BÁO cáo GIỮA kỳ công nghệ thủy lực và khí nén

Câu 1: Liệt kê các thiết bị thường dùng trong mạch thủy lực, tìm các thông số kỹ thuật, nguyên tắc hoạt động và các nhãn hiệu của thiết bị ?Khi được kết nối với động cơ và nguồn điện tươ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

KHOA KỸ THUẬT CƠ KHÍ

✧

-BÁO CÁO GIỮA KỲ

Công Nghệ Thủy Lực Và Khí Nén

Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Lớp: ĐKTĐ0119

Cần Thơ, 2022

Câu 1: Liệt kê các thiết bị thường dùng trong mạch thủy lực, tìm các thông số kỹ thuật, nguyên tắc hoạt động và các nhãn hiệu của thiết bị ?

Khi được kết nối với động cơ và nguồn điện tương thích, hoạt động bơm sẽ bắt đầu diễn ra:

+ Tại cửa dầu vào của bơm, lực cơ học sẽ tác động để hình thành 1 vùng chân không Chính nhờ vào áp suất của khí trong bơm mà hình thành nên 1 lực để hút dầu, nhớt, hóa chất và các chất lỏng thủy lực khác từ bể chứa

+ Chất lỏng sau khi được tạo ra này sẽ được dẫn đi đến đường vào của bơm dưới

tác động của lực cơ học xác định và tạo nên 1 lực đẩy lớn để đi vào hệ thống Tùy theo cụ thể đó là loại bơm gì và cấu trúc như thế nào mà nguyên lý làm việc của từng bơm cũng sẽ khác nhau ở một vài điểm

1.2 Các lại bơm dầu thủy lực

Bơm thủy lực cánh gạt (Vane pumps)

Đây là loại bơm thể tích, hoạt động theo nguyên lý tăng giảm áp suất trên cơ chế luân phiên để hút và đẩy dầu đi trong hệ thống

Bơm được phân chia thành 2 loại chính là: Bơm cánh gạt đơn và kép

Bơm thủy lực cánh gạt có rất nhiều ưu điểm như: Cấu trúc bơm đơn giản nên rất dễ dàngcho việc bảo dưỡng, lắp đặt hoặc sửa chữa Khi bơm vận hành không tạo nên các tiếng

ồn lớn, hiệu suất bơm cao và ổn định Đặc biệt, người dùng có thể điều chỉnh lưu lượng bơm theo yêu cầu

Tuy nhiên, bơm này lại không thích hợp với các ứng dụng cần áp suất cao hay cần vậnchuyển những chất có độ đặc và độ nhớt cao Sau 1 thời gian làm việc với tần suất liêntục, cánh gạt của bơm sẽ bị ăn mòn và dẫn đến lưu lượng bơm giảm, tiếng ồn lớn dần

Bơm thủy lực bánh răng (Gear pump)

Bơm bánh răng hay còn gọi là bơm nhông, là loại bơm được sử dụng rộng rãi nhất

hiện nay

Đặc điểm của bơm:

+ Chịu quá tải trong 1 thời gian dài

+ Kích thước nhỏ gọn

+ Độ chính xác cao khi vận hành

+ Trên cùng 1 đơn vị trọng lượng, so với bơm lá thì bơm nhông có số vòng quay cũng như công suất bơm lớn hơn

khớp ngoài

Bơm thủy lực piston

Bơm piston sẽ hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích Đó là việc hút và đẩy chấtlỏng thủy lực hoàn toàn phụ thuộc vào thay đổi thể tích trong buồng bơm, thông quaviệc các piston di chuyển tích tiến trong xi lanh

Bơm thủy lực piston là lựa chọn của rất nhiều người khi muốn có áp suất bơm cao Trungbình áp vận hành từ 50 psi – 500 psi, tốc độ từ 1gpm – 700 gpm và mã lực đạt từ 1 – 500

Hiện nay, có các loại bơm piston như:

+ Hướng trục

Đặc điểm của loại bơm này: Piston trong bơm được đặt song song với trục quay bơm Piston

sẽ được truyền động thông qua khớp hay đĩa nghiêng Chúng sẽ tỳ sát vào đĩa nghiêng nên đồng thời vừa chuyển động tịnh tiến piston vừa chuyển động quay của rotor

