Hệ thống máy khoan tự động bằng thủy lực

Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển không ngừng của các thiết bị tự động hóa, ngày
nay các thiết bị truyền truyền dẫn, điều khiển khí nén-thủy lực sử dụng trong
máy moc trở nên rộng rãi ở hầu hết các lĩnh vực công nghiệp như máy công
cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy dập, máy xây dựng, máy ép phun, máy
bay, tàu thủy, máy y khoa, dây chuyền chế biến thực phẩm,… do những thiết bị
này làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo chính xác, công suất lớn
với kích thước nhỏ gọn và lắp đặt dễ dàng ở những không gian chật hẹp so
với các thiết bị truyền động và điều khiển bằng cơ khí hay điện.
Việt Nam cũng không nằm ngoài sự phát triển của thế giới, các thiết bị
hiện đại dần dần thay thế các thiết bị lạc hậu và cũ kỹ. Các nhà máy, xí nghiệp
được mở rộng, sản xuất các vật dụng từ nhỏ đến lớn và ngày càng phức tạp
một cách hoàn toàn tự động. Và trong quá trình sản suất, cần có sự luân
chuyển phôi nhanh chóng giữa các dây chuyền. Ở đấy, các thiết bị cơ điện
thường được sử dụng rộng rãi. Ở phạm vi đồ án môn học, em xin trình bày
thiết kế HỆ THỐNG MÁY KHOAN TỰ ĐỘNG BẰNG THỦY LỰC . Đây là máy
khoan có tính bán tự dộng, gia công được nhiều chi tiết đáp ứng tốt cho nhu
cầu sản xuất hoàn loạt.
TP.HCM , ngày 27 tháng 5 năm 2012
Sinh viên

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

LỜI CÁM ƠN


Sau quá trình, tìm hiểu, nghiên cứu, thực hiện đề tài, được sự giúp đỡ
tận tình của quý thầy cô ở bộ môn cơ điện tử khoa cơ khí máy trường đại học
Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, đặc biệt là thầy Nguyễn Trường Thịnh, em đã
hoàn thành đề tài thành công tốt đẹp.
Các thầy cô đã tạo điều kiện cho em làm quen với việc thiết kế, tính toán
các chi tiết, hoàn thành một thiết bị máy móc thực tế. Đây là các kiến thức,
kinh nghiệm quí báo, làm tiền đề để em làm đồ án cơ điện tử hoàn chỉnh
trong kỳ sau, cũng như trang bị them một số kiến thức để ra trường, vào môi
trường làm việc cụ thể không bỡ ngỡ.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến:
1. Khoa cơ khí máy - Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
2. Bộ môn cơ điện tử - khoa cơ khí chế tạo máy
3. Thầy Nguyễn Trường Thịnh – giáo viên hướng dẫn đề tài, khoa cơ

khí chế tạo máy, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
4. Quý thầy cô bộ môn cơ điện tử, khoa cơ khí chế tạo máy
5. Tập thể lớp 091111
Đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu, giải đáp các thắc mắc và giúp
em kiểm tra, đôn đốc, nhắc nhở đi đúng hướng, tạo các điều kiện thật tốt
để em có thể hoàn thành tốt đề tài. Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do
đây là lần đầu tiên thực hiện một đề tài quy mô đồ án nên trong quá
trình thực hiện, nếu em có làm sai, gây rắc rối, làm phiền thầy cô thì xin
thầy cô đóng góp và rút kinh nghiệm để em thực hiện tốt trong những đồ
án tiếp theo.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của quý
thầy cô và các bạn.
TP.HCM , ngày 27 tháng 5 năm 2012

22

Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Sinh viên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................
TP.HCM , ngày … tháng … năm 2012
GVHD

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lời nói đầu....................................................................................................................................... 1
Lời cám ơn....................................................................................................................................... 2
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn........................................................................................3
Mục lục............................................................................................................................................... 4
Phần 1: Phân tích phương án – chọn hệ thống truyền động – phân tích mạch
thiết kế

6

I.Phân tích phương án, chọn hệ thống truyền động......................................................6
1.yêu cầu thiết kế........................................................................................................................... 6
2.phương án thiết kế.................................................................................................................... 6
3.thiết kế............................................................................................................................................ 7
II.thiết kế mạch............................................................................................................................... 7
1.Qui trình......................................................................................................................................... 7
2.Chọn xy lanh................................................................................................................................. 7
3.Lập biểu đồ trạng thái ............................................................................................................ 7

