bài giảng xe chuyên dụng (chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô)

2 Hệ thống truyền lực: Hệ thống truyền lực của xe chuyên dụng có tác dụng truyền mômen quay từ động cơ cho bộ phận di chuyển gồm có: ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, truyền động ch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ XE CHUYÊN DỤNG 2

1.1 Định nghĩa và yêu cầu chung 2

1.1.1 Định nghĩa 2

1.1.2 Yêu cầu chung 2

1.2 Các tiêu chuẩn pháp lý Việt Nam liên quan đến xe chuyên dụng 3

1.3 Cấu tạo chung và phân loại 3

1.3.1 Cấu tạo chung 3

1.3.2 Phân loại xe chuyên dụng 8

Chương 2 CÁC HỆ THỐNG VÀ CƠ CẤU ĐẶC TRƢNG TRÊN XE CHUYÊN DỤNG 10 2.1 Truyền động cơ khí 10

2.1.1 Công dụng, phân loại và ưu nhược điểm của truyền động cơ khí 10

2.1.2 Thông số cơ bản của truyền động cơ khí 13

2.1.3 Phạm vi sử dụng của truyền động cơ khí 13

2.2 Truyền động thuỷ lực 13

2.2.1 Đặc điểm 13

2.2.2 Truyền động thủy lực thủy tĩnh: 15

2.2.3 Truyền động thuỷ động 21

2.3 Truyền động khí nén 33

2.3.1 Ưu nhược điểm của hệ thống truyền động khí nén 33

2.3.2 Phạm vi sử dụng của hệ thống 33

2.3.3 Cấu tạo chung của hệ thống bao gồm 34

2.4 Truyền động điện, điện từ 41

2.4.1 Khái niệm, đặc điểm, phân loại và phạm vi ứng dụng 41

2.4.2 Cấu tạo chung hệ thống truyền động điện 42

2.5 Các loại cơ cấu công tác điển hình của xe chuyên dụng 48

2.5.1 Cơ cấu nâng 48

2.5.2 Cơ cấu quay 49

2.5.3 Cơ cấu di chuyển 57

Chương 3 XE XÍCH 63

3.1 Các loại xe xích và phạm vi sử dụng: 63

3.2 Cấu tạo cơ bản và hoạt động của xe xích: 63

3.2.1 Cấu tạo chung: 63

3.2.2 Hệ thống truyền lực: 65

3.2.3 Lái và phanh xe xích 67

3.2.4 Các cơ cấu công tác của xe bánh xích: 74

Tóm lại, xe chuyên dụng là một loại xe trong đó gồm đầu xe kéo liên hợp hoặc xe cơ s ở với một bộ phận công tác chuyên dụng để thực hiện một công việc đặc thù trong công nghiệp, trong giao thông vận tải, trong nông lâm nghiệp,… đạt được hiệu quả kinh tế cao

* Xe chuyên dụng bao gồm 2 thành phần:

- Xe cơ sở, được hiểu là đầu kéo hay xe chuyên dụng hoặc ôtô, trên đó có lắp hay kéo theo các máy công tác chuyên dụng để hoàn thành các công việc riêng, nó

có thể di chuyển bằng bánh hơi hoặc bánh xích (ôtô tải, xe kéo, xe xích)

- Bộ phận công tác chuyên dụng: là bộ phận đặc biệt được ghép với xe cơ sở để thực hiện một nhiệm vụ đặc biệt và cùng với xe cơ sở được gọi là xe chuyên dụng Bộ phận chuyên dụng có thể là téc nước, téc xăng, thùng chở hàng, cơ cấu quét gom rác, moóc kéo, cần cẩu hàng,

1.1.2 Yêu cầu chung

Để đáp ứng quá trình công nghệ trong các ngành xây dựng, giao thông vận tải,

thủy lợi, nông lâm nghiệp v.v… xe chuyên dụng cần bảo đảm các yêu cầu chung sau đây:

- Yêu cầu về năng lượng: Chọn nguồn động lực với công suất động cơ hợp lý, cơ

- Không làm ảnh hưởng tới môi trường xung quanh;

- Yêu cầu kinh tế: Giá thành đơn vị sản phẩm thấp

1.2 Các tiêu chuẩn pháp lý Việt Nam liên quan đến xe chuyên dụng

- Nghị định 36 CP ngày 29-5-1995 về đảm bảo trật tự an toàn giao thông đường bộ

- Quyết định 1260 QĐ/KHKT-PCVT ngày 4-6-1996 về tái tạo phương tiện cơ giới đường bộ

- Thông tư 112/1998/TT-BGTVT ngày 29-4-1998 hướng dẫn cấp phép xe quá tải, quá khổ, bánh xích

Nội dung của thông tư:

+ Quy định chung: Xe quá tải, quá khổ, xe xích lưu hành trên đường giao thông công cộng phải có giấy phép lưu hành đặc biệt,

+ Khái niệm xe quá tải:

Vượt quá tải trọng thiết kế của nhà sản xuất,

Vượt quá tải trọng phân bố lên các cầu,

Vượt mức chịu tải của cầu và đường,

+ Khái niệm xe quá khổ:

Vượt quá kích thước của nhà sản xuất,

Kích thước bao quá qui định cho phép của cầu và đường,

+ Điều kiện cấp giấy phép lưu hành đặc biệt:

Hàng hoá không tách rời được, container, giới hạn cho phép của cầu và đường Các bạn có thể tham khảo trong trang web sau: http://www.vr.org.vn/

1.3 Cấu tạo chung và phân loại

1.3.1 Cấu tạo chung

Xe chuyên dụng là tổ hợp của một loạt các hệ thống, gồm những bộ phận chính sau:

(1) Động cơ: Có nhiều loại: động cơ đốt trong, động cơ điện Động cơ thường

dùng là loại động cơ đốt trong (động cơ xăng hoặc động cơ diesel) làm nguồn động lực của xe chuyên dụng, có công dụng biến nhiệt năng do nhiên liệu cháy thành cơ năng

+ Nếu lắp động cơ ở phía trước và ngoài buồng lái thì thể tích chứa hàng hoặc

bố trí số ghế hành khách sẽ bị giảm đi khi ôtô có cùng chiều dài chung Bố trí động

cơ phía trước, khi lái, người lái xe quan sát mặt đường không thuận lợi, tuy nhiên việc chăm sóc sửa chữa động cơ sẽ thuận lợi và dễ dàng hơn

