Bài tập Thủy Lực và Khí Nén (có lời giải)

Một xy lanh phải thực hiện một lực đẩy là 100kN trong quá trình duỗi và lực đẩy trong quá trình co lại là 10kN. Vận tốc khi lùi lại là 5mphút. Giả sử rằng áp suất lớn nhất trên bơm là 160bar và tổn thất áp suất trên các thiết bị được cho như sau:Một vật có khối lượng là 2000kg phải được gia tốc theo phương nghiêng 300 đến vận tốc là 1ms trong khoảng cách 50mm. Hệ số ma sát giữa tải và bề mặt làm việc là 0,15. Tính đường kính piston cần thiết để gia tốc vật nặng trên nếu áp suất tối đa ở cửa vào xylanh là 100bar. Giả sử rằng tổn thất áp suất tại piston là 5bar và áp suất ở cửa ra của xylanh là 4 bar và tỉ lệ diện tích tại tiết diện piston là 2:1.Cho mạch thuỷ lực như sơ đồ. Xy lanh có đường kính piston là 100mm và đường kính cần là 70mm. Tải trọng tối đa tại cần piston là 2000N. Giả sử tổn thất áp suất tại van phân phối là 4 bar, tổn thất áp suất tại piston là 5bar. Tính áp suất cài đặt tại van an toàn.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ



BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

KỸ THUẬT THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN

Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 12 năm 2020

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: THỦY LỰC 2

1.1 Bài tập 1 2

1.2 Bài tập 2 2

1.3 Bài tập 3 3

1.4 Bài tập 4 3

1.5 Bài tập 5 3

1.6 Bài tập 6 4

1.7 Bài tập 7 4

1.8 Bài tập 8 5

1.9 Bài tập 9 5

1.10 Bài tập 10 6

1.11 Bài tập 11 7

1.12 Bài tập 12 11

1.13 Bài tập 13 12

CHƯƠNG 2: KHÍ NÉN 13

2.1 Bài tập 1 13

2.2 Bài tập 2 13

2.3 Bài tập 3 14

2.4 Bài tập 4 14

2.5 Bài tập 5 15

2.6 Bài tập 6 16

2.7 Bài tập 7 17

I CHƯƠNG 1: THỦY LỰC

1.1 Bài tập 1

Một bơm có lưu lượng riêng là 14 cm3/vòng được kéo bởi một động cơ có số

vòng quay 1440 vòng/phút Bơm có khả năng tạo ra áp suất là 150 bar Tổn thất thể

tích qua bơm là 10%, hiệu suất cơ của bơm là 80% Tính:

1 Lưu lượng ra khỏi bơm

2 Công suất cần phải cung cấp trên trục bơm

3 Moment xoắn trên trục bơm

Giải:

1 Lưu lượng ra khỏi bơm

𝑄𝑎 = 𝐷𝑟× 𝑛𝑃× 𝜂𝑡𝑡 = 14.10−6×1440

60 × 0.9 = 3,024.10

−4𝑚3

𝑠

2 Công suất cần phải cấp trên trục bơm

𝑃𝑏ơ𝑚 = 𝑄𝑎× 𝑃 × 1

𝜂𝑡𝑡×

1

𝜂𝑐ơ = 3,024.10

−4× 150.105× 1

0.9×

1

0.8

= 6300 𝑊

3 Moment xoắn trên trục bơm

𝑇 = 𝑃𝑏ơ𝑚÷ 𝑛𝑃 = 6300 ÷1440.2𝜋

60 = 41,778 𝑁𝑚

1.2 Bài tập 2

Một bơm có lưu lượng riêng là 100 cm3/vòng được điều khiển bởi một động cơ

có số vòng quay 1000vòng/phút Lưu lượng ra khỏi bơm là 0,0015m3/s với áp suất

70bar Moment xoắn trên trục bơm là 120Nm Hiệu suất bơm là bao nhiêu?