4.Lập qui trình thực hiện theo phương pháp tầng.........................................................8
5.Sơ đồ mạch điều khiển điện thủy lực ...............................................................................8
Phần 2 : thiết kế hệ thông truyền động thủy lực..............................................................9
I.lịch sử hình thành và phát triển...........................................................................................9
1.lịch sử hình thành...................................................................................................................... 9
2.phạm vi ứng dụng..................................................................................................................... 9

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

3.ưu và nhược điểm................................................................................................................... 10
4.van điện từ................................................................................................................................. 11
II.Tính toán và thiết kế hệ thống thủy lực........................................................................15
3.Tính toán xy lanh :.................................................................................................................. 16
Phần III :thiết kế hệ thống gá đặt........................................................................................23
1.Tính toán bu long :................................................................................................................. 23
Tài liệu tham khảo..................................................................................................................... 27

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

PHẦN 1 : PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN – CHỌN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG –
THIẾT KẾ MẠCH THIẾT KẾ
I.

Phân tích phương án, chọn hệ thống truyền động

1. Yêu cầu thiết kế :
Theo yêu cầu của qui trình sản xuất, Máy khoan có khả năng khoan 4
chi tiết cùng một lúc một cách bán tự động .Thông số kỹ thuật của
phôi như sau:
Vật liệu : thép có độ cứng ≤ 760 (MPa)
Kích thước phôi gia công lớn nhất : D= 40mm, h = 100(mm)

.
a) Mũi khoan :

Vật liệu thép gió
Đường kính mũi khoan lớn nhất là : Dmax = 15(mm)
 Chiều sâu cắt t lớn nhất t = D/2 =7,5(mm)
Chiều sâu lỗ khoan chi tiết là 50(mm)

Lượng chạy dao :S = 0.53(vòng/phút)
Vận tốc cắt V = 17,4(m/ph)

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

2. Phương án thiết kế

Các phương án được đưa ra ban đầu là:
- Sử dụng may khoan truyền động băng bánh răng, thanh răng
dùng tay để điều khiển
-

Dùng cơ cấu truyền động khí nén

-

Dùng cơ cấu truyền động thủy lực

Qua phân tích, ta thấy
Trước yêu cầu khoang có đọ chính xác tương đối và có lực khoan lớn,
linh hoạt trong khi thay đổi quy trình công nghệ, năng suất cao:
Phương án 1 khó đạt yêu cầu về năng suất
Phương án 2 , lực không đủ lớn,thiếu chính xác
Ta chọn phương án 3, dùng cơ cấu thủy lực.
3. Thiết kế
-Máy khoan được thiết kế với tổng cộng 8 xilanh (8 xi lanh đẩy đôi)
-

với các công tác hành trình
-Thanh được nâng và giữ vưng bởi 2 trụ đỡ và một thanh ngang chịu
tải trọng

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí
II. Thiết kế mạch

Cơ cấu nâng ta dung 2 xy lanh
1. Quy trình
Xi lanh A đi ra chạm vào công tác hành trình S1(kết thúc quá trinh
khoan lô đứng) sao đó xi lanh A đi về. hành trình kế tiếp là xi lanh B và

xi lanh quay C đi ra cùng lúc, sau đó xi lanh A lại thực hiện chu trình
như lúc đầu, khi xi lanh A trở về, đồng thời cả 2 xi lanh B, C đều về. kết
thúc 1 chu trình.
2. Chọn xy lanh
Dung xy lanh thủy lực tác động kép và van 5/2 để điều khiển

S1

S3

S2

F=0

F=0

A

S4

B

A
Y1

B

A

Y2

T

T

Y3

Y4

P

T

Y5

Y6
T

T

T
P

P

XI LANH QUAY

XI LANH B

XI LANH A

B

3. Lập biểu đồ trạng thái :

Bước

1

2

3

4

5

6

A
B

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

C
(I)
( II)
(III)

(IV)
Với các công tắc hành trình từ trên xuống theo thứ tự là:
S2,S1,S4,S3,S6,S5
4. Lập qui trình thực hiện theo phương pháp tầng
E1 =
E2 =
E3 =
E4 =
A+ -> Y
A- -> Y
B+ -> Y
B- -> Y