+ Nếu lắp động cơ phía trước xe và trong buồng lái, khi đó hệ số sử dụng chiều dài xe tăng lên, thể tích chứa hàng và hành khách lớn hơn, tuy nhiên việc chăm sóc, sửa chữa động cơ gặp khó khăn hơn, vì vậy ở các loại xe mà động cơ bố trí phía trước và trong buồng lái, nó thường được thiết kế ở dạng lật được, khi đó cấu tạo

buồng lái phức tạp hơn

+ Phương án lắp động cơ phía sau xe có ưu điểm làm cho hệ thống truyền lực đơn giản hơn, người lái nhìn thoáng hơn, hệ số sử dụng chiều dài xe tăng lên, đồng thời hành khách được cách nhiệt với động cơ tốt hơn Kiểu bố trí này thường gặp ở các xe du lịch, xe ôtô buýt, nhược điểm cơ bản của cách bố trí này là hệ thống điều khiển côn, số, ga phức tạp hơn do động cơ bố trí xa người lái

+ Khi lắp động cơ ở giữa xe, tức là bố trí giữa buồng lái và thùng xe thường

áp dụng trên các xe vận tải, kiểu bố trí này có ưu điểm làm tải trọng phân bố đều giữa hai cầu chủ động khi không có tải trọng hữu ích (xe chạy không tải)

(2) Hệ thống truyền lực: Hệ thống truyền lực của xe chuyên dụng có tác dụng

truyền mômen quay từ động cơ cho bộ phận di chuyển gồm có: ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, truyền động chính, cơ cấu vi sai và truyền lực cuối cùng, bánh xe hoặc bánh sao chủ động hay từ động cơ dùng để vận hành cơ cấu công tác

+ Đối với ôtô du lịch hoặc ôtô buýt, để cách nhiệt cho hành khách và giảm tiếng ồn, đồng thời cho người lái quan sát mặt đường tốt hơn, người ta thường bố trí cầu sau chủ động và động cơ được lắp ở phía sau và truyền chuyển động cho cầu sau chủ động (hình 1.1b)

+ Đối với sơ đồ 4X2 mà cầu trước vừa là chủ động vừa là cầu dẫn hướng, chúng ta thường gặp động cơ lắp dọc ở cầu trước (hình 1.1c) hoặc động cơ lắp ngang

ở phía trước và truyền động trực tiếp cho hai bánh chủ động ở cầu trước (hình 1.1d), kết cấu này thường gặp trên các xe du lịch (ôtô con), khi động cơ lắp ngang, người ta

có thể sử dụng truyền lực chính là các cặp bánh răng trụ, kết cấu hệ thống truyền lực được đơn giản và gọn nhẹ hơn

Đ Động cơ; L Ly hợp; H Hộp số; C Cầu chủ động; CĐ Trục cácđăng;

P Hộp số phụ hay hộp phân phối; K Khớp ma sát

Đối với ôtô ba cầu với công thức bánh 6X6 (6 bánh đều là chủ động) truyền động ra các cầu chủ động phía sau có thể thực hiện bằng một trục truyền (hình 1.2a) hoặc hai trục truyền động (hình 1.2b) nhờ truyền động cácđăng

Ở ôtô bốn cầu chủ động (8X8) lại có các đặc điểm riêng biệt Truyền động theo một trục (hình 1.2c) có ưu điểm là đơn giản về kết cấu, nhưng nhược điểm là sinh ra tải trọng phụ lên hệ thống truyền lực bởi hiện tượng tuần hoàn công suất, do

đó làm giảm hiệu suất, tăng độ hao mòn các chi tiết máy, giảm tuổi thọ của xe nói chung

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống truyền lực ôtô nhiều cầu với các bánh đều là chủ động

Đ Động cơ; L Ly hợp; H Hộp số; C Cầu chủ động;

CĐ Trục cácđăng; P Hộp số phụ hay hộp phân phối

Trên hình 1.3 là sơ đồ

hệ thống truyền lực của

ôtô vận tải hạng trung Đặc

điểm của hệ thống truyền

lực này là người ta sử dụng

ly hợp thủy lực hoặc bộ biến

đổi mômen quay 1 làm việc

đồng thời với ly hợp ma sát

2 Hộp số được bố trí ngay

phía dưới buồng lái để thuận

tiện cho điều khiển

Hình 1.3 Hệ thống truyền lực ôtô tải hạng nặng

1 Ly hợp thủy lực hoặc bộ biến mô;

2 Ly hợp ma sát;

3 Truyền lực cuối cùng.

Trong moayơ của bánh chủ động có lắp bộ truyền lực cuối cùng kiểu hành tinh 3, nhờ kết cấu này gầm máy không bị nâng lên quá cao.Trên ôtô nhiều cầu chủ

động (hạng nặng) người ta thường sử dụng hộp phân phối dạng vi sai giữa các cầu

để giảm tác hại của tuần hoàn công suất, sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của ôtô ba cầu chủ động được giới thiệu trên hình 1.3 Đặc điểm của sơ đồ này là có hộp số phụ

1, hộp số phụ nhận mômen từ trục thứ cấp hộp số chính truyền đến, từ hộp số phụ mômen được truyền đến hộp phân phối chính 2, là một vi sai bánh răng trụ không đối xứng, từ đây mômen được phân thành hai mạch, một mạch đến cầu chủ động trước, còn một mạch đến hộp phân phối phụ 3 để phân phối mômen cho cầu giữa và cầu sau, hộp phân phối 3 là vi sai nón đối xứng, mômen được phân bố đều đến hai cầu giữa và cầu sau

Hình 1.4 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực ôtô ba cầu chủ động

1 Hộp số phụ; 2 Hộp phân phối chính; 3 Hộp phân phối phụ;

4 Truyền lực chính và vi sai giữa các bánh trên cầu trước, cầu giữa và cầu sau

Giữa các bánh xe chủ động trên cùng một cầu chủ động đều bố trí truyền lực chính (truyền lực trung tâm) bánh răng nón hay bánh răng trụ Để bảo đảm các bánh

xe quay với tốc độ khác nhau khi vào vòng hay khi lăn trên mặt đường không bằng phẳng, giữa chúng đều bố trí vi sai bánh răng nón Trên đa số ôtô và xe chuyên dụng bánh nhiều cầu chủ động, khi có vi sai giữa các cầu và giữa các bánh chủ động đều được trang bị bộ phận khóa vi sai nhằm giúp ôtô, xe chuyên dụng bánh vượt khỏi vùng bị thiếu bám cục bộ của một bánh chủ động hay một cầu chủ động

