Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC CỦA CẦN TRỤC ỐNG LỒNG DI CHUYỂN BÁNH LỐP Áp suất làm việc của dầu: p = 32 Mpa. Tải trọng hàng nâng G = 48 Tấn. SVTH : MSSV : LỚP : NHÓM : GVHD : Đà nẵng 2021 MỤC LỤC I, Giới thiệu chung về xe cần trục bánh lốp : 3 1.Định nghĩa : 3 2. Cấu tạo : 3 3. Ưu điểm: 3 4, Nhược điểm: 3 5, Phạm vi sử dụng : 4 6, Nguyên lý hoạt động : 4 II, Chọn máy mẫu : KATO NK500Ev 4 1 , Các thông số kỹ thuật: 4 2. Xây dựng sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực : 5 2.1. Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế ( bản vẽ A3 ) 5 2.2. Nguyên lý làm việc của mạch thủy lực : 6 III , Tính toán thiết kế hệ thống truyền động thủy lực 8 1. Các thông số cơ bản: 8 2. Tính toán xilanh thủy lực: 10 2.1. Tính các lực tác dụng: 10 2.2. Tính chọn xilanh: 11 3. Tính toán động cơ thủy lực quay toa: 13 4. Tính bơm thủy lực: 16 4.1. Tính lưu lượng, công suất: 16 4.2. Tính toán đường ống: 18 IV. Tính toán van an toàn : 24 1. Tính van: 24 2. Nguyên lý hoạt động : 25 3.Ưu nhược điểm của van an toàn nút côn tác động trực tiếp : 25 V. ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA THIẾT KẾ 26 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 I, Giới thiệu chung về xe cần trục bánh lốp : 1.Định nghĩa : Xe cẩu bánh lốp là loại xe cẩu có một bộ phận di chuyển là một bánh xe làm bằng lốp cao su được thiết kế phục vụ các hoạt động nâng và di chuyển. Bên cạnh đó, cẩu bán lốp còn có thêm chân chống để giúp giữ thăng bằng và đảm bảo sự ổn định cho cần cẩu khi nâng, dỡ hàng hóa.. 2. Cấu tạo : Xe cẩu bánh lốp gồm có các bộ phận chính như sau: Móc câu sử dụng để móc, giữ vật Dây cáp có tác dụng nâng hạ vật Cần cấu tạo là dàn không gian với các đoạn cần trung gian để thay đổi chiều dài Hệ thống nâng cần Chân tựa Thiết bị tựa quay Buồng lái. Các cơ cấu chính của xe: Cơ cấu nâng hạ: để di chuyển hàng hóa theo phương thẳng đứng Cơ cấu thay đổi tầm với: để lấy hàng ở vị trí khác nhau, tăng hoặc giảm tầm với để nâng hàng Cơ cấu quay: để di chuyển hàng hóa đến nơi khác nhau Cơ cấu di chuyển: với hệ thống bánh lốp giúp xe hoạt động linh hoạt trên địa hình bằng phẳng và có thể di chuyển dễ dàng từ nơi này sang nơi khác với vận tốc cao. 3. Ưu điểm: Xe cẩu bánh lốp có thể nâng vật có tải trọng lớn Không gian làm việc rộng lớn Chiều cao nâng có thể lên tới 55m và tầm với đạt 38m Xe cẩu bánh lốp có thể di chuyển dễ dàng trên địa bàn thi công, tốc độ di chuyển nhanh và cơ động trong việc di chuyển. 4, Nhược điểm: Do cấu tạo bánh lốp nên so với cẩu bánh xích thì thiết bị này khó di chuyển trên các địa hình đồi dốc và bùn lầy. 5, Phạm vi sử dụng : Do dễ dàng di chuyển và hoạt động linh hoạt nên thường được sử dụng trong các công trường, công trình xây dựng công nghiệp. 