ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC

Cần trục bánh xích gồm những bộ phận sau: Cơ cấu nâng: Giúp cần lồng có thể nâng hạ hàng theo phương thẳng đứng. Cơ cấu thay đổi tầm với: Để lấy hàng ở vị trí xa hoặc gần theo phương nằm ngang. Cơ cấu quay: Để có thể đưa hàng tới những vị trí có cùng vị trí tầm với nhưng ở các phương khác nhau. Cơ cấu di chuyển: Giúp xe có thể di chuyển theo vị trí làm việc. Hệ thống điều khiển: Bao gồm người điều khiển cho tới các hệ thống tác dụng lên cơ cấu. 1.2.Các thông số tính toán: Áp suất làm việc của dầu: p = 14 MPa Tải trọng hàng nâng: G = 20 Tấn Sơ đồ tổng thể xe cần trục bánh xích HITACHI

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY MẪU: HITACHI SCX300 1.1 Giới thiệu chung cần trục bánh xích: Cần trục bánh xích gồm phận sau: Cơ cấu nâng: Giúp cần lồng nâng hạ hàng theo phương thẳng đứng Cơ cấu thay đổi tầm với: Để lấy hàng vị trí xa gần theo phương nằm ngang Cơ cấu quay: Để đưa hàng tới vị trí có vị trí tầm với phương khác Cơ cấu di chuyển: Giúp xe di chuyển theo vị trí làm việc Hệ thống điều khiển: Bao gồm người điều khiển hệ thống tác dụng lên cấu 1.2.Các thông số tính toán: Áp suất làm việc dầu: p = 14 MPa Tải trọng hàng nâng: G = 20 Tấn Sơ đồ tổng thể xe cần trục bánh xích HITACHI SCX300 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC R3 50 3950 900 3100 1620 3710 760 4490 350 890 1495 3005 3175 995 4715 940 330 2640 3300 Thông số kỹ thuật xe cần trục bánh xích HITACHI SCX300 Mã hiệu Động Cơ Cơ cấu quay Bộ di chuyển Cần nâng Móc Hino H06C-T Hãng sản xuất HITACHI SUMITOMO Công suất, kW 110 kW Momen xoắn cực đại 530 Nm Tốc độ quay Vòng/phút Tốc độ di chuyển 1.8 km/h Khả leo dốc 21.8 Độ Áp suất tác dụng lên đất 0.55 kN/m2 Chiều dài dải xích 4490 mm Chiều rộng dải xích 3300 mm Chiều rộng guốc xích 760 mm Chiều dài sở 10000 mm Chiều dài lớn 34000 mm Tốc độ nâng 70 m/phút Khả nâng XÂY DỰNG SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 30 Tấn ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế 16 14 15a 15b 17a 17b 13b 13a 19 18 12a 12b 11a 11b 10 11c 21 20 22 23 I II I II III 8a III I II III 7c 7a 4a M 5a 2a 5b M 4b 7b 8b 2b Hình 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế Chú thích: 1- Thùng dầu 2- Lọc dầu 3- Bộ làm mát dầu 4- Động dẫn động bơm 5- Bơm piston roto hướng trục 6,22- Bộ ổn định vận tốc 7- Khóa 8- Đồng hồ đo áp suất 9,23- Van an toàn - tràn 10,20,21- Van phân phối 4/3 điều khiển điện 11- Van tác dụng khóa lẫn 12- Van chiều 13- Bộ chia lưu lượng kiểu van trượt 14- Cặp piston, xilanh nâng hạ cần lồng 15- Cặp piston, xilanh điều khiển cấu 17 lực người điều khiển 16- Bình tích 17- Cặp piston, xilanh mở phanh cho động thủy lực 18- Động thủy lực kéo tời kiểu piston roto hướng trục 