máy ép thuỷ lực dẫn động tăng áp và hiệu suất của hệ thống thuỷ lực máy ép
4.1. Các loại thiết bị máy ép thuỷ lực
Trong các máy ép thuỷ lực dẫn động có tăng áp, bộ phận tạo chất lỏng áp suất cao gọi là bộ tăng áp.
Các bộ tăng áp có thể chia làm hai loại chính: loại khí - thuỷ lực và loại cơ khí. Sơ đồ máy ép thuỷ lực có bộ tăng áp thuỷ lực đ−ợc trình bày ở hình 4-1. Kiểu máy này có hiệu suất rất thấp (≈ 2%), nên ít đ−ợc sử dụng, hiện nay đã ngừng sản suất loại máy này.
Hình 4-1. Máy ép hơi - thuỷ lực
1-6. van; 7. van tràn; 8. van con tr−ợt; 9. thùng chứa; 10. thùng bơm; 11. bộ tăng áp hơi thuỷ lực; 12. bộ điều khiển chứa van phân phối; 13. hộp phân phối
Trong các cụm tăng áp khí, dẫn động máy ép rèn thuỷ lực tăng áp có trục khuỷu đ−ợc sử dụng rộng rãi nhất - đó là tăng áp một xi lanh tác động trực tiếp không có van. Thể tích chất lỏng đ−ợc pittông của nó đẩy ra sau một hành trình đúng bằng thể tích chất lỏng áp suất cao máy ép yêu cầu ở một hành trình.
Số l−ợng hành trình công tác của máy ép bằng số vòng quay của trục khuỷu bộ tăng áp và bằng 30 + 120v/ph (phụ thuộc vào lực ép danh nghĩa của máy ép). Ng−ời ta chế tạo máy ép có bộ tăng áp trục khuỷu với lực ép tới 15 MN.
Trên hình 4.2 trình bày sơ đồ điều khiển máy ép có dẫn động từ bộ tăng áp trục khuỷu.
Hình 4-2. Sơ đồ điều khiển máy ép có bộ tăng áp kiểu trục khuỷu 1ữ3. các van của bộ phân phối; 4. bộ tăng áp kiểu trục khuỷu; 5. thùng bơm; 6. bình tích áp không có pittông (th−ờng tính cho áp suất 6ữ7MPa); 7. bơm
kiểu pittông - trục khuỷu để nạp cho bình tích áp; 8. khớp nối để đóng bộ tăng áp; 9. bánh đà; 10. động cơ điện; 11. bộ phân phối
áp suất chất lỏng do bộ tăng áp có thể tạo ra th−ờng vào khoảng 40 ữ 50 MN/m2 (400 – 500 kG/cm2).
Khi xà di động dịch chuyển xuống d−ới, n−ớc đ−ợc dẫn từ bình tích áp qua van 1 đến xi lanh công tác (tay quay ở vị trí I). Các xi lanh đẩy về đ−ợc nối th−ờng xuyên với bình tích áp. Lực không đổi của các xi lanh hồi sẽ đ−ợc triệt tiêu bằng lực ép của xi lanh công tác khi hành trình xuống d−ới, lực ép này sẽ đ−ợc đặt sao cho lớn hơn một ít so với lực ép danh nghĩa. Sự dịch chuyển đầu tr−ợt lên trên đ−ợc thực hiện bằng việc xả n−ớc từ xi lanh công tác về thùng bơm (vị trí II của tay quay), khi đó van 2 mở. N−ớc từ bình tích áp để dịch chuyển xà di động th−ờng không đ−ợc dẫn đến khi bộ tăng áp làm việc trong thời gian đầu tr−ợt ép vào kim loại. Khi ở vị trí II của tay quay thì van một chiều 3 của bộ phân phối 11 không cho phép chuyển n−ớc áp suất cao từ xi lanh công tác về bình tích áp.
Bơm 7 sẽ nạp cho bình tích áp, việc đóng bơm sẽ đ−ợc thực hiện tự động bằng van giảm tải. Bằng việc đóng và ngắt khớp nối 8 có thể nhận đ−ợc các hành trình đơn giản của máy ép.
Khi chuốt thì công suất của động cơ điện dẫn động là (kW): N = Pen/(60η) trong đó:
P - lực ép công tác lớn nhất khi chuốt (kN)
e - độ sâu ép, t−ơng ứng với hành trình đã định và vào khoảng 40 - 50% hành trình lắc (m)
n - số l−ợng hành trình trong một phút, bằng số vòng quay của trục khuỷu
η - hệ số có ích có xét đến tổn thất ma sát, tổn thất thuỷ động, tổn thất do rò rỉ, tổn thất về thể tích, ở các tính toán gần đúng th−ờng lấy bằng 0,8.
Trong đa số các tr−ờng hợp, máy ép th−ờng làm việc với công suất thấp nên cho phép động cơ điện quá tải. Các vật liệu sử dụng để chế tạo các chi tiết của bộ tăng áp kiểu trục khuỷu và ph−ơng pháp tính toán cũng tính toán cũng t−ơng tự nh− đối với các chi tiết của bơm pittông - trục khuỷu.
Kiểu dẫn động đã xét đ−ợc sử dụng cho máy ép rèn, đa số th−ờng dùng để thực hiện các nguyen công vuốt và chỉnh tinh khác mà yêu cầu số l−ợng lớn các hành trình ở trong một đơn vị thời gian và có vị trí nhất định của đầu búa ở cuối hành trình công tác.