CHUYÊN ĐỀ HỆ THỐNG THỦY LỰC TRONG MÁY ÉP PHUN

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

LỜI NĨI ĐẦU
Cùng với sự phát triển chung của đất nước, các ngành công nghiệp chế tạo,
sản xuất sản phẩm ngày càng phát triển. Trong cuộc sống hiện đại, nhu cầu của
con người ngày càng tăng nhanh theo sự phát triển của xã hội. Ngành công
nghiệp nhựa mới xuất hiện gần đây nhưng có tốc độ phát triển mạnh mẽ, hiện
nay hầu như ở đâu cũng có sản phẩm nhựa trong cuộc sống sinh hoạt.
Trong 10 năm trở lại đây, ngành nhựa trở thành ngành có tốc độ tăng trưởng
nhanh nhất trong cả nước. Sản phẩm nhựa dần dần thay thế các sản phẩm tạo bởi
các vật liệu khác, vì nhựa rẻ tiền, nhẹ, bền, đẹp. Sản phẩm nhựa được sản xuất
hàng loạt với số lượng lớn và nhanh. Sản phẩm nhựa có thể được tạo ra bằng
nhiều cách khác nhau, nhưng trong đó phổ biến nhất là cơng nghệ ép phun. Sự ra
đời của máy ép phun là một bước tiến cho ngành nhựa phát triển. máy ép phun là
một máy chế tạo sản phẩm nhựa tích hợp nhiều hệ thống: cơ khí, thủy lực,
điện…
Ngày nay khoa học cơng nghệ của thế giới nói chung và nước ta nói riêng
đã và đang phát triển mạnh; đặc biệt là điều khiển tự động bằng thủy lực, khí
nén, điện cũng như điện tử. Trên các máy ép phun ngày nay cũng được hiện đại
hóa không chỉ với hệ điều khiển mà cả hệ truyền lực, hầu như tất cả các chức
năng truyền động đều bằng thủy lực. Đề tài báo cáo chuyên đề em thực hiện
cũng theo hướng này, tên đề tài là “ Tính tốn hệ thống thủy lực trên máy ép
phun “. Đề tài sẽ giúp em cũng cố kiến thức đã học, nâng cao và hiểu sâu hơn về
khả năng ứng dụng của truyền động thủy lực trên tất cả các lĩnh vực. Đặc biệt
trong lĩnh vực máy ép phun, truyền động thủy lực đang dần dần thay thế các
truyền động cơ khí cổ điển.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy Đặng Thiện Ngơn, em đã hồn thành bài
báo cáo.Vì thời gian có hạn, kinh nghiệm chưa nhiều, nên khơng thể tránh khỏi
những thiếu sót. Em rất mong được q thầy đóng góp thêm ý kiến để đề tài của

em được hoàn thiện hơn.

1


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

NHẬN XÉT CỦA GVHD
----------oo0oo---------.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
TP. HCM ngày ….. tháng …...năm 2015

PGS.TS. Đặng Thiện Ngôn

2

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG THỦY LỰC TRONG MÁY ÉP PHUN
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP PHUN
Máy ép phun (injection molding machine) hay còn gọi là máy ép keo, máy ép
nhựa bao gồm hai khối chính: Clamp Unit- Khối kềm, tạo ra lực kềm gi ữ cho
khuôn. Injection unit- Khối phun, tạo áp suất và nhiệt độ cho nhựa ch ảy l ỏng vào
trong khuôn.Tạo ra nhựa được chảy lỏng ở nhiệt độ nhất định và áp suất cao, sau
đó được định hình bởi khuôn và làm lạnh. Sau khi kết thúc quá trình làm l ạnh s ản
phẩm sẽ được đưa ra ngoài. Máy dùng để tạo ra các sản phẩm nhựa
Máy ép phun có thể tạo ra những sản phẩm có thể tích lớn với tốc độ cao. Cơng
lao động địi hỏi thấp và q trình được tự động hóa. Sản phẩm ép phun có tính cơ
học dẻo hoặc các bề mặt mang tính thẩm mỹ. Sản phẩm có bề mặt khác nhau và có
màu sắc đều có thể sử dụng phương pháp này. Các sản phẩm giống nhau có thể
được đúc bởi các nguyên liệu khác nhau trên cùng một thi ết bị. Phương pháp này có
sai số rất nhỏ
Các quy trình cho phép sản xuất ra sản phẩm có chi tiết rất nhỏ, mà hầu hết
không thể chế tạo bằng phương pháp khác. Lượng phế phẩm rất nhỏ tại các
đường rãnh, cổng phun và sản phẩm bị loại bỏ có thể sử dụng lại. Cơng nghệ mang
tính tiết kiệm chi phí ngun liệu, bởi vì nó có thể đưa các loại nguyên li ệu nh ựa rẻ
tiền hơn như nguyên liệu tái chế, các phế phẩm có thể sử dụng lại ngay lập tức
bằng máy nghiền và máy đúc lại. Vì năng lượng tiêu tốn thấp nên quá trình này là
quá trình kinh tế nhất để chế tạo ra nhiều dạng sản phẩm.
Các hệ thống cơ bản của máy ép nhựa phun sau:

1- Hệ thống kẹp

2- Hệ thống khuôn
3


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

3- Hệ thống phun
4- Hệ thống hỗ trợ ép phun
5- Hệ thống điều khiển.
Hệ thống hỗ trợ ép phun có 04 hệ thống chính (Injection press support system)

+ Thân máy (Frame)
+ Hệ thống thủy lực (Hydraulic system)
+ Hệ thống điện (ELectrical system)
và Hệ thống làm nguội ((Cooling system)
a, Thân máy là hệ thống liên kết và gữi các h ệ th ống và b ộ ph ận máy l ại v ới nhau
làm cho máy hoạt hoạt động ổn định và chắc chắn.

Hệ thống thủy lực máy ép nhựa
b, Hệ thống thủy lực: Cung cấp lực để đóng và mở khn tạo ra và duy trì l ực k ẹp
làm cho trục vít quay và chuyển động tới lui tạo lực cho ch ốt đ ẩy và s ự tr ượt c ủa
lõi mặt bên. Hệ thống này bao gồm: bơm, van, motor, đường ống đẫn và thùng ch ứa
dầu..v
c, Hệ thống điện:

4

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Cung cấp điện cho Motor điện và hệ thống điều khiển nhi ệt cho khoang ch ứa nhựa
thơng qua các vịng nhiệt (heater band) đảm bảo toàn h ệ th ống ho ạt đ ộng ổn đ ịnh
thông qua hệ thống dây dẫn và tủ điều khi ển (Electric power cabinet)
d, Hệ thống làm nguội cung cấp nước hoặc dung dịch ethyleneglycol đ ể làm ngu ội
khuôn, dầu thủy lực và ngăn không cho nhựa thơ ở cuống ph ễu b ị nóng ch ảy, vì khi
nhựa bị nóng chảy thì phần nhựa thơ phía trên khó chạy vào khoang ch ứa nhựa.
Nhiệt trao đổi cho dầu thủy lực vào khoảng 90-120 đ ộ F. bộ đi ều khi ển nhi ệt n ước
(water temperature controller) cung cấp 1 lượng nhiệt, áp su ất, dịng ch ảy thích
hợp để làm nguội nhựa nóng trong khuôn.
2. Hệ thống phun (press system)








Hệ thống phun máy ép nhựa
Hệ thống phun làm nhiệm vụ đưa nhựa vào khn thơng qua các q trình c ấp
nhựa, nén, khử khí, làm chảy nhựa, phun nhựa lỏng vào khn và định hình s ản
phẩm. Hệ thống này có các bộ phận sau:
Phễu cấp nhựa (Hopper)
Khoang chứa nhựa (Barrel)
Các vòng gia nhiệt (Heater band)
Trục vít (Screw)

Bộ hồi tự hở (non-return Assembly)
Vịi phun (Nozzle)
.

5


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

6


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Sơ đồ của một hệ thống thủy lực thông thường cho máy ép phun

1: Bơm dầu

6: tr ục vit

11:van ti ết l ưu

2: động cơ điện

7: xilanh đẩy tr ục vit

12:van đi ện t ừ đ ơn

3: bể chứa dầu

8: động cơ thủy lực

13:van gi ảm áp

7


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

4: van tiết lưu

9: van đi ện từ

5: xilanh kẹp

10: van đi ện từ

14:b ộ đi ều khi ển

Nguyên lý hoạt động:
Hình trên là sơ đồ hệ thống máy ép phun sử dụng 2 xy lanh. Bơm 1 sẽ bơm dầu
từ bể cung cấp cho hệ thống qua van 4 và các van điện từ 9,10,12, van ti ết lưu 11.
Đầu tiên van 9 sẽ được tác động để đưa dầu vào xy lanh là xy lanh kẹp (5) đ ể đẩy
và kẹp tấm khuôn di động vào tấm khuôn cố định. Sau đó van 10, sẽ đi ều khi ển cho