19- Động thủy lực quay toa kiểu piston roto hướng trục 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Động quay dẫn động bơm quay theo Bơm 5a cung cấp dòng dầu làm việc có áp suất cao cho piston thủy lực 14 để nâng hạ cần lồng, bơm 5b cung cấp dòng dầu làm việc cho động thủy lực quay toa 19 động thủy lực kéo tời nâng hàng 18 Van an toàn kiểu tràn 9,23 luôn có chất lỏng qua van để trì áp suất hệ thống giá trị không đổi Các ổn định vận tốc đặt cửa nhằm đảm bảo vận tốc piston nâng hạ cần lồng, động thủy lực ổn định Điều khiển động thủy lực nâng hạ hàng: 15a 17a 18 20 11b 23 I 22 II III M 5b 2b 4b Hình 2.2 Sơ đồ điểu khiển động thủy lực nâng hạ hàng + Động thủy lực kéo tời nâng hàng 18 điều khiển nhờ van phân phối 20, với tác động người lái vào bàn đạp 15a để điều khiển cấu phanh 17a cho động thủy lực kéo tời nâng hàng hoạt động + Hạ hàng: thực trượt cấu phân phối 20 vị trí I mở cấu phanh 17a nhờ tác động người lái Dầu đẩy từ bơm 5b đến vị trí I cấu phân phối qua van tác dụng khóa lẫn 11b, qua động thủy lực kéo tời 18, từ động thủy lực kéo tời van tác dụng khóa lẫn, qua cấu phân phối, qua ổn định vận tốc 22, qua làm mát dầu trở thùng chứa dầu + Nâng hàng: Khi trượt cấu phân phối vị trí III, hành trình ngược lại so với vị trí I + Khi trượt cấu phân phối vị trí II động thủy lực kéo tời không làm việc, dầu từ bơm 5b qua van tràn 23 trở thùng chứa dầu ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC + Van tác dụng khóa lẫn 11b bố trí để khắc phục tụt hàng van phân phối vị trí III Điều khiển piston 14 nâng hạ cần lồng sau: 14 13a 12a 12b 11a 13b 10 I II III 4a M 5a 2a Hình 2.3 Sơ đồ điểu khiển nâng hạ cần lồng + Thực hạ cần lồng: đẩy trượt van phân phối 10 sang vị trí I: dầu từ bơm 5a theo đường ống đến vị trí I van phân phối, qua van tác dụng khóa lẫn 11a, qua van chia dạng trượt 13a đến khoang xilanh 14 Dầu từ khoang xilanh 14 đẩy qua van chiều 12b, qua van tác dụng khóa lẫn 11a đến van phân phối 10 qua ổn định vận tốc 6, qua làm mát dầu trở thùng chứa dầu + Đẩy trượt sang vị trí III: Thực hành trình ngược lại so với vị trí I Lúc cặp piston xilanh thực nâng cần lồng + Đẩy trượt vị trí II: Piston xilanh nâng hạ cần lồng không làm việc Dầu từ bơm 5a qua van tràn trở thùng chứa + Bộ chia lưu lượng kiểu van trượt 13 bố trí đường ống xilanh nâng hạ cần có tác dụng chia lượng dầu đến hai xilanh song hành, để hai xilanh làm việc đồng thời, tránh hai xilanh làm việc không tải trọng đặt lên hai xilanh khác + Van tác dụng khóa lẫn 11a bố trí để khắc phục tụt hàng van phân phối vị trí III Điều khiển động thủy lực cấu quay toa 19 sau: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 15b 17b 19 21 11c 23 I 22 II III M 5b 2b 4b Hình 2.4 Sơ đồ điểu khiển động thủy lực cấu quay toa + Động