3.2.1 Các loại van thủy lực
Ta có bảng thông số hệ thống bơm:
Bảng 3. 2 Thông số hệ thống bơm
Lưu lượng bơm 375 l/p
Công suất 220,625 KW Áp suất 450 bar Moomen xoắn 1391,25 Đường kính ống hút 30 mm Đường kính ống xả 24 mm Đường kính ống đẩy 9 mm Motor điện 0,37 KW
+Van phân phối dầu: Người dùng có thể sử dụng van gạt tay hoặc dùng van điện từ. Chức năng của nó là đóng mở, cung cấp và phân phối dòng dầu thủy lực đến các thiết bị chấp hành theo đúng yêu cầu. Với những bộ nguồn thủy lực đơn giản, ít làm việc thì khi tính toán thiết kế bộ nguồn thủy lực, kỹ sư sẽ chọn van gạt tay. Những hệ thống hoạt động liên tục, môi trường khắc nghiệt thì van điện từ là giải pháp tốt nhất. Nó có thể kết hợp với thiết bị hẹn giờ để tự động làm việc.
Hình 3. 1 Các loại van bi
+ Van tiết lưu: Chức năng của nó là điều chỉnh lưu lượng dầu qua van. Thông qua nó, người dùng có thể tác động điều chỉnh tốc độ của động cơ cũng như các chấp hành.
+ Van một chiều: Van luôn dùng trong các trạm nguồn với nhiệm vụ bảo vệ bơm, cho dòng chảy theo 1 chiều duy nhất, ngăn chặn dầu chảy ngược và hạn chế rò rỉ.
+ Van 2 chiều: Van đảm bảo cho dòng chảy được 2 chiểu
+ Van an toàn thủy lực: Đây là 1 thiết bị có khả năng bảo vệ thống khi giúp áp suất ở cửa ra luôn ở trong phạm vi an toàn. Nếu có sự cố khiến áp suất tăng cao, van sẽ mở cửa để dầu xả về thùng chứa làm hạ áp nhanh chóng.
3.2.2 Tính chọn van
- Áp suất max pmax = 450 bar - Lưu lượng Q = 375 (l/p)
Hình 3. 2 Van RQ5-P6-41
- HYDRAULIC SYMBOL
- Nguyên tắc vận hành
Hình 3. 4 Ruột van
• Van giảm áp vận hành thí điểm, với cửa chớp và con dấu hình nón. • Gắn phụ kiện theo tiêu chuẩn ISO 6264 tiêu chuẩn.
• Khả năng điều khiển từ xa bằng cổng X (xem Thủy lực bảng ký hiệu). • Các van RQ * -P cho phép sử dụng toàn bộ dòng chảy của bơm ngay cả
với các giá trị áp suất gần giá trị cài đặt.
• Các lối đi rộng cho phép giảm áp suất giảm, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của nhà máy.
- Hiệu suất:
Bảng 3. 3 Bảng hệ thống hiệu suất của van
- Đặc điểm curves:
Hình 3. 6 Áp suất được điều khiển tối thiểu
- Dòng chảy thủy lực
• Sử dụng chất lỏng thủy lực gốc dầu khoáng loại HL hoặc HM, theo ISO 6743-4.
+ Đối với những chất lỏng này, hãy sử dụng NBR.
+ Đối với loại chất lỏng HFDR (photphat este) sử dụng con dấu FPM (mã V). • Sử dụng chất lỏng ở nhiệt độ cao hơn 80°C gây ra sự phân hủy nhanh
hơn của chất lỏng và các đặc tính của phớt.
- Kích thước tổng thể van RQ5
Hình 3. 7 Kích thước tổng thể van
1: Bề mặt gắn với vòng đệm:N. 2 hoặc 3118 (29,82x2,62) 90N.1 hoặc 109(9.13x2.62) 90 .
2: Đầu lục giác điều chỉnh vít. Cần kéo 13. Xoay chiều kim đồng hồ để tăng sức ép.
3: Đồng hồ đo áp suất cổng 3/8 BSP
Hình 3. 8 Núm điều chỉnh
+ Các van RQ có thể được trang bị núm điều chỉnh SICBLOC. Để vận hành nó, hãy đẩy và xoay ở cùng thời gian.
3.2.3 Tính toán thiết kế đế van
Ta có bảng thông số hệ thống bơm:
Bảng 3. 4 Thông số thiết kế đế van
Lưu lượng bơm 375 l/p
Công suất 220,625 KW
Áp suất 450 bar
Moomen xoắn 1391,25
Bản vẽ chân đế van:
Sơ đồ 3. 1 Bản vẽ đế van
- Cấu tạo đế van:
• Cấu tạo đế van thủy lực có dạng hình hộp chữ nhật, được làm hoàn toàn
bằng kim loại bền như: innox, thép, gang. Trên bề mặt đế van có các lỗ để bắt vít và cho dầu đi qua. Chính vì thế mà nó còn được gọi là đế chia dầu.
• Lưu ý đến các lỗ trên bề mặt van, độ sâu khi khoan phải đúng với thiết kế.