dầu vào xy lanh (7) sẽ đẩy trục vít vào để đưa nhựa vào trong khuôn. Đồng thời
dầu qua van 12 vào động cơ thủy lực 8 sẽ làm trục vit quay. Kết thúc chu trình ép,
piston đẩy trục vít sẽ lùi về ngưng phun nhựa, sau đó xy lanh kẹp khn lùi v ề m ở
khuôn ra để lấy sản phẩm. Van tiết lưu 4 được dùng để điều chỉnh lưu lượng dầu
vào thông qua bộ điều khiển 14
Các thông số của hệ thống:
-

Xy lanh kẹp khuôn:

+ Tải trọng làm việc cực đại: P1max =1000 kN
+ Thời gian thực hiện hành trình tiến: t1 = 5 (s)
+ Thời gian thực hiện hành trình xy lanh lùi về: t2 = 4 (s)
+ Thời gian giữ ép t3 = 15 (s)
+ Hành trình: s = 100 mm = 0.1 m
-

Xy lanh đẩy trục vit

+ Tải trọng làm việc cực đại P2max = 210 kN
+ Thời gian thực hiện hành trình tiến: t1 = 4 (s)
+ Thời gian thực hiện hành trình xy lanh lùi về: t2 = 3 (s)
+ Thời gian giữ ép t3 = 5 (s)
+ Hành trình: s = 145 mm = 0.145 m
- áp suất p = 190 KG/cm2
8


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG DẦU ÉP
a/ Tính tốn chọn xi lanh
-

Tính đường kính trong xi lanh kẹp khn (1)

F1

F2
F

d
Q 1 P1

Q2 P2

Theo cơng thức tính lực ở hành trình tiến của xi lanh:
9


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

F = p.
Trong đó:
F là lực tạo ra ở đầu cần piston (N)
P là áp suất làm việc của xi lanh (Pa)

D là đường kính trong của xi lanh (m)
Suy ra đường kính trong của xi lanh là :
D1 = 2 = 2 = 0,259 (m)
Ta chọn đường kính trong xi lanh là D1 = 300 mm
Vậy ta có : F1 = = = 70680 (mm2) = 707 (cm2)
Tỷ số tiết diện piston trong máy chọn i = F1/F2 = 2
Do đó F2 = F1/2 = 353,5 cm2
Đường kính cần đẩy là :
d1 = 2 = 2 = 21,2 cm
chọn d1 = 200 mm
-

Tính đường kính trong xy lanh đẩy trục vít (2)

Theo cơng thức tính lực ở hành trình tiến của xi lanh:
F = p.
Trong đó:
F là lực tạo ra ở đầu cần piston (N)
P là áp suất làm việc của xi lanh (Pa)
D là đường kính trong của xi lanh (m)
Suy ra đường kính trong của xi lanh là :
D2 = 2 = 2 = 0,119 (m) = 119 mm
Ta chọn đường kính trong xi lanh là D2 = 125 mm
Vậy ta có : F1 = = = 12270 (mm2) = 122,7 (cm2)
Tỷ số tiết diện piston trong máy chọn i = F1/F2 = 2
Do đó F2 = F1/2 = 61,35 cm2
Đường kính cần đẩy là :
d2 = 2 = 2 = 4,4 cm
chọn d2 = 45 mm
10

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN
-

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Tính lưu lượng cần cấp cho xy lanh

Xilanh kẹp:
Lưu lượng cần cấp cho xilanh kẹp được tính theo cơng thức:
Q = .v = F.v
Trong đó:
Q – lưu lượng cần cấp cho xilanh
F – diện tích tác dụng của xilanh
v – vận tốc cần piston.
Do đó : lưu lượng cần cấp cho xilanh kẹp là :
Q1 = F1.v1 = . = = 1,413 (dm3/s) = 84,78 (l/ph)
Tốc độ cần piston trong hành trình lui về là : v2 = s/t2
Lưu lượng cần cấp cho xilanh trong hành trình lùi về là :
Q2 = F2.v2 = .
Q2 = . = 0,98 (dm3/s) = 58,8 (l/ph)
Xilanh đẩy trục vit
Lưu lượng cần cấp cho xilanh được tính theo cơng thức:
Q = .v = F.v
Trong đó:
Q – lưu lượng cần cấp cho xilanh
F – diện tích tác dụng của xilanh
v – vận tốc cần piston.
Do đó : lưu lượng cần cấp cho xilanh trục vit là :

