Sơ đồ thủy lực

7. Kết cấu của đồ án

4.2 Thiết kế phần điều khiển

4.2.1 Sơ đồ thủy lực

Sơ đồ hệ thống thủy lực

Hình 4. 29: Sơ đồ mạch thủy lực

Sơ đồ hệ thống mạch thủy lực hoạt động theo nguyên lý: Dầu được bơm lên từ thùng chứa bằng động cơ bơm,tiếp đó dầu được điều chỉnh lưu lượng thông qua van chỉnh lưu Chức năng chính của van chỉnh lưu đó là làm cho áp suất ở cửa ra của van luôn luôn nhỏ hơn so với mức áp giá trị đã được mặc định sẵn => dầu được truyền tới van phân phối 4/2 để phân phối và điều chỉnh dầu tới van phân phối 4/3 => van phân phối 4/3 truyền lưu lượng dầu tới các xy lanh. Van tiết lưu 1 chiều được dùng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng trong một bộ phận hoặc toàn bộ hệ thống thủy lực, từ đó có thể điều chỉnh được vận tốc cơ cấu chấp hành động cơ

 Chọn van điện từ cho hệ thống thủy lực

- Van điều phối 4/2: Dùng để phân phối dầu từ bơm tới van 4/3. Số lượng 1. Chọn Van phân phối thủy lực 4/2-S02-B3B-A240N CM với thông số tiêu chuẩn:

48

+ Áp suất làm việc hệ thống max p: 300 (Bar). + Lưu lượng làm việc max : 63 (l/ph).

+ Điện áp sử dụng: AC240 ± 10% (V) + Áp suất đường hồi max: 100 (Bar).

+ Nhiệt độ làm việc (Temperature): - 25 ÷ 80 Độ C.

Hình 4. 30: Van điều phối 4/2 (Nguồn Internet)

- Van phân phối 4/3: Dùng van phân phối 4/3 để phân phối dầu tới các xy lanh.

Chọn kiểu van 4/3 AWH43-S02-C2-AC220-N với thông số tiêu chuẩn:

+ Áp suất làm việc hệ thống max p: 300 (Bar). + Lưu lượng làm việc max : 63 (l/ph).

+ Điện áp sử dụng: AC240 ± 10% (V) + Áp suất đường hồi max: 100 (Bar).

Hình 4. 31: Van phân phối 4/3 (Nguồn Internet)

- Van điều chỉnh áp suất lưu lượng: Sử dụng van điều chỉnh áp suất trong mạch hệ thống thủy lực để thực hiện điều chỉnh lưu lượng áp suất (tăng hay giảm) trong hệ thống thủy lực nhằm đảm bảo năng suất làm việc, bảo vệ hệ thống không quá tải.

Chọn van điều chỉnh áp suất lưu lượng SF-06 với thông số kỹ thuật: + Áp suất lớn nhất: 230bar

49 + Lưu lượng lớn nhất: 125 lít/phút + Trọng lượng: 5,7 kg.

Hình 4. 32: Van điều chỉnh áp suất lưu lượng (Nguồn Internet)

- Ống dẫn dầu thủy lực: Dùng để cung cấp dung dịch dầu từ động cơ bơm tới xy lanh và ngược lại.

Thông số ống dẫn thủy lực:

+ Bán kính cong bằng 1/2 bán kính cong ISO 18752. + Áp suất max 4000 PSI = 280 bar.

+ Cấu trúc lớp gia cố là 4 lõi xoắn, tăng khả năng dâng áp, những ứng dụng nặng.

Hình 4. 33: Ống dẫn dầu thủy lực (Nguồn Internet)

- Van tiết lưu 1 chiều: Van tiết lưu thủy lực hay còn được gọi là van điều chỉnh lưu lượng thủy lực. Đây là loại linh kiện được dùng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng trong một bộ phận hoặc tồn bộ hệ thống thủy lực, từ đó có thể điều chỉnh được vận tốc cơ cấu chấp hành động cơ thủy lực.