thủy lực điều khiển cấu quay toa 19 điều khiển nhờ van phân phối 21, với tác động người lái vào bàn đạp 15b để điều khiển cấu phanh 17b cho động thủy lực quay toa hoạt động + Quay toa theo chiều chiều kim đồng hồ: thực trượt cấu phân phối 21 vị trí I mở cấu phanh 17b nhờ tác động người lái Dầu đẩy từ bơm 5b đến vị trí I cấu phân phối qua van tác dụng khóa lẫn 11c, qua động thủy lực quay toa 19, từ động thủy lực quay toa van tác dụng khóa lẫn 11c, qua cấu phân phối 21, qua ổn định vận tốc 22, qua làm mát dầu trở thùng chứa dầu + Quay toa theo chiều ngược lại: Khi trượt cấu phân phối 21 vị trí III, hành trình ngược lại so với vị trí I + Khi trượt cấu phân phối 21 vị trí II động thủy lực quay toa không làm việc Dầu từ bơm 5b qua van tràn 23 trở thùng chứa KHẢO SÁT BỘ CHIA LƯU LƯỢNG KIỂU VAN CON TRƯỢT (CHI TIẾT THẦY GIAO) ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 3.1 Sơ đồ kết cấu Hình 3.1 Kết cấu chia lưu lượng kiểu van trượt 1- Vỏ chia lưu lượng 2- Van chia lưu lượng 3- Lò xo 4- Lỗ thông với đường dầu tới xylanh lực 5- Lỗ tiết lưu cố định 6- Lỗ thông với đường dầu từ bơm 7- Vỏ van chia lưu lượng 3.2 Nguyên lý làm việc Bộ chia lưu lượng kiểu van trượt, phụ thuộc vào áp suất làm việc hai cửa van chia (PL1 PL2) Trên van chia lưu lượng (2) có khoan lỗ tiết lưu (5) để đưa dầu hai phía đầu lỗ (4) ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Hình 3.2 Khi lưu lượng chảy qua hai lỗ tiết lưu (5) Q1 = Q2 áp suất hai đầu ống trượt P1 = P2 Khi ống trượt (2) định vị vỏ van (7) (Hình 3.2.) Hình 3.3 Nếu áp suất cửa van thay đổi tác dụng tải trọng PL1 > PL2, lưu lượng dầu dồn phía áp suất thấp P2, gây chênh lệch áp suất lỗ tiết lưu (5) PL2 Áp suất P1 tác dụng vào van chia lưu lượng (2) đẩy dịch chuyển sang trái đóng bớt lưu lượng Q2 vị trí mà lưu lượng hai cửa Q1 = Q2 (Hình 3.3 ) ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Như áp suất làm việc hai cửa thay đổi, van chia lưu lượng (2) chuyển động liên tục nhằm đảm bảo cho lưu lượng hai cửa TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 4.1 Tính toán thiết kế xilanh nâng hạ cần trục Theo máy mẫu bán kính làm việc cần trục (R = 30 → 80 việc ổn định cần trục cần trục làm việc bán kính (R = ), ta xét chế độ làm 30 → 54,50 ) Để tính thông số cần thiết cho piston, ta xét trường hợp hạ cần trục cần trục làm việc góc = 54,40 y y 20° F1 F 22° F2 ° 54, o Trong đó: O - Tâm quay cần trục F - Tải trọng nâng cho trước F = 20 F1 - Lực giữ cần trục F2 - Lực tác dụng vào piston xilanh nâng hạ cần o x ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Theo sơ đồ tổng lực tác dụng phương X là: ∑F X =0 F1 sin(200 + (900 − 54,4 )) + F2 sin(22 + (900 − 54,4 )) = F1 sin(55,6 ) + F2 sin(57,6 ) = (1) ∑ Fy = F2 cos(200 + (900 − 54,4 )) + F1 cos(20 + (900 − 54,4 )) + F = F2 cos(57,6 ) + F1 cos(55,6 ) + F = (2) Từ phương trình (1) ta suy F2: F1 = − F2 sin 57,6 sin 55,6 (3) Thay phương trình (3) vào phương trình (2) ta được: F2 cos 57,6 − F2 = F2 sin 57,6 cos 55,6 + F = 0 sin 55,6 −F = 4638671 N sin 57,6 0 cos 57,6 − cos 55,6 sin 55,6 Ft Fmsc Fqt Q2 d p2 p1 D A2 Fmsp A1 Q1 G Hình 4.1 Sơ đồ tính toán xilanh lực Phương trình cân lực cụm xilanh - piston trường hợp xét: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC qltdc = Ta có: 2.π 2.3,14 M ltdc = 28397 ,4 p 14.10 = 13.10-3 m3/vg Lưu lượng lý thuyết động thủy lực Qltdc = qltdc.n = 13.10-3 45,6 = 0,59 m3/ph = 9,83.10-3 m3/s Lưu lượng thực động thủy lực: Qdc = Qltdc.ηQdc = 9,83.10-3.0,98 = 9,63.10-3 m3/s Công suất thủy lực: Ntl = p.Qdc = 14.106.9,63.10-3= 134820 W = 135 kW Công suất động thủy lực là: N = Ntl.ηck.ηQ= 135.0,95.0,98 = 125 kW - Các kích thước động thủy lực: + Chọn số piston: Số piston máy piston roto hướng trục thường chọn từ đến 11 Với động thường chọn sau: [4- tr 170] Lưu lượng riêng cm3/vg 100 ÷ 100 >250 250 Số xilanh z 11 Chọn số xilanh z =11 qltdc = π d π d π d S z = Dr tan γ z = m tan γ z 4 Ta có: [2- tr 255] Trong đó: m - tỷ số đường kính vòng tròn chia Dr với đường kính piston d, xác định theo tỷ lệ sau: [2- tr 256] z m 3,1 3,6 11 4,5 Trong đó: z - Số xilanh động thủy lực, chọn z = 11 nên m = 4,5 - Góc nghiêng đĩa, ta lấy max = 300 ( động thủy lực ) Sở dĩ phải hạn chế góc không lớn tăng góc hành trình piston tăng, lực tác dụng lên chi tiết tăng ảnh hưởng đến độ bền chi tiết ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC A A-A d b Dr a A Sơ đồ tính toán kích thước động thủy lực 1- Đĩa nghiêng 2- Stato 3- Lò xo 4- Nắp cố định 5- Các rãnh vòng cung 6- Gờ ngăn cách hai rãnh vòng cung 7- Piston 8- Rôto Đường kính d xác định, lấy tròn theo tiêu chuẩn, sau xác định kích thước bơm Đường kính piston: d =3 4.qltdc 4.13.10 −3 = π m.z tan γ π 4,5.11 tan 30 = 0,083 m = 83 mm chọn d = 83 mm Đường kính vòng chia: Dr = m.d = 4,5.0,083 = 0,374 m Hành trình piston: S = Dr.tan = 0,374.tan300 = 0,216 m 4.4 Tính chọn bơm: Tổng momen gây trục máy tổng momen piston khu vực có áp suất tác dụng gây Trong động thiết kế tổng momen xác định sau: m ∑ M = ∑ Ti.Ri i =0 = Mb m - Số xilanh bơm thủy lực Vì hệ thống ta cần thiết kế nên ta chọn bơm piston roto hướng trục tạo momen Mb momen lý thuyết động thủy lực Mb = Mltdctl = 28397,4 Nm Vì bỏ qua tổn thất đường ống van nên lưu lượng lý thuyết động lưu lượng thực bơm, hệ thống có tất hai bơm Qltdc = Qb = 9,83.10-3 m3/s Lưu lượng lý thuyết bơm: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Qltb = Qb ηQ = 9,83 10−3 0,98 = 10.10-3 m3/s Ta cần tính áp suất mà bơm phải tạo để đảm bảo cung cấp đủ cho động làm việc