Có 2 loại hướng trục: Bơm piston trục cong, trục thẳng

Loại bơm này có đặc điểm cấu tạo gồm: Các piston ở bên trong bơm đều chuyển

động hướng tâm so với trục quay rotor

Bơm thủy lực trục vít

Bơm thủy lực trục vít dạng xoắn Nó có 2 loại chính đó là bơm trục vít xoắn 2 trục

hoặc bơm trục vít xoắn 3 trục

Hoạt động của nó nhờ vào 1 trục chủ động và 1 trục bị động hoặc 2 trục bị động ăn khớpvới nhau nhờ các bánh răng Nguyên lý làm việc đó là biến cơ năng thành năng lượngcủa của dòng thủy lực và cung cấp cho các thiết bị trong hệ thống

Cấu tạo của 1 bơm thủy lực trục vít gồm: Đường cấp dầu vào, đường xả dầu ra, vỏ bơm, trục chủ động, trục bị động, bánh răng ăn khớp làm nhiệm vụ điều phối, buồng bơm, cáng gạt, ổ bi và phụ kiện làm kín bơm

Do đặc điểm của mình mà bơm thủy lực trục vít thường được đặt ở cuối hệ thống hoặc giữa hệ thống vì khả năng hút các lưu chất bơm kém Tuy nhiên, bơm có hiệu suất làm việc tốt cùng khả năng làm việc với áp suất cao trung bình khoảng 300 bar và đạt đỉnh lên

500 bar và hút đẩy các dòng lưu chất đặc biệt như: rỉ mật, cao su, dầu cá, sơn, bùn…

1.3 Thông số kỹ thuật

Thông số kỹ thuật bơm thủy lực thường dao động là:

Áp suất lên đến 700 bar hoặc 10000 Psi: Qua đó cho phép lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau như trên thùng dầu…

Áp suất lớn nhất vào khoảng 250kg/cm2

Áp suất định mức: 210 kg/ cm2Tốc độ: 500- 3000

2 Motor thủy lực:

Động cơ thủy lực là dạng truyền động quay Tức nghĩa là dầu thủy lực sẽ được bơm vào động cơ để làm trục đầu ra quay Nếu xét về mặt nguyên lý thì nó khá giống với bơm thủy lực đó là đều được cung cấp lưu lượng chất lỏng tuy nhiên cuối cùng là nó biến thành điện năng thủy lực để điều khiển và vận hành các thiết bị trong hệ thống.Thiết bị này chỉ hoạt động khi lắp nó song song với 1 máy bơm thủy lực để chuyển nănglượng của chất lỏng thành chuyển động quay hoặc điện năng thủy lực để cung cấp lực, cung cấp các chuyển động để di chuyển tải ở bên ngoài

Khi nói đến mô tơ thủy lực thì chúng ta phải nhắc đến 2 đặc điểm:

+ Tốc độ của motor: Tốc độ của một động cơ được thể hiện thông qua số vòng quay trên

1 đơn vị thời gian cụ thể đó là phút Nó chính là sự kết hợp của 2 yếu tố đó là sự

dịch chuyển dòng chất và lưu lượng chất lỏng

+ Mô men xoắn: Nó là thông số của sự giảm áp và sự dịch chuyển trong mô tơ

2.1 Nguyên lý hoạt động

Các loại motor thủy lực sẽ biến năng lượng chất lỏng bên trong thành năng lượng cơ khí, do

đó sẽ tạo được các mô men xoắn cực lớn và sinh ra 1 số vòng quay đủ để có thể di

chuyển được một phụ tải cần thiết mà ở đó không có năng lượng nào khác có thể thay thế được.

