Nghiên cứu xây dựng phương pháp tính toán tối ưu hóa trạm nguồn thủy lực kiểu bơm bình tích năng cho hệ thống thủy lực nhiều cơ cấu chấp hành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ VĂN TRỊNH VŨ VĂN TRỊNH MÁY VÀ THIẾT BỊ THỦY KHÍ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN TỐI ƯU HĨA TRẠM NGUỒN THỦY LỰC KIỂU BƠM-BÌNH TÍCH NĂNG CHO HỆ THỐNG THỦY LỰC NHIỀU CƠ CẤU CHẤP HÀNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY VÀ THIẾT BỊ THỦY KHÍ 2009-2011 Hà Nội – 2012 Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ MỤC LỤC Phần I Cơ sở hình thành đề tài I Cơ sở hình thành đề tài…………………………………………………….6 II Cơ sở lý thuyết cân lượng hệ thống truyền động thủy lực……………………………………………………………………… Phần II Mục đích đề tài I Phân loại mơ hình hệ thống thủy lực…………………………………10 1.1 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng bơm cấp có khả điều chỉnh lưu lượng………………………………………………………10 1.2 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng hệ thống nhiều bơm cấp………………………………………………………………………….11 1.3 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng tiết lưu………….12 1.4 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng bơm cấp kết hợp bình tích năng……………………………………………………………………13 II Những u cầu tiêu cân lượng tối ưu cho hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành……………………………………………… 16 III Xây dựng quy trình tối ưu hóa trạm nguồn thủy lực nhiều cấu chấp hành…………………………………………………………………….17 3.1 Tổn thất khí……………………………………………………………17 3.2 Tổn thất thể tích………………………………………………………… 18 3.3 Tổn hao áp suất………………………………………………………… 18 Phần III Các vấn đề giải I Xây dựng mơ hình hệ thống thủy lực chuẩn với nhiều CCCH……….29 1.1 Tính chọn thiết bị cho cấu chấp hành………………………………….29 GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ 1.1.1 Tính chọn cấu chấp hành chuyển động thẳng………………….29 1.1.2 Tính chọn cấu chấp hành chuyển động quay………………… 30 1.1.3 Tính chọn ống dẫn………………………………………………….31 1.1.4 Tính chọn bơm nguồn…………………………………………… 32 1.1.5 Tính chọn bình tích năng………………………………………… 33 1.1.6 Tính chọn phần tử điều khiển…………………………………40 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật HTTL sở cho tính tốn tối ưu…… 43 II Phương pháp xây dựng tính tốn tối ưu cho hệ thống……………….45 2.1 Đối với cấu chấp hành…………………………………………45 2.2 Xây dựng sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành………………………………………………………………45 2.3 Tính tốn thơng số lựa chọn thiết bị trạm bơm nguồn trạm bình tích…………………………………………………………………… 46 Phần IV Áp dụng cho mơ hình thực tế I Giới thiệu chung………………………………………………………… 51 II Mô tả sơ đồ nguyên lý hệ thống………………………………………….51 III Phương án I: Cấu hình truyền thống có nguồn bơm có lưu lượng cố định…………………………………………………………………….52 IV Phương án II: Hệ thống có nguồn sử dụng nhiều máy bơm………….56 V Phương án III: Hệ thống có nguồn sử dụng máy bơm có lưu lượng cố định khuyech đại áp suất………………………………….58 VI Phương án IV: Hệ thống có nguồn sử dụng van điền đầy sy lanh tăng tốc…………………………………………………………………61 VII Phương án V: Hệ thống sử dụng bơm kết hợp bình tích 67 VIII So sánh hiệu suất phương án lựa chọn…………………………… 77 Phần V Kết luận kiến nghị GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ biến đổi lưu lượng hệ thống thủy lực hoạt động có chu kỳ Hình 2.1 Hệ thống thủy lực nhiều cầu chấp hành sử dụng bơm cấp có khả điều chỉnh lưu lượng Hình 2.2 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng nhiều bơm cấp Hình 2.3 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng bơm kết hợp tiết lưu Hình 2.4 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng bơm cấp kết hợp bình tích Hình 2.5 Hệ thống kết hợp trạm bình tích trạm bơm nguồn cấp cho nhiều cấu chấp hành Hình 2.6 Sơ đồ biến đổi lưu lượng hệ thống Hình 2.7 Trạm nguồn kết hợp trạm bình tích Hình 2.8 Mơ tả tổn thất khí hệ thống Hình 2.9 Biểu đồ quan hệ P-Q Hình 2.10 Tổn thất hệ thống thủy lực Hình 2.11 Biểu đồ biến đổi lưu lượng hệ thống hoạt động có chu kỳ Hình 3.1 Sự biến thiên lưu lượng hệ thống có nhiều cấu chấp hành Hình 4.1 Hệ thống sử dụng bơm cố định Hình 4.2 Hệ thống sử dụng nhiều máy bơm GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Hình 4.3 Hệ thống sử dụng máy bơm cố định khuyech đại áp suất Hình 4.4 Hệ thống sử dụng van điền đầy xy lanh tăng tốc Hình 4.5 Hệ thống sử dụng bơm kết hợp bình tích Hình 4.6 Biểu đồ lưu lượng chất lỏng vào khỏi bình tích Hình 4.7 Sơ đồ mạch thủy lực với bình tích áp suất thấp Hình 4.8 Sơ đồ điện mạch thủy lực với bình tích áp suất thấp GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ MỤC LỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 Các thơng số máy ép Wukermam Bảng 4.2 Bảng tóm tắt lượng phương án III Bảng 4.3 Bảng tóm tắt lượng phương án IV Bảng 4.4 Số hiệu chức ký hiệu Bảng 4.5 So sánh hiệu suất phương án lựa chọn GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ PHẦN I: CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI I Cơ sở hình thành đề tài Hiện nay, công công nghiệp hóa – đại hóa đất nước nói chung lĩnh vực cơng nghiệp nói riêng, tốc độ cơng nghiệp hóa nước ta diễn với tốc độ chóng mặt Bên cạnh việc tận dụng nguồn lực, sở vật chất có từ trước việc đầu tư nghiên cứu, ứng dụng Khoa học kỹ thuật vào sản xuất nhà nước khuyến khích mạnh mẽ Trong lĩnh vực công nghiệp, dây chuyền sản xuất cũ thay dây chuyền sản xuất tiên tiến, giúp tăng suất lao động, tiết kiệm chi phí sản xuất, tiết kiệm lượng tiêu hao cho ca sản xuất Xuất phát từ thực tế nhu cầu cân lượng tối ưu hóa q trình vận hành hệ thống dẫn đến yêu cầu cần phải thiết kế hệ thống nhiều cấu chấp hành với nhu cầu sử dụng lượng khác thời điểm khác đáp ứng yêu cầu đặt mà đảm bảo khả tối ưu hóa hệ thống Một hệ thống thủy lực tối ưu hệ thống đáp ứng tiêu chí sau: - Hiệu sản xuất; - Tối ưu hóa vận hành; - Tối ưu hóa sử dụng lượng; - Đảm bảo toán kinh tế Trong phạm vi lĩnh vực nghiên cứu này, xin sâu nghiên cứu vấn đề tối ưu hóa sử dụng lượng hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ II Cơ sở lý thuyết cân lượng hệ thống truyền động thủy lực Đối với hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành, nhu cầu lượng cấp cho hệ thống lúc ln ổn định mức mà biến đổi theo thời gian tùy theo yêu cầu hệ thống Nhưng ta xác định biểu đồ lượng cần cấp cho hệ thống chu kỳ vận hành Sau chu kỳ vận hành, biểu đồ lượng lại trở trạng thái ban đầu, bắt đầu trình lặp lại   Hình 1.1 Sơ đồ biến đổi lưu lượng hệ thống thủy lực hoạt động có chu kỳ Nói đến lượng cấp lên cho hệ thống thủy lực ta nói đến hai yếu tố ảnh hưởng tới lượng cấp cho hệ thống áp suất lưu lượng GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Xét yếu tố áp suất hệ thống thủy lực Một ưu điểm tuyệt vời hệ thống thủy lực cần lực áp suất thay đổi để đáp ứng theo yêu cầu nhiêu Chỉ với điều kiện cần áp suất bơm nguồn đủ đáp ứng yêu cầu hệ thống hệ thống ln cấp đủ áp suất cần thiết để vận hành Khi hệ thống không hoạt động hết cơng suất định mức xả áp để phù hợp với yêu cầu hoạt động thống tránh trường hợp hệ thống phải làm việc áp Đối với hệ thống thủy lực áp suất bơm nguồn số cố định, thay đổi giá trị max cần có để đảm bảo hoạt động hệ thống Việc thay đổi (giảm) áp suất hệ thống thông