số hệ thống khác: Áp suất bơm xác định là: pb = p + p Trong đó: p - Áp suất dầu làm việc hệ thống (theo đề tài cho p = 14 MPa) p - Tổn thất áp suất đường ống nén, giảm áp suất lực cản đường chuyển động dầu từ bơm đến cấu chấp hành (động dầu xilanh truyền lực) Giả sử dòng chất lỏng chảy ống ổn định tổn thất gây hệ thống thủy lực gồm có hai loại: tổn thất dọc đường tổn thất cục Để tính tổn thất áp suất trình làm việc ta cần xác định đường kính ống trạng thái dòng chảy đoạn ống 4.4.1 Tính toán ống dẫn: Ta phải dựa vào thông số đặc tính bơm đặc điểm thủy lực đường ống Ống dẫn phải loại đường ống dùng điều khiển thủy lực phổ biến, chịu va đập nhiệt độ cao thường làm đồng, thép, vải cao su Để giảm tổn thất thủy lực ta cần thiết kế đường ống có chiều dài ngắn có thể, bị uốn, bị gấp khúc bị giảm tiết diện Áp suất làm việc hệ thống thủy lực p = 14 MPa, ta chọn dầu công nghiệp 50 có độ nhớt động học v = 58.10-6 m2/s, khối lượng ρ = 930 kg/m3 Lưu lượng dòng chảy ống: Q, m3/s π D v Q= Trong đó: d- đường kính ống, v- vận tốc dòng chảy ống, [1 - tr82] (m) (m/s) riêng ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 4.Q π v Suy ra: d = Xác định đường kính ống hút, chọn v1 = 4.Q 4.10.10 π v1 π 1,5 m/s −3 d1 = = = 0,092 m = 92 Xác định trạng thái dòng chảy đoạn ống này: mm v1.d1 0,092 v 58.10 −6 Re1 = = = 1586 Với độ nhớt động học dầu công nghiệp 50 v = 58.10-6 m2/s Vì Re1 = 1586 < 2320 dòng chảy ống dòng chảy tầng Hệ số ma sát dọc đường đường ống là: 64 64 Re1586 1 = = = 0,04 Xác định đường kính ống nén, ta chọn v2 = 4.Q 4.10.10 −3 π v2 π d2 = = = 0,046 m = 46 Xác định trạng thái dòng chảy đoạn ống này: [2 - tr284] m/s mm v2 d 62 0,046 v 58.10 −6 Re2 = = = 4658 Với độ nhớt động học dầu công nghiệp 50 v = 58.10-6 m2/s Vì Re2 = 4658 > 2320 dòng chảy ống dòng chảy rối Hệ số ma sát dọc đường đường ống tính theo công thức Blasius: 0,31640,3164 Re 0, 2546580 , 25 = = = 0,038 Xác định đường kính ống xả, chọn v3 = 4.Q 4.10.10 −3 π v3 π d3 = = = 0,092 m = 92 Xác định trạng thái dòng chảy đoạn ống này: [2 - tr284] m/s mm v3 d 0,092 v 58.10 −6 Re3 = = = 1586 Với độ nhớt động học dầu công nghiệp 50 v = 58.10-6 m2/s Vì Re3 = 1586 > 2320 dòng chảy ống dòng chảy tầng Hệ số ma sát dọc đường đường ống là: 64 64 Re1586 = = = 0,04 Tổn thất áp suất toàn đường ống nén từ bơm đến động thủy lực: + Tổn thất dọc đường: tổn thất xảy đường di chuyển chất lỏng, chủ yếu ma sát Ta có công thức tính tổn thất áp suất dọc đường dòng chất lỏng: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC pa = (λ l d + ξv ) ρ v 2 (N/m2) [1 - tr91] + Tổn thất cục bộ: tổn thất xảy dòng chất lỏng chảy qua thiết bị thủy lực, khóa van biến dạng hay thay đổi hướng vận tốc dòng chảy tổn thất tính sau: pb = ξ ρ v 2 (N/m2) [1 - tr91] Vậy