TT No Kiều Cõng suit Out put Tóc độ Speed (r/min) Điện áp Voltage í (V) Dịng diện Current ĩ (A) Hiệu suit Efficiency '1% Hệ sỏ cóng st Power Factor Cos (Ị) M M M M u M M I I M Cắp bao vệ (IP) Cáp cách điện Insulating Class Chi độ lam việc Duty Khói lượng Weight (kg) Type kW hp
Tóc độ dồng bộ (Synchronous speed): 3000 r/min
1 4K71A2 055 0.75 2850 220/380 2.371.3 75 0,86 2.2 2.0 4.6 44 F SI 13.5 2 4K71B2 0.75 1 2850 220/380 3.0/1.7 77 0,87 2,2 2.0 5.0 44 F S1 14 3 4K71C2 1.1 1.5 2830 220/380 43/2.5 78 0,87 2,2 2.0 5.0 44 F SI 14.5 4 4K80A2 1.5 2 2850 220/380 5,7/33 81 0,86 2.2 2 0 6,0 44 F SI 18 5 3K100S2 2.2 3 2860 220/380 7.874.5 83 0,89 2.2 20 6.0 44 F S1 26 6 3K100L2 3 4 2870 220/380 10.7/6,2 84,5 0.88 2.2 2.0 6.0 44 F S1 30.5 7 3K112M2 4 5.5 2890 220/380 13.7/7,9 86.5 0.89 2,2 2.0 7.0 44 F S1 40 . 8 3K132S2 5.5 7.5 2890 220/380 18.2/10.5 87.5 0,91 2.2 2.0 7.0 44 F SI 55 9 3K132M2 7,5 10 2930 220/380 25,6/14,8 87,5 0.88 2.2 2.0 7.0 44 F SI 64 10 3K160S2 11 15 2940 380/660 20.4/711.6 89 0.94 3.0 2.6 7,0 44 F SI 95 11 3K160M2 15 20 2940 380/660 27/15,6 90 0,94 3.1 2.6 7,0 44 F SI 114,5 12 3K160L2 18.5 25 2940 380/660 34/19,6 89 0,93 2.2 14 7.0 44 F SI 139 13 3K18ŨM2 22 30 2960 380/660 41.5/24 89 0,91 2.6 2.0 7.0 44 F SI 175 14 3K200S2 22 30 2960 380/660 41.5/24 89 0,91 2.6 2.0 7,0 44 F SI 200 15 3K200M2 30 40 2960 380/660 56/32.5 90.5 0,90 2.6 2 0 7,0 44 F SI 234 16 3K200L2 37 50 2960 380/660 67/39 90 0,93 2.6 1 6 7,0 44 F SI 267 17 3K225M2 45 60 2960 380/660 85/49 91 0.90 2.2 1.4 7,0 55 F SI 340 Theo bảng trên ta chọn động cơ có cơng suất 5,5kW với số vịng quay 1445 vịng/phút Ta chọn bơm 2 tầng với lưu lượng riêng theo catalog
Bơm 1.
Được sử dụng đế thực hiện nhiệm vụ nâng hạ với lưu lượng làm việc 1,87.10'4 m3/s = 11,22 lit/phút
Tỉ số truyền giữa bơm và motor kéo là 1:1 ( 1445 vòng/phút)
Dựa vào tỉ số truyền 1:1 và lưu lượng làm việc của hệ thống ta chọn được lưu lượng riêng của bơm theo công thức:
Qlt = n.D <=> D = = 7,76.10"6 = 7,8 cc/rev
60
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
Installation Dimension Drawings
IPH-228—11
(Flange Mounting, Clockwise Rotation) 55.875-Lk A- Individual IN port Auxiliary View A SAEJSlto-34 4-M1W5
Notei Drnflfws stawi ft ms dagram are to a Srf'jio pizp
Model No. Vữtone cmttw Wo»flht Diiwwsfmm) VũrtSdc Stall Siđe LA LB LC LD IPK.22B-35-3.5-tl 3.60 3.60 53 211.5 160 105.5 51 524 53 216.5 165 1105 535 45 6.55 6.0 220.5 169 1143 55 3 818 62 225.5 174 119.5 58 IPH-Ế2B.5 -5 41 5.24 5.24 6.0 221.5 167.5 110.5 53.5 45 655 ÓI 225.5 1715 114.5 55 4 818 63 2305 1765 1195 58 lPH-22B-6.5<5-n 655 655 62 229.5 173.5 1143 55 4 618 6.4 234 5 178.5 1195 58 1FH22B4 4 -1! 618 818 6.6 239S 181 119.5 58
Hình 4.12: Catalog bơm thủy lực
Đồ ủn tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
Tra lưu lượng riêng theo catalog:
Theo bảng trên ta chọn bơm có lưu lượng riêng: D = 8,18 cc/rev.