6, Nguyên lý hoạt động : Khi nâng những vật có tải trọng lớn, phần chân tựa của máy được đặt chắc chắn trên mặt đất. Sau đó máy móc cần cẩu vào vật và cần trục hoạt động tương tự cẩu bánh xích. Thiết bị động lực của xe cẩu bánh lốp nằm trên phần quay bánh lốp nên đảm nhiệm chức năng dẫn động các chuyển động khác như nâng hạ cần, nâng hạ vật, khiến cần trục quay để đưa vật đến vị trí cần thiết. Khi vật đã được đưa lên cao nên cần thay đổi chiều dài của cần để tạo nên các đoạn trung gian nâng đỡ vật tốt hơn. II, Chọn máy mẫu : KATO NK500Ev 1 , Các thông số kỹ thuật: Tổng công suất của cẩu 220 KW Trọng lượng của xe 39.400 Kg Khả năng chứa nhiên liệu 300 lít Cấu trúc của hệ thống thủy lực công suất chất lỏng 650 lít Mức điện áp hoạt động của cẩu 24V Chiều cao nâng tối đa 43m Chiều cao nâng tối thiểu 15m Góc nâng tối đa 80° Tải trọng nâng tối đa 50,5 tấn Bán kính làm việc tối đa 31m Bán kính làm việc tối thiểu 3m Tốc độ xoay 2,4 rpm 2. Xây dựng sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực : 2.1. Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế ( bản vẽ A3 ) Hình 2 : Sơ đồ hệ thống thủy lực 1, thùng dầu – 2, lọc dầu – 3, bơm thủy lực – 4, van an toàn – 5, hệ thống làm mát dầu – 6, van phân phối kiểu 43 – 7, van tác dụng khóa lẫn – 8, van điều tốc – 9, xilanh nâng hạ cần – 10, xi lanh ống lồng – 11, động cơ thủy lực quay toa – 12, động cơ thủy lực kéo tời – 13, xi lanh chân chống – 14, van một chiều. Mô tả các thành phần thủy lực trong hệ thống: + 1 Thùng dầu : Để đựng lượng dầu cần thiết cho hoạt động của hệ thống. + 2 Lọc dầu: Lọc dầu được lắp ở đường xả của hệ thống, có tác dụng lọc sạch cặn bẩn do dầu và các thiết bị bên trong hệ thống hệ thống sinh ra. + 3 Bơm nguồn: Cung cấp áp suất và lưu lượng cho toàn bộ hệ thống thủy lực + 4 Van an toàn: Để đảm bảo áp suất của hệ thống không vượt quá giá trị cho phép, nhằm bảo vệ an toàn cho các thiết bị của hệ thống không bị phá hỏng và hệ thống làm việc đúng yêu cầu thiết kế. + 5 Cụm các thiết bị làm mát: Gồm có thiết bị làm mát mắc song song với một khóa. Thiết bị làm mát dùng để làm mát dầu của hệ thống, tránh trường hợp dầu quá nóng dẫn đến thay đổi tính chất của dầu hoặc dầu bị sôi => làm suất hiện bọt khí trong dầu => hệ thống làm việc không ổn định (có thể gây rung, giật…). Khóa có tác dụng cho dầu đi qua khi không cần làm mát, tránh tổn thất trên thiết bị làm mát. + 6 Van phân phối 43 (có các cửa A, B, T thông nhau): Có tác dụng điều khiển hoạt động của xi lanh từ đó cho phép ta nâng hạ tải một cách dễ . + 7 Van tác dụng khóa lẫn dùng để điều chỉnh dòng chảy đi theo 1 hướng . + 8 Cụm van điều tốc: điều chỉnh tốc độ của dòng chảy sao cho phù hợp với lưu lượng cần thiết của dầu lên bơm . 2.2. Nguyên lý làm việc của mạch thủy lực : Động cơ quay sẽ dẫn động bơm quay theo. Bơm 3 cung cấp dòng dầu làm việc có áp suất cao đi qua các van cơ cấu phân phối đến động cơ thủy lực kéo tời 12, xilanh nâng hạ cần 9, động cơ quay toa 11, xilanh ống lồng 10. Van an toàn kiểu tràn 4 luôn luôn có chất lỏng qua van để duy trì áp suất trong hệ thống luôn ở giá trị không đổi. Các bộ ổn định vận tốc nhằm bảo đảm động cơ thủy lực luôn được ổn định. Sau khi hoạt động đầu đi lại về qua lưới lọc dầu, sau đó về lại thùng. Van tác dụng khóa lẫn ở các hệ thống kéo tời, quay toa, xilanh nâng hạ cần và xilanh ống lồng nhằm chống trượt cho hệ thống. 