tổn thất áp suất toàn là: p = pa + pb (N/m2) [1 - tr91] Trong đó: - Khối lượng riêng dầu công nghiệp 50, = 930 kg/m3 [1 - tr21] v - Vận tốc trung bình dầu, m/s l - Chiều dài ống dẫn, m d - Đường kính ống, m Các hệ số tổn thất sau chọn [1 - tr91, 92] ξv = (0,51,0) hệ số cản vào ống, phụ thuộc vào bề mặt làm việc ống Ta chọn ξv = 0,7 ξ - Hệ số tổn thất cục bộ, xác định theo loại thiết bị ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Van cản không khí lực lò xo: ξ van = 23 Van giảm áp: ξ =3 Khóa thẳng: ξ = 0,51 Các ống nối thẳng: ξt = 0,1 0,15 Đầu nối với góc ngoặc 900: ξn = 1,5 2, chọn ξn = 1,5 Van phân phối ξ = 4, chọn ξ =3 Tổn thất áp suất dọc đường đường ống nén p a, với chiều dài l = m, hệ số cản vào ống ξv = 0,7; đường kính ống nén d = 0,046 m; hệ số tổn thất cục đầu nối với góc ngoặc 900: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC ξn = 1,5; = 0,04; v2 = m/s pa = (λ2 l d2 + ξv + ξn ) ρ v2 2 N/m2 0,046 930.6 2 pa = (0,04 + 0,7 + 2.1,5) = 120164 N/m2 Tổn thất áp suất van phân phối p b1, với vận tốc dòng chảy qua van v = m/s, hệ số tổn thất cục =3 pb1 = ξ ρ v 930.6 2 = = 50220 N/m2 Tổn thất áp suất van tác động khóa lẫn p b2, hệ số tổn thất cục = 2, vận tốc dòng chảy qua van v = pb2 m/s = ξ ρ v 930.6 2 = = 33480 N/m2 Vậy tổn thất áp suất toàn hệ thống p là: p = pa + pb1 + pb2 = 120164 + 50220 + 33480 = 203864 N/m2 ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Suy bơm cần cung cấp cho hệ thống áp suất pb pb = p + p = 14.106 + 203864 = 14203864 N/m2 4.4.2 Các thông số làm việc bơm: Bơm cần cung cấp cho hệ thống áp pb momen Mb Mb = Mltdctl = 28397,4 Nm Momen lý thuyết bơm: Mb28397 ,4 η ck 0,95 Mltb = = = 29892 Lưu lượng riêng lý thuyết bơm là: Nm 2.π M ltb 2.3,14 29892 pb 14203864 qltb = = Ta có: qltdc.ndc = qltb.nb = 13,2.10-3 m3/vg qltdc ndc13.10 −3.45,6 qltb 13,2.10 −3 Suy ra: nb = = = 44,9 Lưu lượng lý thuyết bơm: Qltb = qltb.nb = 13,2.10-3.44,9= 0,592 m3/ph = 9,8.10-3 Lưu lượng thực bơm: Qb = Qltb = 9,8.10-3.0,98 = 9,6.10-3 Công suất thủy lực: Ntl = pb.Qb = 14203864.9,6.10-3 = 1363587 W = 136 Công suất trục bơm: N tl 136 η ck η0Q,95.0,98 Ntr = = = 146 Đường kính piston bơm: d =3 vg/ph m3/s m3/s kW kW 4.qltb π m.z tan γ Trong đó: m - Tỉ số đường kính vòng tròn chia D r với đường kính piston d, m = Dr d z - Số xilanh bơm, chọn z = 11 m = 4,5 - Góc nghiêng đĩa, chọn = 250 Đường kính piston: d =3 4.qltb 4.13,2.10 −3 π m.z tan γ 3,14.4,5.11 tan 250 = Chọn d = 89 Đường kính vòng chia: = 0,089 m = 89 mm mm ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Dr = m.d = 4,5.89 = 400,5 Hành trình piston: S = Drtan = 400,5.tan250 = 186,7 mm mm CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC TRONG HỆ THỐNG 5.1 Thùng chứa dầu Thùng dầu dùng để chứa lượng dầu