Giải:

Tính hiệu suất của bơm cần tính hiệu suất thể tích và hiệu suất cơ của bơm:

𝜂𝑡𝑡 = 𝑄𝑎

𝐷𝑟× 𝑛𝑀 =

0,0015

100.10−6×100060

= 0,9

𝑃𝑏ơ𝑚 = 𝑇𝑃 × 𝑛𝑃 = 120 × (1000.2𝜋

60 ) = 4000𝜋

𝜂𝑐ơ = 𝑄𝑎 × 𝑝

𝑃𝑏ơ𝑚× 𝜂𝑡𝑡 =

0,0015 × 70.105

4000𝜋 × 0,9 = 0,9284

𝜂𝑏ơ𝑚 = 𝜂𝑡𝑡 × 𝜂𝑐ơ = 0,9 × 0,9284 = 0,8356

1.3 Bài tập 3

Một bơm có lưu lượng riêng là 1,7 cm3/vòng được điều khiển bởi một động cơ

có số vòng quay 1500vòng/phút Nếu hiệu suất thể tích của bơm là 87% và hiệu suất

của cơ của bơm là 76% thì hãy tính:

1 Lưu lượng ra khỏi bơm

2 Công suất cần thiết để cung cấp cho bơm nếu như áp suất do trên bơm là

150bar

Giải:

1 Lưu lượng ra khỏi bơm

𝑄𝑎 = 𝐷𝑃× 𝑛 × 𝜂𝑡𝑡 = 1,7.10−6×1500

60 × 0.87 = 3,7.10

−5𝑚3

𝑠

2 Công suất cần phải cấp trên trục bơm

𝑃𝑏ơ𝑚 = 𝑄𝑎 × 𝑃 × 1

𝜂𝑡𝑡×

1

𝜂𝑐ơ = 3,7.10

−5× 150.105× 1

0.87×

1

0.76

= 839,38 𝑊

1.4 Bài tập 4

Lưu lượng ra khỏi một bơm bánh răng là 15lít/phút với áp suất 200bar Tốc độ

quay của bơm là 1430 vòng/phút, công suất cung cấp là 6,8kW, hiệu suất cơ của bơm

là 87% Hỏi hiệu suất tổng của bơm là bao nhiêu?

Giải:

𝜂𝑡𝑡 = 𝑄𝑎× 𝑃

𝑃𝑏ơ𝑚 × 𝜂𝑐ơ =

15.10−3

60 × 200.105

6800 × 0,87 = 0,845

Hiệu suất tổng của bơm:

𝜂𝑏ơ𝑚 = 𝜂𝑡𝑡 × 𝜂𝑐ơ = 0,87 × 0,845 = 0,735

1.5 Bài tập 5

Một bơm cánh gạt có lưu lượng riêng là 115 cm3/vòng Đường kính rotor là

63,5mm, đường kính cam ngoài là 88,9mm Chiều rộng cánh gạt là 50,8mm Hỏi độ

lệch tâm giữa rotor và cam ngoài là bao nhiêu?

Giải:

Thể tích công tác tạo bởi khoảng giữa mặt trụ rotor và stato với các cánh gạc là:

V = 2  beD

=> 115

0, 405 4, 05

2 2 .8,89.5, 08

V

e cm mm

bD

 

= = = =

Vậy độ lệch tâm giữa rotor và stato là 4,05 mm

1.6 Bài tập 6

Lưu lượng riêng của một bơm 25 ml/vòng Bơm được điều khiển bởi một động

cơ điện có số vòng quay là 1440 vòng/phút Công suất ra của động cơ điện là 10 kW

Cho hiệu suất tổng và hiệu suất cơ của bơm lần lượt là 85% và 90% Tính:

1 Lưu lượng ra khỏi bơm

2 Áp suất lớn nhất của bơm có thể tạo ra mà không gây quá tải cho động cơ điện

Giải:

1 Lưu lượng ra khỏi bơm

𝜂 =𝜂𝑏ơ𝑚

𝜂𝑡𝑡 =

0,84

0,9 =

14

15

𝑄𝑎 = 𝐷𝑃× 𝑛 × 𝜂𝑡𝑡 = 25.10−6×1440

60 ×

14

15= 5,6.10

−4(𝑚3/𝑠)

2 Áp suất lớn nhất mà động cơ có thể tạo ra

𝑝𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑏ơ𝑚

𝑄𝑎×𝜂1

𝑡𝑡×𝜂1

𝑐ơ

= 10.10

3

25.10−6×144060 ×0.91

= 15.106(𝑁/𝑚2)

1.7 Bài tập 7

Lưu lượng lý thuyết của một bơm là 35lít/phút và hiệu suất thể tích là 90% Bơm

được dùng để điều khiển một xylanh có đường kính piston là 110mm, đường kính cần

là 65mm, chiều dài hành trình là 700mm Tính:

1 Vận tốc duỗi ra và co vào của xylanh

2 Thời gian để thực hiện một chu kỳ hoàn chỉnh

Giải:

1 Vận tốc ra và vào của xylanh

𝑄𝑎 = 𝑄𝑟 𝜂𝑡𝑡 =35.10

3

60 0,9 = 5,25.10

−4

𝑉𝑟𝑎 = 𝑄𝑎

𝐴𝑙ớ𝑛 =

5,25.10−4

0,112.𝜋4 = 0,055 𝑚/𝑠

𝑉𝑣à𝑜 = 𝑄𝑎

𝐴𝑛ℎỏ =

5,25.10−4

(0,112− 0,0652).𝜋4 = 0,085 𝑚/𝑠

2 Thời gian để hoàn thành 1 chu trình:

𝑇 = 𝑠

𝑉𝑟𝑎+

𝑠

𝑉𝑣à𝑜 =

0,7

0,055+

0,7

0,085 ≈ 21𝑠

1.8 Bài tập 8

Con đội thủy lực có đường kính cần là 65mm và được cung cấp năng lượng bởi

một bơm bằng tay có lưu lượng riêng là 5ml trên một hành trình kép Áp suất tối đa

của hệ thống có thể đạt được là 350bar

1 Tính số hành trình kép cần thiết của bơm để cần piston dịch chuyển 50mm

2 Tính tải trọng tối đa mà con đội thủy lực nâng được

Giải:

1 Tính số hành trình

𝑉 = 𝑆 𝐴 = 50 × 652.𝜋

4 = 165831.25 𝑚𝑚

3

𝑛 = 𝑉

𝑣 =165831,25

5.103 ≈ 33 lần

2 Tải trọng tối đa mà con đội thủy lực nâng được

𝐹 = 𝑝𝑚𝑎𝑥× 𝐴 = 350.105× 652.𝜋

4 10

6 = 116082 𝑁

1.9 Bài tập 9

Cho 3 xy lanh thủy lực: Xylanh 1 có đường kính piston là 2cm

Xylanh 2 có đường kính piston là 4cm

Xylanh 3 có đường kính piston là 5cm

Cả 3 xylanh cùng chịu tải trọng 1000N, khi điều khiển van phân phối cho dầu từ

bơm vào xylanh Cho mất mát trên đường ống là bằng không và mất mát áp suất tại

van phân phối là 2 bar Tính:

1 Chỉnh van tràn ở áp suất bao nhiêu thì cả ba piston đều nâng được vật nặng

1000N

2 Cần piston nào chạy lên đầu tiên và cần piston nào chạy lên cuối cùng

Giải:

1 Áp suất để nâng vật tại xylanh 1 là:

1 1

1 2 2

1

1

1000

3183099 31,8

.0, 02

4

4

F F

p Pa bar

D

A  

= = = = 

Áp suất để nâng vật tại xylanh 2 là:

2 2

2 2 2

2

2

1000

795775 8, 0

.0, 04

4

4

F F

p Pa bar

D

A  

= = = = 

Áp suất để nâng vật tại xylanh 3 là:

3 3

3 2 2

3

3

1000

509296 5,1

.0, 05

4 4

F F

p Pa bar

D

A  

= = = = 

Áp suất cần thiết để nâng vật tại xy lanh 1 là lớn nhất, suy ra áp suất van tràn cần

cài đặt để cả ba piston đều nâng được vật nặng 1000N là:

p = ( p1+ 2).110% = 33,8 bar

2 Cần piston chạy lên đầu tiên là piston 3 vì xylanh 3 cần áp suất nhỏ nhất để

nâng vật ( p3 = 5,1 bar)

Cần piston chạy lên cuối cùng là piston 1 vì xylanh 1 cần áp suất lớn nhất để nâng

vật ( p1 = 31,8 bar)

1.10 Bài tập 10

Cho một đoạn mạch gồm các van một chiều nối với nhau, hướng di chuyển của

dầu chảy từ A đến B, sự mất mát áp suất khi dầu chảy qua từng van được ký hiệu p

như hình vẽ Tính áp suất dầu tại B, C, D khi áp suất dầu tại A là 100bar Bỏ qua mất

mát áp suất trên ống dầu và đường kính ống mọi nơi là bằng nhau

Giải:

Áp suất tại đầu B: 𝑃𝐵 = 𝑃𝐴 − 𝑝𝑛ℎỏ = 100 − 1 = 99 𝑏𝑎𝑟

Áp suất tại đầu C: 𝑃𝐶 = 𝑃𝐵− 𝑝𝑛ℎỏ = 99 − 5 = 94 𝑏𝑎𝑟

Áp suất tại đầu D: 𝑃𝐷 = 𝑃𝐵 − 𝑃 = 94 − 1 − 3 = 90 𝑏𝑎𝑟

1.11 Bài tập 11

Một xy lanh phải thực hiện một lực đẩy là 100kN trong quá trình duỗi và lực đẩy

trong quá trình co lại là 10kN Vận tốc khi lùi lại là 5m/phút Giả sử rằng áp suất lớn

nhất trên bơm là 160bar và tổn thất áp suất trên các thiết bị được cho như sau:

Bộ lọc  = p 3 bar

Van phân phối  = p 2 bar (cho mỗi dòng chất lỏng qua van)

Van tiết lưu  = p 10 bar

Van một chiều  = p 3 bar

Hãy xác định:

1 Kích thước của xy lanh (giả sử tỉ lệ diện tích ở piston là 2:1)

2 Áp suất do bơm tạo ra trong cả hai quá trình

Trong các trường hợp

a) Không có van tiết lưu

b) Tiết lưu đường dầu vào với vận tốc duỗi ra là 0,5m/phút

c) Tiết lưu đường ra với vận tốc duỗi ra là 0,5m/phút

Giải:

a) Không có van tiết lưu:

Áp suất lớn nhất tác động trên toàn diện tích piston (A – mm2):

p = 160 2 3 155 − − = bar

Áp suất trên phần vành khăn (a – mm2) là 2 bar gây nên áp suất 1 bar trên phần

diện tích toàn phần diện tích toàn phần của piston, vậy áp suất lơn nhất thực tế tác động

lên phần diện tích A là:

pmax = 155 1 154 − = bar

Diện tích

3

2

5

100.10

0, 00649

154.10

max

F

A m

p

= = =

Đường kính piston = A .4.1000  = 0, 0909 m = 90,9 mm

Chọn đường kính piston và trục theo tiêu chuẩn: D = 100 mm, d = 70 mm

Vậy A = 7,85.105 m2; a = 4.105 m2

Lưu lượng cần khi vận tốc lùi là 5 m/phút:

3

.a 5.4.10 20 /

Q = v = − = l ph

Vì không có van tiết lưu nên:

20 /

extend retract

Q = Q = l ph

Vận tốc tiến:

3

3

20.10

2,55 /

7,85.10

Q

V m ph

A

−

−

= = =

Áp suất để tiến tại xylanh là:

3

6 2

1

1 3

100.10

12, 7.10 / m 127

7,85.10

F

p N bar

A −

= = = =

Áp suất để lùi tại xilanh là:

3

6 2

2

2 3

10.10

2,5.10 / m 25

4.10

F

p N bar

a −

= = = =

Áp suất tại bơm trong hành trình tiến xylanh:

- Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng B qua T là 2.1/2 = 1 bar

- Áp suất tại xylanh = 127 bar

- Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng P đến A là 2 bar

- Tổn áp qua bộ lọc là 3 bar

- Vậy áp suất tổng tại bơm cho hành trình tiến là:

127 1 2 3 133

p extend

p − = + + + = bar

Áp suất tại bơm trong hành trình lùi xylanh:

- Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng A qua T là 2.2 = 4 bar

- Áp suất tại xylanh = 25 bar

- Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng P đến B là 2 bar

- Tổn áp qua bộ lọc là 3 bar

- Vậy áp suất tổng tại bơm cho hành trình tiến là:

pp retract− = 25 4 2 3 + + + = 34 bar

b) Tiết lưu đường dầu vào với vận tốc duỗi ra là 0,5m/phút

Từ TH1, ta có các thông số sau:

D = 100 mm, d = 70 mm

A = 7,85.105 m2, a = 4.105 m2

Áp suất gây ra bởi tải khi tiến = 127 bar

Áp suất gây ra bởi tải khi lùi = 25 bar

Lưu lượng bơm = 20 l/ph

Lưu lượng cần cho quá trình tiến xylanh = 7,85.10-3.0,5 = 3,93 l/ph

Áp suất yêu cầu tại bơm trong quá trình lùi:

pp retract− = 25 2.2 2.3 2 + + + = 40 bar

Áp suất tại bơm trong quá trình tiến:

pp extend− = 127 2.1 / 2 10 2 3 143 + + + + = bar

Áp suất cài đặt tại van an toàn là: 143 + 10% = 157 bar

Áp suất này gần áp suất lớn nhất tại bơm, trong thực tế phải chọn bơm có công

suất cao hơn, áp suất có thể đạt 210 bar hay sử dụng xylanh tiêu chuẩn lớn hơn Trong

trường hợp tiếp theo, áp suất làm việc thấp hơn nhưng có lưu lượng lớn hơn

Vậy bây giờ van lưu lượng đã cho thấy tính chất khi mà xylanh trong hành trình

tiến, lưu lượng dư sẽ tràn qua van an toàn

c) Tiết lưu đường ra với vận tốc duỗi ra là 0,5m/phút

Từ TH1, ta có các thông số sau:

D = 100 mm, d = 70 mm

A = 7,85.105 m2, a = 4.105 m2

Áp suất gây ra bởi tải khi tiến = 127 bar

Áp suất gây ra bởi tải khi lùi = 25 bar

Lưu lượng bơm = 20 l/ph

Lưu lượng cần cho quá trình tiến xylanh = 3,93 l/ph

Áp suất yêu cầu tại bơm trong quá trình lùi:

pp retract− = 25 2.2 3 2 3 + + + + = 37 bar

Áp suất tại bơm trong quá trình tiến:

pp extend− = 127 + 2.1 / 2 10.1 / 2 2 3 138 + + + = bar

Áp suất cài đặt tại van an toàn là: 138 + 10% = 152 bar

1.12 Bài tập 12

Một vật có khối lượng là 2000kg phải được gia tốc theo phương nghiêng 300 đến

vận tốc là 1m/s trong khoảng cách 50mm Hệ số ma sát giữa tải và bề mặt làm việc là

0,15 Tính đường kính piston cần thiết để gia tốc vật nặng trên nếu áp suất tối đa ở cửa

vào xylanh là 100bar Giả sử rằng tổn thất áp suất tại piston là 5bar và áp suất ở cửa ra

của xylanh là 4 bar và tỉ lệ diện tích tại tiết diện piston là 2:1

Giải:

Gia tốc của vật là:

2 2

2

0 1

10 /

2 2.0, 05

v v

a m s

s

−

= = =

Lực ma sát tác dụng lên vật:

2000.9,81 30 0,15o 2548, 7

ms

F = N  = M g cos   = cos = N

Áp dụng định luật II Newton cho vật, ta có:

.

ms

F − F − P sin  = Ma

=> F = Fms + P sin  + Ma

= 2548, 7 2000.9,81 + sin 30o + 2000.10 = 32358, 7 N

Áp suất tại ngõ vào thực: p1 = 100 5 95 − = bar

Áp dụng định luật II Newton cho piston, ta có:

1. 2.

p A − p a = F

<=> 1. 2.

2

A

p A − p = F

<=>

3 2 2

5 5

1 2

32358, 7

3, 47943.10 3479, 43

1 1

95.10 4.10

2 2

F

A m mm

p p

−

= = = =

− −

Đường kính piston:

4 4.3479, 43

66,56

A

D mm

 

= = =

4 4.3479, 43

47, 06

.2

a

d mm

 

= = =

Chọn đường kính piston theo tiêu chuẩn D = 80 mm, d = 56 mm

1.13 Bài tập 13

Cho mạch thuỷ lực như sơ đồ Xy lanh có đường kính piston là 100mm và đường

kính cần là 70mm Tải trọng tối đa tại cần piston là 2000N Giả sử tổn thất áp suất tại

van phân phối là 4 bar, tổn thất áp suất tại piston là 5bar Tính áp suất cài đặt tại van

an toàn

Giải:

Gọi áp suất cài đặt tại van an toàn là p bar

Áp suất tại cửa dầu ra của xylanh cũng là p bar

Áp suất lớn nhất tại xylanh là p – 4 – 5 bar

Cân bằng lực ở piston, ta có:

1. 2.

p A − p a = F

<=> 2 ( 2 2)

5 5 .