5. Sơ đồ mạch điều khiển điện khí nén :
+24V 1

2 3

4 5

6

16

20

21 22

23

24 25 26 27

START
K1
K1
S5
7

8

S3
KS1
S2

K2

K2

9

KS2

KS3

KS4

10

S4
K3

S2

S4

S6

K3

K3

K2

K1

Y1

Y2

S6
K2
KS2

KS3

KS1

S1

S1

K3

K1

KS4

Y3

Y5

Y4

Y6

0V

16 5
6

15 7
8

12 9
10

22

23

20

25

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

PHẦN 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY KHÍ
I.

Lịch sử hình thành và phát triển :
1. Lịch sử hình thành
Khí nén là một khái niệm đã có từ rất lâu, trước Công nguyên, khí
nén,thủy lực đã được biết đến với một vài ứng dụng trong chế tạo vũ
khí. Từ những năm 140 TCN, con người đã biết chế tạo ra thiết bị bắn
tên hay ném đá ứng dụng nguyên lý khí nén.
Tuy nhiên do sự phát triển khoa học kỹ thuật thời đó không đồng
bộ, không có sự phối hợp về kiến thức giữa các ngành như vật lý, cơ
học, vật liệu … nên phạm vi ứng dụng của khí nén còn rất hạn chế, chủ
yếu là trong lĩnh vực chế tạo vũ khí.
Đến thế kỷ 17, kỹ sư chế tạo người Đức là Otto von Guerike (1602
– 1686), nhà toán học người Pháp là Blaise Pascal (1623 – 1662) cùng
với nhà vật lý học người Pháp là Denis Papin (1647 – 1712) đã xây
dựng nền tảng cho việc ứng dụng của khí nén.
Trong thế kỷ 19 , hàng lọat các phát minh ứng dụng khí nén ra đời.
Tại Paris những năm 70 của thế kỷ 19 đã xuất hiện một trung tâm sử
dụng năng lượng khí nén có công suất lớn.
Thời gian gần đây, do sự phát triển của năng lượng điện, ứng
dụng của năng lượng khí nén có giảm. Tuy nhiên do tính an toàn cao

hơn sử dụng điện nên việc sử dụng năng lượng khí nén vẫn đóng một

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

vai trò khá quan trọng trong các lĩnh vực mà nếu sử dụng điện sẽ gây
nguy hiểm.
2. Phạm vi ứng dụng
a) Trong lĩnh vực điều khiển :
Những năm sau khi cuộc cách mạng cơng nghiệp nổ ra, do sự tất
yếu của q trình tự động hóa trong sản xuất, kỹ thuật điểu khiển
bằng khí nén được phát triển rộng rãi và đa dạng hơn.
Hệ thống điều khiển bằng khí nén thường được sử dụng trong các
lĩnh vực có nguy cơ xảy ra các nguy hiểm cao do điều kiện vệ sinh
mối trường khá tốt và tính an tồn cao.
Hệ thống điều khiển bằng khí nén thường được sử dụng trong các
lĩnh vực như: các thiết bị phun sơn, các loại đồ gá kẹp chi tiết, lĩnh
vực sản xuất các thiết bị điện tử hay trong các thiết bị vận chuyển
b)

và kiểm tra.
Trong lĩnh vực truyền động
_ Các dụng cụ, thiết bị, máy va đập trong lĩnh vực khai thác than,
khai thác đá hoặc trong các cơng trình xây dựng.
_ Truyền động quay với cơng suất lớn bằng khí nén, thủy lực giá
thành rất cao, cao hơn từ 10 đến 15 lần so với động cơ điện.
Nhưng ngược lại, thể tích và năng lượng chỉ bằng 2/3 như những
dụng cụ vặn vít, máy khoan, máy mài là những dụng cụ có khả

năng

sử

dụng

truyền

động

bằng

khí

nén.

_ Truyền động thẳng: các đồ gá kẹp chi tiết, các thiết bị đóng gói
các thiết bị máy gia cơng, các thiết bị làm sạch hay các hệ thống
phanh

hãm

của

ơtơ.

