Bài giảng truyền động thủy lực và khí nén - Đại học Cần Thơ.pdf

T
T
R
R
ặ
ặ


è
è
N
N
G
G




A
A


I
I


H
H
O

O
ĩ
ĩ
C
C


C
C


ệ
ệ
N
N


T
T
H
H




K
K
H
H
O

O
A
A


C
C


N
N
G
G


N
N
G
G
H
H






B
B

ĩ
ĩ


M
M


N
N


K
K
Y
Y
ẻ
ẻ


T
T
H
H
U
U

T
T


C
C




K
K
H
H
ấ
ấ





BAỉI GIANG

Bión soaỷn:
Trỏửn Trung Tờnh
Ngọ Quang Hióỳu

Lổu haỡnh nọỹi bọỹ
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 1
MỦC LỦC
Mủc lủc ------------------------------------------------------------------------------------------ 1
Ti liãûu tham kho --------------------------------------------------------------------------- 3
PHÁƯN A: TRUƯN ÂÄÜNG THY LỈÛC
Chỉång 1 : Âải Cỉång Vãư Truưn Âäüng Thy Lỉûc ------------------------------- 4
1.1 : Ngun l truưn dáùn thy lỉûc ----------------------------------------- 4
1.2 : Vê dủ vãư truưn dáùn thy lỉûc -------------------------------------------- 4
1.3 : Cạc loải truưn âäüng ------------------------------------------------------ 5
1.4 : Cạc âàûc trỉng ca hãû thäúng thy lỉûc ---------------------------------- 6
1.5 : Cạc täøn tháút trong hãû thäúng thy lỉûc ---------------------------------- 7
1.6 : Âäü nhåït v u cáưu âäúi våïi dáưu thy lỉûc --------------------------- 10
1.7 : Cạc âàûc âiãøm ca truưn âäüng thy lỉûc ----------------------------- 11
1.8 : Âån vë âo cạc âải lỉåüng cå bn ---------------------------------------- 12
Chỉång 2 : Båm Thy Lỉûc -------------------------------------------------------------- 13
2.1 : Cäng dủng ------------------------------------------------------------------ 13
2.2 : Phán loải --------------------------------------------------------------------- 13
2.3 : Âàûc tênh ---------------------------------------------------------------------- 13
2.4 : K hiãûu ----------------------------------------------------------------------- 14
2.5 : Cäng thỉïc tênh toạn båm ------------------------------------------------ 14

2.6 : Cạc loải båm trong hãû thäúng thy lỉûc -------------------------------- 15
2.7 : Cạc mảch båm cå bn ---------------------------------------------------- 21
Chỉång 3 : Cå Cáúu Tạc Âäüng --------------------------------------------------------- 23
3.1 : Phán loải xy lanh ---------------------------------------------------------- 23
3.2 : Cáúu tảo xy lanh ------------------------------------------------------------ 24
3.3 : Cäng thỉïc tênh toạn xy lanh -------------------------------------------- 25
3.4 : Âiãưu kiãûn lm viãûc ca xy lanh ---------------------------------------- 27
3.5 : Phỉång phạp cäú âënh xy lanh ------------------------------------------ 27
3.6 : Tênh toạn v kiãøm tra bãưn cáưn piston --------------------------------- 28
3.7 : Âäüng cå dáưu bạn quay --------------------------------------------------- 30
3.8 : Âäüng cå dáưu ẹp ------------------------------------------------------------ 30
Chỉång 4 : Van Thy Lỉûc -------------------------------------------------------------- 32
4.1 : Van âiãưu khiãøn ạp sút -------------------------------------------------- 32
4.2 : Van âiãưu khiãøn lỉu lỉåüng ----------------------------------------------- 35
4.3 : Van âiãưu khiãøn hỉåïng --------------------------------------------------- 37
Chỉång 5 : Cạc Thiãút Bë Phủ ----------------------------------------------------------- 40
5.1 : Thng dáưu ------------------------------------------------------------------ 40
5.2 : Thiãút bë lm mạt ----------------------------------------------------------- 40
5.3 : Bäü lc dáưu ------------------------------------------------------------------- 40
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 2
5.4 : Äïng dáùn, âáưu näúi ---------------------------------------------------------- 42
5.5 : ÀÕc quy thy lỉûc ------------------------------------------------------------ 43
Chỉång 6 : Cạc Mảch Truưn Âäüng Thy Lỉûc Cå Bn ------------------------- 45
6.1 : Mảch âiãưu khiãøn ạp sút ------------------------------------------------ 45
6.2 : Mảch âiãưu khiãøn lỉu lỉåüng --------------------------------------------- 48
6.3 : Mảch âiãưu khiãøn trỉûc tiãúp ----------------------------------------------- 51
Chỉång 7 : Mäüt Säú Mảch Âiãøn Hçnh ------------------------------------------------- 55
7.1 : Mạy dáûp thy lỉûc bàòng tay --------------------------------------------- 55
7.2 : Cå cáúu kẻp chàût chi tiãút gia cäng -------------------------------------- 55