Trên hình 1.5 trình bày sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của xe chuyên dụng xích kiểu một dòng công suất, khác với truyền lực của xe chuyên dụng bánh, ở xe chuyên dụng xích, sau truyền lực trung tâm 4 là đến hai bộ phận chuyển hướng 14 của xe chuyên dụng xích, từ trục bị động của bộ phận chuyển hướng, mômen được truyền đến truyền lực cuối cùng 6 rồi đến bánh sao chủ động 15, bánh sao chủ động

ăn khớp với mắt xích của dải xích và đẩy cho xe chuyên dụng dịch chuyển trên đường ray vô tận do dải xích tạo nên

Hiện nay trên một số xe chuyên dụng xích có công suất lớn dùng trong công nghiệp và các xe chuyên dụng, hệ thống truyền lực của chúng thường dùng kiểu hai dòng công suất truyền từ động cơ đến hai bánh sao chủ động của hai dải xích riêng biệt Với sơ đồ hệ thống truyền lực hai dòng công suất như vậy, sẽ làm cho truyền lực chính cũng như các chi tiết trong hộp số có kích thước nhỏ gọn hơn vì chịu tải trọng thấp hơn Điểm đặc biệt ở hệ thống truyền lực hai dòng công suất là trong hộp

số của xe chuyên dụng có hai trục thứ cấp, mỗi trục thứ cấp truyền mômen cho một truyền lực chính riêng ở cầu chủ động và cho một bánh sao chủ động của một bên dải xích

(3) Hệ thống di chuyển và hệ thống treo: Hệ thống di chuyển tác dụng lên

mặt đường để biến chuyển động quay tròn của bánh xe hoặc bánh sao chủ động thành chuyển động tịnh tiến của xe Ngoài ra, hệ thống di chuyển còn có tác dụng đỡ toàn bộ khối lượng và thay đổi hướng chuyển động của xe Hệ thống di chuyển của

xe gồm có: bánh xe chủ động, bánh xe dẫn hướng hoặc xích

Hệ thống treo của xe có tác dụng nối đàn hồi giữa khung hay thân xe với hệ thống di chuyển, gồm có: bộ phận đàn hồi (nhíp hoặc lò xo) và bộ phận giảm xóc (loại tay đòn hoặc ống)

(4) Khung, bệ máy, vỏ và cabin: Tuỳ theo đặc điểm dạng xe cơ sở mà có cấu

tạo khung xe khác nhau; khung của xe thường được tổ hợp từ thép hình, thép tấm tạo thành kết cấu vững chắc

Vỏ của xe thường làm bằng những tấm kim loại, được dập hay gia công theo một hình dạng nhất định rồi hàn lại với nhau

Buồng lái (cabin): được làm bằng những tấm thép dập và hàn lại với nhau Cửa buồng lái ôtô có kính điều khiển lên xuống và cả kính hứng gió xoay được Các cửa đều có cửa khoá và tay nắm để mở cửa từ trong hay bên ngoài buồng lái

(5) Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển (lái, phanh, bộ phận chuyên dụng)

có tác dụng thay đồi hướng chuyển động hoặc giảm tốc độ của xe, ngoài ra còn có nhiệm vụ điều khiển cơ cấu công tác chuyên dụng

(6) Các thiết bị phụ trợ, an toàn, chiếu sáng, tín hiệu hoặc các thiết bị điều khiển điện tử để xử lý số liệu và điểu khiển tự động:

Các thiết bị phụ: Các thiết bị phụ dùng trong ôtô và xe chuyên dụng rất đa dang,

phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là việc nâng cao khả năng làm việc của máy hoặc cải thiện điều kiện làm việc của người lái Các thiết bị phụ thường dùng trên xe là: cơ cấu rửa kính chắn gió, máy điều hoà nhiệt độ hay quạt mát, gương chiếu, tấm che nắng, rađiôcatset, điện thoại, hộp đựng đồ uống, gạt tàn thuốc lá

Điện là một trong những loại năng lượng được sử dụng rộng rãi trên xe Điện năng dùng để khởi động máy, đốt cháy hỗn hợp hay hoà khí trong động cơ xăng hay động cơ có bộ chế hoà khí (các-bua-ra-tơ), cung cấp cho các thiết bị chiếu sáng, còi, tín hiệu ánh sáng, các bộ phận kiểm tra đo lường và các thiết bị phụ khác

Để có điện năng, trên xe được trang bị máy phát điện và bình ắc quy Máy phát điện biến cơ năng thành điện năng, còn ắc quy biến hoá năng thành điện năng

Như vậy một xe chuyên dụng là tập hợp của tất cả các cơ cấu và hệ thống máy

mà chúng ta đã được học trong giáo trình cấu tạo ôtô, các thiết bị đặc thù đi theo ôtô

để thực hiện chức năng chuyên môn mà xe chuyên dụng cần hoàn thành

Tùy theo yêu cầu và chức năng, một xe chuyên dụng có thể có đủ các bộ phận kể trên hoặc chỉ có một số bộ phận trong đó mà thôi

1.3.2 Phân loại xe chuyên dụng

Xe chuyên dụng là các xe tự hành, chúng được thiết kế chế tạo trên cơ sở của ôtô hoặc xe chuyên dụng cơ sở và được trang bị các thiết bị và máy công tác đặc biệt để hoàn thành một dạng công việc riêng hoặc trong các điều kiện làm việc đặc biệt Vì vậy để phân loại xe chuyên dụng, người ta có thể phân theo nhiều cách khác nhau

Người ta thường phân loại xe chuyên dụng theo loại công việc mà chúng thực hiện hay theo công dụng của chúng

a/ Theo công dụng, phân loại thành 3 nhóm xe chuyên dụng:

Nhóm 1: Ôtô tải: xe tự đổ, thùng kín, cần cẩu và các thiết bị nâng hạ, đông lạnh Nhóm 2: Ôtô tải chuyên dụng: ôtô tải chở xe con, chở xe máy thi công, chở rác,

xi téc, đầu kéo, chở bê tông tươi, bình ga

+ Ôtô tải thùng kín thông thường, làm lạnh hoặc cách nhiệt

+ Ôtô tải có téc: chở nhiên liệu, đồ uống, ga lỏng, hàng rời

+ Ôtô chở hàng siêu trọng, siêu kích thước

+ Ôtô tải tự xếp và tải container

Nhóm 2: Xe dùng trong vệ sinh môi trường:

+ Xe quét đường và gom rác

+ Xe hút bùn, thông cống

+ Xe chữa cháy

+ Xe nâng chuyển, cẩu

Nhóm 3: Xe máy dùng trong xây dựng, nông nghiệp, thuỷ lợi, khai thác mỏ + Xe máy đào đất,

d/ Theo dạng hệ thống di động xe chuyên dụng được phân thành hai loại: Xe

chuyên dụng bánh lốp (xe cần trục bánh lốp); xe chuyên dụng bánh xích (xe ủi bánh xích) và xe chuyên dụng phối hợp bánh lốp với bánh xích v.v…

e/ Theo phương pháp điều khiển máy công tác người ta phân xe chuyên dụng thành các loại: Xe chuyên dụng điều khiển cơ khí, điều khiển thủy lực hay điều khiển

khí nén v.v…

f/ Theo loại công việc mà xe chuyên dụng cần thực hiện người ta chia xe chuyên dụng ra làm ba loại chính:

+ Xe chuyên dụng dùng để vận chuyển: Chủ yếu dùng để vận chuyển nguyên vật

liệu hàng hóa có đặc thù riêng như bêtông, xe tự đổ hàng, xe trở hàng siêu nặng v.v…

+ Xe chuyên dụng dùng để bốc xếp: Thường vận chuyển ở cự ly ngắn, chủ yếu

dùng để xếp dỡ hàng hóa, vật liệu tại các bến bãi, nhà kho, chân công trình v.v…

+ Xe chuyên dụng dùng để làm đất: đó là các máy tham gia thi công xây dựng

hay các công việc đặc biệt mà đối tượng tác động của máy công tác thường là đất đá

Chương 2

CÁC HỆ THỐNG VÀ CƠ CẤU ĐẶC TRƢNG TRấN XE CHUYấN DỤNG

Hiện nay truyền động cơ khớ vẫn được sử dụng rộng rói trong cỏc ngành cụng nghiệp và chế tạo mỏy; đặc biệt chiếm ưu thế trong lĩnh vực chế tạo ụtụ, xe chuyờn dụng và cỏc mỏy xõy dựng

2/ Phõn loại truyền động cơ khớ:

Cú 2 loại chuyển động cơ bản trong cơ khớ :

- Chuyển động quay quanh một trục,

- Chuyển động tịnh tiến theo một phương

Hai chuyển động cơ bản trờn rất dễ thực hiện trong thực tế Tất cỏc cỏc chuyển động phức tạp đều được thực hiện dựa vào việc phối hợp hai chuyển động cơ bản Cụ thể cũn được phõn loại như sau :

a/ Theo hỡnh thức cấu tạo, chia thành truyền động ăn khớp, truyền động ma sỏt,

truyền động dõy cỏp và truyền động thanh trục (xem hỡnh 2.1)

Truyền động cơ khí

Truyền động ma sát Thanh trục Dây cáp Truyền động ăn khớp

Truyền động bánh ma sát,

Truyền động

đai Bánh vít

trục vít Bánh răng

thanh răng Bánh

răng Trục vít

Đai ốc Truyền

động xích

Ở đây n1, n2 là số vòng quay ở trục dẫn và trực bị dẫn

c/ Theo dạng truyền chuyển động:

- Truyền chuyển động quay: Truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác; yêu cầu tỷ số truyền cố định

Hình 2.2a Một số dạng truyền động quay

- Biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến:

Hình 2.2b Một số dạng truyền chuyển động quay thành tịnh tiến

d/ Theo chi tiết chuyển động:

 Ổ quay: Nhiệm vụ tạo khớp quay cho trục Gồm hai loại ổ lăn và ổ trượt

* Ổ lăn:

- Gồm 4 bộ phận chính: vòng ngoài, vòng trong, con lăn và vòng cách

Ổ bi (ball bearing) Ổ đũa (roller bearing)

Hình 2.2c Ổ lăn

* Ổ trƣợt:

- Ổ trượt dùng để đỡ hoặc chặn các trục quay,

- Ma sát trên ổ trượt lớn hơn nhiều so với ổ lăn,

- Phân loại:

+ Ổ đỡ chịu lực hướng tâm,

+ Ổ chặn chịu lực dọc trục,

+ Ổ đỡ chặn vừa chịu lực hướng

tâm vừa chịu lực dọc trục

* Ổ tịnh tiến:

- Nhiệm vụ tạo phương chuyển động tịnh tiến cho một chi tiết hoặc cụm chi tiết,

- Phân loại theo dạng ma sát trượt hay lăn,

Hình 2.2e Một số ví dụ sống trượt ma sát trượt

3/ Ƣu nhƣợc điểm của truyền động cơ khí :

+ Ƣu điểm cơ bản của truyền động cơ khí là:

- Có khả năng truyền lực lớn và xa;

- Hiệu suất truyền động tương đối lớn;

- Kích thước một số cơ cấu còn cồng kềnh (ví dụ như bộ truyền động đai, dây cáp và truyền động xích );

2.1.2 Thông số cơ bản của truyền động cơ khí

Thông thường trong mỗi cơ cấu truyền động đều có hai trục chính gọi là trục đầu vào (trục dẫn) và trục đầu ra (trục bị dẫn) còn trong cơ cấu truyền động nhiều cấp tốc

độ, giữa hai trục chính nói trên còn có thêm trục trung gian

Ta qui ước như sau:

- Gọi công suất ở trục đầu vào là N1 và ở trục đầu ra là N2 (kW)

- Gọi số vòng quay ở trục đầu vào là n1 và ở trục đầu ra là n2 (v/ph)

+ Hiệu suất truyền động của cơ cấu 

n n

2.1.3 Phạm vi sử dụng của truyền động cơ khí

Truyền động cơ khí được dùng rất nhiều trên các cơ cấu của xe chuyên dụng: Trong động cơ đốt trong: cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Trong hệ thống truyền lực trên xe như: hộp số, truyền động hành tinh, trục các đăng, cơ cấu vi sai, đến cả bộ phận di chuyển như ở xe di chuyển bánh xích

Trong truyền động cáp (ví dụ như bộ tời máy) được dùng nhiều trên các cần trục bánh lốp hay cần trục bánh xích

