Bài giảng truyền động thủy lực và khí nén

Bài giảng truyền động thủy lực và khí nén giới thiệu những kiến thức cơ bản nhất trong kỹ thuật thủy lực và khí nén, như các cơ sở vật lý và kỹ thuật của thủy lực và khí nén, các nguyên tắc cấu tạo và các tính chất hoạt động cơ bản của các phần tử cấu trúc như bơm dầu, máy nén khí, các van điều khiển, các động cơ và xy lanh lực.

TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC KHÍ NÉN LÊ THỂ TRUYỀN cenintec Lê Thể Truyền TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC KHÍ NÉN TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 30t TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 15t THỰC HÀNH 15t  Truyền động thủy lực 10t  Truyền động khí nén 5t Cennitec Lê Thể Truyền TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC Tài liệu tham khảo  Power Hydraulic, Michael J Pinches and Jonh G Ashby, Prentice Hall, 1989 • • • • Chương Introduction Chương Pumps Chương Hydraulic valves Chương Actuators Tìm mua tại:  Quầy photo copy TRI, ki-ốt số 52, 142 Tô Hiến Thành (trước cổng bệnh viện Trưng vương) Cennitec Lê Thể Truyền TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC Đánh giá  Kiểm tra kỳ + tập: 30%  Kiểm tra cuối kỳ: 70% Cấm thi  Không tham gia thực hành  Vắng mặt buổi học lý thuyết Cennitec Lê Thể Truyền GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU Lịch sử phát triển Phân loại hệ thống công suất Nguyên lý truyền động thủy lực Ưu nhược điểm hệ thống thủy lực Ký hiệu thủy lực Cennitec Lê Thể Truyền Lịch sử phát triển  Nền tảng khoa học thủy lực hình thành cách 350 năm  1647 Blaise Pascal công bố định luật thủy lực thủy tĩnh: áp suất chất lỏng ở trạng thái nghỉ được truyền theo tất hướng, điểm  1738 Bernoulli công bố tài liệu có tựa là:Hydrodynamica, ơng cơng bố nhiều định luật chất khí, chất lỏng Cennitec Lê Thể Truyền Lịch sử phát triển  Giữa kỷ thứ 19, truyền động thủy lực giữ vai trò quan trọng công nghiệp đời sống xã hội Tại Anh, ví dụ, nhiều thành phố trang bị hệ thống thủy lực trung tâm mà bơm được vận hành động nước  Trước truyền động điện được ứng dụng rộng rãi truyền động thủy lực cơng suất có nhiều ưu so với nguồn lượng khác London  Tại London, Hydraulic Power Company dùng lượng thủy lực để vận hành nhiều phận cầu trục để nâng cổng thành ở Kensington Mayfair  Tuy nhiên, lượng điện trở nên rẻ phổ biến, nhà máy xí nghiệp thành phố dần giảm bớt phụ thuộc vào lượng thủy lực Cennitec Lê Thể Truyền Lịch sử phát triển Hệ thống thủy lực công suất vận hành với áp suất cao được đưa vào sử dụng thực tế vào năm 1925 Harry Vickers phát triển thành công bơm cánh gạt Ngày nay, thủy lực công suất áp suất cao được sử dụng rộng rãi lĩnh vực kỹ thuật Cennitec Lê Thể Truyền MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC Dùng xe giới Cennitec Lê Thể Truyền MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC Máy ép 40.000 Cennitec Lê Thể Truyền Hệ thống truyền động thủy lực ΔPline1 = bar ΔPline3 = 1.5 bar ΔPvan = 3.5 bar ΔPline4 = bar ΔPline2 = bar Trong thời gian xy lanh ra, áp suất buồng chứa ti Pr = ΔPline3 + ΔPvan + ΔPline4 = 1.5 + 3.5 + = bar Cân lực xy lanh là: 0.9PcA = Pr (A - a) + W Vậy Pc = [Pr (A - a) + W] / 0.9A = [6 x 105 x (78.5 – 38.45) x 10-4 + 22250]/[0.9 x (78.5 x 10-4)] = 35.7 x 105 (N/m2) = 35.7 bar Áp suất bơm phải là: P = Pc + ΔPline2 + ΔPvan + ΔPline1 = 35.7 + + 3.5 + = 43.2 bar Cennitec Lê Thể Truyền ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THỦY LỰC Các ưu điểm hệ thống thủy lực: -Tỉ số công suất-tỉ trọng cao -Tự bơi trơn -Khơng có tượng bão hòa hệ thống thủy lực hệ thống điện Mô-men động điện tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, bị giới hạn bởi tượng bão hòa từ trường -Tỉ số lực/khối lượng mơ-men/qn tính cao, điều dẫn đến khả đạt gia tốc cao đáp ứng nhanh động thủy lực -Độ cứng xy lanh thủy lực cao, điều cho phép dừng tải đột ngột vị trí -Dễ dàng bảo vệ hệ thống q tải -Có khả tích trữ lượng bình tích áp thủy lực -Độ linh hoạt cao so với hệ thống khí -Ứng dụng được cho chuyển động quay chuyển động tịnh tiến -An tồn, khơng gây nguy cháy nổ Cennitec Lê Thể Truyền ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THỦY LỰC Các nhược điểm hệ thống thủy lực: -Nguồn thủy lực khơng có sẵn nơi, khơng giống điện -Giá thành cao thiết bị thủy lực cần độ xác cao -Nhiệt độ làm việc bị giới hạn hai giá trị nhỏ lớn -Cần phải có hệ thống lọc dầu Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 