệu : Tên : RPL W/HC 6500 F 25 áp suất làm việc cực đại : Pmax = 25 (bar) L-u l-ợng cực đại : Qmax