2.2 Truyền động thuỷ lực

2.2.1 Đặc điểm

Truyền động thủy lực là tổ hợp các cơ cấu thủy lực và máy thủy lực, dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó có thể biến đổi vận tốc, lực, mômen và biến đổi dạng theo quy luật của chuyển động Truyền động thủy lực phù hợp với việc truyền công suất lớn, đặc điểm êm dịu ổn định và dễ tự động hóa mà các truyền động khác không có

1/ Ƣu điểm của hệ thống truyền động thuỷ lực:

+ Truyền động được công suất cao và lực lớn (nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng)

+ Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp (dễ thực hiện tự động hóa theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn)

+ Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau + Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao

+ Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh

+ Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của

cơ cấu chấp hành

+ Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn

+ Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch

+ Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần

Theo nguyên lý làm việc, truyền động thuỷ lực được chia làm hai loại:

+ Truyền động thuỷ tĩnh: được truyền năng lượng giữa các bộ phận, được thực hiện bằng áp năng của dòng chất lỏng, thường dùng các máy thể tích nên được gọi là truyền động thể tích Truyền động thể tích được ứng dụng nhiều trong các ngành kỹ thuật

+ Truyền động thuỷ động: truyền cơ năng giữa các bộ phận máy được thực hiện bằng động năng của dòng chất lỏng

Hình 2.3 Hai dạng truyền động cơ bản

của TĐTL

a) Thủy động, b) Thủy tĩnh

bôi trơn các bộ phận làm việc Có mâu thuẫn, để giảm rò rỉ cần chọn chất lỏng có độ nhớt lớn, nhưng giảm bớt ma sát của dòng chất lỏng và tổn thất năng lượng lại cần chất lỏng có độ nhớt bé

Các yêu cầu cơ bản của chất lỏng làm việc :

1 Tính chống rỉ và ít bị phân hủy trong quá trình làm việc

2 Tính chịu nhiệt tốt và độ nhớt tương đối nhỏ để tăng độ nhạy và độ chính xác các bộ phận điều khiển

3 Tính đồng chất và tính khiết; hàm lượng không khí ít

4 Không ăn mòn không làm biến dạng đệm lót kín

5 Tính ổn định môđun đàn hồi và khối lượng riêng, không được bốc hơi và tiêu hao nhiều trong phạm vi nhiệt độ làm việc

6 Có khả năng tạo màng dầu bền vững cho bề mặt kim loại (yếu tố này giảm độ nhạy của các thiết bị)

7 Áp suất bay hơi bão hòa thấp, nhiệt độ sôi cao; có tính dẫn nhiệt tố, hệ số dãn

2.2.2 Truyền động thủy lực thủy tĩnh:

a/ Phân loại truyền động thủy tĩnh:

- Dựa vào loại bơm thủy tĩnh và môtơ người ta chia TLTT thành các loại:

+ Bơm bánh răng ăn khớp trong

hay ăn khớp ngoài;

+ Bơm và môtô dạng piston;

+ Bơm và môtơ dạng mấu cam;

Trong HTTL của ôtô xe chuyên

dụng, TLTT được dùng phổ biến

nhất là loại bơm và môtơ dạng

pittông hướng trục

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo bộ truyền thủy tĩnh

bơm, môtơ dạng piston

- Dựa vào dạng liên kết giữa bơm và môtơ người ta chia TLTT ra làm bốn loại cơ bản sau:

+ Bơm chuyển đổi cố định truyền dầu áp suất cao cho môtơ chuyển đổi cố định;

+ Bơm chuyển đổi biến đổi truyền động cho môtơ chuyển đổi cố định;

+ Bơm chuyển đổi cố định truyền động cho môtơ chuyển đổi biến đổi;

+ Bơm chuyển đổi biến đổi truyền động cho môtơ chuyển đổi biến đổi

Hình 2.5 Cấu tạo bộ truyền thủy tĩnh với bơm chuyển đổi biến đổi

và môtơ chuyển đổi cố định

b/ Cấu tạo chung :

Hình 2.7 - Sơ đồ cấu trúc TĐTT mạch kín

1 Máy lai; 2 Bơm chính; 3 Đường ống dẫn dầu; 4 Van một chiều;5 Động cơ thuỷ lực; 6 Bơm phụ; 7 Van an toàn; 8 Bộ truyền động xích; 9 Thùng dầu

+ Ưu điểm: Hệ thống kín không có can thiệp bên ngoài

Muốn đạt được công suất lớn trong truyền động người ta lắp tăng áp suất bơm phụ, lắp bình ở nơi có áp suất thấp

+ Nhược điểm: Nhiệt độ chất lỏng làm việc cao vì chất lỏng sau khi làm việc không được làm lạnh Mà nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm dẫn đến rò rỉ tăng

 Truyền động thủy tĩnh mạch hở: (hình 2.9) chất lỏng từ xilanh công tác (hoặc

động cơ thuỷ lực) làm việc xong lại được chuyển về thùng chứa mà không quay về bơm

Với chuyển động tịnh tiến: khi làm việc bơm 2 cung cấp dầu hay chất lỏng từ thùng dầu qua van phân phối 8 và vào xilanh 5 làm cho piston 6 chuyển động tịnh tiến, van phân phối 8 có nhiệm vụ điều khiển dòng chất lỏng làm đảo chiều chuyển động của piston

Như vậy trong truyền động này, cơ năng của bơm được biến thành áp năng của chất lỏng, sau đó, trong xilanh 8, áp năng của chất lỏng lại biến thành cơ năng chuyển

động tịnh tiến của piston Đối với truyền động có chuyển động quay: khi làm việc, bơm 2 cung cấp dầu hay chất lỏng từ thùng 11 qua van phân phối 8* vào động cơ thuỷ lực, làm rôtô quay Muốn đảo chiều quay của rôto chúng ta điều khiển van phân phối làm thay đổi chiều chuyển động của dòng thuỷ lực cung cấp cho động cơ thuỷ lực

Như vậy trong hệ thống truyền động thuỷ lực này, cơ năng của bơm được biến thành áp năng của chất lỏng, sau đó ở động cơ thuỷ lực thì áp năng của chất lỏng lại biến thành cơ năng chuyển động quay của rôto

Hình 2.9 Sơ đồ cấu trúc mạch hở

1 Máy lai; 2 Bơm thuỷ lực; 3 Đồng hồ áp lực; 4 Đường dầu cao áp;

5,6 Xilanh piston;7 Van an toàn; 8,8* Van phân phối; 9 Động cơ thuỷ lực;

10 Bộ truyền động xích; 11 Thùng dầu; 12 Bầu lọc

- Các thông số lý thuyết (chưa kể đến tổn hao công suất do mát sát hoặc do rò rỉ dầu) của hệ thống truyền động thuỷ tĩnh có chuyển động quay được xác định như sau: + Lưu lượng bơm: QB=qB.nB (l/ph)

Trong đó: q – lưu lượng riêng của bơm (l/vg)

+ Công suất tiêu thụ của động cơ thuỷ lực: ND=P.QD=P.nD.qD

+ Mô men quay do rôto của động cơ thuỷ lực tạo ra:

MD=ND/(2.nD) = P.qD/(2.)