_ Trong các hệ thống đo đạc và kiểm tra chất lượng sản phẩm.
3. Ưu nhược điểm
a) Ưu:

Truyền được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương
đối đơn giản.

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Có khả năng giảm khối lượng và kích thước cơ cấu chấp
hành nhờ chọn áp suất làm việc cao.
Kết cấu gọn nhẹ, vò trí của các phần tử dẫn không phụ
thuộc với nhau.
Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn.
Tự động hóa đơn giản, các phần tử tiêu chuẩn hóa
b) Nhược:
Mất mát hiệu suất.
Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền cũng thay đổi.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt..

4. Van điện từ :

Một cuộn dây khi được tác động bởi một dòng điện thì trong cuộn dây
đó sẽ sinh ra một dòng điện cảm ứng, từ trường được sinh ra trong
ống dây, và sẽ tạo ra một lực từ trường. Lực từ trường này sẽ làm di
chuyển lõi sắt đặt bên trong cuộn dây.
a) Van điện từ 3/2 không duy trì

Mục đích: van điện từ 3/2 không duy trì ở trạng thái không bò tác
động (cuộn dây không có điện) thì cửa P không nối với cửa A, còn
cửa A nối với cửa R. Khi cuộn dây điện từ Y1 có điện sẽ đẩy nòng

van sang phải làm cho cửa P nối với cửa A.

b)

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

b.

a.

Hình 2.4 Van điện từ 3/2 không duy trì:
1. Thân; 2. Cuộn dây điện từ Y; 3.Nòng dẫn hướng lõi sắt;
4. Lõi sắt; 5. Đệm làm kín; 6. Đệm làm kín; 7. Lò xo
a. Khi cuộn dây không có điện

Nguyên lý: van điện từ 3/2 không duy trì (một đầu có cuộn dây và
một đầu có lò xo) khi ở trạng thái không tác động lò xo (7) sẽ đẩy
lõi (4) xuống phía dưới để đóng cửa không cho nguồn khí nén từ
cửa P sang cửa A, đồng thời nó sẽ thông cửa A với cửa. Khi tác
động cuộn dây 2 có điện sẽ tạo ra một lực điện từ hút lõi sắt (4)
có đệm làm kín (5) đóng cửa R đồng thời nối cửa P với cửa A.

Hình 2.5 Ký hiệu cuộn dây điện
Hình từ
2.6 Ký hiệu van điện từ 3/2 theo DIN 40 713
theo DIN 40 713

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Ứng dụng:
- Tạo ra tín hiệu điện cho tín hiệu thủy lực. (EP- Wandler)
- Điều khiển xi-lanh tác động một phía.
- Điều khiển động thủy lực nén.
- Điều khiển van đảo chiều.
b) Van điện từ 5/2 duy trì
Việc duy trì bằng thiết bò cơ khí điều khiển các tín hiệu điện
bằng ma sát của các thanh truyền hoặc từ lực thường trực. Một
tín hiệu đưa vào nó sẽ tự duy trì cho đến khi có một tín hiệu
ngược lại và làm tắt tín hiệu thứ nhất.
Cấu tạo:
-

Hai đầu van điện từ 5/2 duy trì có 2 cuộn dây Y1 và Y2.

-

Khi cuộn dây Y1 có điện sẽ sinh ra một lực điện từ hút lõi sắt
ở cuộn dây Y1 (có một đường khí nén phụ từ cửa P sẽ đẩy
nòng van sang phải), làm cho nguồn từ cửa P của van 5/2 nối
với cửa A. Khi cuộn dây Y1 mất điện, nòng van vẫn giữ
nguyên vò trí đó (duy trì); cho đến khi cuộn dây Y2 được cấp
tín hiệu (có điện), lúc này nòng van sẽ được đẩy sang trái và
cửa P sẽ nối với với cửa B.

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Lưu ý: vì không có lò xo tự trả về như van điện từ không duy trì,
do đó để xác đònh vò trí ban đầu của van loại này, người ta quy
ước trạng thái ban đầu khi chưa có tín hiệu nào tác động thì vò trí
của nòng van phải ở vò trí bên trái; nghóa là cửa P sẽ nối với cửa
B.