Q3 = F1.v1 = . = = 0,445 (dm3/s) = 26,7 (l/ph)
Tốc độ cần piston trong hành trình lui về là : v2 = s/t2
Lưu lượng cần cấp cho xilanh trong hành trình lùi về là :
Q4 = F2.v2 = .
Q4 = . = 0,52 (dm3/s) = 31,2 (l/ph)
 Động cơ dầu (8) có thơng số:
- Số vịng quay lớn nhất nmax = 500 v/ph
11


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN
-

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Lưu lượng riêng của động cơ dầu: qđ = 0,03 l/vg
Suy ra lưu lượng cần thiết để thực hiện số vòng quay lớn nhất:
Qmax = nmax.qđ = 500.0,03 = 15 l/phut

So sánh các lưu lượng vừa tính xong ta thấy Q1 = 84,78 (l/ph) lớn nhất. Nên ta chọn
lưu lượng này để tính các thơng số cịn lại.
b/ Tính tốn dây dẫn
Trong hệ thống thủy lực, chất lỏng công tác được vận chuyển từ bể dầu qua
bơm nguồn đến các van, cơ cấu chấp hành rồi hồi về bể nhờ hệ thống các
đường ống. Đường ống được dùng phổ biến trong các hệ thống thủy lực nói
chung hiện này là các loại ống cứng (ống thép đúc) và ống mềm ( ống cao su có
các lớp thép) chịu áp.
Để hệ thống làm việc ổn định và hiệu suất cao thì tổn thất năng lượng trong
hệ đường ống phải là nhỏ. Do vậy, phải giảm thiểu được độ dài của hệ thống
đường ống, đồng thời giảm thiểu các khúc quanh để giảm được năng lượng tổn

thất dọc đường và tổn thất cục bộ.
Nói chung, hệ thống đường ống trong các hệ thống thủy lực nói chung được
chia làm 3 phần : đường ống hút, đường ống đẩy và đường hồi. Đường hút là
đoạn đường ống từ bể dầu lên bơm, thường khá ngắn. Đường ống nối từ bơm
tới các van, cơ cấu chấp hành gọi là đường đẩy, còn đường về bể dầu được gọi
là đường hồi hay đường xả.
Để tính tiết diện của đường ống phải căn cứ vào vận tốc của đường dầu. Thông
thường, khi chọn đường ống ta phải đảm bảo tổn thất trong đường ống là nhỏ
nhất và vừa phải kinh tế. Nếu nhỏ quá thì tổn thất lớn và nếu lớn q thì tổn
thất ít đi nhưng khơng kinh tế, do đó ta phải cân nhắc lựa chọn cho phù hợp.
Thơng thường, trong các hệ thống thủy lực nói chung thì vận tốc đường dầu
trên các đoạn đường đường ống trong hệ thống được chọn như sau :
- Đường ống hút : v1 = 1,5 ÷ 2 (m/s) ;
- Đường ống đẩy : v2 = 3 ÷ 5 (m/s) ;
- Đường ống xả : v3 = 1,0 ÷ 1,6 (m/s) ;
Đường kính của đường ống được tính theo cơng thức sau:
d
Trong đó:
Q – là lưu lượng qua tiết diện ống, cũng chính là lưu lượng cần thiết cấp cho
xilanh (l/ph)
V – là vận tốc dầu qua tiết diện ống (m/s).
-

Tính tốn đường kính ống hút :
Đường kính ống hút là
d1 = 4,6 = 4,6 = 29,9 ÷ 34,6 (mm)

12

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Do đường ống hút cấp dầu từ bể tới bơm và nằm trong thùng dầu, không phải
chịu áp cao, ta chọn ống hút có thể là ống bằng nhơm hoặc bằng thép đúc có đ ường
kính trong khoảng 29,9 ÷ 34,6
Ta chọn chiều dài đường ống hút là L1 = 1m, vận tốc v1 = 1,5 (m/s) và đường
kính của ống hút là d1 = 30 mm.
-

