Đề Tài Thiết Kế Mạch Thủy Lực Cho 2 Động Cơ Thủy Lực 1 Động Cơ Chuyển Động Tịnh Tiến Và 1 Động Cơ Chuyển Động Quay.pdf

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.34 MB, 14 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

KHOA CƠ KHÍ

BÀI TẬP LỚN

MƠN HỌC: KĨ THUẬT THỦY LỰC

Đề tài: Thiết kế mạch thủy lực cho 2 động cơ thủy lực 1 động cơ chuyển động tịnh tiến và 1 động cơ chuyển động quay

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình DươngLớp: 65MEC2

MSSV: 53465Phương án TK: C2

Thầy hướng dẫn: TS. Dương Trường Giang

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Tài liệu tham khảo:

1. Tài liệu học tập trên lớp

2. Perter Chapple, Principles of Hydraulic Systems Design3. Đỗ Xuân Đỉnh, Truyền động thủy khí, Nhà xuất bản Xây Dựng4. Thơng tin và catalog của các hãng:

Xy lanh: thủy lực: ống: loại khớp nối: phân phối: an toàn: van tiết lưu và van một chiều: lọc dầu: cơ điện: class="text_page_counter">Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

2.1 Tính tốn các thơng số của xy lanh của thủy lực...5

2.2 Tính tốn các tham số của motor thủy lực...6

2.3 Tính tốn đường ống thủy lực...7

2.4 Tính tốn các tham số cơ bản của van phân phối...8

2.5 Tính tốn các thơng số cơ bản van điều khiển áp suất...9

2.6 Tính toán các tham số cơ bản của cac van khác (van một chiều)...10

3. Tính tốn bộ nguồn thủy lực...11

3.1 Bơm thủy lực...11

3.2 Thùng dầu và lọc dầu...12

3.3 Tính tốn động cơ dẫn động...12

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

1. Phân tích và xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấphành

* Yêu cầu: 01 xy lanh và 01 động cơ điều khiển trực tiếp bằng tay độc lập không phụ

thuộc lẫn nhau, đảm bảo giới hạn áp lực cho mạch chính, điều chỉnh tốc độ 1chiều chuyển động (xy lanh là duôi ra), van phân phối điều khiển bằng điện từ.

* Bảng thông số

Lực đẩy củaxy lanh F1

Vận tốc nângv (m/ph)n

Momen cầnthiết cho motor

M (Nm)

Tốc độ quay n (v/ph)

Các thơng sốkhác

4. Van an tồn đảm bảo áp lực cho mạch chính

5. Cặp van tiết lưu và van 1 chiều có điều khiển để điều chỉnh tốc độ của xy lanh

* Sơ đồ mạch thủy lực và nguyên lý làm việc

Giải thích phần tử thủy lực1. Thùng dầu

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

Nguyên lý làm việc của mạch thủy lực

- Dòng dầu thủy lực được bơm lên từ bể dầu (1) qua bộ lọc dầu (2) đi qua bơmthủy lực 1 chiều làm tăng áp xuất dòng dầu đến van phân phối (5) và (8). Mạch có motor thủy lực

- Ở chế độ làm việc 0: Dầu được bơm vào van phân phối quay ngược trở lạithùng dầu, motor không làm việc.

- Ở chế độ làm việc a1: Dầu được bơm sang bên trái của mạch đến motor (7)tạo ra chuyển động quay lượng dầu đi qua motor và lượng dầu được van antoàn (6) giảm tải cho mạch đi về thùng dầu qua đường ống bên phải.- Ở chế độ làm việc b1: Dầu được bơm sang bên phải của mạch đến motor (7)

tạo ra chuyển động quay lại cùng lượng dầu của van an toàn (6) đi về thùngbằng đường ống bên trái.

Mạch xy lanh thủy lực

- Ở chế độ làm việc 0: Dầu đứng lại tại van phân phối (8) và xy lanh (10)không hoạt động.