Như vậy:

+ Vận tốc động cơ trong thực tế không chỉ phụ thuộc vào bơm QB mà còn phụ thuộc vào áp suất làm việc của hệ thống dù QB = const nếu áp suất trong hệ thống tăng thì vận tốc của động cơ thủy lực giảm Nếu áp suất tăng đến lưu lượng rò rỉ bằng lưu lượng bơm thì vận tốc của động cơ thủy lực bằng 0 Lúc này chất lỏng trong hệ thống

bị tháo hoàn toàn qua van an toàn và khe hở trong hệ thống, hiện tượng này gọi là hiện tượng quá tải

+ Đối với lực và mômen của động cơ thì chúng phụ thuộc vào áp suất của động

cơ và các thông số hình học của động cơ Nếu các thông số hình học không thay đổi và

áp suất không đổi p = const thì lưu lượng và mômen quay cũng không đổi

Tóm lại: Trong việc điều chỉnh vận tốc, lực, mômen quay của động cơ về trị số, phương hoặc chiều ngoài việc dùng bơm, động cơ còn điều chỉnh được bằng các phần

tử thủy lực

Hình 2.10 Sơ đồ truyền động thủy tĩnh mạch hở chuyển động tịnh tiến

Hình 2.11 Sơ đồ truyền động thủy tĩnh mạch hở nâng hạ lưỡi ủi

+ Truyền động thủy tĩnh sơ đồ vi sai:

Trong sơ đồ chuyển động thủy tĩnh cần một phía lưu lượng chảy vào và chảy ra Nếu ghép theo sơ đồ kín thì lưu lượng qua ống hút và đẩy bơm khác nhau Để khắc phục hiện tượng này người ta bố trí thêm thùng chứa phụ (4) và ghép mạch truyền động theo sơ đồ vi sai

tĩnh theo sơ đồ vi sai

Bơm đẩy chất lỏng qua cơ cấu phân phối 2 làm piston chuyển động sang phải qua cơ cấu phân phối về ống hút của bơm, lúc này lưu lượng ra bơm nhỏ hơn lưu lượng vào bơm, chất lỏng từ thùng chứa phụ bổ sung qua van một chiều 5 vào ống hút Lúc này do áp suất ở ống đẩy đóng van 6 lại Nếu piston chuyển động ngược (qua trái) chất lỏng từ khoang trái về van phân phối về ống hút và một phần qua van 6 về bể chứa phụ, dưới áp suất cao van một chiều 5 đóng lại

Ưu điểm: sơ đồ vi sai giúp cho việc điều hòa chuyển động của hệ thống và còn

bổ sung lượng dầu rò rỉ cho hệ thống

2.2.3 Truyền động thuỷ động

Trong truyền động thuỷ động năng lượng được truyền chủ yếu nhờ động năng của dầu, còn áp suất dầu không cần lớn

- Ƣu điểm của truyền động thuỷ động:

+ Bảo vệ máy an toàn khi gặp quá tải,

+ Hệ thống máy linh hoạt, đơn giản về kết cấu, trọng lượng bản thân tương đối nhỏ

Do sự thay đổi đột ngột về phương chuyển động của dòng chảy nhất là tại các lối vào các bánh (hiện tượng tách dòng chảy, va đập thủy lực cửa vào, xoáy )

Do sự thay đổi nồng độ vận tốc dòng chảy tại các phần thu hẹp các rãnh bánh công tác Vậy khi thiết kế phải giảm tối thiểu tổn thất để tăng hiệu suất

Truyền động thuỷ động có hai loại: Khớp nối thuỷ lực và biến tốc thuỷ lực

1/ Khớp nối thuỷ lực (ly hợp thuỷ lực):

a/ Cấu tạo chung:

Hình 2.14a Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và làm việc của ly hợp thủy lực:

a) Nguyên lý cấu tạo và làm việc; b) Cấu tạo; c) Mặt cắt ngang của ly hợp

1 Vỏ ly hợp; 2 Bánh bơm; 3 Bánh tuabin; 4 Vách ngăn

Khớp nối thủy lực là loại truyền động thủy động truyền áp năng từ trục bơm sang trục tuốc bin thông qua sự chuyển động chất lỏng trong bánh công tác, nên

nT < nB

Hiệu số giữa vòng quay của bánh bơm và bánh tuốc bin chia cho bánh bơm (s) được gọi là hệ số trượt của khớp nối thủy lực

i n

n n

n n

s

B T

B T

- Nếu s = 0  i = 1  nT = nB thì áp suất chất lỏng tác dụng lực ly tâm lối ra bánh bơm và lối vào bánh tuốc bin bằng nhau  chất lỏng không có chuyển động tương đối

từ bánh bơm sang bánh tuốc bin, khi đó hệ thống quay như vật rắn

- Như vậy khớp nối làm việc khi nT < nB; s = (2÷3)%; η = i = (97÷98)%

Hình 2.14b Các trường hợp thay đổi hệ số trượt s của ly hợp thủy lực

Khi hệ số trượt s = 0 thì không có sự chuyển động tương đối của chất lỏng trong các bánh của khớp nối thủy lực

Khắc phục: Làm sao cho chất lỏng chỉ chuyển động một vòng Lắp thêm trên bánh một đĩa chắn thì khớp nối thủy lực chuyển động ổn định

b/ Nguyên lý làm việc:

Khi trục dẫn 5 quay làm bánh bơm 2 quay, chất lỏng trong bánh bơm quay từ tâm

ra rìa cánh và phóng sang rìa cánh tuabin 3 làm cánh tuabin quay Dòng chất lỏng đó chạy từ ngoài vào tâm cánh tuabin, năng lượng dòng chất lỏng giảm dần Cứ tiếp tục như vậy nối tiếp các dòng chất lỏng sẽ làm cho trục ra 4 nối liền với bánh tuabin quay Chất lỏng trong khớp nối thủy lực thực hiện đồng thời hai chuyển động: Chuyển động tuần hoàn từ bánh bơm sang bánh tuốc bin rồi lại sang bánh bơm và chuyển động quay quanh trục khớp nối Tổng hợp hai chuyển động này cho ta chuyển động xoắn của các phần tử chất lỏng trong khớp nối thủy lực

 Ứng dụng: thay thế cho ly hợp ma sát bởi tính an toàn và năng lượng truyền lớp của dòng chất lỏng

 Ưu điểm:

 Truyền mômen được êm dịu,

 Tốc độ mòn chậm hơn ly hợp ma sát nên thời gian sử dụng lâu hơn

 Nhược điểm:

 Nếu quá tải sẽ bị trượt bánh tuabin và bánh bơm gây mất an toàn,

 Nhiệt độ phát sinh ra lớn làm cho dầu bị lão hóa nhanh nên phải thay theo kỳ,

 Chế tạo tốn kém, giá thành cao

- Mô men xoắn trên trục bị dẫn

M =   D5 n2

: Hệ số biến mô,

D: Đường kính có hiệu quả của ly hợp thủy lực,

: Khối lượng riêng của chất lỏng,

n: Số vòng quay của động cơ

2/ Biến tốc thuỷ lực:

a/ Cấu tạo: Biến tốc thủy lực có 3 bánh: Bánh bơm, bánh tuốc bin, bánh phản

ứng

* Nguyên lý làm việc:

- Bánh bơm:

Bánh bơm được bố

trí nằm trong vỏ bộ

biến mô và nối với

trục khuỷu qua đĩa

dầu được êm

Hình 2.15b Mô tả hoạt động của bánh bơm

tuabin được lắp trên trục

sơ cấp của hộp số sao

cho các cánh bên trong

nó nằm đối diện với các

cánh của bánh bơm với

một khe hở rất nhỏ giữa

chúng

Hình 2.15c Mô tả hoạt động của bánh tuabin

Hình 2.15d Mô tả hoạt động của bánh phản ứng

- Hoạt động của stato: Dòng dầu trở về từ bánh tuabin vào bánh bơm theo hướng

cản sự quay của bánh bơm Do đó, stato đổi chiều của dòng dầu sao cho nó tác động lên phía sau của các cánh trên bánh bơm và bổ sung thêm lực đẩy cho bánh bơm, do

đó làm tăng mômen

- Hoạt động của khớp một chiều: Khớp một chiều cho phép stato quay theo chiều

quay của trục khuỷu động cơ Tuy nhiên nếu stato định bắt đầu quay theo chiều ngược lại thì khớp một chiều sẽ khóa stato để ngăn không cho nó quay

Hình 2.15e Mạch dầu đi trong biến mô thủy lực

3/ Một số bộ phận chính

a/ Cơ cấu phân phối:

 Con trƣợt phân phối:

Hình 2.15f Con trượt phân phối

 Khóa phân phối

 Van phân phối

Cấu tạo đơn giản: Được bố trí trong các loại máy móc để giữ độ chênh áp cần thiết giữa hai khoang làm việc

 Tiết lưu điều chỉnh được:

Hình 2.16 a Tiết lưu không điều chỉnh được; b,c,d Tiết lưu điều chỉnh được

a, b Đóng không kín do va đầp trong quá trình đóng mở;

c Đóng kín tốt nhưng độ nhạy của van kém

c/ Các loại van

Van là phân ftử phổ biến nhất trong hệ thống truyền động thủy lực, nhờ phối hợp hợp lý các loại van trong hệ thống chúng ta có thể tạo nên chế độ làm việc ổn định theo ý muốn

Thông thường có 3 loại van:

 Van an toàn: Dùng để bảo đảm cho hệ thống được an toàn khi quá tải, nó được lắp trên đường ống có điều chỉnh có áp suất cao Nguyên lý hoạt động của loại van này dựa vào sự cân bằng lực tác dụng trên nắp van giữa áp lực với chất lỏng trong hệ thống với ứng lực của van Nếu áp lực chất lỏng nhỏ hơn áp lực lò xo, hệ thống làm việc bình thường van đóng lại, nếu lớn hơn áp lực lò co hệ thống quá tải làm van mở ra tháo bớt chất lỏng về thùng chứa

Hình 2.17 Một số loại van thủy lực

+ Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi được

+ Van tiết lưu có tiết diện thay đổi

+ Van tiết lưu mộtchiều điều chỉnh bằng tay

Van tiết lưu một chiều được ký hiệu như hình dưới Dòng lưu chất sẽ đi từ A qua B còn chiều ngược lại thì van một chiều bị mở ra dưới tác dụng của áp suất dòng lưu chất, do đó chiều này không đảm bảo được tiết lưu

+ Một số van công tác khác

2.3 Truyền động khí nén

2.3.1 Ƣu nhƣợc điểm của hệ thống truyền động khí nén

a/ Ƣu điểm:

+ Có khả năng truyền năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ

và tổn thất áp suất trên đường dẫn nhỏ

+ Do khả năng chịu nén (đàn hồi) lớn của không khí, nên có thể tích chứa khí nén rất thuận lợi Vì vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm tích chứa khí nén + Không khí dùng để nén, hầu như có số lượng không giới hạn và có thể thải ra ngược trở lại bầu khí quyển

+ Hệ thống khí nén sạch sẽ, dù cho có sự rò rỉ không khí nén ở hệ thống ống dẫn,

do đó không tồn tại mối đe dọa bị nhiễm bẩn

+ Chi phí nhỏ để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp, nhà máy đã có sẵn đường dẫn khí nén

+ Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo, nên tính nguy hiểm của quá trình sử dụng hệ thống truyền động bằng khí nén thấp

+ Các thành phần vận hành trong hệ thống (cơ cấu dẫn động, van, ) có cấu tạo đơn giản và giá thành không đắt

+ Các van khí nén phù hợp một cách lý tưởng đối với các chức năng vận hành logic, và do đó được sử dụng để điều khiển trình tự phức tạp

b/ Nhƣợc điểm:

+ Lực để truyền tải trọng đến cơ cấu chấp hành thấp

+ Khi tải trọng trọng hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền cũng thay đổi theo, bởi

vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn (Không thể thực hiện được những chuyển động thẳng hoặc quay đều)

