12. Tính toán thiết kế bể dầu 74
4.3. Những vấn đề quan trọng của máy thử uốn thủy lực 9 0-
4.3.1. D u thầ ủy lực và ảb o qu n ả
1. Dầu th ủy lực
D u trong th ng th y l là ầ hệ ố ủ ực mô tri ƣờng truyền công suất. Dầu th lủy ực đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cho hệ thống thủy lực làm việc an toàn và chính xác. Bên cạnh là tác nhân truyền tải áp lực và truyền chuyển động, nó còn giúp bôi
Nghiên cứu thiết kế máy thử uốn thủy lực, tải trọng 63 tấn
HVTH: Nguyễn Thế Anh - 91 - GVHD: TS. Trần Văn Địch trơn các chi tiết chuyển động chống lại lực ma sát, nó cũng làm kín bề mặt tiếp xúc giữa xy lanh và piston, truyền thải nhiệt và ngăn ngừa sự mài mòn.
Việc ch n ọ loại dầu thích h p yêu c quan trợ là ầu ọng đối với ựs m vi c tlà ệ hỏa đáng và t cuổithọ ủa hệ ố th ng th l ủy ực.
Hai y t quan tr ng ch n d u th l ếu ố ọ để ọ ầ ủy ực:
● Chất p ụh gia ch ng mài mòn ố : loại ầ d u thủy lực đƣợc chọn phải chứa c chcá ất phụ gia cần th ết để bảo đảm đặc tính chốni g mài mòn o. ca
● Độ hớt n : loại ầud đƣợc chọn phải có độ n ớt thích ợ để duy trì màng bôi t ơn h h p r đầy đủ ở khoảng nhiệt độ làm việc c ủa hệ thống.
* Những loại dầu thủy lực phù hợp:
● Dầu h p tr ộ ục khuỷu : phân loại theo tính ng, kí hi nă ệu b ng c cằ cá hữ cái SC, SD hoặc SE của SAE J180.
● Dầu thủy lự c chống mài mòn : không kí có hiệu hổ p biến chung cho loại d u ầ th y l này. Tuy nhiên nhà ủ ực các cung c d u y l ấp ầ thủ ực chính đều ản xuất và cung s cấp loại ầu có chất lƣợng d chống i m nà mà òn y.
● Những loại dầu qui nh khác đị của s n ả phẩm dầu m ỏ, thích hợp vđối ới c cá hệ th ng th y lố ủ ự nếu chúng đáp ứng đƣợc hững tính chấtc, n u: sa
a. Có úng ch ng lo và hàm lđ ủ ại ƣợng c c p gia ccá hất hụ hống i mòn mà dựa trên n ng l hữ oại dầu ộp ục khuỷ đã h tr u kí hi ệu ở trên, ho a m ặc đã qu ột thử ngh ệm i trên b th y l tơm ủ ực ƣơng ự loại ầt d u chống ăn mòn.
b. Đáp ứng với c cá đề ng ị về độ hớt trình bh n ày trong b ng d â ả ƣới đ y.
c. Có tính n ổ định hóa h ọc đầy đủ, đối với quá trình hoạt độ ng c h tủa ệ hống thủy l B ng d ây trình bày n yêu cực. ả ƣơi đ độ hớt ầu s d ng v các i c để ử ụ đối ới th ết bị ủa Vickers trong nh ng hữ ệ thống thủy l c i và ực ơ g ới công nghi ệp.
Nghiên cứu thiết kế máy thử uốn thủy lực, tải trọng 63 tấn
HVTH: Nguyễn Thế Anh - 92 - GVHD: TS. Trần Văn Địch P m vi hạ nhiệt độ hoạt độ ng ở Kí hiệu độ nh theo SAE ớt
*** -100 F đến 1300 F (-230C đến 540C) -00 F đến 1800F (-180C đến 830C) -00 F đến 2100F (-180C đến 990C) -500 F đến 2100F (100C đến 990C) 5W 5W 20 – 5W-30 10W 10W 30** – 20 - 20W
Hình 4.1.Bảng n độ hớt yêu c s d ng v ầu để ử ụ đối ới các th i cết bị ủa Vickers
*Nhiệt độ vận hành
Nhiệt t hiđộ hể ện ở bảng ên nhitr là ệt ngu độ ội lúc bắt đầu m vilà ệc đến nhiệt độ tối đa kh vi ận hành. Nh ng qui nh kh ng thích h p ữ đị ởi độ ợ đƣợc tuâ thn ủ để bả đảm o s bôi ự trơn đầy đủ trong su quá ốt trình „‟hâm nóng‟‟ hệ ố th ng trƣớc khi chính thức hoạt độ ng.