Tính tốn đường ống hồi
Đường kính ống hồi là:
d3 = 4,6 = 4,6 = 33,5 ÷ 42,3 mm

Đường ống hồi được bắt đầu từ đế van về bể. Cụ thể trong thiết kế máy ép này
thì do có bộ làm mát ở đường hồi do đó ống hồi được chia làm 2 phần, một phần từ
đế van đến bộ làm mát và một phần từ bộ làm mát vào bể dầu. Ta cũng chọn ống
hồi làm bằng nhơm hoặc bằng thép đúc có đường kính trong khoảng (33,5 ÷ 42,3)
(mm).
Ta chọn chiều dài đường ống hồi là L3 = 1m, vận tốc v1 = 1,5 (m/s) và đường kính
của ống hút là d3 = 35 mm
- Tính toán đường ống đẩy
Đường ống đẩy thường được chia làm 2 phần: phần một nằm từ bơm nguồn tới
van và phần này nằm toàn bộ trên bể dầu, do vậy để làm cho bộ nguồn thêm mỹ
quan ta làm ống đẩy ở phần này bằng ống cứng (thường là thép đúc). Phần ống
đẩy còn lại nối từ van đến cơ cấu chấp hành ta chọn ống mềm .
Đường kính ống đẩy là:
d2 = 4,6 = 4,6 = 18,9 ÷ 24,4 mm
Vậy ta chọn ống mềm và ống cứng cố đường kính trong khoảng ( 18,9 ÷ 24,4)

(mm) và chịu được áp suất khoảng 200 bar để làm ống đẩy cho hệ th ống.
Ta chọn chiều dài đường ống đẩy là L2 = 2m, vận tốc v3 = 3 (m/s) và đường kính
của ống đẩy là d2 = 20 mm.
c/ Tính chọn van:
(Ta chọn van đảo chiều 4/3, van tiết lưu, giảm áp thỏa mãn lưu lượng Q = 84,78
(l/ph) )
 Chọn van phân phối: Van phân phối là một phần tử thủy lực có tác dụng làm
thay đổi hướng của dịng chất lỏng, do đó nó có thể làm đảo chiều chuy ển
động của các cơ cấu chấp hành mà nó điều khiển .
Trong hệ thống máy ép phun thiết kế, có 2 van phân phối loại 4/3 : có nhiệm vụ
điều khiển các xylanh.
Dưới đây là cấu tạo của van phân phối loại 4/3 điều khiển bằng điện :

13


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Chú thích (1) : Thân van (2) : Con trượt phân phối.
(3), (4) : Lò xo (5), (6) : Các cuộn điện.
Lưu lượng qua phân phối van 4/3 trong hệ thống chính là lưu lượng bơm cấp
cho cơ cấu chấp hành mà nó điều khiển. Căn cứ vào tốc độ dầu, áp suất, lưu lượng
của các bơm trong hệ thống, chọn van phân phối DSG-01-3C2 và DSG-01-3C9 có các
thơng số kĩ thuật sau:
Hãng sản xuất Yuken:
Lưu lượng lớn nhất 100 l/ph
Áp suất lớn nhất 25 Mpa
 Chọn van tiết lưu

Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là đi ều chỉnh
vận tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Chức năng của van cản là
tạo nên một áp suất nhất định trong ống dẫn, làm cho chuyển động của cơ cấu
chấp hành êm và đều hơn.

14


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Van tiết lưu
1.Vít điều chỉnh; 2. Chốt ; 3. Thân van
Ta chọn van tiết lưu của hãng YUKEN có mã FGFCG-03-125-30 có thơng số Qmax
= 125 l/ph, Pmax = 21 Mpa
d/ Tính tốn chọn bơm dầu và động cơ điện
Bơm dầu
Ta chọn dầu thủy lực ISO VG32
áp suất yêu cầu lớn nhất của bơm dầu là :
pB = + pycmax
trong đó : pB - là áp suất bơm
– tổng tổn thất áp suất trong hệ th ống
pycmax - là áp suất yêu cầu lớn nhất
ta có = p1 + p2
p1 là tổn thất qua van phân phối, lấy p1 = 2 bar
p2 là tổn thất qua đường ống bao gồm cả tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ
p2 = 10 + 10 + 10 + 10)
trong đó:
- khối lượng riêng của dầu [850 kg/m3]

g – gia tốc trọng trường [9,81 m/s2]
v – vận tốc trung bình của dầu [m/s]
ξ – hệ số tổn thất cục bộ chảy ra khỏi ống
ɣ - trọng lượng riêng của dầu [8338,5 kg/m3]
L,d – chiều dài và đường kính của đường ống
� – hệ số tổn thất cục bộ chảy vào ống. giả sử cạnh đầu thẳng góc � = 0,5
Hệ số ξ phụ thuộc vào khủy ống, ở đây coi khủy ống là thẳng góc lấy ξ =1,2
P2 = 10. + 10. + 10. +
108330,5.(
Suy ra p2 = 653712,4 (N/m2) =6,54 bar
15