7.3 : Hãû thäúng cáøu ti trng nhẻ ---------------------------------------------- 56
7.4 : Mảch thy lỉûc mạy khoan bn ---------------------------------------- 56
PHÁƯN B: TRUƯN ÂÄÜNG KHÊ NẸN
Chỉång 8 : Âải Cỉång Vãư K Thût Khê Nẹn ------------------------------------ 58
8.1 : Giåïi thiãûu vãư k thût khê nẹn ---------------------------------------- 58
8.2 : Âàûc âiãøm ca khäng khê ----------------------------------------------- 58
8.3 : Cạc âải lỉåüng váût l v âån vë thỉåìng dng trong khê nẹn --- 59
8.4 : Cạc âàûc âiãøm ca truưn âäüng khê nẹn ---------------------------- 59
8.5 : Cạc âải lỉåüng v âënh lût váût l ------------------------------------ 59
8.6 : Cáúu trục ca mäüt hãû thäúng truưn âäüng bàòng khê nẹn --------- 63
Chỉång 9 : Hãû Thäúng Cung Cáúp V Xỉí L Khê Nẹn --------------------------- 64
9.1 : Mạy nẹn khê --------------------------------------------------------------- 64
9.2 : Bäü lc ------------------------------------------------------------------------ 65
9.3 : Bäü âiãưu chènh ạp sút --------------------------------------------------- 65
9.4 : Thiãút bë bäi trån ---------------------------------------------------------- 67
9.5 : Nhọm thiãút bë âiãưu ha ------------------------------------------------- 67
9.6 : Hãû thäúng xỉí l khê nẹn trong cäng nghiãûp ------------------------ 68
9.7 : Hãû thäúng thiãút bë phán phäúi khê nẹn -------------------------------- 69
Chỉång 10 : Pháưn Tỉí Xỉí L ------------------------------------------------------------ 71
10.1 : Van âiãưu chènh ạp sút ------------------------------------------------- 71
10.2 : Van âiãưu chènh lỉu lỉåüng --------------------------------------------- 71
10.3 : Van mäüt chiãưu ------------------------------------------------------------ 71
10.4 : Van logic ------------------------------------------------------------------- 71
10.5 : Cm biãún khê -------------------------------------------------------------- 74
Chỉång 11 : Pháưn Tỉí Âiãưu Khiãøn ---------------------------------------------------- 76
11.1 : Van phán phäúi ------------------------------------------------------------ 76
11.2 : Cạc phỉång phạp âiãưu khiãøn van âo chiãưu --------------------- 77
11.3 : Cạc Van Âo Chiãưu Thäng Dủng ------------------------------------- 77
Chỉång 12 : Cå Cáúu Tạc Âäüng -------------------------------------------------------- 81
Truyền động Thủy lực và Khí nén

Trang 3
12.1 : Xy lanh --------------------------------------------------------------------- 81
12.2 : Âäüng cå khê nẹn ---------------------------------------------------------- 85
12.3 : Van chán khäng ---------------------------------------------------------- 86
Chỉång 13 : Cạc Mảch Khê Nẹn Cå Bn -------------------------------------------- 87
13.1 : Cạc k hiãûu dng trong så âäư mảch ------------------------------- 87
13.2 : Ngun tàõc trçnh by så âäư mảch ----------------------------------- 97
13.3 : Cạc mảch khê nẹn ------------------------------------------------------- 88
Chỉång 14 : Thiãút Kãú Mảch Âiãưu Khiãøn Tỉû Âäüng Bàòng Khê Nẹn ------------- 92
14.1 : Cạc pháưn tỉí logic khê nẹn ---------------------------------------------- 92
14.2 : Phỉång phạp thiãút kãú mảch khê nẹn tỉû âäüng ---------------------- 92
A. Phỉång phạp Karnaugh ----------------------------------------------- 93
B. Phỉång phạp Grafcet --------------------------------------------------- 98

TI LIÃÛU THAM KHO
1. Nguùn Ngc Phỉång, Hunh Nguùn Hong - Hãû thäúng âiãưu
khiãøn bàòng thy lỉûc - NXB Giạo Dủc 2002.
2. Nguùn Ngc Phỉång - Hãû thäúng âiãưu khiãøn bàòng khê nẹn - NXB
Giạo Dủc 1999.
3. Nguùn Thnh Trê (biãn dëch) - Âiãưu khiãøn bàòng khê nẹn trong tỉû
âäüng họa k nghãû - NXB Â Nàơng.
4. Phảm Vàn Kho - Truưn âäüng tỉû âäüng khê nẹn - NXB Khoa Hc v
K Thût 1999.
5. Hong Thë Bêch Ngc - Mạy thy lỉûc thãø têch - NXB Khoa Hc v K
Thût 2000.
6. Michael J.Pinches, John G.ASHB - Power Hydraulics.
7. Michael J.Pinches, Brian J.Callear - Power Pneumatics.
8. P.Croser - Pneumatics textbook - Festo 1992.
9. D.Merkle, B.Shrader - Hydraulics textbook- Festo 1992.
Truyền động Thủy lực và Khí nén

Trang 4
CHỈÅNG I: ÂẢI CỈÅNG VÃƯ TRUƯN ÂÄÜNG THY LỈÛC

1.1. Ngun L Truưn Dáùn Thy Lỉûc
1.1.1 Âàûc âiãøm: cọ mäüt kháu truưn âäüng l cháút lng.
1.1.2 Tênh cháút: mäi cháút sỉí dủng cọ tè trng khäng thay âäøi theo nhiãût âäü
v ạp sút (khäng nẹn âỉåüc).
1.1.3 Âån vë: cọ 3 hãû thäúng âån vë chênh: hãû mẹt, hãû Anh v hãû SI
1.1.4 Âënh lût Pascal:
Ø Ạp sút tạc dủng theo mi hỉåïng l nhỉ nhau tải cng mäüt thåìi âiãøm.
Ø Ạp sút ln ln tạc dủng vng gọc våïi bãư màût tiãúp xục våïi cháút
lng.