50

- Chọn van tiết lưu chiều STUF với thông số sau:

 Lưu lượng max: 50 lít/phút

 Áp suất: 400bar

Hình 4. 34: Van tiết lưu 1 chiều (Nguồn Internet) 4.2.2 Sơ đồ điện

51

53 Chọn linh kiện:

 MCB

Chức năng : Dùng để cấp nguồn điện cho hệ thống các thiết bị. Cũng như bảo vệ các thiết bị điện khi hệ thống quá tải, sụt áp, ngắn mạch.

Tính tốn chọn CB cho tủ điện: I = 𝑃

√3.𝑈.𝐶𝑂𝑆(𝜑) = 7500

√3.380.𝐶𝑂𝑆(0,8) =11,4 (A) ITK = 2.I = 2.11,4 = 22,8 (A)

Trong đó:

+ P: công suất của mạch điện xoay chiều (W)

54

+ I: cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều (A) + cos φ: hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều

Theo tính tốn ta chọn aptomat có dịng điện danh định ≥ 25(A). Có thơng số: Điện áp hoạt động 380V, cường độ dòng điện 40A, Dòng cắt 06Ka, số pha cắt 1P+1N. Số lượng 2 cái.

Hình 4. 35: MCB (Nguồn Internet)

 Rơ le nhiệt

Công dụng của rơ le nhiệt là bảo vệ các thiết bị điện khi dòng điện quá tải, tăng lên đột ngột. Nhờ có rơ le nhiệt, máy móc và các thiết bị hoạt động bền bỉ và ổn định hơn, giảm nguy cơ hư hỏng trong quá trình sử dụng điện.

Tính tốn chọn rơ le nhiệt:

- Tải động cơ 3 pha, 380V - 7,5 kw, tính tốn dịng định mực theo công thức sau:

Itt= 𝑃

√3.𝑈.𝐶𝑂𝑆(𝜑) (ở đây hệ số cosphi là 0,85) ta có Itt = 7500

√3.380.0.85 = 13,42 (A)

- Dòng rơ le nhiệt ta chọn với hệ số khởi động từ 1,2-1,4 lần Idm, ta chọn dòng rơ le nhiệt là: Idm = 1,4.Itt = 1,4.13,42= 18.79 (A).

- Vậy dòng của rơ le nhiệt ta chọn là ≥ 18A. Các rơ le nhiệt thường có dải chỉnh dịng, đặt dịng làm việc, ta có thể chọn dải dịng dư ra để có thể điều chỉnh được khi sử dụng thực tải.

55 Chọn Loại:

+ Rơ le nhiệt Schneider LRE22 (16 - 24 A), số lượng 3 cái. + Dòng định mức: 24 A

+ Loại bảo vệ: Bảo vệ động cơ, bảo vệ pha + Reset: tự động hoặc bằng tay, chỉ thị TRIP + Khoảng điều chỉnh: 16…24 A.

Hình 4. 36: Rơ le nhiệt (Nguồn Internet)

 Contactor

Contactor là thiết bị có cơng dụng hỗ trợ đóng ngắt an tồn điện, bảo vệ hệ thống thiết bị điện khi hoạt động,…

Tính tốn chọn Contactor:

- Sử dụng Contactor cho động cơ 380V – 7,5 kw Itt= 𝑃

√3.𝑈.𝐶𝑂𝑆(𝜑) (ở đây hệ số cosphi là 0,85) ta có Itt = 7500

√3.380.0.85 = 13,2 (A)

- Contactor với dòng chịu tải: 14,25.1,5≅ 21 (A).

- Chọn Contactor S-P 21A Shihlin với thông số kỹ thuật: + Số lượng 2 cái.

+ Số cực 3P

+ Dòng điện định mức 21 A + Công suất 11 Kw tải 380 V

56 + Điện áp cuộn coil 220 V

+ Số tiết điểm 2a2b.