2. Bảo qu d u tản ầ hủy lực
Chúng ta phải luôn luôn tuân thủ các yêu c bầu ảo đảm o hch ệ thống sạch ẽ:s
+ Phải m là vệ sinh lau r toàn t ng lửa bộ hệ hố để oại bỏ c c s n, ncá hất ơ hững ả m nh kim loại, các xỉ hàn….
+ Súc rửa, thay b l m khi thay dộ ọc ỗi ầuđể ngăn cản s ự thâm nhập của hất nhiễm c bẩn vào trong hệ th ng. ố
+ Phải tiến hành cung c s l s d liên t l b c ấp ự ọc ạch ầu ục để oại ỏ ặn bẩn và các tạp chất do ự s mài mòn và m tăn òn ạo ra trong quá trình làm ệc ủa hệ vi c ng. thố
+ Tạo s ra ự bảo ệ v liên t ục cho h th ng tránh s ô iệ ố ự nhễm c không khí vào hủa ệ th ng, ng h m k ố bằ các là ínhệ t ốh ng và s không khí. lọc ạch
Nghiên cứu thiết kế máy thử uốn thủy lực, tải trọng 63 tấn
HVTH: Nguyễn Thế Anh - 93 - GVHD: TS. Trần Văn Địch thông i, bình chơ hứa…
+ S thông khí ph tự ải hực ện hết ức ẩn thận bằng v ệc thiết kế hi s c i bình chứa và ệ h th ng mố ột cách hợp lý úng n, đ đắ để bảo đả m s thông khí c ự ủa dầu th y lủ ực đƣợc g ữi ở mức tối thiểu.
4.3.2. S rò r ự ỉ và làm ínk
1. S rựrò ỉ
Chúng ã bi khi tađ ết bơm truy ng ền độ cho một động c ơ thủy ực l có dung tích ng bằ nhau, ng c thđộ ơ ủy lực đó ẽ s quay với ốc đột nh t c m. ƣ ốc độ ủa bơ Đƣơng nhiên ở đây chúng ta giả ithết toàn bộ lƣợng d u tầ hủy lực vào đi bơm ẽ đƣợc ph s ân phối đến động ơ c thủy l và c ực tá động m o là ch động ơ c quay. Nh g chúng bi rƣn ta ết ằng, không thể đạt đƣợc 100% h ệu quả hểi t tích làm vi trong ệc hệ thống, bởi vì m ột l ng d u th y l b r ƣợ ầ ủ ực ị rò ỉ trong hệ thống. Một ố ƣợng dầu đƣợc định kế s l ho ch ho ạ ặc thiết kế để bù cho rò r m s rò khác th ngoài dỉ, ột ố rỉ có ể ự định. Bất k s r nào ì ựrò ỉ đƣợc ự tính ƣớc hoặc là không dự nh đềud tr tí làm giảm h ệu quải làm vi gây t ệc, ra ổn thất công s ất. Sựu rò r là ỉ vấn đề chúng ta phải hấp nhậ c n trong những hệ th ng th lố ủy ực… Đây. cái chúng là ta phải trả cho nh ng lữ ợi ích khi có nh g phữn ƣơng pháp truyền độ ng công suất khác nhau.
* Sự rò rỉ bên trong
Sự r bên trong rò ỉ phải đƣợc thiết ế ởk các thiết bị thủylực để cung cấp s bôi ự trơn cho các van, lõi các tr ục, piston, ổ bi, các c cơ ấu của bơm và nh ng b phữ ộ ận di chuyển khác ủa c thống t ủy lực. Ngoài ra, ở ột ốh m s ithết bị đ ều khiển bù ủa đội c ng c h lơ t ủy ực và ơb m m s an t y l c, , ột ố v hủ ự các đƣờng ng d rố ẫn ò rỉ đƣợc thiết kế để cung cấp s i u khiự đ ề ển chính xác, tránh các piston và van làm vilõi ệc bị „‟g ậti cụ ‟c‟ h c dao ng. D u oặ độ ầ thủy l không b mực ị ất đi ở nh ng ữ đƣờng rò rỉ bên trong, luôn luôn có đƣờng về thùng c a thông qua hứ ống dẫn h trở về oặc đi qua n ng hữ rãnh xả đặt b ệt đƣợc thiết kế trong hệ thối ng.