1.2. Vê Dủ Vãư Truưn Dáùn Thy Lỉûc




a
A
F.W =⇒

2
1
122211
A
A
.PP.AP.AP =⇔=⇒

Hệ thống khuếch đại lực

Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 5
1.3. Cạc Loải Truưn Âäüng
Sỉû phạt triãøn ca cäng nghiãûp âàût ra nhu cáưu phi ti nàng lỉåüng trãn
nhỉỵng qung âỉåìng låïn, tỉì ngưn sn xút âãún nåi tiãu thủ. Tu theo cäng
sút v khong cạch váûn chuøn, ngỉåìi ta cọ thãø ạp dủng cạc loải truưn âäüng
khạc nhau. Trong thỉûc tãú cọ 3 dảng truưn âäüng phäø biãún l truưn âäüng âiãûn,
truưn âäüng cå khê v truưn âäüng thu lỉûc.
1.3.1. Truưn âäüng cå khê
Mäüt hãû truưn âäüng cå khê bao gäưm cạc bäü pháûn chênh sau:
− Bäü pháûn näúi (trủc truưn âäüng, khåïp näúi,...)
− Bäü pháûn âạp ỉïng (bäü gim täúc hồûc tàng täúc, häüp säú, cua ro, ...)
− Bäü pháûn an ton (phanh, bäü hản chãú mämen,...)
Truưn âäüng cå khê cọ nhỉỵng âàûc âiãøm l cho phẹp truưn nhỉỵng cäng
sút tỉång âäúi låïn, hiãûu sút cao, nhỉng cäưng kãưnh, khong cạch truưn hản
chãú, âäü nhảy v âäü chênh xạc kẹm.
1.3.2. Truưn âäüng thu lỉûc
Trong truưn âäüng thu lỉûc, cå nàng âỉåüc truưn thäng qua mäi cháút l
cháút lng. Mäüt hãû truưn âäüng thu lỉûc gäưm cọ cạc bäü pháûn chênh sau:
− Båm thu lỉûc lm nhiãûm vủ biãún âäøi cå nàng thnh thu nàng
− Âäüng cå thu lỉûc lm nhiãûm vủ biãún âäøi thu nàng thnh cå nàng åí
kháu ra ca hãû truưn âäüng.
− Hãû thäúng âỉåìng äúng v cå cáúu lc cháút lng.
− Cạc pháưn tỉí thu lỉûc (cå cáúu phán phäúi, cå cáúu an ton, cå cáúu âiãưu
chènh)
− Cạc thiãút bë kiãøm tra cạc thäng säú nhiãût âäü, ạp sút, mỉïc nỉåïc,...
Truưn âäüng thu lỉûc cọ ỉu âiãøm l cäng sút truưn låïn, truưn âäüng
ãm, phng âỉåüc tçnh trảng quạ ti, âäü nhảy v âäü chênh xạc cao, truưn âäüng
vä cáúp v cho phẹp âo chiãưu chuøn âäüng. Hiãûu sút ca truưn âäüng thu
lỉûc cọ thãø so sạnh våïi truưn âäüng âiãûn nhỉng khäng cao bàòng hiãûu sút

truưn âäüng cå khê, v khi khong cạch truưn låïn thç truưn âäüng âiãûn ỉu
viãût hån vãư màût hiãûu sút. Khi mäi cháút l cháút khê thç chụng ta s cọ truưn
âäüng khê nẹn.
1.3.3. Truưn âäüng âiãûn
Cạc bäü pháûn ca truưn âäüng âiãûn bao gäưm:
− Mạy phạt âiãûn lm nhiãûm vủ biãún âäøi cå nàng thnh âiãûn nàng.
− Âäüng cå âiãûn (cå cáúu cháúp hnh) lm nhiãûm vủ chuøn âäøi lải tỉì âiãûn
nàng sang cå nàng.
− Cạc kháu trung gian nhỉ dáy näúi, cäng tàõc, bäü âạp ỉïng, cå cáúu phán
phäúi, cå cáúu an ton v cạc thiãút bë kiãøm tra,...
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 6
Âàûc âiãøm ca truưn âäüng âiãûn l cho phẹp truưn cäng sút åí khong
cạch xa, âiãưu chènh váûn täúc våïi âäü chênh xạc cao.
Mäùi loải truưn âäüng âãưu cọ nhỉỵng ỉu âiãøm v nhỉåüc âiãøm ca nọ tu
theo phảm vi ỉïng dủng. Viãûc lỉûa chn sỉí dủng mäüt trong ba loải truưn âäüng
cå bn trãn u cáưu sỉû kãút håüp hi ho vãư cạc úu täú hiãûu sút, kh nàng thỉûc
thi v giạ c ph håüp.
1.4. Các Đặc Trỉng Của Hệ Thống Thủy Lực
1.4.1. p sút thy ténh.
Trong cháút lng, ạp sút (ạp sút do trng lỉåüng v ạp sút do ngoải
lỉûc) tạc âäüng lãn mäùi pháưn tỉí cháút lng khäng phủ thüc vo hçnh dảng thng
chỉïa.

L
PghP +ρ=

A
F
P
F
=


h_ Chiãưu cao cäüt cháút lng
g_ Gia täúc trng trỉåìng
P_ p sút tải âiãøm kho sạt
P
L
_ p sút khê quøn
P
F
_ p sút ca ti trng ngoi
A_Diãûn têch bãư màût tiãúp xục
F_ Ti trng ngoi.
1.4.2. Phỉång trçnh dng chy liãn tủc.
Lỉu lỉåüng chy trong âỉåìng äúng tỉì vë trê 1 âãún vë trê 2 l khäng âäøi.
Lỉu lỉåüng Q ca cháút lng qua màût càõt S ca äúng bàòng nhau trong ton äúng
(âiãưu kiãûn liãn tủc). Ta cọ phỉång trçnh dng chy nhỉ sau:
Q = S.v = Hàòng säú
Våïi v l váûn täúc chy trung bçnh qua màût càõt S.

d
1

d
2

v
1

v
2

h h h
P
P
s

F
P
F

Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 7
Q_ Lỉu lỉåüng dng chy tải vë trê 1 v vë trê 2
V
1
_ Váûn täúc dng chy tải vë trê 1 (m/s)
V

2
_ Váûn täúc dng chy tải vë trê 2 (m/s)
A
1
_ Tiãút diãûn dng chy tải vë trê 1 (m
2
)
A
2
_ Tiãút diãûn dng chy tải vë trê 2 (m
2
)
Nãúu tiãút diãûn dng chy hçnh trn, ta cọ:

4
πd
v
4
πd
v
2
2
2
2
1
1
⋅=⋅
Váûn täúc dng chy tải vë trê 2:

2

2
2
1
12
d
d
vv ⋅=

Trong âọ: d
1
, d
2
l âỉåìng kênh äúng tải vë trê 1 v vë trê 2
1.4.3. Phỉång trçnh Bernulli







const
2
vρ
ρghp
2
vρ
ρghp
2
2

22
2
1
11
=
⋅
++=
⋅
++
p sút tải mäüt âiãøm cháút lng âang chy, theo hçnh ta cọ:
Trong âọ:
P + ρgh: p sút thy ténh

g2
v
γ
2
v
ρ
22
⋅
=⋅ :p sút thy âäüng
γ : Trng lỉåüng riãng

1.5. Các Tổn Tháút Trong Hệ Thống Thủy Lực
1.5.1. Täøn tháút thãø têch.
Täøn tháút thãø têch l do dáưu thy lỉûc chy qua cạc khe håí trong cạc pháưn
tỉí ca hãû thäúng. p sút cng låïn, váûn täúc cng nh v âäü nhåït cng nh thç
täøn tháút thãø têch cng låïn. Täøn tháút thãø têch âạng kãø nháút l åí cạc cå cáúu biãún
âäøi nàng lỉåüng.

1.5.2. Täøn tháút cå khê,
Täøn tháút cå khê l do ma sạt giỉỵa cạc chi tiãút cọ chuøn âäüng tỉång âäúi
våïi nhau.
h
1

h
2

V
2

V
1

P
2

p
1

Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 8
1.5.3. Täøn tháút ạp sút
Täøn tháút ạp sút l sỉû gim ạp sút do lỉûc cn trãn âỉåìng chuøn âäüng
ca dáưu tỉì båm âãún cå cáúu cháúp hnh. Täøn tháút âọ phủ thüc vo nhỉỵng úu
täú khạc nhau:
_ Chiãưu di äúng dáùn
_ Âäü nhàơn thnh äúng
_ Âäü låïn tiãút diãûn äúng dáùn

_ Täúc âäü dng chy
_ Sỉû thay âäøi tiãút diãûn
_ Trng lỉåüng riãng, âäü nhåït.
Nãúu ạp sút vo hãû thäúng l p
0
v p
1
l ạp sút ra, thç täøn tháút ạp sút
âỉåüc biãøu thë bàòng:







⋅⋅=−=∆
2
2
10
m
N
d
l
2g
ρ
ζ10pp p
v

ρ_ Khäúi lỉåüng riãng ca dáưu (914 kg/m

3
)
g_ Gia täúc trng trỉåìng (9.81 m/s
2
)
v_ Váûn täúc trung bçnh ca dáưu (m/s)
ζ_ Hãû säú täøn tháút củc bäü
1.5.4. nh hỉåíng cạc thäng säú hçnh hc âãún täøn tháút ạp sút.
a. Tiãút diãûn dảng trn
∆p_ täøn tháút ạp sút
l_ chiãưu di äúng dáùn
ρ_ khäúi lỉåüng riãng ca cháút lng
Q_ lỉu lỉåüng
D_ âỉåìng kênh
ν_ âäü nhåït âäüng hc
λ_ hãû säú ma sạt ca äúng
λ
LAM
_ hãû säú ma sạt âäúi våïi chy táưng
λ
TURB
_ hãû säú ma sạt âäúi våïi chy räúi

Täøn tháút:
D
Q
l
p
5
2

2
..
8
ρ
λ
π
=∆

Q
vD
LAM
.
.
256
π
λ
λ
−=
4
.
.
4
316.0
vD
Q
TURB
π
λ
λ
=

Säú Reynold: 3000
.
.
4
〉
vD
Q
π
Chy táưng
l
Q
D
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 9
b. Tiãút diãûn thay âäøi âäü låïn âäüt ngäüt.

D
Q
D
D
p
4
1
2
2
2
.
8
.

2
2
2
1
1
ρ
π








−
=∆

c. Tiãút diãûn thay âäøi âäü låïn tỉì tỉì.

[ ]
D
Q
D
D
p
4
1
2
24

2
4
1
.
8
.1.20.012.0
ρ
π








−÷=∆

d. Tiãút diãûn nh âäüt ngäüt.

D
Q
D
D
p
4
1
2
22
1

2
2
.
8
.1.5.0
ρ
π








−=∆

e. Tiãút diãûn nh tỉì tỉì
∆p ≈ 0
f. Täøn tháút ạp sút åí van
Âäúi våïi tỉìng loải van củ thãø, do tỉìng hng sn xút, thç s cọ âỉåìng âàûc
tênh täøn tháút ạp sút cho tỉìng loải van. Täøn tháút ạp sút åí van theo âäư thë.

Q DD
D
1

D
2
Q
Q DD
B
A
Q
∆p
∆p = f(Q)
A → B
75%
Cäng sút âiãûn
Cäng sút båm
Cäng
sút ra

(hỉỵu êch)
5% Âäüng cå
5% Båm
10% ÄÚng dáùn,
5% Xilanh
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 10
1.6. Âäü Nhåït V u Cáưu Âäúi Våïi Dáưu Thy Lỉûc.
Âäü nhåït xạc âënh ma sạt trong bn thán cháút lng v thãø hiãûn kh nàng
chäúng biãún dảng trỉåüt hồûc biãún dảng càõt ca cháút lng.
1.6.1. Âäü nhåït âäüng lỉûc:
Âäü nhåït âäüng lỉûc η l lỉûc ma sạt tênh bàòng 1 N tạc âäüng trãn mäüt âån vë
diãûn têch bãư màût 1 m
2
ca 2 låïp phàóng song song våïi dng chy ca cháút lng,
cạch nhau 1 m v cọ váûn täúc 1 m/s.
Âäü nhåït âäüng lỉûc η âỉåüc tênh bàòng [ Pa.s]. Ngoi ra, ngỉåìi ta cn dng
âån vë poise (Poiseuille), viãút tàõt l P.
1 P = 0.1 N.s/m
2
= 0.010193 KG.s/m
2
1.6.2. Âäü nhåït âäüng
Âäü nhåït âäüng l t säú giỉỵa hãû säú nhåït âäüng lỉûc η våïi khäúi lỉåüng riãng ρ
ca cháút lng