Hình 4. 37: Contactor 21A (Nguồn Internet)

 PLC

+ Chọn PLC Mitsubishi Fx3U-24MR:

+ Có thể lập trình GX-Developer, GX-work2

+ Số đầu vào: 14, số đầu ra transitor:X0-X5 đầu vào tốc độ cao, có thể đọc encoder, giá trị mặc định là 12 K, có thể lựa chọn 100 K

+ kênh Analog input: 3 kênh 0-10 V và 3 kênh 0-20 mA + kênh Analog output: 0 – 10 V

+ Nguồn cấp 24 V + Hỗ trợ mã hóa 16 bit + Hỗ trợ 3 kiểu ngắt

+ Số bước trong chương trình là: 8000 + Tốc độ download: 38400

+ Tốc độ quét: 3000 bước/1 ms + Hỗ trợ kết nối HMI.

57

Hình 4. 38: PLC Mitsubishi Fx3U-24MR (Nguồn Internet)

Bộ nguồn 24V: bộ nguồn 24VDC 5A hay còn gọi là bộ nguồn một chiều 24 Vôn được thiết kế để chuyển đổi điện áp từ nguồn xoay chiều thành bộ nguồn 24VDC 5A để cung cấp cho các thiết bị hoạt động.

58 4.2.3 Chu trình hoạt động Ghi chú: Khn ngồi Hệ thống xylanh bộ ép Xy lanh khuôn trong Động cơ rung Các công tắc hành trình Thời gian hoạt động 𝐴+đi xuống 𝐴− đi lên 𝐵+ đi xuống 𝐵− đi lên 𝐶+ đi xuống 𝐶− đi lên 𝐷+ rung 𝐷− ngưng rung a1, b1, b2, c1, d1 t1, t2, t3, t4

Khi máy bắt đầu hoạt động làm việc thì khn ngồi được hệ thống Vít me đưa xuống A(+) với thời t1 => hệ thống xy lanh bộ ép được đi xuống B(+) với thời gian là t2 => bộ khuôn trong hạ xuống C(+) với thời gian là t3 =>khuôn ép được đưa lên lại làm hoạt động cơng tắc hành trình b1 tác động hệ thống rung hoạt động D(+) với tới gian t4 => khi hệ thống rung kết thúc D(-) thì bộ ép đưa xuống nén khn B(+) hệ thống ép lên xuống được lập lại => sau khi cơng tắc hành trình b2 hoạt động hệ thống khn trong được kéo lên C(-) => tiếp đó hệ thống khn ngồi A(-) bộ ép B(-) được kéo lên theo cơng tắc hành trình a1,d1.

Với t1 = 20s; t2= 15s; t3=12s; t4= 120s

59

CHƯƠNG 5

THI CƠNG SẢN PHẨM

5.1 Gia cơng mơ hình cơ khí

Hình 5. 1: Máy ép bê tơng khơ 5.1.1 Thi công khung máy ép

- Khung máy có kích thước: + Cao: 1900 mm.

+ Dài: 2355 mm. + Rộng: 2155mm.

- Phương pháp gia công: Triển khai cắt thép theo kích thước bản vẽ , sau đó dùng phương pháp hàn cố định theo kết cấu được thiết kế.

- u cầu gia cơng: Thép CT3, thép hình H 125mm. + Thép V 60*5mm.

+ Các cạnh khung khi hàn song song.

60 + Đúng kích thước, khoảng cách tâm lỗ.

Hình 5. 2: Gia cơng bộ khung máy

61

Hình 5. 4: Gia cơng mặt dưới lắp đỡ xy lanh khung máy

Hình 5. 5: Gia công mặt trên khung máy. 5.1.2 Gia cơng bộ khn ngồi

- Phương pháp gia công: Triển khai cắt thép theo kích thước bản vẽ , sau đó dùng phương pháp hàn cố định theo kết cấu được thiết kế.

- Yêu cầu gia công:

+ Gia cơng bộ khn ngồi sử dụng thép CT3. + Thép hình V 35*5mm ( gia cố khn ngồi ).

+ Thép hình C 100*100mm ( gia cố liên kết bộ khuôn với tấm mặt trên) + Hàn đúng kích thước yêu cầu, đảm bảo chụi lực yêu cầu.

62

Hình 5. 6: Gia cơng bộ khung ngồi.