qlt =n.D = 8,18.1(F6= 1,97.10'4m3/s= 11,8 lit/phút
qlv = qlt, 0,9 = 1,97.10-4.0,9 = 1,773.10“4 m3/s =10,64 lit/phút.
Bơm 2
Được sử dụng để kết hợp với bơm 1 thực hiện nhiệm vụ kẹp và tách hệ thống với bơm 2 tầng có lưu lượng riêng: D = 3,6 cc/rev
Tỉ số truyền giữa bơm và motor kéo là 1:1 ( 1445 vòng/phút)
Dựa vào tỉ số truyền 1:1 và lưu lượng làm việc của hệ thống ta chọn được lưu lượng riêng của bơm theo công thức:
Qlt = n.D = ^.3,6.10“6= 8,67.10'5m3/s = 5,2 lit/phút
Qlv = Qlt- 0,9 = 8,67.10-5 .0,9 = 7,8.10“5 m3/s =4,7 lit/phút.
b) Tính tốn hiệu suất Hiệu suất:
- Công suất nâng: Pnâng = P.Q = 134.1 o5.1,773.10’4 = 2,4 kw. - Công sinh ra: Wnâng = Pnâng.t = 2,4.5 = 12 KJ.
- Công suất hạ: Phạ = P.Q = 158.105. 7,8.10~5= 1,23 kw - Công sinh ra: Whạ - Phạ.t = 1,23.2 = 2,5 KJ.
-Công suất kẹp: Pkẹp = P.Q = 100.1 o5. l,12.10’4 = l,2kw. - Công sinh ra: Wkẹp = Pkẹp.t = 1,2.2 = 2,4 KJ.
- Công suất tách: Ptách = P.Q = 185.105. 2,2.10’5 = 0,4 kw. - Công sinh ra: Wtách = Ptách.t = 0,4.3 = 1,2 KJ.
- Công suất sau khi tách: PsauTách = P.Q = 150.105. l,132.10'5 =0,17 kw. - Công sinh ra: WsauTach = 0,17.3 = 2,1 KJ.
- Công suất sau khi kẹp: PsauKẹp = P.Q = 100.105. 2,32.10'4 = 2,3 kw. - Công sinh ra: Wsau Kẹp = Psau Kẹp.t = 2,3.2 = 4,6 KJ.
Suy ra: Tổng công cần thiết: Wcần thiết = Wnâng + Whạ + Wkẹp + Wtách + Wsau tách + Wsau kẹp = 11,2 + 1,2 + 0,4 + 0,17 + 2,3 = 15,27 KJ
Hiệu suất làm việc: w^nthiết-. 100 = 100 = 90%
Wpump 24,8
4.6.
Tính tốn đường ống dẫn.
4.6.1.Hệ thống kẹp.
