đồ án truyền động thủy khí word

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC LỜI MỞ ĐẦU -Trong thời gian học trường Đại Học Bách Khoa-Đại Học Đà Nẵng, dạy dỗ đạo tận tình quý thầy cô giáo em tiếp thu kiến thức mà thầy cô truyền đạt sau học xong môn học chương trình đào tạo Nay em đăng ký làm đồ án “Truyền động thủy khí động lực” -Ở nước ta trình công nghiệp hóa phát triễn mạnh có ngành công nghiệp nặng Đòi hỏi phải có can thiệp máy móc thiết bị đại Thiết kế phát triễn hệ thống truyền động thủy lực –khí nén vấn đề cốt lõi nghành khí nói chung nghành khí giao thông nói riêng Vì việc thiết kế cải tiến hệ thống thủy lực công việc quan trọng công đại hóa đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết nghiêng cứu hệ thống truyền động thủy lực yêu cầu cần thiết sinh viên khí giao thông -Đồ án truyền động thủy khí động lực giúp ta tiềm hiểu hệ thống truyền động, phần tử, chi thiết hệ thống nguển lý làm việc Qua cố lại kiến thức học -Trong trình làm đồ án kiến thức hạn chế , tài liệu chưa đầy đủ nên chắt chắn không tránh khỏi sai sót -Em mong thông cảm , bảo quý thầy cô đóng góp ý kiến bạn -Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô truyền đạt kiến thức cho em -Em xin chân thành cảm ơn thầy: Phan Thành Long tận tình hướng dẫn em học phần đồ án ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC PHẦN I: KHẢO SÁT VÀ GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG THỦY LỰC LINDE H10 I) Kết cấu chung: Máy nâng thủy lực linde H15 gồm phận sau: 1: chạc 2: bàn trượt 3: khung nâng 4: xilanh nâng khung 5: xilanh nghiên khung 6: cầu trước 7: đối trọng 8: chassis 9: cầu sau (dẫn động) ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC II) thông số máy nâng ß Linder h2 h6 h1 h3 h4 a m2 S m1 X y L2 b11 b10 L0 b3 b1 L1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC chiều rộng bàn trượt chiều rộng theo dõi chiều cao khung nâng chiều cao mặt nâng chiều cao nâng chiều cao đỉnh nâng chiều cao xe chiều cao ghế chiều cao đối trọng chiều dài sở tổng chiều dài xe chiều dài từ mặt nâng đến đuôi xe chiều rộng xe bề dày chạc Bề rộng bàn trượt vận tốc xe có tải b10 b11 h1 h2 h3 h4 h6 h7 h10 l0 l1 910 873 2100 150 3050 3658 2070 1000 560 1460 3174 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm l2 b1 s b3 v 2174 1087 40 1040 mm mm mm mm m/s III) Nguyên lý họat động 1) nguyên lý làm việc -Khi khởi động máy công suất truyền đến bơm thủy lực bơm thủy lực làm việc , hút dầu từ thừng dầu đẩy đến cụm van phân phối Trên cabin người vận hành tác động lên cần điều khiển thiết bị công tác di chuyển, nâng hạ,.v.v -Khi có tác động người điều hành dòng dầu điều khiển mở đến cụm van phân phối chính, dòng dầu có tác dụng đóng mở van phân phối ứng với thiết bị công tác như, nâng hạ , nghiên khung di chuyển chạc, thông qua van vùng vô lăng để điều khiển bánh xe Đường dầu đến xilanh thiết bị công tác làm việc theo ý muốn người vận hành ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC -Đường dầu trước thùng chứa dược làm mát két làm mát lọc bẩn lọc dầu thủy lực áp lực hệ thống giới hạn van an toàn, áp lực lên mức cho phép van an toàn mở đưa dầu lại thùng chứa 2) chuyển động làm việc -Chuyển động tịnh tiến xi lanh thủy lực làm di chuyển bàn trược, khung nâng góc nghiên bánh xe chạc IV) Cách bảo dưỡng -Để xe làm việc êm, bền , an toàn phải biết bảo dưỡng xe cách, bảo dưỡng xe ngày, tuần, tháng định kì chi tiết phận Sau cách bảo dưỡng số phận xe -Vệ sinh lọc gió ( sau sử dụng khoảng 70h) -Thay nhớt sau sử dụng liên tục khoảng 170h(giờ hiển thị đồng hồ tap lô xe ) -Sau hai lần thay nhớt máy lần lọc nhớt -Sử dụng khoảng 1000h thay lọc dầu lầ -Sử dụng 20000h kiểm