Hình 5. 7: Gia cơng bộ khung ngồi

63

5.1.3 Gia cơng bộ khn trong

- Phương pháp gia cơng: Triển khai cắt thép theo kích thước bản vẽ , sau đó dùng phương pháp hàn cố định theo kết cấu được thiết kế.

- Yêu cầu gia công: + Chọn thép tấm CT3. + Thép hình V 35*5mm. + Thép hộp 40*40mm.

+ Yêu cầu hàn đúng kích thước

Hình 5. 9: Gia cơng khn trong 5.1.4 Gia công bộ ép khuôn

Yêu cầu gia công: + Chọn thép tấm CT3.

+ Các cây láp ∅30mm song song và đều nhau. + Hàn đúng kích thước và đảm bảo chụi tải yêu cầu.

64

Hình 5. 11: Gia cơng các khớp nối Xy lanh

5.2 Thi công tủ điều khiển

5.2.1 Lắp đặt tủ điện 5.2.2 Hệ thống vít me 5.2.2 Hệ thống vít me

65

CHƯƠNG 6

KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1 Tóm tắt đánh giá kết quả đề tài

Sau hơn 3 tháng thực hiện đề tài cùng với sự chỉ dẫn nhiệt tình của thầy Hà Ngọc Nguyên kết quả đạt được đó là thiết kế và thi cơng được máy ép bê tông khô. Tuy nhiên, việc hạn chế đi lại trong thời gian dịch Covid nên phần mơ hình chưa được hồn thành. Nghiên cứu tổng quan về tính tốn thiết kế máy.

- Lựa chọn phương án tối ưu các phương án đưa ra thông qua thực tế của xưởng. - Vận du ̣ng kiến thức được học để tính tốn và thiết kế sao cho đảm báo tính cơng

nghệ, kinh tế và thẩm mỹ của hệ thống.

- Sử du ̣ng phần mềm mô phỏng, mô phỏng được máy, thấy được kết cấu của hệ thống.

- Kết quả nghiên cứu đề tài có thể ứng du ̣ng trong thực tiễn.

Trên cơ sở đó, kết quả của các đề tài đã áp du ̣ng vào thực tế các nhà máy sản xuất hiện nay có sử du ̣ng máy ép bê tơng khơ. Định hướng tự đơ ̣ng hóa q trình sản x́t.

6.2 Hướng phát triển của đề tài

Mơ hình máy ép bê tơng khơ hiện tại chưa được áp dụng chức năng tự cấp vật liệu cho khuôn, làm tăng thời gian đưa vật liệu vào trong khn tiêu hao chi phí nhân cơng. Vì vậy, hướng phát triển máy thêm hệ thống trộn vật liệu tự cấp trong quá trình làm việc.

Hiện tại các bộ khuôn chưa được đa dạng sản phẩm yêu cầu thiết kế phát triển đa dạng các bộ khuôn và sản phẩm khuôn nhằm tăng sự linh hoạt và đa dạng sản phẩm đối với yêu cầu thị trường tiêu dùng.

Việc lấy sản phẩm của mơ hình hiện tại khá thụ động gây tăng thời gian mỗi khi sản phảm hoàn thành, yêu cầu thiết kế phát triển hệ thống truyền động tập kết các sản phẩm, tăng năng suất làm việc và giảm chí phí nhân cơng.

66

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2010). Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1, nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.

[2] Lê Đình Phương -Vẽ cơ khí và dung sai lắp ghép - Hutech - Đại Học Công Nghệ TP.HCM, 1995.

[3] Nguyễn Trọng Hiệp & Nguyễn Văn Lẫm - Thiết kế chi tiết máy – 1995. [4] Trần Hữu Quế.(2007). Vẽ kỹ thuật cơ khí, NXB giáo dục, Hà Nội.

[5] ThS. Phạm Bá khiển- Hệ thống thủy lực và khí nén - Hutech - Đại Học Công Nghệ TP.HCM, 2017.

[6] PGS. TS. Nuyễn Đắc Lộc; PGS. TS. Lê Văn Tiến, Công nghệ chế tạo máy, tập 1, Nhà xuất bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội 1998.