+ Dòng khí thoát ra ở đường dẫn ra gây nên tiếng ồn;

+ Phải có biện pháp an toàn đặc biệt để phòng nổ, khó phát hiện rò rỉ hơi;

Hình 2.19 Lắp ráp mạng đường ống trực tiếp từ máy nén khí

Hình 2.20 Hệ thống khí nén công nghiệp

2.3.3 Cấu tạo chung của hệ thống bao gồm

1/ Cấu tạo chung

+ Bộ sản xuất ra khí nén gọi là máy nén khí

Hình 2.21a Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống phanh khí nén

Khi người điều khiển tác dụng lên bàn đạp phanh, tổng van khí nén sẽ mở cho khí nén theo đường ống dẫn đến bầu van làm mở van điều khiển ở bầu van, từ đó khí nén ở bình chứa đi qua bầu van vào xilanh lực và tác động piston lực Piston lực sẽ tác dụng đẩy piston dầu, làm cho dầu bị nén lại tạo áp lực cao truyền qua đường ống dẫn đến cơ cấu phanh 6 Tại cơ cấu phanh, các xilanh con tác động vào guốc phanh, ép má phanh vào tang trống, tiến hành quá trình phanh

Khi người điều khiển nhả chân phanh thì tống van đóng lại, khí nén sẽ bị chặn lại tại trước tổng van và trước bầu van do cơ cấu lò xo hồi vị Phần khí nén trong đường ống dẫn từ bầu van và tổng van thoát ra ngoài tại van xả ở tổng van, phần khí trong đường ống dẫn từ bầu van đến xilanh lực và xilanh lực thoát ra ngoài qua van xả

ở bầu van Cơ cấu lò xo hồi vị tại xilanh lực và tại cơ cấu phanh sẽ tác dụng đàn hồi trả guốc phanh về vị trí ban đầu và kết thúc quá trình phanh

3/ Các cơ cấu chính trong hệ thống truyền động khí nén

- Máy nén khí theo nguyên lý thể tích: Máy nén piston, máy nén cánh gạt

- Máy nén tuốc bin là được dùng cho công suất rất lớn và không kinh tế khi sử dụng lưu lượng dưới mức 600 m3/phút Vì thế nó không mang lái áp suất cần thiết cho ứng dụng điều khiển khsi nén và hiếm khi sử dụng

Máy nén piston là máy nén phổ biến nhất và có thể cung cấp năng suất đến 500m3/phút Máy nén 1 pisotn có thể nén khí khoảng 6 bar và ngoại lệ có thể đến 10 bar; máy nén kiểu piston 2 cấp có thể nén đến 15 bar; 3 – 4 cấp lên đến 250 bar

Hình 2.21b Sơ đồ cấu tạo máy nén khí

* Máy nén khí kiểu piston:

+ Sơ đồ nguyên lý

1 Xi lanh; 2 Piston; 3 ống dẫn khí nén; 4 Lò xo van xả; 5 Van xả; 6 Van hút;

7 Piston điều chỉnh; 8 Van điều chỉnh áp suất; 9 Van an toàn; 10.Bình chứa khí nén

Máy nén khí làm việc ở chế độ không tải, giảm tiêu hao năng lượng của động

cơ

- Khi áp suất trong bình chứa giảm, lò xo của con điều chỉnh áp suất đẩy viên bi đóng lại, mở thông khoang A với khoang B, khí nén được thoát ra ngoài Piston điều chỉnh đi xuống, van hút đóng lại máy nén khí hoạt động bình thường trở lại

- Khi áp suất trong bình chứa vượt qua giá trị định mức, van an toàn mở, một phần khí nén thoát ra ngoài làm sáp suất giảm xuống để đảm bảo an toàn cho hệ thống

Hình 2.23 Máy nén khí cánh gạt

Lưu lượng của máy nén piston:

Qv = V.n.ηv.10-3 (lít/phút)

Trong đó:

V – Thể tích của khsi nén tải đi trong một vòng quay [cm3];

n – Số vòng quay của động cơ máy nén [vòng/phút];

Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu cánh gạt: Không khí sẽ được vào buồng hút Nhờ rôto và stato đặt lệch tâm, nên khi rôto quay chiều sang phải, thì không khí vào buồng nén Sau đó khí nén sẽ đi ra buồng đẩy:

Lưu lượng của máy nén cánh gạt tính theo:

Khí nén được tạo ra từ máy nén khí có chứa nhiều chất bẩn, độ bẩn có thể ở các mức

độ khác nhau Chất bẩn có thể là bụi, độ ẩm của không khí hút vào, những cặn bẩn của dầu bôi trơn và truyền động cơ khí Hơn nữa trong quá trình nén nhiệt độ của khí nén tăng lên, có thể gây ra oxy hóa một số phần tử của hệ thống Do đó việc xử lý khí nén cần phải thực hiện bắt buộc Khí nén không được xử lý thích hợp sẽ gây hư hỏng hoặc gây trở ngại tính làm việc của các phần tử khsi nén Đặc biệt sử dụng khí nén trong hệ thống điều khiển đòi hỏi chất lượng khí nén rất cao Mức độ xử lý khí nén tùy thuộc vào từng phương pháp xử lý Trong thực tế người ta thường dùng bộ lọc để xử lý khí nén

Hình 2.26 Bộ lọc khí

Bộ lọc khí có 3 phần tử: Van lọc, van điều chỉnh áp suất và van tra dầu

Van lọc khí: là làm sạch các chất bẩn và ngưng tụ hơi nước chưa trong nó Khí nén sẽ tạo chuyển động xoắn khi qua lá xoắn kim loại, sau đó qua nhiều phần

tử lọc, các chất bẩn được tách ra và bám vào màng lọc, cùng với những phần

tử nước được để lại nằm ở đáy của bầu lọc Tùy theo yêu cầu chất lượng của khí nén mà chọn phần tử lọc Độ lớn của phần tử lọc nên chọn từ 20 - 50μm

Hình 2.27 Van lọc khí nén

Van điều chỉnh áp suất: là ổn định áp suất điều chỉnh, mặc dù có sự thay đổi bất thường của áp suất làm việc ở đường ra hoặc sự dao động của áp suất ở đầu vào Áp suất ở đầu vào luôn luôn là lớn hơn áp suất ở đầu ra