cần thiết để cung cấp cho hoạt động hệ thống thủy lực đồng thời giải lượng nhiệt sinh trình làm việc hệ thống truyền lực Thùng dầu nơi lắng đọng chất cặn bã mạt kim loại, bụi bẩn Hình 5.1 Sơ nguyên lý đồ bố trí thùng dầu 1- Đáy bể dầu 2- Bộ lọc dầu 3- Vách ngăn ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Hình 5.2 Kết cấu thùng chứa dầu 1- Động dẫn động bơm 2- Ống đẩy 3- Bộ lọc 4- Ngăn hút 5- Vách ngăn 6- Ngăn xả 7- Mắt dầu 8- Nắp thùng dầu 9- Ống xả dầu 5.2 Bộ lọc dầu Trong trình làm việc, dầu không tránh khỏi bị nhiễm bẩn chất bẩn từ bên ngoài, thân dầu tạo nên Những chất bẩn làm kẹt khe hở, tiết diện chảy có kích thước nhỏ cấu làm việc, gây nên trở ngại, hư hỏng trình làm việc hệ thống Do hệ thống ta dùng lọc dầu để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên cấu làm việc a Kết cấu lọc 5.3 Van an toàn - tràn b Ký hiệu ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Trong trình hệ thống thủy lực làm việc, có lượng dầu tháo bớt qua van để giữ cho áp suất hệ thống luôn không đổi, đồng thời áp suất chất lỏng hệ thống thủy lực vượt trị số quy định, van an toàn - tràn cho lượng dầu chảy qua van tối đa đề phòng tải cho hệ thống p2 p1 p1 p2 p1 a Kết cấu van an toàn - tràn b Ký hiệu 5.4 Van phân phối 4/3 điều khiển điện Van phân phối dùng để phân phối chất lỏng công tác áp suất cao từ bơm thủy lực tới đường ống khác đến cấu chấp hành, nhiệm vụ van phân phối dùng đảo chiều chuyển động cấu chấp hành Ký hiệu: A P B T Hình 5.3 Kết cấu van phân phối 4/3 điều khiển điện 1- Vít điều chỉnh 2- Cuộn dây nam châm điện 3- Lò xo 4- Piston phân phối 5- Giắc cắm 6- Thân cấu phân phối 7- Lỗ giảm chấn 8- Vòng gioăng làm kính 9- Lõi thép từ A,B- Cửa nối với cấu chấp hành P- Cửa nối với bơm T- Cửa nối với ống xả thùng 5.5 Van tác dụng khóa lẫn Van tác dụng khóa lẫn dùng để giữ cho cấu chấp hành ( piston nâng hạ cần trục, động thủy lực ) vị trí bơm đột ngột bị hỏng lý mà áp suất làm việc phía van tác dụng khóa lẫn giảm, tránh tượng tụt hàng ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Kết cấu van tác dụng khóa lẫn thực lắp hai van chiều điều khiển hướng chặn Khi dòng chảy từ A1 qua B1 A2 qua B2 theo nguyên lý van chiều, dầu chảy từ B2 A2 phải có tín hiệu điều khiển A1 dầu chảy từ B1 A1 phải có tín hiệu điều khiển A2 a Kết cấu van tác dụng khóa lẫn b Ký hiệu 5.6 Van chiều Van chiều có tác dụng giữ cho dầu theo chiều định Khi mở, van chiều phải có sức cản nhỏ để chất lỏng chảy qua dễ dàng, tổn thất lượng Vì lò xo giữ van phải thật nhỏ đủ để ép sát nắp van vào thành van, ngược lại áp lực chất lỏng ép chặt nắp van vào thành van ngăn không cho chất lỏng theo chiều ngược lại a Kết cấu van chiều b Ký hiệu 5.7 Bộ ổn định tốc độ Bộ ổn định tốc độ cấu đảm bảo hiệu áp suất không đổi