[7] PGS. TS. Ninh Đức Tơn – GVC. Nguyễn Thị Xn Bẩy, giáo trình Dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường, Nhà xuất bản Giáo Dục, tái bản lần thứ tư.

[8] Nguyễn Đình Đức – Đào Đức Mai, Sức bền vật liệu và kết cấu, Nhà xuất bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.

67

PHỤ LỤC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

TỔNG HỢP BẢN VẼ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: MÁY ÉP BÊ TÔNG KHÔ

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GVHD: ThS.HÀ NGỌC NGUYÊN SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẮC 1711040579 THÂN TRỌNG NGUYÊN 1711040187 HOÀNG HỒNG TRƯỞNG 1711040161 TP. Hồ Chí Minh, năm 2021

1 2 3 4 5 15 17 16 14 18 13 - Tổng lực ép ≤ 20 tấn.

- Lực kéo cho khuôn trong ≤ 2 tấn.

- Hành trình của khn ép H1 = 500 mm. - Hành trình của khn trong H2 = 1000 mm. - Thời gian đóng mở khn là ≤ 1 phút.

- Công suất động cơ mở khuôn 2,2 kw - Công suất bơm thủy lực 7,5 kw

STT TÊN SL NGHI CHÚ 1 Khung máy 1 2 Khung liên kết 1 3 Ổ bi vít me 4 4 Khn trong 1 5 Gỗi đỡ FK 8 6 Xích 80 92 mắt 2 7 Giá đỡ xích 4 8 Xy lanh80x450 4 9 Xylanh100x1000 1 10 Động cơ giảm tốc 1 11 Giá đỡ động cơ 1 12 Xích 80-1 46 mắt xích 2 13 Bắng xích 80- 27 răng 8 14 Tấm gắn khung ép 1 15 Vít me 4 16 Khung ép 1 17 Khn ngồi 1 18 Lò xo 16 STT TÊN SL NGHI CHÚ 25 ISO 4762 M10 x 40 - 40N 32 26 B18.2.3.2M - Formed hex screw, M24 x 3.0 x 45 --

45WN 33

27 B18.2.4.1M - Hex nut, Style 1, M24 x 3 --W-N 16 28 ISO 7412 - M16 x 50 --- 31-WN 4 29 ISO - 4161 - M16 - N 4 30 BULON 8 31 BULON1 10 Người vẽ Kiểm tra Ngày vẽ Tỷ lệ: Trường Đại Học Cơng Nghệ

TP.HCM Vật liệu: Thép Ký hiệu:

Hồng Hồng Trưởng

2937 2401 1900 C B 32x M10x40mm 24x M6x15mm E 4x M16x50mm H1 H2 1680 2000 A 32x M24x50mm MẶT CẮT A TỶ LỆ 1 : 5 MẶT CẮT C TỶ LỆ 1 : 5 H7 30 k7 MẶT CẮT B TỶ LỆ 1 : 5 MẶT CẮT E TỶ LỆ 1 : 5 1 2 4 6 3 5 7 STT TÊN SL NGHI CHÚ 1 Khung máy 1 2 Khung liên kết 1 3 Khuôn trong 1 4 Tấm gắn khung ép 1 5 Giá đỡ động cơ 1 6 Khn ngồi 1 7 Khung ép 1 Người vẽ Kiểm tra Ngày vẽ Tỷ lệ: 1:24 Trường Đại Học Công Nghệ

TP.HCM Vật liệu: Thép Ký hiệu:

BẢN VẼ LẮP Hoàng Hồng Trưởng

1775 2 2075 1 1900 2 2325 2 500 2 525 1 1875 2 2075 2 525 1 1680 323 D pad số 1 pad số 2 67 67 11 55 CHI TIẾT D TỶ LỆ 1 : 10 Tấm gắn xilanh giữa Yêu cầu: - Sử dụng thép H 125 và thép V 60x5

- Các cạnh khung khi hàn song song, vng góc với nhau - Yêu cầu mối hàn đảm bảo chất lượng,chịu lực cao

- Đúng kích thước khoảng cách các tâm lỗ

Người vẽ Kiểm tra

Ngày vẽ