2.2.1 Hệ thống kéo tời nâng hạ hàng: + Nâng hàng Động cơ điều kiển kéo tời 12 được điều kiển qua van phân phối 6 ở vị trí I. Dầu được đẩy từ bơm 3 qua van phân phối, qua van tác dụng khóa lẫn đến động cơ thủy lực kéo tời nâng hàng 12 . Sau đó từ động cơ thủy lực kéo tời về van điều tốc qua van tác dụng khóa lẫn 7 về lại van phân phối 6 , về hệ thống làm mát 5 về lại thùng dầu. + Hạ hàng Khi van phân phối ở vị trí III. Hành trình ngược lại so với vị trí I Khi van phân phối ở vị trí II động cơ thủy lực kéo tời không làm việc, dầu dầu từ bơm 3 qua van an toàn 4 qua hệ thống làm lạnh 5 về lại thùng. 2.2.2. Hệ thống động cơ thủy lực quay toa: +Quay toa theo chiều kim đồng hồ Được thực hiện khi van phân phối ở vị trí I. Dầu được đẩy từ bơm 3 đến vị trí I của van phân phối 6 đến động cơ quay toa 12 rồi từ động cơ quay toa về van điều tốc về lại van phân phối về hệ thống làm mát về lại thùng. + Quay toa ngược chiều kim đồng hồ. Khi van phân phối ở vị trí III. Hành trính ngược lại so với vị trí I + Khi van phân phối ở vị trí II. Động cơ thủy lực quay toa không làm việc. +Cụm van điều tốc được bố trí kiểm soát tốc độ quay toa. 2.2.3. Hệ thống xilanh ống lồng: + Khi tăng chiều dài cần: Điều khiển van phân phối 6 ở vị trí I. Dầu từ bơm 3 theo đường ống đến vị trí I ở van phân phối qua van tác dụng khóa lẫn 7 sau đó đến khoang dưới của xilanh 10. Dầu từ khoang xilanh về van điều tốc 8 qua van tác dụng khóa lẫn về van phân phối qua hệ thống làm mát 6 về thùng. Cụm van điều tốc được đặt ở đó giúp kiểm soát được tốc độ kéo dài cần cẩu. Van tác dụng khóa lẫn được bố trí để khắc phục tụt hàng khi van phân phối ở vị trí III + Khi thu gọn cần cẩu: Điều khiển van phân phối ở vị trí III. Thực hiện hành trình ngược lại sao với vị trí I. Lúc này xilanh thực hiện thu cần lại. +Van tác dụng khóa lẫn 7 được bố trí để khắc phục sự tụt hàng van phân phối ở vị trí III. + Dẩy con trỏ ở vị trí II piston xinh lanh ống lồng không làm việc, chiều dài cần cẩu được giữ nguyên. Dầu ở bơm 3 qua van phân phối về lại thùng qua van an toàn, hệ thống làm mát. 2.2.4 Hệ thống xi lanh nâng hạ cần: + Thực hiện nâng cần Điều khiển van phân phối 6 ở vị trí I. Dầu từ bơm 3 theo đường ống đến vị trí I ở van phân phối qua van tác dụng khóa lẫn 9c sau đó đến xilanh 9. Dầu từ khoang xilanh về van điều tốc qua van tác dụng khóa lẫn về van phân phối qua hệ thống làm mát 6 về thùng dầu. Cụm van điều tốc được đặt ở đó giúp kiểm soát được tốc độ nâng hạ cần. Van tác dụng khóa lẫn 7 được bố trí để khắc phục tụt hàng khi van phân phối ở vị trí III + Thực hiện hạ cần Điều khiển van phân phối ở vị trí III. Thực hiện hành trình ngược lại sao với vị trí I. Lúc này cặp piston xilanh thực hiện hạ cần. +Van tác dụng khóa lẫn 7 được bố trí để khắc phục sự tụt hàng van phân phối ở vị trí III. + Dẩy con trỏ ở vị trí II piston xinh lanh nâng hạ cần không làm việc, chiều cao nâng cần được giữ nguyên. Dầu ở bơm 3 qua van phân phối về lại thùng qua van an toàn, hệ thống làm mát.