Hìhình 2.11 Van điện từ 5/2 duy trì

Ứng dụng:
- Van điện từ 5/2 duy trì thường được áp dụng điều khiển xilanh tác động hai phía – Ưu điểm khi sử dụng xi-lanh tác
động đơn làm cơ cấu kẹp thì nguồn điện cung cấp cho van
điện từ loại này không cần phải duy trì trong suốt thời gian
kẹp.
- Tín hiệu Y1 chỉ được tác dụng khi tín hiệu Y2 không tồn
tại.

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

4

2

Y1

Y2
P
Hìhinh 2.12 Maïch ñieàu khieån pit-toâng hai chieàu

5.Dầu thủy lực
Dầu thủy lực Valvoline Ultramax AW 32/46 /68/100 là loại nhớt
cao cấp được chế tạo chuyên dùng trong hệ thống thủy lực hiệu
suất cao. Các sản phẩm này có khả năng chống ô-xi hóa và khử
nhũ tuyệt vời cũng như có chỉ số FZG cao. Những sản phẩm này
được hỗ trợ thêm bằng các chất chống gỉ và sủi bọt. Dầu thủy lực
Valvoline Ultramax AW có công thức đặc biệt nhằm đáp ứng các
tiêu chuẩn thông số kỹ thuật Cincinnati Milacron P-69, DIN 51524
Part 2, Dennison HF-0 và Dennison HF-2. Các sản phẩm này có
khả năng lọc, các thuộc tính chống sủi bọt, chỉ số độ nhớt cao, độ
bền màng tuyệt vời nhằm làm giảm thiểu sự mài mòn đối với các
máy bơm, các vòng đệm, các van, pít-tông, các xi-lanh…
2.Đặc tính vật lý cơ bản của dầu thủy lực Valvoline
S

ISOVG GRADE

TT

3
2

0
1

0

Độ nhớt động học,
cSt ở 400 C

6
3

1.8

Chỉ số độ nhớt

2
3
Điểm chớp cháy,

9

-

9
5

24

2

9
9.1

5

24
2

6

9

-

1
00

7.9

5

24
0

4

9

Điểm chảy,oc, Max

6
8

6.2

5
0

4

24

2

2

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

4

COC, 0C, Min
0

5
0
6

Thử FZG, số lần
thành công
Thử chống ri DIN

655,A&B,24h

0

00
1
0

0

ạt

0

ạt

1
0

Đ
ạt

2
0

00
1

Đ

2
0

00
1

Đ

Thử nhũ

7

00

Đ
ạt

2
0

2
0

3, Tiêu chuẩn kỹ thuật
Denison Hydraulics HF-0, Including T6H20C dry and
wet phase performance
Eaton M- 2950-S ( Trang bị cơ động)
Eaton I – 286-S3( Trang bị công nghiệp)
Cincinnati Machine P-68, P-69 & P-70
DIN 51524 Part II

AFNOR NF E 48-603 (HM)
ASLE 64 -1 to 64-4, 70-1 to 70-3
CETOP RP91H
4.Ưu việt của dầu thủy lực Valvoine
Tính chống oxi hóa và tính chịu nhiệt cao
Chống tạo bọt trong quá trình hoạt động
Kiểm soát việc hình thành sự tạo cặn bùn và keo
Bảo vệ tốt sự đóng cáu pit tong và triệt tiêu sự nghẹt
lọc
Bảo vệ tốt Xú páp khỏi sự hao mòn
Tăng cường khả năng chống mài mòn và các thuộc
tính bôi trơn
Khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao và khởi động tốt ở
nhiệt độ thấp
Khử nhủ tốt làm tăng tuổi thọ cho các chi tiết.

5./Máy bơm:
a/ Nguyên lý máy bơm:
Bơm bánh răng hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích.
Khi thể tích của buồng hút tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu trình hút.

