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 ngn 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 nguyên 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 u 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 khơng dùng chuyển thành nhiệt năng trong q 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.
Khơng 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 ơn tơc đáu vào. Hĩnh 5.4. Bộ ôn tôc 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 tồn, 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 dòng 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) Nguyên lý
ở vị trí tận cùng trái, van có cổng của bơm nối với cổng A và cống thùng nối với cơng B
ở vị trí tận cùng đối diện, dòng 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 bơn 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 nguyên 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 khơng 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 thoát.
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, cịn với sợi atbet - 300 °C. Ông dẫn mềm kim loại được sử dụng khi mà hệ thủy lực sử dụng chất lỏng làm việc có tính xâm thực và ăn mịn mạnh.
Cấu tạo chung của ổng dẫn dầu thủy lực mềm.
Trên thị trưòng, chủ yếu đang sử dụng ba loại ống dầu thủy lực mềm chính là: Ống dẫn dầu 1 lớp bố SAE100R1 AT
Loại ống dẫn 2 lớp bố SAE100R2AT Và ống dầu 4 lóp bố EN856 4SP/4SH
Nó đến từ nhiều thị trường khác nhau và nhiều hãng sản xuất khác nhau như: Yokohama, AlFagomma, VP-Flex.... Nhưng chúng đều được cấu tạo chung gồm 3 lóp như sau: + Lóp trong cùng: Đó là lóp tiếp xúc trực tiếp với dầu thủy lực VG 32, 46, 68.... Nên tiêu chuẩn đầu tiên nó cần là kháng dầu và chịu lực. Thường nó được lựa chọn là loại cao su cao cấp.
Hình 5.14. Các lớp của ống dây.
+ Lóp giữa (lóp bố thép): Phần bố thép. Tùy theo nhu cầu sản xuất để chịu áp suất cao hay thấp mà số lượng lóp bố thép này nhiều hay ít. Nếu lớp giữa nhiều bố thép thì mỗi
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
lớp xe được phân tách bằng một loại màng cao su mỏng. Lớp này có tác dụng chịu lực ép khi dầu bị nén trong ống dẫn dầu thủy lực.
+ Lớp bên ngồi: Lớp ngồi cùng này ln được làm bằng cao su. Nhưng nó có tính năng khác lóp trong cùng. Nó chủ yếu với nhiệm vụ chống lại sự oxy hóa của mơi trường. Phân tách giữa mơi trường trong và ngồi. Nó mềm mại để tạo sự linh hoạt bên trong.
Thông số chung của loại ổng dầu thủy lực 1 lóp bố SAE100R1 AT
Đây là loại yếu nhất về độ chịu lực áp. Tuy nhiên nó lại có lợi thế là mềm mại. Thích họp cho việc vận chuyển dầu hoạt động cơng suất thấp, dài và có độ quanh co trong máy.
Hình 5.15. Các ống dầu 1 lớp bổ.
Thơng số chung của chúng: Kích cỡ: 1/4"->3"
Ket cấu: 1 lớp thép tăng cường
- Áp suất: 35 bar -> 225 bar (tùy cỡ ống)
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
- Mã ống: SAE100R1AT/EN 853 1SN
> Loại ống dẫn dầu thủy lực 2 lớp bố SAE100R2AT
Dòng tầm chung, vừa mang khả năng chịu áp lực lớn bên trong khi dầu bị ép. vẫn giữ được sự linh hoạt, bền bỉ để có thể luồn lách ở mọi khe trong máy thủy lực. Chịu tải, chịu oxy hóa tốt.
Hình 5.16. Ơng dầu 2 lớp bổ.
- Thơng số chung: Kích cỡ: 1/4" -> 2"
Kết cấu: 2 lớp thép tăng cường
Áp suất: 80 bar ->415 bar (tùy cỡ ống) Mã ống: SAE100R2AT/EN 853 2SN
• Qui định về lắp ống nối mềm ( hình ảnh - có dấu X là sai)
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
r A
Hình 5.17. Các trường hợp lăp ơng sai.
Hình 5.18. Ơng thủy lực.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
Hình 5.19. Các đâu dây và khớp nơi.
r Ị 5 ĩ 1 .
Hình 5.20. Khi ta găn các khớp nịi vào đâu ơng dây.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
5.8.
Bể dầu.
5.8.1.Be dầu có nhiệm vụ chính sau:
- Cung cấp dầu cho hệ thống làm việc theo chu trình kín (cấp và nhận dầu chảy về). - Giải tỏa nhiệt sinh ra trong
- Lắng động các chất cặn bã - Tách nước.
- Kết cấu của bể dầu.
/. Động cơ điện; 2. Ong nén; 3. Bộ lọc; 4. Phía hút; 5. Vách ngán; 6. Phía xã; 7. Mắt dầu; .Ị 8. Đổ dầu; 9. Ong xứ.
Bể dầu được ngăn làm hai ngăn bởi một màng lọc 5. Khi mở động cơ 1 bơm dầu làm việc dầu được hút lên qua bộ lọc 3 cấp cho hệ thống điều khiển, dầu xả về được cho vào một ngăn khác.
Dầu thường đổ vào bể qua một cửa 8 bố trí trên nắp bể lọc và ống xả 9 được đặt gần sát bể chứa. Có thể kiểm tra mức dầu đạt yêu cầu nhờ mắt dầu 7
Nhờ các màng lọc và bộ lọc, dầu cung cấp cho hệ thống điều khiển đảm bảo sạch. Sau một thời gian làm việc định kì thì bộ lọc phải được tháo ra rửa sạch hoặc thay mới. Trên ống cấp dầu người ta gắn vào một van tràn điều chỉnh áp suất cung cấp và đảm bảo an toàn cho đường ống cấp dầu.
Đồ án tốt nghiệp khóa 11 Đại học cơng nghiệp Tp. Hồ Chí Minh
• Một sơ hình ảnh của bê dâu trên thị trường:
Hình 5.22. Các động cơ bơm thủy lực.
5.8.2.
BỘ lọc dầu.
Các bộ lọc dầu có cơng dụng để lọc sạch và loại bỏ các tạp chất trong dầu thủy lực. Các tạp chất có thể là bụi bẩn lẫn vào dầu thủy lực trong q trình rót, hoặc là các hạt kim loại nhỏ (sản phẩm của q trình mài mịn giữa các chi tiết trong hê thống thủy lưc), và cả sản phẩn của q trình oxi hóa dầu thủy lực tạo thành.
bộ lọc dầu thủy lực gồm:
- Bộ lọc thô: lọc được các hạt có kích thước >0,1 mm. Bộ lọc thơ có thể được lắp đặt tại