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Do đó = p1 + p2 = 2 + 6,54 = 8,54 bar
Vậy ta tính được áp suất của bơm dầu là:
PB = 8,54 + 190 = 198,54 bar
Nếu tính tổn thất trên các đoạn nối, đầu nối, bộ lọc ta lấy:
PB = 200 bar
Lưu lượng cần thiết cấp cho xilanh là 84,78 (l/ph). Nên nếu chọn b ơm nguồn có
lưu lượng Q = 85 (l/ph) sẽ đáp ứng được yêu cầu lưu lượng của hệ th ống
Căn cứ vào 2 thông số áp suất và lưu lượng ở trên cũng như điều kiện làm việc của
hệ thống, ta thấy bơm bánh răng là sư lựa chọn phù hợp nhất do:
+ Bơm bánh răng có dải áp suất p= 100; 250 bar
+ Bơm bánh răng có dải lưu lượng phù phù hợp Q<100 (l/ph)
+ Kết cấu bơm bánh răng có kết cấu nhỏ gọn, thuận tiện cho việc lắp ráp và sửa
chữa sau này.

+ Bơm bánh răng có giá thành khá thấp so với các loại bơm khác như: piston rotor
hướng kính , Piston roto hướng trục, bơm cánh gạt,..
Ta chọn động cơ kéo bơm có số vịng quay n= 1450 (vg/ph). Đây là số vòng quay
rất phù hợp với các loại bơm bánh răng. Do đó lưu lượng riêng của bơm được tính theo
cơng thức:
(cm3/vịng)
Ta có thể chọn bơm nguồn là bơm bánh răng có lưu lượng riêng q=63 (cc) thì lưu
lượng thực tế của bơm là:
Q=n.q=1450.63.10-3= 91,35 (l/ph)
Ta chọn bơm bánh răng Boden BHP3BO-D-63 trong tài liệu tham khảo các
thông số kỹ thuật như sau :
+ Lưu lượng riêng : q= 63 (cm3/vòng)
+ Áp suất làm việc lớn nhất : Pmax=250 bar
+ Tốc độ lớn nhất là n= 2800 vòng/phút
+ Tốc độ nhỏ nhất là n= 400 vịng/phút
Động cơ điện:
Tồn bộ năng lượng của lưu lượng náy biến thành nhiệt, gây nên tổn thất công
suất:
16


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

N== 28,3 (kw)
Nếu lấy tổng hiệu suất của bơm dầu là η= 0,8, thì cơng suất cần thiết của động cơ
điện là:
Ndc = (kw)
Vậy để đảm bảo hệ thống làm việc ổn định và thực tế động cơ điện được sản xuất

ta chọn loại động cơ có cơng suất là Ndc= 37 kW và n= 1450 vịng/phút.
e) Tính tốn chọn các thiết bị phụ
- Chọn đồng hồ đo áp : chọn loại đồng hồ chân đứng áp suất lớn nhất là:
250kg/cm2
- Tính tốn bể dầu
Kích thước bể dầu được tính tốn dựa trên cơ sở đảm bảo về mặt tản nhiệt và
hạn chế đến mức tối đa sự xoáy của dầu trong quá trình hoạt động của hệ
thống. Bể dầu thường có xu hướng kích thước hẹp cao hơn là rộng thấp để tăng
khả năng truyền nhiệt của dầu ra bên ngoài. Lượng dầu trong hệ thống đường
ống thủy lực phải luôn được điền đầy, khơng có gián đoạn.
Ta chọn bể dầu có dạng hình hộp chữ nhật. Các kích thước của bể dầu như sau :
-

Chiều ngang bể dầu : a (m)
Chiều dài bể
: b=2.a (m)
Chiều cao bể
: H= a (m)