ρ
η
ν =
Âån vë âäü nhåït âäüng l [m

2
/s]. Ngoi ra, ngỉåìi ta cn dng âån vë stäúc
(Stoke), viãút tàõt l St hồûc centistokes, viãút tàõt l cSt.
1 St = 1 cm
2
/s = 10
-4
m
2
/s
1 cSt = 10
-2
St = 1 mm
2
/s
1.6.3. Âäü nhåït theo âäü Engler (E
0
)
Âäü nhåït theo Engler (E
0
) l mäüt t säú quy ỉåïc dng âãø so sạnh thåìi gian
chy 200 cm
3
cháút lng âỉåüc thỉí qua läù nhåït kãú (φ2.8 mm) våïi thåìi gian chy
200 cm
3
nỉåïc cáút qua läù ny åí nhiãût âäü + 20
0
C.

t
E
n
t
=
0

1.6.4. u cáưu âäúi våïi dáưu thy lỉûc.
− Cọ kh nàng bäi trån täút trong khong thay âäøi låïn nhiãût âäü v ạp sút
− Âäü nhåït êt phủ thüc vo nhiãût âäü
− Khäng gáy âäüc hải
− Cọ tênh trung ha (tênh trå) våïi cạc bãư màût kim loải, hản chãú âỉåüc kh nàng
xám nháûp ca khê, nhỉng dãù dng tạch khê ra
− Phi cọ âäü nhåït thêch ỉïng våïi âiãưu kiãûn chàõn khêt v khe håí ca cạc chi tiãút
di trỉåüt, nhàòm âm bo âäü r dáưu bẹ nháút, cng nhỉ täøn tháút bẹ nháút
− Dáưu cáưn phi êt si bt, êt bäúc håi khi lm viãûc, êt ha tan trong nỉåïc v
khäng khê, dáùn nhiãût täút.
Ø Dáưu sỉí dủng trong hãû thäúng cáưn chụ mäüt säú âiãøm sau:
− Dáưu âỉa vo hãû thäúng cáưn qua bäü lc
− Kiãøm tra dáưu v bäø sung dáưu thỉåìng xun trong bãø chỉïa
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 11
− Cáưn phi thay dáưu thỉåìng xun theo âënh k, 500 giåì âäúi våïi cạc thiãút bë
cọ táưn säú lỉu thäng dáưu låïn, 2000 giåì âãún 5000 giåì âäúi våïi cạc thiãút bë lỉu
thäng dáưu khäng låïn. Nãúu sỉû thay dáưu ny âỉåüc tiãún hnh trong thåìi gian
quy âënh thç khäng cáưn thiãút phi rỉía hãû thäúng.
− Tuût âäúi khäng dng láùn cạc loải dáưu khạc nhau
− Khäng âãø dáưu lm viãûc åí nhiãût âäü quạ giåïi hản cho phẹp
Ø Tênh cháút ca mäüt säú loải dáưu thäng dủng

Loải dáưu
Trng lỉåüng
riãng åí 20
0
C
(kg/m
3
)
Âäü nhåït åí
50
0
C
(cSt)
Nhiãût âäü
ngỉng tủ
(
0
C)
Giåïi hản nhiãût
âäü lm viãûc
(
0
C)
Diezel 8
Diezel 11
Diezel 14
Cäng nghiãûp 12
Cäng nghiãûp 20
Cäng nghiãûp 30
Tuabin 22

Tuabin 30
Truưn âäüng

905


881 ÷ 909

901
901
896
8 ÷ 9
10,5 ÷ 12,5
13,5 ÷ 15,5
10 ÷ 14
17 ÷ 23
27 ÷ 33
20 ÷ 23
28 ÷ 32
9,6
-2
-13
-10
-30
-20
-15
-15
-10
-45

30 ÷ 40
0 ÷ 50
10 ÷ 50
5 ÷ 50
10 ÷ 50
-10 ÷ 90

1.7. Cạc Âàûc Âiãøm Ca Truưn Âäüng Thy Lỉûc
1.7.1. Ỉu âiãøm:
− Truưn âỉåüc cäng sút cao v lỉûc låïn nhåì cạc cå cáúu tỉång âäúi âån gin,
hoảt âäüng våïi âäü tin cáûy cao nhỉng âi hi êt vãư chàm sọc, bo dỉåỵng.
− Âiãưu chènh âỉåüc váûn täúc lm viãûc, dãù thỉûc hiãûn tỉû âäüng họa theo âiãưu kiãûn
lm viãûc hay theo chỉång trçnh cọ trỉåïc.
− Kãút cáúu gn nhẻ, vë trê ca cạc pháưn tỉí dáùn v bë dáùn khäng lãû thüc nhau,
cạc bäü pháûn näúi thỉåìng l nhỉỵng âỉåìng äúng dãù âäøi chäù.
− Cọ kh nàng gim khäúi lỉåüng v kêch thỉåïc nhåì chn ạp sút thy lỉûc cao.
− Nhåì quạn tênh nh ca båm v âäüng cå thy lỉûc, cọ thãø sỉí dủng åí váûn täúc
cao m khäng såü bë va âáûp mảnh nhỉ trong trỉåìng håüp cå khê hay âiãûn.
− Dãù biãún âäøi chuøn âäüng quay thnh chuøn âäüng tënh tiãún ca cå cáúu
cháúp hnh.
− Dãù âãư phng quạ ti nhåì van an ton.
− Dãù quan sạt v theo di bàòng ạp kãú.
1.7.2. Nhỉåüc âiãøm:
− Máút mạt trong âỉåìng äúng v r rè bãn trong cạc pháưn tỉí, lm gim hiãûu
sút v hản chãú kh nàng sỉí dủng.
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 12
− Khọ giỉỵ âỉåüc váûn täúc khäng âäøi khi phủ ti thay âäøi do tênh ân häưi ca

âỉåìng äúng dáùn.
− Khi måïi khåíi âäüng, nhiãût âäü ca hãû thäúng chỉa äøn âënh, váûn täúc lm viãûc
thay âäøi do âäü nhåït ca cháút lng thay âäøi.