qua việc điều chỉnh van tiết lưu xả qua van an toàn Tuy nhiên biện pháp lại làm giảm hiệu suất hệ thống không tối ưu mặt lượng Xét yếu tố lưu lượng cấp cho hệ thống thủy lực Đối với hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành bất kỳ, nhu cầu lượng hệ thống lúc ổn định giá trị mà thay đổi theo yêu cầu hệ thống Thông thường áp suất hệ thống ln số để thay đổi lực tác động cấu chấp hành cách điều chỉnh lưu lượng cấp lên cho cấu chấp hành Có nhiều cách để điều chỉnh lưu lượng cấp lên cho cấu chấp hành: - Sử dụng bơm cấp có khả điều chỉnh lưu lượng; - Sử dụng hệ thống nhiều bơm cấp hệ thống; - Sử dụng tiết lưu; - Sử dụng bơm cấp kết hợp với bình tích Qua phân tích ta thấy để thay đổi lực tác động cấu chấp hành hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành cách dễ tối ưu lượng điều hỉnh lưu lượng cấp lên cho cấu chấp hành Vấn GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ đề đặt phân tích, lựa chọn phương án tối ưu để điều chỉnh lưu lượng cấp lên cho cấu chấp hành hệ thống cho đảm bảo tính vận hành ổn định hệ thống, thỏa mãn toán kinh tế, đảm bảo hiệu suất tối thiểu cần đạt hệ thống GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Hành trình hồi 10 19,1 19,1 19915 19915 Hành trình dỡ nạp 20 0 - - Cộng 60 82,8 82,8 108915 33656 (O’) (O”) Vậy hiệu suất toàn là:  O ' O " 108915  33656 100%  100%  69,1%   O' 108915 Nhận xét: Với việc áp dụng van điền đầy xy lanh tăng tốc hiệu suất hệ thống tương đối cao Nhờ có van điền đầy, xy lanh lớn tự hút xuống xuống Điều thực dễ dàng tự trọng pít tơng lớn Chính mà trình hút diễn thuận lợi tiết kiệm nhiều lượng Khi thực hành trình ngược, xy lanh tăng tốc (xy lanh nhỏ) nâng pit tông lên đẩy chất lỏng qua van điền đầy bể Đây cấu hình đại, có hiệu suất cao có nhiều hệ thống thực tế ứng dụng rộng rãi VII Phương án V: Sử dụng máy bơm kết hợp bình tích a Bơm lưu lượng cố định với bình tích áp Cấu hình hệ thống gồm: 1- Bơm; 2- lầu lọc; 3- van an toàn cấp giảm áp được; 4- bình tích năng; 5- cơng tắc áp suất B; 6- Van phân phối A; 7- Tiết lưu; 8- van phân phối B; 9- công tắc áp suất A; 10- pit tong xy lanh Hệ thống làm việc sau: Khi tiến nhanh, máy bơm bình tích cung cấp chất lỏng cho xy lanh 10 Khi hệ thống thực trình ép, phần lưu lượng bơm cấp cho xy lanh, phần cịn lại tích lại bình GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 67   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ tích Rõ ràng tính tốn hợp lý, máy bơm hệ thống làm việc liên tục mà khoog có tượng xả lưu lượng dư bể qua van an toàn Điều đảm bảo cho hệ thống làm việc chế độ tối ưu Hình 4.5 Hệ thống sử dụng bơm cố định kết hợp bình tích GVHD: TS Hồng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 68   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Lưu lượng yêu cầu máy bơm chhu trình là: q1  A S 0, 26 m  0,102m  26,5l / ph t 60 s Trong thực tế, lưu lượng thực tế máy bơm cao lưu lượng yêu cầu để bù lại rò rỉ hệ thống Do hoạt động mạch bình tích nên áp suất bơm phải cao áp suất yêu cầu lớn mạch Còn áp suất nạp sơ bình tích 90% áp suất lớn cấu chấp hành yêu cầu Để xác định kích cỡ bình tích u cầu, vẽ sơ đồ lưu lượng mạch cho chu trình hồn chỉnh Trên sơ đị, chiếu xuống dốc thể lưu lượng tới bình tích, cịn chiếu lên dốc thể lưu lượng từ bình tích Chiều cao max sơ đồ giá trị dung tích bình tích u cầu Điểm A sơ đồ thể lượng dầu bình tích cấp hành trình nhanh Điểm B lưu lượng từ bình tích điểm A cộng với lưu lượng yêu cầu từ bình tích hành trình nén Đối với thời gian cịn lại chu trình, bình tích nạp với lưu lượng 26,5l/ph Chiều cao max sơ đồ 26,5l/ph