Thể tích của bể dầu cố định thường được tính theo cơng thức sau:
V= ( 3 .Qv=( 3.91,35= 457
Trong đó :
V: thể tích bể dầu (l)
Qv: lưu lượng của bơm (l/ph)
Lấy V= 460 (l) . Do đó : V=a.b.H =a.2a.a=2a3 =0,46 m3
Vậy a = 0,61 m = 610 mm
b = 2a = 1220 mm
H = a = 610 mm

17

GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGƠN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

Vậy kích thước bể dầu là a x b x H = 610 x 1220 x 610 là thuận lợi cho việc bố trí
một số thiết bị thủy lực như động cơ điện, bơm, van thủy lực, nơi đổ dầu , bộ lọc, bộ làm
mát nên ta có thể chọn kích thước này làm kích thước chính thức.
- Chọn bộ lọc:
Để tính tốn lưu lượng dầu chảy qua bộ lọc người ta dùng cơng thức tính lưu
lượng chảy qua lọc lưới:
Q= (l/f)
Trong đó:
-

A: diện tích tồn bộ bề mặt lọc, (cm2)
p: tổn thất áp suất bộ lọc , chọn bộ lọc lưới p= 0,30,5 bar
v: độ nhớt động học trong hệ thống ; v= 32.10-2 (cm2/s)
: hệ số lọc, đặc trưng cho lưu lượng dầu chảy qua một đơn vị diện tích trong
một đơn vị thời gian ; ( lít/cm2.phút)

Thơng thường ta chọn ( lít/cm2.phút)
Vậy:
A= = 1169 1948 (cm2)
Và: A= .D.L
Nếu chọn L= 200 mm thì D =186 310 mm
Vậy để đơn giản và đảm bảo ta chọn bộ lọc lưới có đường kính D1= 200 (mm)

1- Khung

2- Lưới lọc

3- Lỗ
4- Ống hút
Hình 6.6: Bộ lọc lưới

Bộ lọc lưới là bộ lọc dầu đơn giản nhất. Nó gồm khung cứng (1) và l ưới
lọc bằng đồng (2) bao xung quanh. Dầu từ ngoài xuyên qua các m ắt
18


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

lưới và các lỗ (3) để vào ống hút (4). Hình dáng và kích thước của bộ
lọc lưới rất khác nhau tùy thuộc vào vị trí và cơng dụng của bộ lọc.
Do sức cản của lưới, nên dầu khi đi qua bộ l ọc bị gi ảm áp su ất, s ự
tổn thất áp suất ấy có thể tính như ở chương 1.
Khi tính tốn, tổn thất áp suất thường lấy bar, tr ường h ợp đ ặt bi ệt có
thể lấy bar.
Đối với lước dùng làm phễu lọc khi đổ về bể dầu, có th ể dùng mắt
lưới có kích thước 0,1 x 0,1 mm2. Lưới để làm bộ lọc thì cùng loại có số
lỗ từ 3100 ÷ 17000 trên 1cm2. Với lưới có 17000 lỗ trên 1cm2 có thể
lọc được chất bẩn trên 0,05 mm.
Nhược điểm của bộ lọc lưới là chất bẩn dễ bám vào mắt lưới và khó
tẩy ra. Do đó, nó thường dùng để lọc thơ, như lắp vào ống hút của
bơm. Trường hợp này thường dùng bộ lọc tinh ở ống ra.
-

Chọn ống nối:

d/ Hoàn chỉnh và kiểm tra
Sau khi tính tốn xong ta tiến hành mơ phỏng, kểm tra và hoàn thành h ệ th ống
dầu ép

Tài liệu tham khảo
Hình a:

1- Ống dẫn

Hình b: 1- Ống dẫn

2-nỐĐng
nốD
i ầu Ép Trong Máy Cơng Nghi2-ệĐ
chắn
khítThi ện Ngơn [1] Truyề
ộng
pầ- uTS.Đ
ặng
Trường ĐH
ư Phạm Kĩ Thuật Tp. HCM , 2011 3- Ống nối
3- SÊcu
4-ốỐ
ngĐi
tìều Khiển Bằng Thuỷ Lực - TS4-Nguy
Êcu ễn Ngọc Ph ương ,ThS.
[2] Hệ Th
ng

Huỳnh Nguyễn Hoàng - NXB Giáo Dục, tái bản lần 2
Hình : Các loại ống n ối

19


GVHD: PGS.TS ĐẶNG THIÊN NGÔN

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC SỈ

20