1) Ký hiệu mũi tên cắt ngang thành phần chỉ thành phần điều chỉnh được 2) Đường thẳng nét liền biểu diễn đường dẫn dầu Nó khơng chỉ thơng tin áp suất ống dẫn Ống dẫn ống hút, ống đẩy ống hồi dầu chứa 3) Đường dầu rò, hệ thống truyền động thủy lực có vai trò dẫn lượng dầu bị rò rỉ bên ngòai thành phần thủy lực van, bơm…về bể chứa dầu, được biểu diễn đường nét đứt Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 4) Đường dầu điều khiển được dùng để truyền tín hiệu áp suất từ điểm đến điểm khác với lưu lượng nhỏ được biểu diễn đường nét đứt dài 5) Van chiều có chức chỉ cho phép lưu chất theo hướng Nó gồm bi cầu lò xo Van chiều được biểu diễn ký hiệu sau 7) Van chiều mà mở cho dầu theo hướng bị cấm nhờ áp suất điều khiển gọi van chiều có điều khiển Van chiều có điều khiển được biểu diễn ký hiệu sau Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 8) Van điều khiển hướng lưu chất được biểu diễn hình chữ nhật Van có vị trí được biểu diễn nhiêu hình chữ nhật tương ứng 9) Các van điều khiển áp suất phân thành hai lọai: lọai van thường đóng lọai van thường mở Để biểu diễn van điều khiển áp suất ta dùng hình chữ nhật với đường dẫn qua Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 10) Van điều khiển lưu lượng được biểu diễn khe hẹp dòng chảy Nếu lưu lượng được điều chỉnh được biểu diễn mũi tên nghiêng Van điều chỉnh lưu lượng hướng Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 11) Tất ký hiệu có chứa đường tròn thể cấu quay, chẳng hạn bơm động thủy lực Hình tam giác tơ đen thể hướng lưu chất, ký hiệu biểu diễn bơm hình tam giác hướng phía ngòai, ký hiệu biểu diễn động thủy lực hướng vào phía a) Bơm thủy lực hướng, thể tích riêng cố định b) Bơm thủy lực hai hướng, thể tích riêng thay đổi Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC c) Động thủy lực hướng, thể tích riêng cố định d) Động điện e) Động nổ Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 13) Bộ lọc hệ thống làm mát a) Bộ lọc b) Bộ làm mát c) Đồng hồ đo lưu lượng f) Bình tích áp vận hành khí nén Cennitec Lê Thể Truyền KÝ HIỆU CHO CÁC THÀNH PHẦN THỦY LỰC 12) Xy lanh thủy lực được thể ký hiệu có chứa vỏ xy lanh, piston ti a) Xy lanh thủy lực tác động kép, khơng có giảm chấn b) Xy lanh thủy lực tác động kép, có giảm chấn c) Xy lanh thủy lực tác động đơn Cennitec Lê Thể Truyền BÀI TẬP Bài tập1 Độ chênh áp suất bơm 100 bar, lưu lượng bơm cung cấp 60 l/min Xác định công suất tối thiểu để kéo bơm Giả thiết hiệu suất hệ thống 100% Bài tập Do số lý ta được lưu lượng bơm, đồng hồ đo lưu lượng lắp vào hệ thống Một xy lanh khơng tải dùng để xác định cách gần lưu lượng bơm Xy lanh có hành trình 203 mm Thời gian hết hành trình 2.4 s Xác định lưu lượng bơm cấp cho xy lanh Cennitec Lê Thể Truyền BÀI TẬP Bài tập Mạch thủy lực đơn giản được trình bày hình bên Trong lúc xy lanh khơng tải, áp suất đo được sau: P1 = 10 bar P2 = bar Xy lanh có đường kính piston 38 mm, đường kính ti 15.8 mm Tính lực cản bên xy lanh xy lanh Lực cản lực cần để thắng ma sát bạc làm kín piston ti với vỏ xy lanh Cennitec Lê Thể Truyền BÀI TẬP Bài tập ΔPline1 = Mất áp từ bơm đến van điều khiển hướng (VDC) = 2.5 bar ΔPVDC = Mất áp điều khiển hướng (VDC) = 2.2 bar ΔPline2 = Mất áp từ van điều khiển hướng (VDC) đến động thủy lực = 0.5 bar ΔPM = Độ chênh áp động thủy lực ΔPline3 = Mất áp từ động đến van điều khiển hướng (VDC) = 0.75 bar ΔPline4 = Mất áp từ van điều khiển hướng (VDC) đến bể chứa dầu = bar Van giới hạn áp suất được nối ngõ bơm Động thủy lực tích riêng 37.7 cm3/rev cung cấp mô-men 1225 Nm Cần cài đặt cho van giới hạn áp suất ở giá trị bao nhiêu? Cennitec www.themegallery.com cenintec ... Thể Truyền TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC KHÍ NÉN TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 30t TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 15t THỰC HÀNH 15t  Truyền động thủy lực 10t  Truyền động khí nén 5t Cennitec Lê Thể Truyền TRUYỀN ĐỘNG THỦY... Lê Thể Truyền MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC Hệ thống thủy lực dùng xe khai thác rừng Cennitec Lê Thể Truyền MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC Động thủy lực hãng Mercedec-benz Cennitec Lê Thể Truyền. .. 40.000 Cennitec Lê Thể Truyền MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC Hệ thống thủy lực mô chuyển động buồng lái máy bay Cennitec Lê Thể Truyền MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC Hệ thống thủy lực dùng xe phục vụ