1.8. Âån Vë Âo Cạc Âải Lỉåüng Cå Bn:
1.8.1. Ạp sút:
Âån vë cå bn ca ạp sút theo hãû âo lỉåìng SI l Pascal (Pa)
1 Pascal (Pa) l ạp sút phán bäú âãưu lãn bãư màût cọ diãûn têch 1m
2
våïi lỉûc
tạc âäüng vng gọc lãn bãư màût âọ l 1 Newton (N).
1 Pa = 1 N/m
2

1 bar = 10
5
Pa = 1 at
1.8.2. Lỉûc
Âån vë ca lỉûc l Newton (N). 1 Newton (N) l lỉûc tạc âäüng lãn âäúi
trng cọ khäúi lỉåüng 1 kg lm cho âäúi trng chuøn âäüng våïi gia täúc 1 m/s
2
1 N = 1 kg.m/s
2
1.8.3. Cäng
Âån vë ca cäng l Joule (J). 1 Joule (J) l cäng sinh ra dỉåïi tạc âäüng ca
lỉûc 1 N âãø váût dëch chuøn qung âỉåìng 1 m.
1 J = 1 N.m
1.8.4. Cäng sút
Âån vë ca cäng sút l watt (W). 1 watt l cäng sút trong thåìi gian 1 s,
sinh ra nàng lỉåüng 1 J.

1 W = 1 N.m/s
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 13
CHỈÅNG II: BÅM THY LỈÛC

2.1. Cäng Dủng
Váûn chuøn cháút lng v nẹn cháút lng dỉåïi mäüt ạp sút no âọ. Thỉûc
hiãûn quạ trçnh chuøn âäøi nàng lỉåüng, biãún cå nàng thnh nàng lỉåüng ca
dng cháút lng.

2.2. Phán Loải

Hçnh 2.1: Så âäư phán loải båm thy lỉûc

2.3. Âàûc Tênh
Thäng säú quan trng ca mäüt båm thy lỉûc l lỉu lỉåüng v ạp sút.
Ty theo mủc âêch sỉí dủng thç cọ thãø dng båm cho lỉu lỉåüng cao hồûc ạp
sút cao. Thäng thỉåìng trong truưn dáùn thy lỉûc chè sỉí dủng båm tảo ra ạp
sút cao.
2.3.1. Båm âäüng hc (båm lỉu lỉåüng):
Bäü pháûn quan trng l gưng âäüng cọ gàõn cạnh dáùn, khi quay thäng
qua cạc cạnh dáùn thỉûc hiãûn quạ trçnh váûn chuøn cháút lng. Båm ly tám hoảt
âäüng theo ngun l ly tám cn båm hỉåïng trủc hoảt âäüng theo ngun l
cạnh náng. C hai båm âãưu cho lỉu lỉåüng ráút låïn âàûc biãût l båm hỉåïng trủc
nhỉng cäüt ạp ca c hai loải båm khäng låïn làõm. Cäüt ạp ca båm ly tám vo
BƠM THỦY LỰC
BƠM ĐỘNG HỌC BƠM THỂ TÍCH
BƠM
LY
TÂM

BƠM
HƯỚNG
TRỤC
BƠM
PISTON
BƠM
ROTOR
BƠM
BÁNH
RĂNG
BƠM
CÁNH
GẠT
BƠM
TRỤC
VÍT
HƯỚNG
TRỤC
HƯỚNG
TÂM
BƠM
MÀNG
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 14
khong 100m nỉåïc. Båm âäüng hc thỉåìng âỉåüc dng âãø váûn chuøn cháút
lng.
2.3.2. Båm thãø têch (båm ạp sút):
Lm viãûc theo ngun l nẹn cháút lng trong mäüt thãø têch kên. Khi thãø
têch lm viãûc tàng thç båm thỉûc hiãûn pha hụt cháút lng cn khi thãø têch lm
viãûc gim thç båm thỉûc hiãûn pha nẹn cháút lng. Sau mäüt chu k hụt v nẹn,

båm s váûn chuøn âỉåüc mäüt thãø têch cháút lng xạc âënh. Nhỉ váûy båm ny
ch úu tảo ra ạp sút cháút lng cho nãn cn gi l båm thy ténh. Cäüt ạp ca
båm thãø têch ch úu l thnh pháưn ạp nàng thãø hiãûn åí ạp sút cn âäüng nàng
(v
2
/2g) thç ráút nh.

2.4. K Hiãûu

2.5. Cäng Thỉïc Tênh Toạn Båm
2.5.1. Lỉu lỉåüng riãng D
p
[m
3
/vng]
L lỉu lỉåüng m båm cung cáúp khi quay âỉåüc mäüt vng.
2.5.2. Lỉu lỉåüng l thuút Q
T
[m
3
/s]
Q
T
= D
p
.n
p
/60
n
p

: säú vng quay ca âäüng cå trong 1 phụt [vng/phụt]
2.5.3. Lỉu lỉåüng thỉûc Q
A
[m
3
/s]
Q
A
= S.v
S: tiãút diãûn äúng dáùn [m
2
]
v: váûn täúc lỉu cháút trong äúng dáùn [m/s]
2.5.4. Hiãûu sút thãø têch η
v