Chọn vận tốc dầu chảy trong ống: ống hút l,5m/s; ống nén 7m/s; ống xả l,5m/s. - Đường kính ống nén: Q=A.V <=> 1,116.1 O’4 =^7“. 7 => D =4,5 mm
- Đường kính ống xả: Q=A.V o 2,325.10'4 =^. 1,5 => D = 14 mm 4
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
4.6.2. Hệ thống tách.
Chọn vận tốc dầu chảy trong ống: ống hút l,5m/s; ống nén 7m/s; ống xả l,5m/s.
- Đường kính ống nén: Q=A.V <=>2,2.10'5 = 7 => D =2 mm
- Đường kính ống xả: Q-A.v <=> 1,116.10'5=^Ỵ-. 1,5 => D = 3 mm
4.6.3. Hệ thống nâng hạ.
Chọn vận tốc dầu chảy trong ổng: ống hút l,5m/s; ống nén 7m/s; ống xả l,5m/s. - Đường kính ống nén: Q=A.V <=>l,68.10’4 = —. 7 => D =5,5 mm
- Đường kính ống xả: Q=A.V <=> l,68.10‘4 = 1,5 => D = 12 mm
Chiều dày đường ống p bar
Imm 300
l,5mm 480
2mm 730
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
CHƯƠNG 5: THIÉT KÉ VÀ LựA CHỌN THIÉT BỊ
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
5.1.Thiết kế và chọn hệ thống bom thủy lực.
Hình 5.2. bộ bơm nguôn thủy lực.
5.1. Bộ ổn tốc
Trong nhung cơ cấu chấp hành cần chuyển động êm, độ chính xác cao, thì các hệ thống đơn giản khơng làm được, vì nó khơng khắc phục được những ngun nhân gây ra sự không ổn định chuển động như: tải thay đổi, độ đàn hồi của dầu hoặc cơ cấu điều khiển khơng chính xác,...
Do đó trong các hệ thống điều chỉnh vận tốc cần lắp thêm một số bộ phận để loại trừ ảnh hưởng của các nguyên nhân gây mất ổn định. Bộ phận này có tên là Bộ ổn tốc Thơng thường bộ ổn tốc gồm có: van tiết lưu và van một chiều. Bộ ổn tổc có nhiệm vụ giữ hiệu áp AP qua van tiết luư khơng đồi.
Có 2 cách lắp bộ ổn tốc
5.1.1. BỘ ổn tốc đặt ở đường vào
• Ưu điểm
Xilanh làm việc theo áp suất yêu cầu. Có thể điều chỉnh lượng vận tốc nhỏ.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
• Nhược điểm
Phải lắp van cản ở đường dầu về.
Năng lượng không dùng chuyển thành nhiệt năng trong quá trình tiết lưu.
5.1.2.
BỘ ổn tốc đặt ở đưịng ra
• Ưu điểm
Xilanh làm việc được với vận tốc nhỏ và tải lớn. Có thể điều chỉnh lượng vận tốc nhỏ.
Không phải đặt van cản ở đường dầu về. Nhiệt sinh sẽ về bể dầu.
• Nhược điểm
Lực ma sát của xilanh lớn Van tràn phải làm việc liên tục
Q
'S o
_ _ _ _ ’ ' , '
Hình 5.3. Bộ ôn tôc đáu vào. Hĩnh 5.4. Bộ ôn tơc đáu ra.9 r » '
í
5.2.
Cụm van tác động khóa lân (van trơng lún):
5.2.1. Nguyên lý hoạt động
Kết cấu của van tác động khóa lẫn thực ra là lắp 2 van một chiều điều khiển được hướng chặn. Khi dòng chảy từ 1 đến 2 hoặc từ 3 đến 4 theo nguyên lý của van một chiều. Nhưng khi dầu chảy từ 4 về 3 thì phải có tín hiệu điều khiển 1 hoặc khi dầu chảy từ 2 về 1 thì phải có tín hiệu điều khiển 3.
5.2.2. ứng dụng
Với van tác động khóa lẫn lắp trong mạch, tải trọng sẽ được giữu vị trí chính xác và an toàn, khi van đảo chiều ở vị trí trung gian.