Motor thủy lực dạng bánh răng và dạng cánh gạt với mô men vừa phải nhưng có thể đạt được 1 số vòng quay cực lớn Còn motor piston trục nghiêng và motor piston dạng

hướng trục cũng tạo được momen lớn và số vòng quay tương đối lớn

2.2 Các loại motor thủy lực

Motor thủy lực bánh răng

Cấu tạo của loại motor thủy lực này sẽ bao gồm có 2 bánh răng: 1 bánh răng không tải

và 1 bánh răng thường được gắn với trục ra

Khi dầu nhớt hay chất lỏng thủy lực tạo ra áp suất cao được đưa vào ở 1 bên bánh răng thì nó sẽ chảy đều quanh bánh răng Và khi đến vỏ motor thì nó sẽ được nén để đi ra khỏi động cơ

Chính vì động cơ bánh răng vô cùng bền bỉ, ít bị hư hỏng, trục trặc và đặc biệt là rất ít có

sự cố xảy ra nên chúng thường được nhiều người mua lựa chọn và trở nên thông dụng tạithị trường nước ta Tuy nhiên, khi mua sản phẩm, khách hàng cũng cần chú ý tới việc tổn thất của các chất lỏng, áp suất tình từ cửa vào cho đến cửa ra vì chúng gây ảnh

hưởng không nhỏ tới động cơ, làm sinh nhiệt và làm giảm hiệu suất

Motor thủy lực piston

Motor ở dạng piston có các dạng hướng trục, hướng kính cực kỳ đa dạng Loại motor thủy lực độc đáo này được khách hàng đánh giá rất cao vì mô men khởi động thực tế của chúng thường cao hơn so với mẫu mã, thiết kế của động cơ Nó đảm bảo cho động cơ

hoạt động ổn định và trơn tru nhất cùng với tuổi thọ cao, máy móc ít hư hỏng hoặc

trục trặc

Với dạng motor radial piston, các piston thủy lực được bố trí sao cho vuông góc sovới trục khuỷu Khi nguồn điện được cung cấp thì trục khuỷu sẽ quay, đồng thời kéotheo piston dịch chuyển theo hướng áp suất chất lỏng bằng hình thức tuyến tính

Một số loại motor khác thì các piston được sắp xếp thành hình tròn ở bên trong phần vỏ motor Cho nên, khi tiến hành xoay thì các trục sẽ thẳng hàng với piston bơm dầu Nếu

là piston hướng trục thì sẽ có 2 dạng cơ bản là motor piston có trục thẳng và motor

Motor thủy lực 5 sao

Motor thủy lực hình sao hay còn gọi là motor 5 sao cung cấp các momen xoắn lớn Nó thực hiện nhiệm vụ chuyển từ công năng quay sang động năng quay Nó sẽ biến

chuyển dòng chảy và áp suất chất lỏng thủy lực thành mô men xoắn và dịch chuyển góc quay theo yêu cầu

Không giống như bơm là đẩy chất lỏng ra bên ngoài qua cửa xả, thiết bị này sẽ tạo lực

để chuyển động xoay liên tục

2.3 Thông số kỹ thuật

Thông số kỹ thuật motor thủy lực -SAINFON 25

Tối đa tốc độ: 1085 (vòng / phút)Tối đa mô men xoắn :72 (Nm)Tối đa sản lượng: 8,5 (kW)

Tối đa áp suất giảm: 14 (MPa)

Tối đa dòng chảy : 40(L / phút) Trọng lượng :6,5 (kg)

2.4 Các nhãn hiệu

DanfossParker Zihyd Sainfon

3 Van thủy lực

Van thủy lực chính là một thành phần cấu thành hệ thống truyền động, giúp đồng nhất trong việc kiểm soát: momen, lực và chuyển động Sự kết hợp của các loại van trong hệthống sẽ đảm bảo cho việc vận hành được ổn định, năng suất và an toàn

Van dầu thủy lực có thể hoạt động dựa trên điện từ, lực cơ học, áp suất chất lỏng và người ta phân chia thành nhiều loại: Van tuần tự, van khống chế hành trình, van chỉnh

áp, van giảm áp, van 1 chiều, van chống lún, van điện từ thủy lực, van gạt tay dầu…Tùy theo thiết kế, cấu trúc của hệ thống mà số lượng van được lắp đặt có thể là một vanhoặc vài chục van tại đường ống hay các vị trí khác nhau với cấu tạo và chức năng khácnhau