T
A
v
Q
Q
η =
2.5.5. Hiãûu sút cå η
m

T2π
.PD
η
PP
m

⋅
=
D
p
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]
P
p
: ạp sút [N/m
2
]
T: mo men xồõn cung cáúp cho trủc båm [N.m]
2.5.6. Hiãûu sút ton pháưn η
0

η
0
= η
v
. η
m

2.5.7. Cäng sút l thuút ca båm N
T
[W]
N
T
= Q
A

.P
P
Q
A
: lỉu lỉåüng thỉûc ca båm [m
3
/s]
P
p
: ạp sút [N/m
2
]
n
P
D
p
Q
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 15
2.5.8. Cäng sút cung cáúp cho båm N
A
[W]
0
η
T
N
A
N =

2.6. Cạc Loải Båm Trong Hãû Thäúng Thy Lỉûc

2.6.1. Båm piston
Båm piston l loải båm dỉûa trãn ngun tàõc thay âäøi thãø têch ca cå
cáúu piston - xy lanh. Bãư màût lm viãûc l màût trủ, do âọ dãù dng âảt âỉåüc âäü
chênh xạc gia cäng cao, bo âm hiãûu sút thãø têch täút, kh nàng thỉûc hiãûn
âỉåüc våïi ạp sút lm viãûc låïn (ạp sút låïn nháút cọ thãø âảt âỉåüc l 700 bar).
Ä Båm piston thäng thỉåìng
L
4
dπ
D
2
P
⋅
⋅
=
L: hnh trçnh piston [m]
d: âỉåìng kênh piston [m]
D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]

Ä Båm piston rotor hỉåïng tám (hçnh 2.2)
2e
4
dπ
YD
2
P

⋅
⋅
⋅=
Y: säú lỉåüng piston ca båm
d: âỉåìng kênh piston [m]
e: khong lãûch tám [m]
D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]

Hình 2.2: Màût càõt ngang v kãút cáúu ca båm piston
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 16
Lỉu lỉåüng ca båm cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc bàòng cạch thay âäøi âäü
lãûch tám (xã dëch vng trỉåüt). Sau mäüt vng quay ca rotor, mäùi piston thỉûc
hiãûn mäüt khong chảy kẹp cọ âäü låïn bàòng 2 láưn âäü lãûch tám.
Ä Båm piston rotor hỉåïng trủc (hçnh 2.3)
()
θtanD
4
dπ
YD
2
P
⋅⋅
⋅
⋅=
Y: säú lỉåüng piston ca båm

d: âỉåìng kênh piston [m]
D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]
D: âỉåìng kênh vng làõp piston [m]
θ: gọc nghiãng ca âéa


Hçnh 2.3: Kãút cáúu ca båm piston hỉåïng trủc
Båm piston hỉåïng trủc l loải båm cọ piston âàût song song våïi trủc ca
rotor v âỉåüc truưn bàòng khåïp hồûc bàòng âéa nghiãng. Ngoi nhỉỵng ỉu âiãøm
nhỉ båm piston hỉåïng tám, båm piston hỉåïng trủc cn cọ ỉu âiãøm l kêch
thỉåïc ca nọ nh gn hån khi cạc thäng säú khạc tỉång tỉû nhau.
Båm piston hỉåïng trủc háưu hãút âiãưu chènh âỉåüc lỉu lỉåüng. Trong cäng
nghiãûp thỉåìng sỉí dủng loải båm ny khi lỉåüng u cáưu êt nháút l 500 lêt/phụt.
ÅÍ ạp sút låïn v lỉu lỉåüng nh, båm chè lm viãûc åí chãú âäü khäng liãn tủc do
kh nàng lm ngüi kẹm v chọng mn.
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 17

Hçnh 2.4: Lỉu lỉåüng båm piston phủ thüc vo âäü nghiãng ca âéa
Trong cạc loải båm piston, âäü khäng âäưng âãưu ca lỉu lỉåüng khäng chè
phủ thüc vo âàûc âiãøm chuøn âäüng ca piston m cn phủ thüc vo säú
lỉåüng piston.
2.6.2. Båm bạnh ràng

( )
LDD

4
π
D
2
I
2
OP
⋅−⋅=
D
O
: âỉåìng kênh âènh ràng [m]
D
I
: âỉåìng kênh chán ràng [m]
L: chiãưu räüng bạnh ràng [m]
D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]

Hçnh 2.5: Màût càõt ngang ca båm bạnh ràng
Båm bạnh ràng l loải båm dng räüng ri nháút vç nọ cọ kãút cáúu âån
gin, dãù chãú tảo. Phảm vi sỉí dủng ca båm bạnh ràng ch úu åí nhỉỵng hãû
thäúng cọ ạp sút nh. Cạc loải båm bạnh ràng hiãûn nay cọ khong ạp sút tỉì
10 - 200 bar.
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 18

Hçnh 2.6: Båm bạnh ràng

Båm bạnh ràng gäưm: Loải bạnh ràng àn khåïp ngoi (hçnh 2.5, hçnh
2.6) hồûc àn khåïp trong (hçnh 2.7). Hçnh dảng ràng cọ thãø ràng thàóng, ràng
nghiãng hồûc ràng chỉỵ V. Loải bạnh ràng àn khåïp ngoi âỉåüc dng räüng ri
hån vç chãú tảo dãù hån, nhỉng bạnh ràng àn khåïp trong thç cọ kêch thỉåïc gn
nhẻ hån.

Hçnh 2.7: Båm bạnh ràng àn khåïp trong
2.6.3. Båm cạnh gảt

( )
LeDD
2
D
RCp
⋅⋅+⋅
π
=

D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]
D
C
: âỉåìng kênh trong ca cam [m]
D
R
: âỉåìng kênh trủc rotor [m]
e: khong lãûch tám [m]

L: chiãưu räüng cạnh [m]
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 19
Båm cạnh gảt (hçnh 2.8) cng l loải båm âỉåüc dng räüng ri sau
båm bạnh ràng v âỉåüc dng trong hãû thäúng cọ ạp sút tháúp v trung bçnh.
So våïi båm bạnh ràng thç båm cạnh gảt âm bo lỉu lỉåüng âãưu hån, hiãûu sút
thãø têch cao hån. Ngoi ra båm cạnh gảt cn cọ kh nàng thay âäøi âỉåüc lỉu
lỉåüng bàòng cạch âiãưu chènh âäü lãûch tám e (hçnh 2.9).