Mạch ứng dụng van tác động khóa lẫn nâng, hạ tải trọng như hình
Đồ án tốt nghiệp khóa 1I Đại học cõng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
o
Hình 5.5. bộ van khóa lẫn.
5.3.Van 4/3.
Dùng để điều khiển dịng chảy.
5.3.1.
cấu tạo và nguyên lý làm việc:
a) Cấu tạo
Van có 4 đường dẫn dịng thủy lực chia làm 2 vị trí hữu hạn với 2 đường dẫn cho mỗi đầu vị trí và 1 vị trí trung gian.
Van có 4 cổng
• Cổng p của bơm (hoặc là cổng áp suất)
• Cổng T của thùng chứa
• Cổng A và cổng B của cơ cấu dẫn động
Kí hiệu van phân phối 4/3
Wv A B ị 1 ■■ A V p ĩ r
Hình. 5.6. Ký hiệu van phân phơi 3/4
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
b) Ngun lý
ở vị trí tận cùng trái, van có cổng của bơm nối với cổng A và cống thùng nối với công B
ở vị trí tận cùng đối diện, dịng thủy lực đảo ngược lại, dòng thủy lực đảo ngược lại cổng bơm nối với cổng B và cổng thùng nối với cổng A.
ở vị trí trung tâm, đó là vị trí trung hịa của van. Tại vị trí đó bơm có thể xả tải ra thùng( tâm mở - p và T thơng nhau) hoặc khóa chặn (tâm đóng p và T bị chặn ). Trong trường hợp nâng tải nặng lên cao thì tâm phải đóng lại để tránh trường hợp tụt tải gây nguy hiểm. Trường hợp cịn lại thì tâm được mở để tránh làm tăng áp suất đường hút.
Hình 5.7. Van thủy lực 4/3.
Hình 5.8. Van thủy lực.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh 5.4.Van 3/2. Hình 5.9. Ký hiệu van 3/2. YZZhFW 1 Hình 5.10. Van thủy lực 3/2. ■> « A A
Dùng đê đưa dâu vê bôn chứa.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
5.5.Bơm thủy lực.
Bơm thủy lực là thiết bị giá trị nhất trong toàn bộ hệ thống thủy lực, là thiết bị tạo ra toàn bộ năng lượng cho hệ thống hoạt động. Với vai trò như vậy, bơm thủy lực được coi là “ trái tim” của hệ thống và nó đúng theo cả nghĩa đen và nghĩa bóng. Hiện nay trên trên thị trường có rất nhiều loại như: bơm thủy lực Rexroth, bơm thủy lực Paker, bơm thủy lực Yuken, bơm thủy lực Hitachi...
hông thường, bơm thủy lực được nối đồng trục với động cơ điện. Động cơ điện quay làm trục của bơm thủy lực quay, rồi từ đó, phục thuộc vào các loại bơm thủy lực hoạt động với nguyên lí khác nhau mà dầu thủy lực nhận năng lượng.
Bơm thủy lực truyền năng lượng cho dầu thủy lực bằng nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào ngun lí hoạt động. Và cũng từ đó, người ta phân loại bơm thủy lực. Có các loại bơm thủy lực piston, bơm thủy lực bánh răng và bơm thủy lực cánh gạt trên thị trường và rất phổ biến.
Dựa vào điều kiện làm việc áp suất va lưu lương của máy nên phương án chọn bơm thủy lực loại bánh răng vì:
Bơm bánh răng cũng thuộc loại bơm thể tích và thơng dụng hơn rất nhiều so với bơm thủy piston hướng trục.
Bơm bánh răng có ngun lí hoạt động hồn tồn khác. Một cặp bánh răng ăn khớp trong đó, một bánh răng được nối đồng chục với động cơ điện gọi là bánh răng chủ động. Bánh răng còn lại quay theo gọi là bánh răng bị động.