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG BỘ MƠN CƠ KỸ THUẬT ĐỒ ÁN MƠN HỌC TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI : TÍNH TỐN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC CỦA CẦN TRỤC ỐNG LỒNG DI CHUYỂN BÁNH LỐP Áp suất làm việc dầu: p = 32 Mpa Tải trọng hàng nâng G = 48 Tấn SVTH : MSSV : LỚP : NHÓM : GVHD : Đà nẵng 2021 MỤC LỤC I, Giới thiệu chung xe cần trục bánh lốp : 1.Định nghĩa : Cấu tạo : .3 Ưu điểm: .3 4, Nhược điểm: .3 5, Phạm vi sử dụng : 6, Nguyên lý hoạt động : II, Chọn máy mẫu : KATO NK500E-v , Các thông số kỹ thuật: .4 Xây dựng sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực : 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế ( vẽ A3 ) 2.2 Nguyên lý làm việc mạch thủy lực : III , Tính tốn thiết kế hệ thống truyền động thủy lực Các thông số bản: Tính tốn xilanh thủy lực: 10 2.1 Tính lực tác dụng: .10 2.2 Tính chọn xilanh: .11 Tính tốn động thủy lực quay toa: 13 Tính bơm thủy lực: 16 4.1 Tính lưu lượng, cơng suất: 16 4.2 Tính tốn đường ống: 18 IV Tính tốn van an tồn : 24 Tính van: 24 Nguyên lý hoạt động : 25 3.Ưu nhược điểm van an tồn nút tác động trực tiếp : 25 V ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ - KĨ THUẬT CỦA THIẾT KẾ 26 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO .26 I, Giới thiệu chung xe cần trục bánh lốp : 1.Định nghĩa : Xe cẩu bánh lốp loại xe cẩu có phận di chuyển bánh xe làm lốp cao su thiết kế phục vụ hoạt động nâng di chuyển Bên cạnh đó, cẩu bán lốp cịn có thêm chân chống để giúp giữ thăng đảm bảo ổn định cho cần cẩu nâng, dỡ hàng hóa Cấu tạo : Xe cẩu bánh lốp gồm có phận sau: Móc câu sử dụng để móc, giữ vật Dây cáp có tác dụng nâng hạ vật Cần cấu tạo dàn không gian với đoạn cần trung gian để thay đổi chiều dài Hệ thống nâng cần Chân tựa Thiết bị tựa quay Buồng lái Các cấu xe: Cơ cấu nâng hạ: để di chuyển hàng hóa theo phương thẳng đứng Cơ cấu thay đổi tầm với: để lấy hàng vị trí khác nhau, tăng giảm tầm với để nâng hàng Cơ cấu quay: để di chuyển hàng hóa đến nơi khác Cơ cấu di chuyển: với hệ thống bánh lốp giúp xe hoạt động linh hoạt địa hình phẳng di chuyển dễ dàng từ nơi sang nơi khác với vận tốc cao Ưu điểm: Xe cẩu bánh lốp nâng vật có tải trọng lớn Khơng gian làm việc rộng lớn Chiều cao nâng lên tới 55m tầm với đạt 38m Xe cẩu bánh lốp di chuyển dễ dàng địa bàn thi công, tốc độ di chuyển nhanh động việc di chuyển 4, Nhược điểm: Do cấu tạo bánh lốp nên so với cẩu bánh xích thiết bị khó di chuyển địa hình đồi dốc bùn lầy 5, Phạm vi sử dụng : Do dễ dàng di chuyển hoạt động linh hoạt nên thường sử dụng công trường, cơng trình xây dựng cơng nghiệp 6, Ngun lý hoạt động : Khi nâng vật có tải trọng lớn, phần chân tựa máy đặt chắn mặt đất Sau máy móc cần cẩu vào vật cần trục hoạt động tương tự cẩu bánh xích Thiết bị động lực xe cẩu bánh lốp nằm phần quay bánh lốp nên đảm nhiệm chức dẫn động chuyển động khác nâng hạ cần, nâng hạ vật, khiến cần trục quay để đưa vật đến vị trí cần thiết Khi vật đưa lên cao