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

- Ở chế độ làm việc a2: Dầu bơm lên bên trái của mạch thủy lực đi đến xy lanhnhưng tốc độ chậm do đầu ra dòng dầu đi qua được van tiết lưu (9). Dòng dầuđi qua và về thùng

- Ở chế độ làm việc b2: Lượng dầu bơm sang phải đi qua van tiết lưu mộtchiều (9) thông qua 2 cửa áp suất tăng cao đẩy xy lanh co lại nhanh hơn. Van an tồn 4: Có nhiệm vụ giảm tại lượng dầu cho cả 2 mạch motor và xylanh khi quá tải.

Bộ lọc dầu 2: Vì để mạch hở nên có thể bụi bẩn lẫn vào dầu bộc lọc dầu (2) sẽngăn chặn bụi bẩn ảnh hưởng đến mạch thủy lực.

2. Tính tốn và xác định các thông số cần thiết các phần tử thủy lực của hệ thống

2.1 Tính tốn các thơng số của xy lanh của thủy lực

Có 1kN = 0,102 tấn

- Đổi 6,4 tấn = 65,28 kN - Vận tốc nâng v = 5 m/phn

Từ những yêu cầu trên ta chọn xy lanh thủy lực 2 chiều chuyển động:

KÍCH THỦY LỰC 2 CHIỀU OSAKA E10H15

Thông sốLực đẩy tối đa

Fdmax - kN(tấn) 100(10)Lực kéo tối đa

Fkmax – kN(tấn) 4,5(45)Hành trình lớn nhất (mm) 150Độ dài của xy lanh H (mm) 303Khoảng cách 2 cửa P (mm) 218

Đường kính xy lanh D

Đường kính piston d (mm) 43 Diện tích mặt cắt của xy lanh buồng khơng có cán piston là:

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

P

n

=

= = 19486,56716 (kN/m ) = 194,865 (bar)3

2.2 Tính tốn các tham số của motor thủy lực

Điều kiện: Momen cần thiết cho motor M=50 (Nm) và tốc độ quay n=35 (v/ph), Từ điều kiện trên ta chọn motor thủy lực:

Motor thủy lực BMR loại BMRW–50. Với các thông số:

Áp suất làm việc tối đa

Momen tối đa M (Nm)max Mmax = 135Lưu lượng riêng q

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Nguyên lý làm việc: Các piston sẽ được bố trí trong khoang motor. Các đầu

piston lắp tì vào đĩa ngiêng. Khi motor quay sẽ làm trục bơm quay và làm các pistontrong motor quay theo. Đĩa nghiêng, nghiêng 1 góc sẽ làm cho piston chuyển độngtinh tiến trong khoang motor. Trong nửa vòng quay đầu tiên, các piston sẽ biến đổikhoảng cách để tạo nên khoảng trống bên trong bơm làm giảm áp suất và hút dầu thủylực đi vào. Tiếp nửa vòng còn lại, piston sẽ chuyển động để thể tích trong bơm giảmđi, dầu bị ép ra ngoài với một áp nhất định. Khi thay đổi góc nghiêng của đĩa nghiênglàm thay đổi lưu lượng trên 1 vịng của bơm từ đó làm thay đổi lưu lượng motor.

2.3 Tính tốn đường ống thủy lực

Áp suất định mứcpdm (bar)

Áp suất giới hạnpph (bar)

Độ dày của thành ống là:

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

23,9 12.7

+ Loại khớp nối dùng trong mơi trường thủy lực chống rị rỉ: GS/GSP Ren ORFS

2.4 Tính tốn các tham số cơ bản của van phân phối

Từ những thông số trên của motor và bơm thủy lực ta chọn loại van phân phốicủa Saintfon DSG.

- Van 4/3 điều khiển bằng điện từ, ở chế độ khơng làm việc lượng dầu ở cổng

có áp được đưa quay trở lại về thùng. (điều khiển motor thủy lực)Thông số

Mã hiệu DSG – 03 – 3C2Lưu lượng tối

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

- Van 4/3 điều khiển bằng điện từ, ở chế độ không làm việc đường dẫn lên xy

bị chặn (điều khiển xy lanh).Thông số

Mã hiệu DSG – 03 – 3C4Lưu lượng tối

2.5 Tính tốn các thơng số cơ bản van điều khiển áp suất

Trong mạch thủy lực có van điều khiển áp xuất chỉ có chức năng là đảm bảo antồn cho mạch thủy lực, loại có điều khiển (điều khiển bằng dòng dầu thủy lực).