( 4 5).10 10 2000

4 4

D d

D

p  p  −

− − − =

<=> p = 23,56 bar

Vậy áp suất cài đặt tại van tràn là p = 23,56 10%.23,56 + = 25,92 bar

II CHƯƠNG 2: KHÍ NÉN

2.1 Bài tập 1

Một bình chứa không khí có thể tích 6m3 phải được nạp đầy với không khí nén

để đạt áp suất tối đalà 900kPa (9bar) Tính thể tích của lượng không khí tự do của khí

quyển được máy nén khí bơm vào bình chứa (Cho áp suất khí quyển là 1,013bar)

Giải:

1 1 2 2

p V = p V

=>

3

1 1

2

2

9, 6

53, 3 ( )

1, 013

p V

V m

p

= = =

2.2 Bài tập 2

Một cơ cấu dẫn động bằng khí nén tác dụng kép được dùng để kẹp chi tiết trong

một máy cắt kim loại Cơ cấu dẫn động có đường kính piston 125mm Lực kẹp tính

toán theo yêu cầu là 6000N Áp suất tối thiểu của hệ thống để đạt được lực kẹp này là

bao nhiêu? Cho biết rằng mất mát do ma sát là 5%

Giải:

Áp suất tối thiểu của hệ thống để đạt được lực kẹp 6000N:

2 3 2

4 4.6000

488923 ( )

.(125.10 )

F F

p Pa

A  d  −

= = = =

Vì mất mát do ma sát là 5% nên áp suất tối thiểu của hệ thống để đạt được lực

kẹp trên thực tế là: 488923

514656 ( ) 5,15 (bar)

95% 95%

p

p = = = Pa 

2.3 Bài tập 3

Hãy tính lực đẩy ra và co vào đối với một cơ cấu dẫn động tuyến tính tác dụng

kép, có đường kính piston là 100mm và đường kính cần là 25mm Áp suất tối thiểu

của hệ thống là 500kPa (5bar) Cho biết mất mát do ma sát bên trong là 12% so với lực

đẩy lý thuyết

Giải:

Lực đẩy ra:

2

1 1 1

2 6

3

.(100 12)% 88% 88%

4

.100 10

500.10 88% 3456 ( )

4

tt lt

D

F F p A p

N



 −

= − = =

= =

Lực co vào:

2 2

2 2 2

2 2 6

3

( )

.(100 12)% 88% 88%

4

.(100 25 ).10

500.10 88% 3240 ( )

4

tt lt

D d

F F p A p

N



 −

−

= − = =

−

= =

2.4 Bài tập 4

Một cơ cấu dẫn động tuyến tính bằng khí nén phải nâng chậm một bệ đỡ với tải

trọng đặt bên trên Bệ đỡ và tải trọng có khối lượng là 660kg Áp suất tối thiểu của hệ

thống được điều chỉnh trên van giảm áp của bộ phận cung cấp không khí là 600kPa

Mất mát do ma sát bên trong là 12% Tính toán và chọn xy lanh đủ khả năng nâng tải

(Bỏ qua lực quán tính)

Giải:

Lực đẩy thực tế của xi lanh để nâng tải:

2

.88 88% 88%

tt lt

F =F = pA = p D

Đường kính tối thiểu của xi lanh đủ để nâng tải:

3

4 4 4.660.9,81

0,12495 (m)

.88% 88% 600.10 88%

tt

F mg

D

p p 

  = = =

Như vậy, ta chọn đường kính xi lanh theo tiêu chuẩn là 125mm

2.5 Bài tập 5

Một cơ cấu dẫn động tuyến tính bằng khí nén phải đẩy những kiện hàng lên một

cầu dốc để đưa vào băng chuyền phân loại Đoạn dốc có độ nghiêng là 500 Hệ số ma

sát là 0,1 và khối lượng của kiện hàng là 130kg Cơ cấu được giảm chấn bằng khí nén

với khoảng hành trình giảm chấn là 0,028m, gia tốc của khối lượng phải xảy ra trong

khoảng hành trình giảm chấn và phải đạt đến tốc độ ổn định là 0,5m/s Áp suất tối thiểu

của hệ thống là 6bar Hãy tính:

1 Lực đẩy tổng cộng của tất cả các ngoại lực tác dụng lên cơ cấu

2 Đường kính piston đối với hành trình duỗi ra nếu mất mát bên trong do ma sát

là 12%

Giải:

50 ; o 0,1; m 130 (kg); v 0, 5 (m s/ ); s 0, 028 ( )m

 =  = = = =

cos

ms

F =mg ;P x =mgsin;

2

2

a

v

F ma m

s

= =