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Bơm bánh răng thông thường được cấu tạo gồm một hoặc một số cặp
bánh răng ăn khớp với nhau, đặt trong một vỏ, trên vỏ có các miệng
hút và miệng đẩy.
Ở đây ta chọn máy bơm có p từ 100(MPa) đến 200(MPa) là đạt yêu cầu

của heej thống thủy lực của máy khoan
II. Tính toán và thiết kế hệ thống thủy lực :
1. Tính toán cơ cấu giữ vật:

Vật liệu : thép CQ45
Khối lượng riêng : 7848 Kg/m3
Do kích thước tấm kính là 1500 x 1000 mm nên ta chọn cơ cấu giữ vật
có kích thước theo đường chéo hình chữ nhật 750 x 500 x 10
Tấm kim loại đươc hàn với một hình hộp
Tổng khối lượng của cơ cấu giữ vật là 38 Kg

2XILANH nằm ngang(đẩy hệ thống khoan)

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Chọn nguồn thủy lực có áp suất Pn = 100 bar
Hiệu suất khi vận hành xi lanh η = 0,9
Lực chiếu trục Po = 1043 N
Khối lượng của bệ và động cơ máy khoan : M = 40 kg
=> Lực đẩy cần thiết mà xilanh tác động F = Po – 40 x 10 = 643 N
Khoảng cách từ tâm của xilanh khung ngang tới tâm của mũi khoan: d =
170mm
 Moment xoắn Mx tác động lên xilanh khung ngang:

Mx = F x d = 643 x 0.17 = 110 N.m
Từ các thông số vừa tính được, chúng ta chọn xilanh khung ngang
theo chuẩn của hãng Festo:

Đường kính trong xilanh không trục : D = Þ30 mm
Moment xoắn Mx = 170 N.m
Lực Fy = 7300 N
3/Công suất cắt

Ne =
Trong đó
n: số vòng quay mũi khoan
n =
=

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Vậy:

Ne =

Chọn động cơ điện hiệu KRESS có các thong số:
Công suất động cơ : N=0, Kw.
Đường kính khoan lớn nhất : φmax=40 mm.
Số vòng quay [v/ph]: 8000 ; 9500 ; 13500 ; 20500 ; 24000 .
Chọn số vòng quay n=8000 [v/ph] .
Tốc độ thực tế:
V=

Lượng chạy dao dao [mm/ph] : S=8000.0,2 =1600 [mm/ph] = 27 [mm/s] .
4/Xi lanh đẩy đầu khoan:

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

Muốn khoan được , phải tác dụng vào mũi khoan một lực mà thắng được liên
kết nội bộ của kim loại.
-Lực cắt khoan khi tra theo sổ tay:
P0 = 10.CP.Dq.Sy.KP

Tra theo sổ tay công nghệ chế tạo máy (GS. Nguyễn Khắc Lộc)
Ta xác định được:
Cp= 68 , q = 1 , x = 1,2 , y = 0,7 Kp = 1
 Po = 6540,2

Từ Po chính là lực ép của pittong thủy lực lên vật gia công:
Po = S*P =
Trong đó:
P: áp suất của dầu
D dường kính nòng của piton
D : dường kính côn xi lanh
Động cơ có p= 100 bar
Hiệu suất máy µ = 0.95
K = 0.5 ÷ 0.8
 Đương kính xi lanh cần chọn:
 D = 60(mm)

Nhưng do sử dung xi lanh đôi, nên mỗi đường kính xilanh là d1 = 30(mm)

Phần III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG GÁ LẮP
1. Tính toán bu long :(bu long giữ xi lanh và hệ thống đầu khoan)

Vật liệu làm bu long : thép C45 với các giới hạn bền cho trước như sau
, , độ cứng HB = 210

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí
a) Liên kết giữa ngàm và xy lanh di chuyển vật

Trọng lượng của xy lanh và đầu máy là 200 Kg
Điều kiện bền ta có :
<
= 0.6 = 270
d > 9.43 mm
Diều kiện bền cắt :
<
= 0.25 = 112.5
d > 1.06 mm
Dể đảm bảo độ cứng vững với hệ số an toàn, ta chọn vít có M12

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
2.
3.
4.
5.
6.

7.

Giáo trình hệ thống điều khiển bằng khí nén – Nguyễn Ngọc Phương
Diều khiển bằng khí nén trong tự động hóa kỹ nghệ - Peter Rohner
Tính toán kết cấu thép – Nguyễn Văn Yên
Tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 và 2 – Trinh Chất


Điều khiển khí nén và thủy lực – Lê Văn Tiến Dũng

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

8. Hướng dẫn sử dụng phần mềm MDsolid – Trần Minh Tú
9. Sức bền vật liệu – Lê Ngọc Hồng

22


Báo cáo đồ án truyền động thủy khí

22