tra nhớt thủy lực thấy nhớt bị chuyển sang màu đen thay nhớt thủy lực nhớt thủy lực nhớt 10, thay khoảng 50lit -Nhớt hộp số nhớt 90 sau sử dụng khoảng 20000h ta thay nhớt hộp số (nhớt hộp số chung nhớt cầu) -Dầu tháng dầu 3-2 Chúng ta phải thường xuyên kiểm tra dầu thắng thấy đổi màu ta nên thay dầu thắng -Sau lần bảo dưỡng xe, phải bơm mở cho xe vô nhớt xích nâng, đồng thời phải vô mỡ hết tất bạc đạn bánh xe *Chúng ta cần kiểm tra thường xuyên buổi sáng trước vận hành sau: -Kiểm tra nhớt máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC -Kiểm tra nước két nước -Kiểm tra dầu thắng -Kiểm tra hệ thống thắng, đèn, kèn… -Kiểm tra hệ thống ống nhớt thủy lực, xích nâng *Hàng tuần: nên rửa xe sau bơm thêm mở bò đầu vú mỡ, làm mềm xích nâng nhớt, đồng thời xiết lại ốc vít lắp xe sau tuần hoạt động, ôc vít bị lỏng ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG I) tính toán thiết kế xilanh thủy lực: -Ta có: p1=160 (bar) =16000000 (Pa) P2=5 (at)=5*9.81*104=490500 (Pa) 1) Tính toán cho trường hợp xi lanh nâng hạ F1 = P = 2mg -Lực tác dụng lên xi lanh: =2*1000*9.81 = 19620 (N) +Ta xem hệ thống tổn thất áp suất không đáng kể, sơ đồ ta sử dụng cặp xi lanh lực đồng tốc nện hệ thống làm việc xi lanh chịu 1/2 tác dụng tải trọng, 1/2 lưu lượng làm c=việc áp suất không đổi  F ’1 = F ’’1 = F1 19620 = = 9810 2 (N) P P2 P P1 -Ta có phương trình cân lực piston p1 A1 − p2 A1 ' = p1 => F1 ' ηck π D12 πD πd F' − p2 ( − ) = 4 ηck -Chọn đường kính cần : d1=0.7 D1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC =>Đường kính xilanh là: D1=28.898 (mm) Lấy D1= 40(mm) =>d1= 0.7*40= 28mm A1 = -Diện tích mặt piston: A1 ' = -Diện tích vành khăn: π D12 π d12 − = 4 π D12 π d12 − = 4 645 (mm2) 645 (mm2) -Hành trình làm việc piston: Chọn: S1= 710 (mm) 2)Tính toán cho trường hợp xi lanh nghiên: F2 = -Lực tác dụng lên xi lanh: m.g l0 h1 +Với: l0=l1-l2 => F2 =4671.42 (N) F2 ’ = F2 ’’ = F2 = 2335 (N) ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC a F2 ß P l0 -Ta có phương trình cân lực piston: p1 A2 − p2 A2 ' = => F2 ' ηck π D2 π D2 π d 2 F' p1 − p2 ( − )= 4 ηck Chọn đường kính cần : d2=0.7 D2 =>Đường kính xilanh là: D2=14.1 (mm) Lấy D2= 40(mm) =>d2= 0.7*40= 28mm A2 = -Diện tích mặt piston: π D2 = 1256 (mm2) ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC A2 ' = -Diện tích vành khăn: π D2 π d 2 − = 4 550 (mm2) -Hành trình làm việc piston: Chọn: S2= 160 (mm) 3)Tính toán cho trường hợp xilanh lái: L R a -Từ sơ đồ ta tính dc bán kính quay vòng: R= L tan α =1740 (m) *với: 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC + L chiều dài sở xe + α góc quay Chọn 400 -Vận tốc góc xe quay vòng ω= v R =8700 (rad/s) -Gia tốc trọng tâm máy kéo hướng vuông góc với trục dọc J y = Rω + b dω dt -Lực tác dụng vuông góc với trục dọc : Py = mJ y = m( Rω + b  dω m   dv v ( L2 + R ) dα  ) =  + b + v   dt R   dt LR dt   -Chọn trường hợp xe nâng chuyển động theo quỹ đạo tròn: (dv/dt=0, α=const) Py = => m.v R =130 (N) *Coi py=F3 =130(N) -Ta có phương trình cân lực piston p1 A3 − p2 A3 ' = p1 ( => F3 ηck π D32 π d 32 πD πd F − ) − p2 ( − ) = 4 4 ηck Chọn đường kính cần : d1=0.7 D1 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC =>Đường kính xilanh là: D3=6.2 (mm) Lấy D3= 40(mm) =>d3= 0.7*40= 28mm A3 = ( -Diện tích mặt piston: A3 ' = -Diện tích vành khăn: π D32 π d 32 − )= 4 π D32 π d 32 − = 4 645 (mm2) 645 (mm2) -Hành trình làm việc piston: Chọn: S3= 90 (mm) 4)Tính toán cho trường hợp xilanh chạc: Do lực tác dụng lên nhỏ nên ta lấy lực xi lanh lái làm lực xi lanh chạc F4=130N -Ta có phương trình cân lực piston p1 A4 − p2 A4 ' = p1 => F4 ηck π D4 πD πd F − p2 ( − ) = 4 4 ηck Chọn đường kính cần : d4=0.7 D4 =>Đường kính xilanh là: D4=3.3 (mm) 12 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC Lấy D4= 40(mm) =>d4= 0.7*40= 28mm A4 = -Diện tích mặt piston: -Diện tích vành khăn: π D4 = 1256 (mm2) π D4 π d A4 ' = − = 4 645 (mm2) -Hành trình làm việc piston: Chọn: S1= 500 (mm) II)Tính toán thiết kế bơm chợn bơm: 1) thông số *Bơm: - Kiểu bơm : bơm hướng trục +Vì: Kết cấu bơm roto hướng trục so với loại bơm khác có hiệu suất cao lại điều chỉnh lưu lượng cách hợp lý Ngoài bơm rôt hướng trục tiết kiệm không gian nhỏ gọn so với bơm khác *Trọng lượng nâng: G= (tấn) *Áp suất dầu: pd= 160 (bar) 13 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC *Chọn Góc đĩa nghiêng Góc quay xi lanh Vận tốc xe có tải Số vòng quay Đường kính piston bơm Đường kính cần piston bơm Đường kính vòng tròn Bán kính vòng tròn γ ϕ v nBơm Db 18 3200 15 độ độ m/s v/p mm db Dr Rr 10.5 45 22.5 mm mm mm 2) Tính toán thiết kế bơm *Từ số vòng quay n=3200 => ω=335.1 rad/s t=1s => ϕ= ωt=5.840 lấy ϕ= 60 *Từ công thức: x = ( R − R cos ϕ )sin γ -Đoạn đường dịch chuyển xilanh: x=0.04(mm) -Vận tốc tịnh tiến piston xilanh: Qlt = -Lưu lượng trung bình: v = Rr ω.sin ϕ * tan γ = πd2 Dr tan γ Z n = 57877394.25 (mm3/ph)=57.87 (l/s) qϕ = -Lưu lượng tức thời cặp piston xilanh: =2.71 (l/s) P = p -Áp lực tác dụng lên piston: πd2 256 (mm/s) πd2 v =2715159.634(mm3/s) =2827.43 (N) -Lực nằm mặt phẳng đĩa song song với trục x: Q=P.sinγ=873 (N) -Lực hướng tâm góc quay xilanh: R=Q.cosϕ=869 (N) 14 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC -Momen lực tác dụng lên trục: M=R.q.sinγ.sinϕ=79359.4 (N.m) Nb = -Công suất cần thiết : M n 9550 =26591.63 (W) =27 (kW) 15 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC => Vậy để chọn bơm ta chọn bơm roto hướng trục có công suất tối thiểu 27 (kW) để cung cấp cho hệ thống 3) chọn bơm động -Ta chọn bơm có: +Thể tích bơm: Vc = 35(cm3/vòng) QB = +lưu lượng riêng bơm: Vc n.ηbom 1000 =97.44 (l/ph) =1.624 (l/s) +Áp suất định mức: ΔP=0.8 (bar) M lt = -Momen lý thuyết: Vc ∆P 20π ηck NB = -Công suất bơm: M lt n 9550 =93.82 (N.m) =31.43 (Kw) Lấy công suất: 31.5 (Kw) N dc = =>Công suất động cơ: NB η dc =32.15 (Kw) Lấy Ndc=40 (kW) 16 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC MỤC LỤC PHẦN I: KHẢO SÁT VÀ GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG THỦY LỰC LINDE H10 -Kết cấu Chung -Các thông số máy nâng -Nguyên lý hoạt động +Nguyên lý làm việc +Các chuyển động làm việc -Cách bảo dưỡng PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG -Tính toán thiết kế xilanh thủy lực +Tính toán cho trường hợp xilanh nâng hạ +Tính toán cho trường hợp xilanh nghiêng khung +Tính toán cho trường hợp xilanh lái +Tính toán cho trường hợp xilanh chạc 11 -Tính toán thiết kế bơm 12 +Các thông số bơm 12 +Tính toán thiết kế bơm 13 +Chọn bơm động 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO: + Phạm Thị Kim Loan Giáo trình máy truyền động thủy khí +Trần Ngọc Hải Giáo trình hệ thống truyền động thủy lực khí nén 17 ... cầu sau (dẫn động) ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC II) thông số máy nâng ß Linder h2 h6 h1 h3 h4 a m2 S m1 X y L2 b11 b10 L0 b3 b1 L1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC chiều... ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC -Momen lực tác dụng lên trục: M=R.q.sinγ.sinϕ=79359.4 (N.m) Nb = -Công suất cần thiết : M n 9550 =26591.63 (W) =27 (kW) 15 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG... nhớt xích nâng, đồng thời phải vô mỡ hết tất bạc đạn bánh xe *Chúng ta cần kiểm tra thường xuyên buổi sáng trước vận hành sau: -Kiểm tra nhớt máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC -Kiểm