nên cần thay đổi chiều dài cần để tạo nên đoạn trung gian nâng đỡ vật tốt II, Chọn máy mẫu : KATO NK500E-v , Các thông số kỹ thuật: 220 KW Tổng công suất cẩu Trọng lượng xe 39.400 Kg Khả chứa nhiên liệu 300 lít Cấu trúc hệ thống thủy lực cơng 650 lít suất chất lỏng Mức điện áp hoạt động cẩu 24V 43m Chiều cao nâng tối đa Chiều cao nâng tối thiểu 15m Góc nâng tối đa 80 Tải trọng nâng tối đa 50,5 Bán kính làm việc tối đa 31m Bán kính làm việc tối thiểu 3m Tốc độ xoay 2,4 rpm Xây dựng sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực : 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế ( vẽ A3 ) Hình : Sơ đồ hệ thống thủy lực 1, thùng dầu – 2, lọc dầu – 3, bơm thủy lực – 4, van an toàn – 5, hệ thống làm mát dầu – 6, van phân phối kiểu 4/3 – 7, van tác dụng khóa lẫn – 8, van điều tốc – 9, xilanh nâng hạ cần – 10, xi lanh ống lồng – 11, động thủy lực quay toa – 12, động thủy lực kéo tời – 13, xi lanh chân chống – 14, van chiều * Mô tả thành phần thủy lực hệ thống: + 1- Thùng dầu : Để đựng lượng dầu cần thiết cho hoạt động hệ thống + 2- Lọc dầu: Lọc dầu lắp đường xả hệ thống, có tác dụng lọc cặn bẩn dầu thiết bị bên hệ thống hệ thống sinh + 3- Bơm nguồn: Cung cấp áp suất lưu lượng cho toàn hệ thống thủy lực + 4- Van an toàn: Để đảm bảo áp suất hệ thống không vượt giá trị cho phép, nhằm bảo vệ an toàn cho thiết bị hệ thống không bị phá hỏng hệ thống làm việc yêu cầu thiết kế + 5- Cụm thiết bị làm mát: Gồm có thiết bị làm mát mắc song song với khóa Thiết bị làm mát dùng để làm mát dầu hệ thống, tránh trường hợp dầu q nóng dẫn đến thay đổi tính chất dầu dầu bị sôi => làm suất bọt khí dầu => hệ thống làm việc khơng ổn định (có thể gây rung, giật…) Khóa có tác dụng cho dầu qua không cần làm mát, tránh tổn thất thiết bị làm mát + 6- Van phân phối 4/3 (có cửa A, B, T thơng nhau): Có tác dụng điều khiển hoạt động xi lanh từ cho phép ta nâng hạ tải cách dễ + 7- Van tác dụng khóa lẫn dùng để điều chỉnh dòng chảy theo hướng + 8- Cụm van điều tốc: điều chỉnh tốc độ dòng chảy cho phù hợp với lưu lượng cần thiết dầu lên bơm 2.2 Nguyên lý làm việc mạch thủy lực : Động quay dẫn động bơm quay theo Bơm cung cấp dịng dầu làm việc có áp suất cao qua van cấu phân phối đến động thủy lực kéo tời 12, xilanh nâng hạ cần 9, động quay toa 11, xilanh ống lồng 10 Van an tồn kiểu tràn ln ln có chất lỏng qua van để trì áp suất hệ thống giá trị không đổi Các ổn định vận tốc nhằm bảo đảm động thủy lực ổn định Sau hoạt động đầu lại qua lưới lọc dầu, sau lại thùng Van tác dụng khóa lẫn hệ thống kéo tời, quay toa, xilanh nâng hạ cần xilanh ống lồng nhằm chống trượt cho hệ thống 2.2.1 Hệ thống kéo tời nâng hạ hàng: + Nâng hàng Động điều kiển kéo tời 12 điều kiển qua van phân phối vị trí I Dầu đẩy từ bơm qua van phân phối, qua van tác dụng khóa lẫn đến động thủy lực kéo tời nâng hàng 12 Sau từ động thủy lực kéo tời van điều tốc qua van tác dụng khóa lẫn lại van phân phối , hệ thống làm mát lại thùng dầu + Hạ hàng Khi van phân phối vị trí III Hành trình ngược lại so với vị trí I