lưu lượng cần với áp suất 300bar Đây áp suất bình tích đầy lưu lượng tràn trở thùng Để tính tốn dung tích bình tích, giả sử q trình thải q trình đoạn nhiệt trình nạp trình đẳng nhiệt GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 69   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Hình 4.6 Biểu đồ lưu lượng chất lỏng vào khỏi bình tích Ký hiệu áp suất dung tích bình tích thời kỳ pc Vc chuẩn bị nạp; pn Vn nạp; px Vx xả Khi đó, áp suất chuẩn bị nạp pc 90% áp suất làm việc px hệ thống px = p2 = 300bar Vx chưa định Nên pc = 0,9px = 0,9.300 = 270bar GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 70   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Vc chưa xác định pn = 400bar Vn chưa xác định Sự chênh lệch V3 V2 lượng chất lỏng bình tích xả áp suất 400bar 300bar VAB  q1  t3  t4  t5   26,5l  20  10  20   22,1l t 60 Do vậy: Vx – Vn = 22,1lit Đối với trình nạp ban đầu, giả sử q trình nén đẳng nhiệt thì: Vx p  1,4 n  1, 23 Vn px  Vx  1, 23Vn Kết hợp phương trình ta được: Vx = 118,7 lít Vn = 140,8 lít Vc = 208,6 lít Vậy dung tích bình u cầu 210 lít Dung tích bình tích giảm cách sử dụng bơm áp suất cao, giá thành tăng lựa chọn cấu giảm bớt GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 71   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Để điều khiển tốc độ hành trình nhanh nén, van tiết lưu sử dụng xy lanh bình tích để giảm 400bar bình tích xuống 10bar xy lanh Vì bình làm mát dầu hệ thống cần thiết Trơng hình trên, cơng tắc A hoạt động cuộn A đưa khác lưu lượng Khi công tắc B hoạt động lưu lượng nạp đầy vào bình tích với áp suất 400bar Trong mạch này, cơng suất lý thuyết đầu vào yêu cầu bơm với lưu lượng 26,5 lít, áp suất 400bar là: N bt  q1 pn  26,5 m3 N 400.105  17, 6kW 60.10 s m Bơm làm việc có tải với thời gian chu trình (60s) Do đó, lượng lý thuyết đầu vào bơm chu trình là: I bt  N bt t  17, 6.103.60  1058591Nm Vậy hiệu suất tổng cộng lý thuyết là: bt  O 85,5.103 100%  100%  8,1% I bt 1058591 Nhận xét: Như vậy, theo cấu hình sử dụng bình tích có áp suất cao, công suất hệ thống giảm so với cấu hình trước Sự giảm hiệu suất tích áp suất lớn (400bar) áp suất yêu cầu lại nhỏ nhiều (300bar) b Sử dụng bình tích áp suất thấp GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 72   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Cấu hình hệ thống bao gồm: 1- Bơm dung tích thay đổi; 2- bầu lọc; 3van an toàn; 4- van phân phối B; 5- van giảm áp thấp; 6- Công tắc áp suất 1; 7bình tích năng; 8- van tiết lưu; 9- công tắc áp lực 2; 10- van phân phối A; 11- xy lanh vi sai Hình 4.7 Sơ đồ mạch thủy lực với bình tích áp suất thấp GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 73   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Hệ thống làm việc sau: Khi làm việc, bơm cung cấp lưu lượng cho cấu chấp hành Ở hành trình nhanh, bình tích cung cấp lưu lượng tới hệ thống, cịn hành trình cần áp suất lớn bơm trực tiếp cung cấp cho xy lanh Việc sử dụng bình tích áp suất thấp để thỏa mãn yêu cầu cho giai đoạn chu trình Mặc dù mạch sử dụng bơm áp suất cao để dùng hành trình nén giữ Điều tạo chất lỏng cung cấp cho hệ thống có hiệu cao áp suất yêu cầu cho mạch hạn chế việc phải sử dụng bình làm mát Hình 4.8 Sơ đồ điện mạch thủy lực với bình tích áp suất thấp GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 74   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Bảng 4.4 Số hiệu chức ký hiệu Số hiệu van Chức RV1 Van an toàn đặt áp suất max mạch cộng thêm 10% RV2 Van an toàn đặt 35bar để bảo vệ bình tích CV1 Van chiều chảy tới bình tích CV2 Van chiều chảy