Nghiên cứu thiết kế máy thử uốn thủy lực, tải trọng 63 tấn
HVTH: Nguyễn Thế Anh - 94 - GVHD: TS. Trần Văn Địch Tuy nhiên, r sự rò ỉ bên trong quá nhi ều chắc hắn ẽ c s làm cho c c d n ơ ấu ẫ động làm vi cệc hậm ại. Sự ổn hất l t t công s kèm theo nhi uất đi ệt sinh ra t c ại cá đƣờng rò r ỉ. Trong m s trột ố ƣờng hợp, s rò rự ỉ qua ức ởm van có thể là chm o cylinder bị trôi dạt ho c tặ hậm chí gây sra l ự ọt dầu th y lủ ực vào khi van đang ở vị trung hòa. trí Trong trƣờng p van ki soát l u l ng ho kihợ ểm ƣ ƣợ ặc ểmsoát áp su s rò r tất, ự ỉ hƣờng làm gi ảmtác động đ ều i khiển, hoặc có thể bị ất đ ều khm i i n. ể
Sự mài mòn thông thƣờng ẽ s làm ng dòng r tă rò bên ỉ trong do tạo ra đƣờng dẫn dòng chảy lớ hơ Dầu ủ ực có độ n n. th y l nh tớt hấp ẽ s r nhi h n rò ỉ ều ơ loại dầu nặng có độ nhớt cao. Do ó n và đ độ hớt chỉ s nhố độ ớt là s n nhựcâ ắc quan trọng trong việc tạo ra hoặc ng n c să ản ự rò rỉ bên ong. Sựtr r bên trong crò ỉ ũng ẽ ăng s t theo áp lên suất, c ng nh ũ ƣáp suất cao s t o dòng chẽ ạ ảy l n qua ớn hơ ống định cỡ. Vận hành áp ở suất cao hơn áp suất qui nh s đị ẽlàm tăng thêm s nguy hiự ểm do ự ạo s t nhi và ra ệt rò r qua mỉ ức ở bên trong, đ ều ni à sy ẽ gây ra tác động có h ạichohệ thống.
Đệm kín bên trong v bị ỡ rách có thể ở m mra ột đƣờng dẫn dòng rò rỉ lớn làm đổi h ng ƣớ toàn b s phân ộ ự phối ủa ơc b m. Khi i này xãy , m đ ều ra ọi thiết ị đều ngừ b ng ho ạt động… ng ạio dòng y l rò r và i t t trừ thủ ực ỉ nhệ ạoraở đƣờng ống dẫn đó.
*Sự rò rỉ bên ngoài
Đến thời iđ ểm này hƣa c có ai m ttì hấy kì s h u d ng nào vbất ự ữ ụ đối ới ựs rrò ỉ bên ngoài. Sự rò r êỉ b n ngoài kết ợ h p với nh ng táữ c hại ủa c rò r ben trong tỉ ạo ra các điều kiện làm việc không phù hợp. Nó tạo sra c ự ố về việc gi ữ vệ sinh của phân x ng, nhà máy, s r bên ngoài có gây ra nguy hi m, gây tƣỡ ự rò ỉ thể ể ốn kém. Nói ng n ắ g ọn đây là đ ềui không a mi uốn xảy ra.
Sự ith ết không chính xác và đặt kỹ thuật bảo ƣỡng d kém nh ng nguyên nhân là ữ đầu ti gây rên ra r ên ngoài. Các m n có th rỏ ỉ b ối ối ểrò ỉ vì chúng không gá lắp ính ch xác với nhau, ho do va ặc đập và rung ng độ ở đƣờng ốn g m là chúng rung l và ắc bị lỏng c mca ối nối. Để găn n chặn i u này, đ ề chúng ta có s d ng n ng thể ử ụ hữ giá đỡ đƣờng ống thích h p. ợ
B n ả thân các th i y l c ít khi b r n u ết bị thủ ự ị rò ỉ ế chúng đƣợc ắp l thi ráp và ết đặt ột m cách chính xác. Tuy nhiên, n s h hếu có ự ƣ ỏng ở đƣờng ống ả, áp s ất ăng quax u t
Nghiên cứu thiết kế máy thử uốn thủy lực, tải trọng 63 tấn
HVTH: Nguyễn Thế Anh - 95 - GVHD: TS. Trần Văn Địch m c, h s nhi ứ oặc có ự ễm bẩn m o c có thể là ch cá đệm kín bị rách vỡ, bị hổi ủng t l và gây rasự rò rỉ bên ngoài của thiết bị thủy l ực.
2. Sự làm kín
Sự làm kín, theo quan niệm rộng nh t là tấ ất cả nh ng ữ công việc chúng ta th c hiự ện để ữ dầu ủ gi th y lực ở nguyên trong các đƣợng ng dố ẫn c nó, duy sủa trì áp uất dòng ch y và gi c ả ữcá vậtliệu ạ hoặc ụi ẩ l b b n không cho xâm nh p vào ng th l ậ hệthố ủy ực. Khi chúng muta ốn ngăn c hoàn toàn s r c s ản ự rò ỉ, ần ử dụng p ƣơh ng pháp làm kín tuyệt đối. Còn phƣơng pháp làm kín không ytu ệt kiđốilà ểu làm kín cho phép m íột t sự rò rỉ để bôi trơn.