Khi cặp bánh răng hoạt động sẽ tạo ra hai vùng rõ rệt trong bơm bánh răng. Một vùng ra khớp và một vùng vào khớp. Tại vùng ra khớp, thể tích sẽ tăng lên làm giảm áp suất khoang xuống, dầu thủy lực được hút vào một cách tự nhiên. Tại vùng ăn khớp, thể tích có xu hướng giảm xuống gây nên sự tăng áp suất. Dầu thủy lực lúc này bị chèn ép, nhận năng lượng dưới dạng áp năng. Đó là ngun lí hoạt động của bơm bánh răng, ưu điểm thì bơm bánh răng không tạo được áp suất cao như bơm piston song cũng thuộc dạng trung bình. Bơm bánh răng thường tạo áp suất lên tới hàng trăm bar song bù lại, lưu lượng mà bơm bánh răng tạo ra lớn hơn. Chính vì lưu lượng và áp suất trung bình nên bơm bánh răng có giá thành rẻ hơn nhiều so với bơm piston, được ứng dụng rộng rãi hơn, nhất là trong các trạm nguồn thủy lưc.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
Hình 5.11. Bơm thủy lực.
r _ - » _
Hình 5.12. Các chi tiêt của 1 bơm thủy lực.
Đồ án tốt nghiệp khóa i I Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
5.6.
Motor điện.
Hình 5.13. Motor điện 220 V.
Dùng đê kéo bơm thủy lực.
4.7.
Óng nối thủy lực.
Ống dẫn dùng trong hệ thống điều khiển phổ biến là ống dẫn cứng (đồng hoặc thép) và ống dẫn mềm (vải cao su và ống mềm bằng kim loại ở 135 độ C).
tổn thất áp suất, các ống dẫn càng ngắn càng tốt, ít bị uốn cong để tránh sự biến dạng của tiết diện và sự hướng chuyển động của dầu.
Óng dẫn cứng: được sản xuất từ thép, đồng, nhôm và họp kim nhôm, ông dẫn
từ thép được sử dụng khi cần phải chịu áp suất lớn ( <320 at), ông dẫn từ họp kim nhôm được sử dụng khi cần chịu áp suất <150 at. ơng dẫn từ đồng sử dụng khì cần chịu áp suất <50 at. Ống dẫn từ đồng thường được sử dụng tại các mối nối, để đảm bảo tính gọn
nhẹ, và sử dụng làm đường ống thốt.
Ống dẫn mềm: có 2 dạng ống dẫn mềm - ống dẫn mềm cao su và ống dẫn mềm
kim loại.
Óng dẫn mềm cao su: Ống dẫn mềm cao su được sản xuất từ cao su tự nhiên và
cao su nhân tạo. cấu tạo của ống dẫn mềm cao su thường bao gồm một ống cao su đàn hồi ở phía trong và được hóa bền bằng vỏ bọc phía ngồi hoặc khung sợi nằm trong
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
thành ống cao su. Ống mềm cao su được sử dụng để nối giữa 2 phần tử khi vận hành có thể di chuyển tương đối lẫn nhau. Khi đó nhờ đặc tính đàn hồi ống dẫn cao su sẽ làm giảm các xung động áp suất trong hệ thủy lực. Tuy nhiên ống dẫn cao su có các nhược điểm sau: co giãn khi thay đổi áp suất, giảm độ cứng của toàn hệ thủy lực, tuổi thọ ngắn (1,5...3 năm).
Ống dẫn mềm kim loại: phía trong là một ống dẫn có nhiều nếp gấp, ống dẫn
dạng này được chế tạo từ đồng hoặc thép lá; phía ngồi được bọc một lóp vỏ bền. Giữa các vịng xoắn của ống được bit kín đề tránh rị .Vật liệu bít kín có thể là giấy chun dụng hoặc sợi atbet. Với vật liệu bít kín là giấy, ống dẫn có thể chịu được chất lỏng nóng tới 110 °C, còn với sợi atbet - 300 °C. Ông dẫn mềm kim loại được sử dụng khi mà hệ