Khi van phân phối vị trí II động thủy lực kéo tời không làm việc, dầu dầu từ bơm qua van an toàn qua hệ thống làm lạnh lại thùng 2.2.2 Hệ thống động thủy lực quay toa: +Quay toa theo chiều kim đồng hồ Được thực van phân phối vị trí I Dầu đẩy từ bơm đến vị trí I van phân phối đến động quay toa 12 từ động quay toa van điều tốc lại van phân phối hệ thống làm mát lại thùng + Quay toa ngược chiều kim đồng hồ Khi van phân phối vị trí III Hành trính ngược lại so với vị trí I + Khi van phân phối vị trí II Động thủy lực quay toa khơng làm việc +Cụm van điều tốc bố trí kiểm soát tốc độ quay toa 2.2.3 Hệ thống xilanh ống lồng: + Khi tăng chiều dài cần: Điều khiển van phân phối vị trí I Dầu từ bơm theo đường ống đến vị trí I van phân phối qua van tác dụng khóa lẫn sau đến khoang xilanh 10 Dầu từ khoang xilanh van điều tốc qua van tác dụng khóa lẫn van phân phối qua hệ thống làm mát thùng Cụm van điều tốc đặt giúp kiểm sốt tốc độ kéo dài cần cẩu Van tác dụng khóa lẫn bố trí để khắc phục tụt hàng van phân phối vị trí III + Khi thu gọn cần cẩu: Điều khiển van phân phối vị trí III Thực hành trình ngược lại với vị trí I Lúc xilanh thực thu cần lại +Van tác dụng khóa lẫn bố trí để khắc phục tụt hàng van phân phối vị trí III + Dẩy trỏ vị trí II piston xinh lanh ống lồng không làm việc, chiều dài cần cẩu giữ nguyên Dầu bơm qua van phân phối lại thùng qua van an toàn, hệ thống làm mát 2.2.4 Hệ thống xi lanh nâng hạ cần: + Thực nâng cần Điều khiển van phân phối vị trí I Dầu từ bơm theo đường ống đến vị trí I van phân phối qua van tác dụng khóa lẫn 9c sau đến xilanh Dầu từ khoang xilanh van điều tốc qua van tác dụng khóa lẫn van phân phối qua hệ thống làm mát thùng dầu Cụm van điều tốc đặt giúp kiểm soát tốc độ nâng hạ cần Van tác dụng khóa lẫn bố trí để khắc phục tụt hàng van phân phối vị trí III + Thực hạ cần Điều khiển van phân phối vị trí III Thực hành trình ngược lại với vị trí I Lúc cặp piston xilanh thực hạ cần +Van tác dụng khóa lẫn bố trí để khắc phục tụt hàng van phân phối vị trí III + Dẩy trỏ vị trí II piston xinh lanh nâng hạ cần khơng làm việc, chiều cao nâng cần giữ nguyên Dầu bơm qua van phân phối lại thùng qua van an toàn, hệ thống làm mát III , Tính tốn thiết kế hệ thống truyền động thủy lực Các thông số bản: Tải trọng nâng đề tài cho: 48 Áp suất dầu làm việc: 32 Mpa Hành trình piston cần chính: 11m Vận tốc trung bình piston duỗi cần: v =0.1 m/s Hành trình piston nâng/ hạ cần: 4.5m Vận tốc trung bình piston nâng hạ cần: v = 0.065 m/s Đối trọng cố định: 4.6 Trọng lượng móc cẩu chính: 610 kg Trọng lượng móc cẩu phụ: 90 kg Trọng lượng tổng cụm xi lanh ống lồng: Bán kính làm việc theo tải trọng cẩu KATO NK 500 Ev Độ cao cho phép cần: H= 11,2 m Góc quay cần = Cos-1() = 65 Góc nâng cần làm việc với tải trọng 50 tấn: 81≤≤65 Hiệu suất lưu lượng động cơ: 0.97 Hiệu suất lưu lượng bơm: 0.87 10 Lực tác dụng lên cần đạt cực đại góc nâng hàng đạt cực đại = 80 Tính lực tác dụng: F1= (P + Pc) *g*cos(10) F1 = ( 48000 + 3000)*9.81* cos(10) = 492710 (N) b Tính lực tác