1- Thùng dầu; 2- Bầu làm mát; 3- Van an toàn, 4- Phin lọc, 5- Bộ phân phối, 6- Cụm tiết lưu, van 1 chiều; 7- Xilanh xoay chốt; 8- Cụm tiết lưu, van 1 chiều; 9- Xilanh co giãn khung; 10- Cụm tiết lưu, van 1 chiều; 11- Xilanh cân bằng trọng tâm khung;12-Cụm tiết lưu, van 1 chiều; 13- Xilanh co dãn cần, 14- Cụm tiết lưu KĐC, van 1 chiều; 15- Xilanh nâng cần; 16 – Đường ống thủy lực; 17- Tiết
lưu không điều chỉnh; 18- Xilanh thủy lực trợ lái; 19- Bơm thủy lực; 20- Van giảm áp lực (giảm liên tục); 21- Van đóng mở hệ thống
7.2. Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ hoạt động dầu thủy lực từ thùng dầu 1 qua đường ống hút vào bơm thủy lực (bơm thủy lực ở đây là bơm rôto hướng trục). Dầu cao áp từ bơm qua đường ống cao áp tới bộ phân phối 5, điền đầy sẵn ở các cửa nằm trên của phần vỏ của hộp phân phối. Bộ phân phối thủy lực có 5 đơn nguyên điều khiển: Đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu xoay chốt, đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu co giãn khung, đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu cân bằng trọng tâm khung, đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu co dãn cần, đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu nâng cần. Người điều khiển tiến hành điều khiển các tay gạt để đưa dầu cao áp đến cung cấp cho các xylanh thủy lực hoạt động. Chất lỏng trong khoang kia của xylanh thủy lực sau khi đã làm việc xong ở chu kỳ trước sẽ theo đường ống dẫn về bộ phân phối thủy lực. Qua bộ phân phối thủy lực theo đường ống thấp áp về thùng dầu. Ở đây xylanh thủy lực nâng cần là xylanh thủy lực một chiều, chỉ hoạt động theo chiều nâng. Vì vậy để cấp dầu cho xylanh thủy lực nâng cần, người ta có bố trí van tiết lưu một chiều có đường dầu hồi, van này cấp dầu cho xylanh thủy lực theo chiều nâng không cho hàng rơi xuống khi mất áp và điều chỉnh tốc độ khi hạ hàng.
7.3. Tính chọn bơm thủy lực
7.3.1. Phân tích lựa chọn loại bơm
Bơm thủy lực là thiết bị biến đổi đổi năng lượng, dùng để biến đổi cơ năng của động cơ lai bơm thành thế
Bơm thể tích được phân hai thành
Bơm có lưu lượng ổn định:
- Bơm bánh răng - Bơm cánh gạt kép
Bơm có thể điều chỉnh được lưu lượng:
- Bơm cách gạt đơn - Bơm piston hướng tâm - Bơm pisotn hướng trục
Các loại bơm
Bơm bánh răng Bơm cánh gạt Bơm piston
hướng kính
Bơm piston hướng trục
Ưu điểm
Kết cấu tương đối đơn giản, dễ chế tạo, có kích thước nhỏ gọn.
Có kích thước tương đối nhỏ, số vòng quay làm việc cũng như lưu lượng lớn.
Mơmen qn tính của bơm tương đối nhỏ, điều này có ý nghĩa quan trọng trong sử dụng máy, có lưu lượng và vịng quay lớn (lưu lượng có thể lên tới 1800 l/p, số vịng quay có thể lên tới 4000 v/p). Nhược điểm Không thực hiện được sự điều chỉnh lưu lượng và áp suất khi bơm làm việc
Áp suất làm việc nhỏ, mặt đầu của cánh bơm chóng bị mịn
với số vịng quay khơng đổi
So với bơm bánh răng và bơm cánh gạt, bơm piston roto hướng trục có ưu điểm hơn.
Bơm có kết cấu đơn giản gọn nhẹ bền chắc có độ tin cậy cao có thể làm việc với vòng quay lớn. Việc điều khiển trương đối đơn giản
Tạo ra được áp suất cao với lưu lượng có thể đạt từ 160 – 220 kg/cm2, có thể thay đổi lưu lượng một cách dễ dàng trong khi vẫn giữ nguyên áp suất và số vòng quay làm việc.