từ bình tích FC1 Van tiết lưu điều chỉnh tốc độ hành trình nhanh FC2 Van tiết lưu điều chỉnh tốc độ hành trình nén DC1 Van phân phối DC2 Van phân phối PS1 Công tắc áp suất đặt 30bar PS2 Công tắc áp suất đặt 300bar Trong hình 4.8 hoạt động sơ đồ sau: R1-3 biểu thị rowle R1 có mối liên hệ R1/1; R1/2; R1/3, tương tự với R2 Mạch điều khiển điện ấn cơng tắc hồi vị, khóa để khơng hoạt động bình nạp đầy Cơng tắc PS1 hoạt động bình tích đạt áp suất p3 = 20bar; áp suất xy lanh đạt tới 300bar PS2 hoạt động PS2/1 bắt đầu tác động để đếm điều chỉnh giữ (trường hợp 20s) GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 75   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Thời gian để nạp bình tích thời gian xy lanh hồi vị cộng với thời gian dỡ nạp tải (trường hợp 30s) Khi đó, bơm cung cấp lưu lượng chất lỏng cần thiết hành trình nhanh cho xy lanh yêu cầu là: Giả sử đầu bơm q2 chu trình, chất lỏng cần nhiều bình tích 20s là: q3  q2 t3 t Chất lỏng yêu cầu xy lanh hành trình nhanh là: q4  A.S1  0,102m 0, 24 m  24, 4l / s s Giá trị lưu lượng chất lỏng bơm cung cấp hành trình nhà hành trình xả: q2 t1 q2 t3 q2    q4 60 60  q2  2.24,  48,8l Công suất lý thuyết giai đoạn nạp bình là: N *  q2 p3  48,8 m3 N 20.105  1, 63kW 60.10 s m Tóm lại, bơm hoạt động áp suất max 20bar hành trình nhanh, hồi nạp tải (trường hợp 35s); hoạt động 300bar thời gian 5s hành trình nén; dung tích giảm giai đoạn giữ Khi cơng suất tiêu dùng trung bình phút là: GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 76   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ N *  t2  t4  t5  N t2 1, 63   10  20  12.5 N      1,97 kW t t 60 60 * Với N  Q2 p2  24, m3 N 300.105  12kW 60.10 s m Năng lượng lý thuyết đầu vào bơm chu trình là: I *  N1* t  1,97.103 Nm 60s  118074 Nm s Vậy hiệu suất hệ thống là: *  O 85,5.103  100% 100%  72%   I* 118074 Nhận xét: Nhờ trì áp suất nạp bình tích thấp mà hiệu suất hệ thống đạt cao Cơ sở lựa chọn tối ưu cho hiệu suất cao phải lựa chọn dung tích bình tích phù hợp vơi lưu lượng bơm nguồn cho trình xả nạp bình tích đảm bảo cân chu trình vận hành, bơm nguồn hoạt động liên tục, khơng có tượng xả lưu lượng thừa bể VIII So sánh hiệu suất phương án lựa chọn Sau tính tốn hiệu suất phương án lựa chọn thiết bị trạm nguồn cho cung hệ thống với điều kiện đảm bảo điều kiện vận hành yêu cầu hệ thống, ta đưa bảng so sánh hiệu suất cho phương án lựa chọn Kết sau: GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 77   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Bảng 4.5So sánh hiệu suất phương án lựa chọn Phương án lựa chọn Hiệu suất Phương án I Hệ thống có cấu hình truyền thống có nguồn 2,6% bơm cố định Phương án II Hệ thống có nguồn sử dụng nhiều máy bơm 26% Phương án III Hệ thống sử dụng máy bơm có lưu lượng cố 23,3& định khuyech đại áp suất Phương án IV Hệ thống sử dụng van điền đầy xy lanh tăng 69,1% tốc Phương án V Hệ thống sử dụng bơm kết hợp bình tích 72% Nhận xét: Thông qua bảng so sánh hiệu suất sử dụng lượng cho cấu chấp hành khác cấu tạo hệ thống nguồn ta nhận thấy ưu điểm vượt trội phương án kết hợp bơm nguồn bình tích Trên phương án so sánh cho hệ thống có cấu chấp hành lại hoạt động nhiều cấp khác Điều tương đương với hệ thống nhiều cấu chấp hành hoạt động độc lập Vì kết từ việc so sánh áp dụng hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 78   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Nghiên cứu xây dựng phương pháp tính tốn tối ưu hóa trạm nguồn thủy lực kiểu bơm – bình tích cho hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành đề tài nghiên cứu tương