Ta chọn van an tồn (có điều chỉnh) điều khiển bằng tay dạng ren loại van RV có các thơng số chung như sau

Lưu lượng tối đa: Q = 400 (l/ph)maxÁp xuất tối đa: Pmax = 250 bar+ Van an toàn cho cả mạch: RV – 10T+ Van an toàn cho motor thủy lực: RV – 04TTT Chức năng van Lưu lượng tối đa Q (l/ph)

Áp xuấtmở van P

Khoảng điều chỉnh áp suất (loại có điều khiển)

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

2.6 Tính tốn các tham số cơ bản của cac van khác (van một chiều)

Van tiết lưu một chiều có tác dụng tăng tốc độ và áp suất của dòng chảy thủy lưc.

Ta chọn van tiết lưu một chiều STUF 120 NPT với các thơng số sauKích thước cổng (mm) Lưu lượng Max (l/ph) Áp suất Max (Bar)

Van có những đặc điểm sau:

- Kết cấu nhỏ gọn, đơn giản, dễ lắp đặt- Chất lượng tốt, mẫu mã đẹp- Giá thành rẻ, phổ biến trên thị trường- Tốc độ phản ứng nha

- Tuổi thọ cao, độ bền cao- Khả năng chịu được q tải lớn.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

3. Tính tốn bộ nguồn thủy lực

Qđc - lưu lượng làm việc của toàn bộ mạch thủy lực

Q

- tổng tổn thất lưu lượng qua các phần tử và đường ống (được tính gần

Bosch Rexroth loại A10VSO

Loại bơm Lưu lượng Tốc độ quay Áp suất làm Khoảng điều chỉnh

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

riêng qb(l/vịng)

trung bình(vịng/phút)

việc pbommax(bar)

lưu lượng (l/phút)Piston hướng

trục loại cóđiều khiển

3.2 Thùng dầu và lọc dầu

Thùng dầu

Dung tích của thùng dầu:

V

n

k Q.

t

Qt – Lưu lượng lớn nhất của tất cả các bơm l/phk – hệ số tỷ lệ k = 2÷8

Chọn k=3 V = 3.34,21 = 102,63 (l/ph)n Dự định kết cấu thùng dầu:

Thùng dầu phải có vách ngăn giữa cửa hút và cửa hồi, trên vách ngăn này córãnh lưu thơng dầu. Khoảng cách từ cửa hút và cửa hồi càng xa càng tốt nhằm làmnguội dầu và không tạo song trong thùng, đặt bộ lọc khí để tránh bụi bẩn dầu. Cácống ra vào được làm kín (ngăn được sự tạo xốy tại cửa hút, không lọt bụi vào đầunối, khả năng vệ sinh tốt, tỏa nhiệt tốt).

Q n ql p

Ta có cơng suất của bơm được tính theo cơng thức là:

.612.

Q pP

0,8 0,92

. Ta chọn:

0,9234,21.285,5217,35()

Từ công suất trên chọn loại động cơ điện – Motor điện Toàn Phát 18,5kW:

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Công suất giới hạn p = 18,5 kWmax

Mô tả :

Mô tơ 3 pha 18.5kw

Động cơ 3 pha 18.5kw được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại tiên tiến, các chi tiết được gia công chắc chắn tỉ mỉ trên máy tự động CNC.

Motor Tồn Phát loại dùng điện 380V có hiệu suất cao, mô men mở máy khỏe. Động cơ 100% dây đồng cho độ bền lâu dài.

Động cơ điện 18.5kw tốc độ đồng bộ 3000 vòng/phút cho khả năng tiết kiệm điện năng và hoạt động trong thời gian dài không lo hỏng hóc hoặc sửa chữa.ROTO được đúc bằng máy đúc áp lực cao

Chiều cao tâm trục: 63 ~ 355mm

Cuộn dây của mô tơ điện 3 pha được tẩm sơn cách điện bằng thiết bị hút chân khơng

Kích thước lắp đặt và dãy công suất phù hợp với tiêu chuẩn IEC.Mô tơ 3 pha 18.5kw có khả năng vận hành êm ái, tiếng ồn và độ rung thấp