Vị trí tương quan khi bố trí các lỗ phải được đảm bảo, tránh quá gần hoặc đụng nhau.
• Mỗi đế van thủy lực sẽ có kích thước, thông số riêng và phù hợp với một số
loại van thủy lực khác nhau nên khi chọn lựa, khách hàng cần suy tính, cân nhắc kỹ lưỡng. Tùy vào mục đích sử dụng, vị trí lắp đặt cũng như số lượng van lắp mà lựa chọn đế sao cho phù hợp nhất.
+ Trong hệ thống thủy lực, ngoài các thành phần chính thiết yếu để hệ thống vận hành như bơm, mô tơ, xi lanh, van, ống thì đế van thủy lực cũng thành phần không thể thiếu để hệ thống vận hành năng suất, hiệu quả.
+ Đế van thủy lực được dùng để lắp đặt các van thủy lực lên trên nó. Nó được thiết kế tương đối gọn nhẹ, có độ bền cao và không chiếm nhiều không gian trong hệ thống. Đế van có nhiều loại, được dùng để lắp cho 1 van hoặc nhiều van xếp chồng lên nhau, tùy thuộc vào sơ đồ hệ thống thủy lực của bạn.
3.3 Kết luận chọn van
- Biết được kết quả cũng như cách thức thử bơm
- Tìm hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của van RQ5-P6-41 - Biết được cấu tạo chân đế van và cách thức hoạt động của nó
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG BƠM 4.1 Mô phỏng bơm Rexroth A4VSO
Ta có sơ đồ động học của bơm
Sơ đồ 4. 1 Sơ đồ dòng chảy bơm
1: Bơm thủy lực với lưu lượng cố định B: Pressure port 2: Van phân phối thủy lực 3/2 B1: 2nd Pressure port
3: Xi lanh đơn K1, K2, U: Flusing ports
4: Tay gạt T: Oil drain
B: Cổng áp suất R(L): Oil filling +air bleed
S: Suction port
- Trục truyền động cho máy bơm: có các van điều chỉnh (swash plate valve) tấm chắn sau đó chúng ta có tấm xoay, sau đó đến các piston đang chuyển động qua lại bên trong các tấm xoay được nên đó là xilanh để xoay các piston được bố trí bên trong khối hình trụ và chúng có thể tự do trượt trên tấm swash nên những gì chúng ta có thể thêm đó là dầu ra của chúng ở dưới và đầu vào ở trên cùng - Vị trí bố trí các piston mà bạn có thể thấy khi các khối trụ quay quanh các piston cũng xoay cùng với khối trụ trượt qua tấm swash, vì vậy đó là piston đã
2
1
3
được bố trí bên trong cho thấy chúng được sắp xếp như thế nào bên trong khối để có dầu vào và dầu ra
- Các piston được đặt bên trong khối xilanh nên khi giếng được điều áp, áp suất sẽ vào van dẫn đến góc của tấm chắn thay đổi do đó chúng ta có thể thấy khi góc của tấm chắn thay đổi thì piston thực sự đang di chuyển trở lại, bạn có thể thấy rằng chuyển động của piston trở lại dẫn đến một lực hút ở trên cùng, piston sẽ di chuyển trở lại và ở phía dưới, sự thay đổi về góc của tấm swash do đó chúng ta có nhiều piston hơn. Ở góc nghiêng của tấm đĩa, chúng ta có một tấm xoay thẳng đứng hoặc ở góc 900 thì không có dòng chảy nào xảy ra bên trong một máy bơm. Piston dịch chuyển lưu lượng hướng trục nhưng nó trở nên thay đổi theo góc tấm chắn khi nó tăng hoặc giảm, vì vậy chúng sẽ kết thúc như thế nào và piston quay nhưng không có chuyển động tịnh tiến đối với piston tất cả ở đó bởi vì đĩa xoay nằm dọc ở đó nên không có dòng chảy xảy ra và khi điều áp van để góc đĩa xoay có thể thay đổi. Có thể thấy nó ở độ thứ n khi áp lực chạm vào góc của tấm swash thay đổi thành 800 có thể thấy nước 100. Vì vậy phần trên cùng của tấm swash di chuyển trở lại và ở phía dưới tấm swash di chuyển về phía trước và nhìn vào piston di chuyển trở lại và sau đó là chuyển động qua lại xảy ra. Các piston ở trên cùng quay liên tục và sẽ tạo ra 1 lực hút và các pit-ton ở dưới cùng sẽ tạo ra sự phóng điện, các piston ở đầu dưới cùng sẽ tạo ra sự phóng điện. Với sự phóng điện nên khi xilanh quay và khi những góc này tăng lên sẽ có nhiều lực hút hơn và xả ra nhiều hơn và khi những góc này giảm xuống thì chúng ta có ít hơn trên và xả ít hơn, đó là lý do tại sao nó được gọi là máy bơm dịch chuyển thay đổi vì vậy sự dịch chuyển biến đổi này phụ thuộc swash plate