dụng lên xi lanh nâng hạ: Ta có lực tác dụng lên xilanh lớn góc nâng vị trí 65 độ Mo = M N2 – MP – MPc = N2*2,4 - Pc*g*2,2 – P*g*4,73 = N2 = (3000*9,81*2,2 + 48000*9,81*4,73)/2,4 = 955004 (N) 2.2 Tính chọn xilanh: a) Tính chọn xilanh cần chính: Tính lực tác dụng lên cụm xilanh Ta có phương trình cân lực : P1.A1 – P2.A2 – Fmsp – Fmsc – Ft – Fqt = Trong đó: P1,A1: áp suất,diện tích buồng làm việc phía xilanh 12 P2,A2: áp suất,diện tích buồng làm việc phía xilanh Fmsp: lực ma sát dầu piston thành xilanh Fqt: lực quán tính Fmsc : lực ma sát cần piston cổ xilanh Ft: lực tác dụng lên xilanh cần Bỏ qua Fmsc, Fqt, Fmsp ta có P1.A1- P2.A2 – Ft = Với Ft = F1/ ηck P1. – P2..() = Chọn áp suất P2 = 1at 32.106 – 1.104..() = 492710/0,95 Chọn tỉ số d/D = 0,7 theo bảng 32.106 - 1.104..() = 492709 D = 0,143m = 143mm Theo TCVN 1977 chọn xilanh có D = 160mm , d = 125mm (xilanh SC160x125) p S= 43*0.6 = 25,8 Khối hàng hình vng: có chiều rộng: 7m chiều dài 7m=>S= 7*7=49 khoảng cách từ trọng tâm bề mặt chịu gió đến tâm quay máy Khoảng cách từ trọng tâm khối hàng đến mâm quay : 2m Khoảng cách tâm cần trục đến tâm quay : 0,5 m n : số vòng quay 2v/p = 0.0014* = 0,0014*(49*23*22 + 25,8*0,53*22 ) = 2,213 Nm Tính momen lực quán tính =* Nm Trong gia tốc gốc khởi động(hãm), = = = 0.2 rad/ t- thời gian sinh gia tốc quay, t = s g gia tốc trọng trường (9.8 m/) trọng lượng phần tử quay thứ I, N Trọng lượng cần 5000*9.8 = 49000 N 15 Trọng lượng đối trọng G= 4600*9.8=45080 N Trọng lượng Cab điều khiển G = 80*9.8 =784 N Trọng lượng hàng nâng, G = 48000*9.8=470400 N bán kính phần tử quay tương ứng, Bán kính cần trục: sin 50˚*43 = 32,93 m Bán kính Cab điều khiển 2.3 m Bán kính đối trọng 2.5m Bán kính nâng hàng 32,93 m = = 11500314,6 Nm Tổng momen cản tác dụng lên động quay toa Mct = Mms + Mg + Mqt = 862,4 + 2,213 + 11500314,6 = 11501179,2 Nm Chọn tỷ số truyền động i = 30, hiệu suất: = 0.98 = 0.95 =1 Số vòng quay trục động quay toa n= i.2 = 30.2 = 60 v/p Momen lý thuyết động thủy lực Mlt = = = 195598,29 Nm Lưu lượng riêng động qlt = = = 0,04 m3/vòng = 0,04.60/60 = 0,04 m3/s Lưu lượng thực động Q = qlt.ndc = 0,04.0,98= 0,0392 v/s =2,35 v/p Công suất thủy lực N = P.Q = 32.106.0,0392 = 1254400 W Công suất động thủy lực N=* = 1254400.0,98.0,95.1 = 1167846,4 W 16 Chọn Mô tơ thủy lực piston hướng trục A6VM-60 Có thơng số Áp suất lam việc tối đa 50 Mpa Tốc độ làm việc tối đa 8.400 v/p Lưu lượng riêng – 62 cc/v Tính bơm thủy lực: Để tính tiết diện đường ống phải vào vận tốc đường dầu Thông thường, chọn đường ống ta phải đảm bảo tổn thất đường ống nhỏ vừa phải kinh tế Nếu nhỏ tổn thất lớn lớn tổn thất khơng kinh tế, ta phải cân nhắc lựa chọn cho phù hợp Thông thường, hệ thống thủy lực nói chung vận tốc đường dầu đoạn đường đường ống hệ thống chọn sau: - Đường ống hút: v1 = 0.5 1.5 m/s - Đường ống đẩy: v2 = m/s (Chọn v2=7 m/s) - Đường ống hồi: v3 = 0.5 1.5 m/s 4.1 Tính lưu lượng, cơng suất: Bỏ qua tổn thất rị rỉ xilanh Ta có: vận tốc trung bình xilanh cần chính: 0,1 m/s Vận tốc trung bình xilanh