Hiệu suất tương đối cao
7.3.2. Tính chọn bơm
+ Bơm cho các cơ cấu được tính chọn theo tiêu chuẩn phụ thuộc vào lưu lượng cần thiết cấp cho hệ thống, dựa vào trạng thái làm việc của máy trường hợp lưu lượng công tác lớn nhất cần có của bơm để phục vụ cho hệ thống
+ Khi máy nâng làm việc các cơ cấu của máy nâng khơng làm việc đồng thời. Vì thế lưu lượng của bơm chọn theo cơ cấu có lưu lượng lớn nhất là cơ cấu nâng
- Lưu lượng của chất lỏng công tác:
Ql = (l/ph) (CT - Trang 215/MNTH) Trong đó:
Vn - Vận tốc nâng hàng danh nghĩa
Ql - lưu lượng của chất lỏng cơng tác (l/ph)
ST
T Đại lượng
Kí hiệ
u
Bảng tra Kết quả Đơn vị
1 Vận tốc nâng hàng danh nghĩa Vn 20-30 m/ph
Tr. 215 [3] 25 m/phút
2 Đường kính trong của xilanh Dt 25 cm
3 Lưu lượng bơm Ql 1,225.10-3 m3/ph
Ql 1,225 l/ph
- Vận tốc nâng hàng của bơm:
Vnmax = (m/ph) (CT Trang 216/MNTH)
ST
T Đại lượng
Kí
hiệu Bảng tra Kết quả Đơn vị
1 Lưu lượng bơm Ql 1,225 l/ph
2 Đường kính trong của xilanh Dt 0,25 m
3 Vận tốc nâng hàng lớn nhất Vnmax 6247,5 m/phút
Áp suất:
Áp suất của bơm được xác định căn cứ vào áp suất của chất lỏng công tác cung cấp cho xilanh thủy lực
Pbơm = PXL + Trong đó:
Pbơm: Áp suất cơm
PXL: Áp suất chất lỏng làm việc trong xilanh thủy lực được xác định căn cứ vào tải trọng bên ngoài tác dụng lên piston của xilanh thủy lực
: Tổng tổn hao áp suất do ma sát giữa chất lỏng thủy lực đi từ bơm đến các xilanh
: tổng tổn hao áp suất do ma sát giữa chất lỏng với thành ống ở trên đường ống cao áp
STT Đại lượng Kí
hiệu
Cách
tính Kết quả Đơn vị
+ Đối với bơm piston hướng trục
1 Lưu lượng Qv 15 ÷ 300 cc
1 cc = 0,001 lít 0,015 ÷ 0,3 lít
2 Áp suất làm việc P 210 ÷ 450 bar
1 bar = 1 KG/cm2
+ Đối với bơm piston hướng kính
1 Lưu lượng Qv 0,4 ÷ 20 cc
1 cc = 0,001 lít 4.10-4 ÷ 0,02 lít
2 Áp suất làm việc P 450 ÷ 700 bar
1 bar = 1 KG/cm2 450 ÷ 700 KG/cm2 ST T Kí hiệu Cách tính Tra bảng Kết quả Đơn vị 1 PXL 18MPa = 180 daN/cm2 Tr. 164 [3] 180 KG/cm2 2 = 0,32.PXL 57,6 KG/cm2 3 = (3,2 ÷ 8) KG/cm2 4 Pbơm Pbơm = PXL + 240,8 ÷ 245,6 KG/cm2
-> Chọn bơm piston roto hướng trục của hãng Kawasaki kiểu M3X200
STT Đại lượng Kí hiệu Cách tính Kết quả Đơn vị 1 Lưu lượng Ql Ql = Qv.v 45 l/ph
2 Áp suất làm việc của bơm Pbơm 245 KG/cm2
* Xác định lưu lượng công tác của xilanh ST T Đại lượng Kí hiệ u Cách tính Kết quả Đơn vị 1 Đường kính trong của xilanh nâng Dt 25 cm 2,5 dm
2 Vận tốc nâng vn 0,25 m/s 150 dm/p
3 Diện tích F F = dm2
4 Lưu lượng công tác của xilanh Q Q = F.vn 234,375 l/ph
* Công suất cần thiết để dẫn động bơm
N = (CT 5.11 - Trang 216,282/MNTH) P - Áp lực công tác
- Hiệu suất cơ giới của bơm - Hiệu suất thể tích của bơm Ql - Lưu lượng của bơm
Bảng 7. 1. Tính tốn cơng suất của bơm ST ST
T Đại lượng
Kí hiệ
u
Bảng tra Kết quả Đơn vị
1 Lưu lượng bơm Q 234,75 l/ph
2 Áp suất dầu công tác P 180 KG/cm2
3 Hiệu suất cơ khí của xilanh thủy lực Tr. 216 [3] 0.96
4 Hiệu suất thể tích của bơm Tr. 216 [3] 0,98
5 Công suất bơm N 99,8 kW
Bảng 7. 2. Các thông số kỹ thuật
STT Đại lượng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
1 Lưu lượng làm việc max bơm Qlvmax 195 cm3/vg
2 Áp lực lớn nhất bơm Pmax 34,3 MPa
3 Số vòng quay lớn nhất của trục nmax 1900 Vg/ph
4 Công suất bơm N 180 kW