đối rộng Mặc dù mơ hình thực tế sử dụng nhiều dây chuyền công nghệ, nhiên chưa có nghiên cứu cụ thể phương pháp tính lựa chọn sơ đồ kết cấu cho hệ thống Trên sở đề tài chọn, tác giả đưa để xây dựng có sở lý thuyết tính tốn trạm nguồn thủy lực cho hệ thống điều khiển nhiều cấu chấp hành hoạt động lệch pha nhằm tối ưu tiêu kinh tế lượng Trong phạm vi nghiên cứu, tác giả vấn đề sau: - Phân tích ưu nhược điểm việc lựa chọn thiết bị trạm nguồn cho hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành; - Các loại tổn thất thủy lực hệ thống truyền động thủy lực; - Cơ sở lý thuyết tối ưu hóa thiết kế trạm nguồn thủy lực cho hệ truyền động nhiều cấu chấp hành; - Bài toán ứng dụng thiết kế Đưa mơ hình tốn cụ thể Thơng qua tính toán phương án lựa chọn so sánh hiệu suất sử dụng lượng phương án - Dựa vào kết phân tích so sánh phương án lựa chọn, đánh giá hiệu kết hợp trạm bơm nguồn trạm bình tích cho hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 79   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ Để hồn thành luận văn này, hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn khoa học, giúp đỡ môn Máy Tự động thủy khí, Viện Cơ khí Động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội bạn bè đồng nghiệp Tôi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc Kiến nghị: Trong phạm vi viết đề cập mặt lý thuyết đến việc tối ưu hóa tích hợp trạm nguồn cho hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành Nhưng thực tế, để đưa kết luận có tính thực tiễn cần phải tính tốn, áp dụng nhiều mơ hình cụ thể Do phạm vi nghiên cứu đề tài tương đối rộng nên tác giả đề xuất tiếp tục sâu nghiên cứu nhiều mơ hình khác nhau, đặc biệt dây chuyền công nghiệp đại ứng dụng thực tế Bên cạnh cần phải xây dựng chương trình mơ thử nghiệm cho phương án lựa chọn GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 80   Viện Cơ khí Động lực Bộ mơn Máy Tự động thủy khí   Luận văn thạc sỹ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt [1] Hệ thống điều khiển thủy lực – Nguyễn Ngọc Phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng, Nhà XBGD, 2000 [2] Hệ thống điều khiển tự động thủy lực – Trần Xuân Tùy, Nhà XBKH Và KT, HN 2002 [3] Truyền động dầu ép máy cắt kim loại – Nguyễn Ngọc Cẩn, ĐHBKHN 1974 [4] Truyền động thủy lực thể tích – Nhà XB ĐHBKHN 1977 Tài liệu tham khảo tiếng Anh [5] Martin H.R The Control of Fluid Power, London – England, Longman Group 1973 [6] Bank D.D and Bank D.S Industrial Hydraulic System, New York, Prentice Hall 1988 [7] Basic Fluid Power Research Journal, vol FPRC, Oklehoma State University, 1989 [8] Hydraulic Component Design and Selection – E.C.Fitch, I T Hong Published and Reprinted by V&M SYSTEM CONSULTANCY LTD 1997 [9] BASTA T.M – HYDRAULIC DRIVE MOSKVA – 1969 [10] Basic Principles and Components of Fluid Technology RudiA Lang Mannesmann Rexroth GmbH 1991 GVHD: TS Hoàng Sinh Trường Học viên: Vũ Văn Trịnh 81   ... không tối ưu mặt hiệu suất hệ thống 1.2 Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng hệ thống nhiều bơm cấp     Hình 2.2 Hệ thống thủy lực nhiều CCCH sử dụng nhiều bơm cấp Xét hệ thống thủy lực nhiều. .. bảo tối ưu hóa lượng cho hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành mơ hình 1.4: Hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành sử dụng bơm cấp kết hợp bình tích tối ưu Vấn đề đặt cần tiêu cân lượng tối ưu cho. .. trạm bình tích hệ thống thủy lực nhiều cấu chấp hành lượng dầu cần cấp thêm cho hệ thống từ trạm bình tích cân với lượng dầu trạm bơm nạp cho bình tích chu trình ti II Phương pháp xây dựng tính toán