Nguyên lý:
- Khi bơm piston quay với nguyễn lý bơm tuần hoàn sẽ taoj ra dòng chảy chất lỏng, dòng chảy sẽ tới các van phân phối, kết hợp với các piston- cylinder, quay quanh ổ đĩa tạo ra các chuyển động nghịch thu hút các chất lỏng vào xi lanh đơn sau đó loại bỏ nó ra và tạo ra dòng chảy
* Mô phỏng dòng chảy bơm - Lưu lượng 365l/p
4.2 Mô phỏng hệ thống thủy lực: Hệ thống thủy lực: Hệ thống thủy lực: Sơ đồ 4. 2 Hệ thống thủy lực 1: Động cơ điện 2: Bơm 3: Thùng dầu 4: Chỉnh áp 5: Đồng hồ đo áp 6: Lọc hồi - Video hệ thống bơm
- Mở van bướm để dầu chảy vào hệ thống
- Vị trí đóng mở của van được cố định
- Đổ đầy dầu nhớt
- Ban đầu khi đổ dầu ta nên đóng van bi
- Sau khi đóng van có thể làm tắc hoạt động của xi lanh thủy lực và ảnh hưởng đến độ chính xác của giá trị cài đặt áp suất bơm, khi đặt áp suất thì đóng van bi đầu ra để đặt áp suất bơm
- Mở hộp
- Đặt áp suất bơm ở mức thấp nhất
- Khởi động động cơ điện, chú ý đến tay lái, nhích 5-8 lần (chạy ở tốc độ thấp), đảm bảo êm, và khởi động trực tiếp.
- Khi chính thức, lúc đầu van xả tải điện từ sẽ tiếp tục bị kích trong 7 giây (đèn đỏ sáng), lúc này áp suất sẽ về 0 BAR, đồng thời ống dẫn dầu có tiếng chảy.
- Sau 7 giây, đèn van điện từ tắt, van đóng và áp suất tích tụ tốc độ.
- Sau khi khởi động, hãy chú ý đến sự thay đổi của áp kế, lần đầu tiên khi khởi động, áp suất có thể rơi vào khoảng 0-30BAR
-van điện astatine được kích hoạt trong vài giây khi khởi động không tải
- Tiếp theo, tăng áp suất lên 60BAR - Kiểm tra xem có rò rỉ dầu trong bơm đường ống và các cống xung quanh hay không
- Sau một thời gian, tăng áp suất lên 120BAR
- Xác nhận không có dầu rỉ xung quanh
- Thử sau một lúc, tăng áp suất lên 200BAR
- Nếu áp suất trong quá trình tăng áp không đạt được, có nghĩa là van giảm áp đã thấp hơn bơm, và đầu ra áp suất bắt đầu được xả ra
- Lúc này chỉ cần vặn van giảm áp một lần nữa, vặn 2 lần và tiếp tục tăng áp suất bơm lên 200. Không điều chỉnh điểm then chốt, để áp suất bơm cao là có thể sử dụng van giảm áp.
- Khi áp suất hệ thống thực sự tăng lên 200BAR, bắt đầu nới lỏng van giảm áp, đó là cách để đặt van giảm áp
Sơ đồ 4. 4 Sơ đồ hoạt động của bơm
- Bắt đầu thả lỏng van giảm áp đến mức bạn nghe thấy đường ống hồi dầu chính bắt đầu xả áp, khi (âm thanh của tốc độ dòng chảy, bơm cũng to hơn) thì có nghĩa là van giảm áp đã được đặt, giá trị đã đạt đến 200BAR, van giảm áp được đặt.
- Đặt máy bơm trở lại 180BAR - Lúc này, giá trị hiển thị trên đồng hồ đo áp suất là yếu tố cài đặt của bơm, áp suất và áp suất xả.
Sơ đồ 4. 5 Mô phỏng bơm
4.3 Kết luận
- Biết được quá trình mô phỏng của bơm rexroth A4VSO
- Hiểu được đường đi của dòng chảy của hệ thống bơm, cách vận hành của hệ thống
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]- Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Hà Nội: NXB KH&KT, 2015.
[2]- Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2. Hà Nội: NXB KH&KT, 2005.
[3]- https://www.boschrexroth.com/documents/12605/25209043/re92050_01- x-b2_2019-08-23.pdf/05537dff-a253-49fb-a6a6-ff1c96a03cf9
[4]- Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 3. Hà Nội: NXB KH&KT, 2006. [5]- PGS, TS Trần Văn Địch. Atlas Đồ gá. Hà Nội: NXB KH&KT, 2000. [6]- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Hà Nội: NXB KH&KT, 2005. [7]- Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Đào. Chế độ cắt gia công cơ khí. Đà Nẵng: NXB Đà Nẵng, 2002.
[8]- GS, TS Nguyễn Đắc Lộc. Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1. Hà Nội: NXB KH&KT, 2007.
[9]- PGS. TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí. Hà Nội: NXB Giáo Dục, 2006.
[10]- http://www.sunray.com.vn/tai-lieu-ky-thuat/thiet-ke-chon-thung-dau- trong-he-thong-thuy-luc-30.html