Trong h u ầ hết các th ết bị ủ ực ủai th y l c chún tag , s ựlàm kín không tuyệt đối hƣờt ng đƣợc thực hiện b ng ch lằ cá ắp c tiráp ác chi ết gần sát với nhau. L c màng ực ủa dầu m ng mà i ỏ ch tiết trƣợt n m s lê sẽ là tạo ra ự đệm kín hi ệu quả đối với oại đệm l kín tuyệt đối, chúng taphải cung cấp loại livật ệu hoặc ộ b ph n làm kín t sậ hật ự. N ữh ng thiết bị, vật liệu ứ ng d g m kín ụn là thƣờng đƣợc phân ành 2 th loại, đệm kín tĩnh và đệm kín động, y o c tù the cá thiết bị đƣợc làm kín di chuyển ƣơng đối với t chi tiết khác.
*Các loại đệm kín ĩnht
Đệm kín t nh ĩ thƣờng đƣợc giđặt ữa c bcá ộ phận không di chu n yể tƣơng đối với nhau. Những loại đệm kín và găng làm kín nh ng là ữ loại đệm kín ĩ t nh, chúng thƣờng đƣợ ử dụng đểc s m kín c m là cá ốiliên gi c i t t. c lkết ữa cá ch iế Cá oại đệm kín ở ren ng (pipe), cáố c vòng đệm kín ử dụ s ng v khới ớp nối ố ng tube, các đệm kín ở đầu ắ n p ch p van và nhiụ ều lo i ạ đệm kín khác g n ắ trên các bộ hận p không chuyểnđộng đƣợc phân loại là n ững đệmh kín tĩnh.
*Các loại đệm kín động
Lo ại đệm kín động đƣợc ứng ụng ởd nh ng n có s ữ ơi ự chuyển động ị t nh tiến, hoặc chuy n ể động quay gi 2 chi ti ữa ết đƣợc làm kín với nhau. Ví dụ, đệm kín giữa piston và ống t trong cyló linder th y l c ủ ự và đệm kín trên trục truyề động ở bơm n hay động ơ c th y l c. ủ ự Các lo ại đệm kín ng độ rất nhiề loại và rấtu khác nhau, yêu c phầu ải có ột k ến thức chuym i ên sâu v nhề ững loại đệm này.
Nghiên cứu thiết kế máy thử uốn thủy lực, tải trọng 63 tấn
HVTH: Nguyễn Thế Anh - 96 - GVHD: TS. Trần Văn Địch *Những loại vật liệu làm kín
Những loại v t ậ li làm ệu kín đầu ên ti đối ới v các th iết bị thủy lực chủ yếu da là thu c, ộ lie và c l s t m. i này có th cá oại ợi ẩ Đ ều ể làm n nhiên chúng gạc ta, vì hiện nay c hỉ trông th nh ng ấy ữ thiết bị đệm kín đƣợc trƣ ng bày nh g l là ữn oại vòng đệm chữ O, vòng đệm hữ T và các l ại đệmc o kín gờ. Những loại đệm kín này chỉ đƣợc c t hế ạo nhờ ự s phát triển ủa c cao su nhân hay ttạo cao su ổng ợp h trong th gian ời Chi ến tranh Thế gi . Lo ới II ại cao su thiên nhiên không ch h v c s n thí ợp ới cá ả phẩm ầ d u m do ỏ, bị dãn nở và phồng rộp trong môi trƣờng dầu m . ỏ
Cao tsu ổng ợp oặc h h elastomer là lo i ạ vật liệu có nhi u ch n ng h p tề ức ă ợ hành… chúng thích h p ợ với đ ềui kiện, trạng thái cần làm kín. Hầu nhhết ững loại vật liệu làm kín chúng ta đang xem xét trong hệ thống thủy lực h ệni nay đều đƣợc chế ạo t bằng một trong n ng hữ loại vật liệu tổng h p nà ợ y: Nitril (buna N), Silicon, Neoprene, Teflon, Butyl.
3. N n ng a rgă ừ rò ỉ
Có 3 y t chung tham d vào quá trình ếu ố ự ngăn ngừa ự s rò r ỉ. Kết ấu c làm gi ảm đến mứctối thiểu sự rò rỉ, kiểm t soá các điều kiện v n hành và lậ ắpđặt chính xác.