nâng hạ: 0,065 m/s Lưu lượng vào xi lanh cần Cơng suất xilanh cần Lưu lượng vào xilanh nâng hạ cần Công suất xilanh nâng hạ cần Lưu lượng lí thuyết bơm tối thiểu để cung cấp cho hệ thống : 17 Cơng suất lí thuyết bơm tối thiểu để cung cấp cho hệ thống : Trong thực tế lưu lượng thực bơm thường có tổn thất dầu thơng qua hiệu suất thể tích, tổn thất cơng suất thơng qua hiệu suất khí Lưu lượng cần thiết bơm cấp cho hệ thống QBct QBlt QBlt Q QD QB Qd Với : :là hiệu suất lưu lượng (thể tích) hệ thống :là hiệu suất lưu lượng (thể tích) động thuỷ lực :là hiệu suất lưu lượng (thể tích) bơm :là hiệu suất lưu lượng (thể tích) hệ thống đường ống Cơng suất cần thiết bơm cung cấp cho hệ thống 4.2 Tính tốn đường ống: Áp suất làm việc hệ thống thủy lực: 32 Mpa = 32.10,2 = 326,4 Kg/cm2 Vì hệ thống thủy lực đường ống có ( l/d> 100 ) P = 326,4.40% = 130,56 Kg/cm2 Chọn dầu thủy lực cho hệ thống Chọn dầu cơng nghiệp 50 có Độ nhớt động học 50 = 58.10-6 m2/s Khối lượng riêng = 980 kg/m3 Nhiệt độ bắt lửa T = 200 C Nhiệt độ đông đặc T = -20 C 18 ( trang 21- Truyền dẫn thủy lực chế tạo máy – Trần Dỗn Đỉnh ) Ta có cơng thức tính tốn lưu lượng Q ( trang 31 - Truyền dẫn thủy lực chế tạo máy – Trần Doãn Đỉnh ) Trong d đường kính ống dẫn v vận tốc dòng chảy đường ống: - Đường ống hút: v1 = 0.5 1.5 m/s - Đường ống đẩy: v2 = m/s (Chọn v2=7 m/s) - Đường ống hồi: v3 = 0.5 1.5 m/s Từ cơng thức ta có cơng thức tính đường kính đường ống (m) Xác định đường ống hút Chọn vận tốc đường ống hút m/s Ta có = 0,081 m = 81mm Ta có số Reynolds Re = = = 1396,552 Trong vo vận tốc đường ống hút m/s độ nhớt động học = 58.10-6 m2/s Hệ số Re = 1396,552 < 2300 nên dòng chảy ống dịng chảy tầng Ta có hệ số cản ma sát = = 0,0458 Xác định đường ống đẩy hệ thống Chọn vận tốc đường ống đẩy m/s Với Q = Đường kính đường ống đẩy 19 = 0,03 m = 30mm Ta có số Reynolds Re = = = 3620,69 Trong vo vận tốc đường ống đẩy m/s độ nhớt động học = 58.10-6 m2/s Hệ số Re = 3620,69> 2300 nên dòng chảy ống dòng chảy rối Ta có hệ số cản ma sát = 0,3416.Re-0,25 = 0,044 Xác định đường ống đẩy xilanh cần Chọn vận tốc đường ống đẩy m/s Với Q = Đường kính đường ống đẩy = 0,019 m = 19mm Ta có số Reynolds Re = = = 2293,103 Xác định đường ống đẩy xilanh nâng hạ cần Chọn vận tốc đường ống đẩy m/s Với Q = Đường kính đường ống đẩy = 0,019 m = 19mm Ta có số Reynolds Re = = = 2293,103 Trong vo vận tốc đường ống đẩy m/s độ nhớt động học = 58.10-6 m2/s 20 ... tích) hệ thống đường ống Công suất cần thiết bơm cung cấp cho hệ thống 4.2 Tính tốn đường ống: Áp suất làm việc hệ thống thủy lực: 32 Mpa = 32.10,2 = 326,4 Kg/cm2 Vì hệ thống thủy lực đường ống. .. toàn hệ thống thủy lực + 4- Van an toàn: Để đảm bảo áp suất hệ thống không vượt giá trị cho phép, nhằm bảo vệ an toàn cho thiết bị hệ thống không bị phá hỏng hệ thống làm việc yêu cầu thiết kế +. .. dựng sơ đồ hệ thống truyền động thủy lực : 2.1 Sơ đồ mạch thủy lực thiết kế ( vẽ A3 ) Hình : Sơ đồ hệ thống thủy lực 1, thùng dầu – 2, lọc dầu – 3, bơm thủy lực – 4, van an toàn – 5, hệ thống làm