giảm áp suất đảm bảo lượng lưu lượng không đổi chảy qua van, tức làm cho vận tốc cấu chấp hành có giá trị gần không đổi Bộ ổn định tốc độ cấu gồm có van giảm áp van tiết lưu điều chỉnh được, lắp đường vào, đường song song với cấp chấp hành, trường hợp lắp đường cấu chấp hành ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC p4 Flx p2 Q2 p4 p2 p3 a Kết cấu ổn định tốc độ b Ký hiệu 5.8 Bình tích Bình tích sử dụng để điều hòa lượng cho hệ thống truyền dẫn thủy lực, gồm tích lượng bình cấp lượng cho cấp chấp hành Trong hệ thống bình tích sử dụng để cấp thêm nguồn lượng trợ lực để mở cấu chấp hành Ký hiệu: Hình 5.4 Kết cấu bình tích thủy khí 1- Cửa nạp khí 2- Khí 3- Màng cao su tổng hợp 4- Dầu 5- Van đóng mở dầu ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA THIẾT KẾ Đối với hệ thống truyền động thủy lực cần trục di chuyển bánh xích thiết kế, để dẫn động điều khiển cho cấu nâng hạ cần trục, nâng hạ hàng, cấu quay toa với tải trọng lớn (20 tấn) cần áp suất làm việc chất lỏng cao (14 MPa) tạo momen truyền cho cấu chấp hành lớn Vì nên kích thước phần tử hệ thống thủy lực nhỏ gọn so với sử dụng hệ thống dẫn động khác điện, khí, hệ thống muốn đảm bảo truyền momen công suất lớn kích thước loại phải lớn nhiều Việc dẫn động điều khiển cấu chấp hành hệ thống xác có độ nhạy cao, chuyển động cấu chấp hành êm dịu Các cấu chấp hành đảm bảo an toàn có cố hỏng đột ngột bơm Các cấu chấp hành làm việc tạm thời hai bơm gặp cố không hoạt động 7.TÀI LIỆU THAM KHẢO: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Trần Xuân Tùy - Trần Ngọc Hải, Hệ thống truyền động thủy khí, Nhà xuất Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng 2005 Ngô Vi Châu - Nguyễn Phước Hoàng - Vũ Duy Quang - Nguyễn Huy Chi - Võ Sỹ Quỳnh - Lê Danh Liêm, Bài tập thủy lực máy thủy lực, Nhà xuất Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp, Hà Nội 1972 Đinh Ngọc Ái - Đặng Huy Chi - Nguyễn Phước Hoàng - Phạm Đức Nhuận, Thủy lực Máy thủy lực ( tập II ), Nhà xuất Đại Học Trung Học Chuyên Nghiệp, Hà Nội 1972 Hoàng Thị Bích Ngọc, Máy thủy lực thể tích, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội 2000 ... Tốc độ nâng 70 m/phút Khả nâng XÂY DỰNG SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 30 Tấn ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế 16 14 15a 15b 17a 17b 13b 13a... cấu quay toa 19 sau: ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC 15b 17b 19 21 11c 23 I 22 II III M 5b 2b 4b Hình 2.4 Sơ đồ điểu khiển động thủy lực cấu quay toa + Động thủy lực điều khiển cấu... trợ lực để mở cấu chấp hành Ký hiệu: Hình 5.4 Kết cấu bình tích thủy khí 1- Cửa nạp khí 2- Khí 3- Màng cao su tổng hợp 4- Dầu 5- Van đóng mở dầu ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC ĐÁNH