Hçnh 2.8: Màût càõt ngang båm cạnh gảt

Hçnh 2.9: Båm cạnh gảt âiãưu chènh âỉåüc lỉu lỉåüng
Cọ hai loải båm cạnh gảt:
- Båm cạnh gảt âån (hçnh 2.8) l khi trủc quay mäüt vng, nọ thỉûc
hiãûn mäüt chu k lm viãûc bao gäưm mäüt láưn hụt v mäüt láưn nẹn.
- Båm cạnh gảt kẹp (hçnh 2.11) l khi trủc quay mäüt vng, nọ thỉûc
hiãûn hai chu k lm viãûc bao gäưm hai láưn hụt v hai láưn nẹn.

Hçnh 2.10: Kãút cáúu båm cạnh gảt âiãưu chènh âỉåüc lỉu lỉåüng
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 20

Hçnh 2.11: Båm cạnh gảt kẹp
2.6.4. Båm trủc vêt
Båm trủc vêt l sỉû biãún dảng ca båm bạnh ràng. Nãúu bạnh ràng
nghiãng cọ säú ràng nh, chiãưu di v gọc nghiãng ca ràng låïn thç bạnh ràng
s thnh trủc vêt (hçnh 2.12, 2.13).
Båm trủc vêt cọ 3 loải:
- Loải ạp sút tháúp (10 - 15 bar)
- Loải ạp sút trung bçnh (30 - 60 bar)

- Loải ạp sút cao (60 - 200 bar)
Båm trủc vêt cọ âàûc âiãøm l dáưu âỉåüc chuøn tỉì bưng hụt sang
bưng nẹn theo chiãưu trủc, khäng cọ hiãûn tỉåüng chn dáưu åí chán ren.
Nhỉåüc âiãøm ca båm trủc vêt l chãú tảo trủc vêt khạ phỉïc tảp.
Ỉu âiãøm l chảy ãm, âäü nháúp nhä lỉu lỉåüng nh.

Hçnh 2.12: Båm ba trủc vêt
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 21

Hçnh 2.13: Kãút cáúu båm ba trủc vêt

2.7. Cạc Mảch Båm Cå Bn
2.7.1. Mảch båm cọ D
p
cäú âënh
Mảch båm cọ D
p
cäú âënh chè cọ ỉu âiãøm l âån gin nhỉng cọ nhỉåüc
âiãøm l do D
p
khäng âäøi nãn ton bäü lỉåüng dáưu trong mảch âãưu qua båm, van
an ton åí ạp sút cao s lm dáưu nọng lãn lm täøn hao cäng sút (hçnh 2.14).






Hçnh 2.14: Mảch båm cọ D

p
cäú âënh
2.7.2. Mảch båm cọ D
p
cäú âënh v làõp thãm àõc quy thy lỉûc










Hçnh 2.15: Mảch båm cọ D
p
cäú âënh v làõp thãm àõc quy thy lỉûc
Khi àõc quy thy lỉûc nảp â ạp sút, cäng tàõc dáưu ẹp tạc âäüng, lỉu
lỉåüng qua van C m khäng qua van an ton nãn dáưu khäng bë nọng, båm lm
viãûc ráút nhẻ (hçnh 2.15).
n
P
D
p
Q
M
Hãû thäúng
ÀÕc quy
thu lỉûc

n
P
D
p
Q
M
Hã thäúng
Nguồn điện
Công tắc On/Off
C
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 22
2.7.3. Mảch nhiãưu båm














Hçnh 2.16: Mảch nhiãưu båm
Khi u cáưu mảch cọ nhiãưu mỉïc lỉu lỉåüng v ạp sút khạc nhau thç
trong mảch phi màõc nhiãưu båm. Våïi 3 båm A, B, C lm viãûc nhåì vo 3 van

âiãûn tỉång ỉïng a, b, c nhỉ hçnh 2.16 s cho 7 giạ trë lỉu lỉåüng khạc nhau
(Âäüng cå dáưu quay våïi 7 váûn täúc khạc nhau).
Mảch sỉí dủng hai båm (mủc 6.1.3), mäüt båm cho ạp sút cao v mäüt
båm cho lỉu lỉåüng låïn.
2.7.4. Mảch båm cọ D
P
thay âäøi
Mảch sỉí dủng båm piston hỉåïng tám v båm cạnh gảt thay âäøi âỉåüc
âäü lãûch tám v båm piston hỉåïng trủc thay âäøi âäü nghiãng ca âéa. Khi thay
âäøi âäü lãûch tám v âäü nghiãng ca âéa s lm cho D
p
thay âäøi. Lỉu lỉåüng
trong mảch s thay âäøi theo D
p
.
A B C
a
b
c
M
n
p
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 23
CHỈÅNG III: CÅ CÁÚU TẠC ÂÄÜNG

A. XY LANH

3.1. Phán Loải
3.1.1. Xy lanh tạc dủng âån

Hçnh 3.1: Xy lanh tạc dủng âån
3.1.2. Xy lanh tạc dủng kẹp



3.1.3. Xy lanh nhiãưu táưng (xy lanh vi sai)

Hçnh 3.2: Xy lanh vi sai
3.1.4. Xy lanh tạc dủng hai phêa

Hçnh 3.3: Xy lanh hai cáưn
3.1.5. Xy lanh quay




Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 24

Hçnh 3.4: Xy lanh quay (cå cáúu bạnh ràng thanh ràng)

3.2. Cáúu Tảo Xy Lanh


Hçnh 3.5: Cáúu tảo xy lanh