Chất liệu của van thường là: inox, thép, đồng, sắt mạ, nhựa… Chúng được sử dụng bởi cóthể tăng độ cứng cáp, chống va đập cho thiết bị Đặc biệt, sử dụng trong môi trường thủylực nên cần có khả năng chống ăn mòn, oxi hóa tốt

3.1 Nguyên lý hoạt động

Tất cả các van thủy lực đều có chức năng điều khiển, phân phối dòng dầu, áp suất trong

hệ thống thủy lực để phục vụ cho mục đích cụ thể của người dùng Các van sẽ hoạt

động dựa trên nguyên lý: Cho hoặc không cho dòng chất lỏng thủy lực đi qua Tùy theo cấu trúc của van mà cách thức cho dòng chất đi qua sẽ khác nhau

Cụ thể, van thủy lực thực hiện 3 chức năng chính:

+ Phân chia dòng chảy, điều hướng dòng chảy chất lỏng đi đúng theo yêu cầu

+ Cung cấp hoặc ngăn chặn dòng dầu thông qua hoạt động đóng mở cửa van

+ Điều tiết lượng dầu theo yêu cầu, điều chỉnh áp suất sao cho phù hợp với tỷ lệ đã được cài đặt trước.

3.2 Các loại van thủy lực

Van điều khiển hướng (Directional control valves) + Van 1 chiều thủy lực

+ Van thủy lực 3/2

+ Van thủy lực 4/2

+ Van thủy lực 4/3

+ Van thủy lực 5/2

+ Van thủy lực 5/3

Van điều khiển áp suất (Pressure controls valves)

+ Van giảm áp thủy lực

+ Van an toàn thủy lực

+ Van cân bằng thủy lực

+ Van tuần tự thủy lực

Van điều khiển dòng chảy (Van tiết lưu – Flow control valves)

3.3 Các nhãn hiệu

Yuken Rexroth Vickers

4 Xi lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực hay ben thủy lực đều là tên gọi để chỉ một thiết bị có khả năng biến đổi năng lượng của dòng dầu được cung cấp thành động năng để ép, nén, kéo, đẩy phục vụ

cho công việc của con người Xi lanh được làm từ những vật liệu cứng cáp, bền chắc

và chống oxi hóa tốt như: Thép, inox, đồng, sắt mạ…

4.1 Nguyên lý làm việc

Nếu hệ thống của bạn chỉ có 1 xy lanh thủy lực thì nó sẽ hoạt động rất đơn giản như sau:Dầu sẽ được bơm hút lên từ bể, đi qua các van phân phối đến cửa dầu vào của xi lanh Lượng dầu bên trong xi lanh tăng dần lên tạo nên 1 áp lực để piston có thể di chuyển ra bên ngoài Xi lanh sẽ biến năng lượng dầu thành động năng để con người ứng dụng ép, nén, kéo…

Nếu hệ thống của bạn có từ 2 xi lanh trở lên thì cấu tạo và hoạt động của nó sẽ khác Hai piston của 2 xi lanh sẽ được kết nối thông qua 1 ống dầu thủy lực Dầu thủy lực sẽ được luôn bơm đầy vào bên trong ống Khi tác động lực lên piston của xi lanh 1 thì lực

sẽ truyền qua dầu đến piston thứ 2 Lực tạo ra ở piston thứ 2 rất lớn nên truyền ra ngoài.Tốc độ làm việc của ben thủy lực sẽ thay đổi nếu điều chỉnh lưu lượng dòng dầu và con người cũng sẽ thay đổi hệ thống thông qua việc đổi kích thước của xi lanh và ty

4.2 Các loại xy lanh

Theo chiều tác động lực +Xi lanh thủy lực 1 chiều

+Xi lanh thủy lực 2 chiều

Theo kiểu hàn hoặc ghép

+Kết cấu hàn

+Ghép gu-rông

Theo kiểu xếp cán

+Cán đơn

4.4 Nhãn hiệu

Parker – USA

Yuken – Nhật Bản

Nachi – Nhật Bản

5 Kích thủy lực

Kích thủy lực còn được gọi là con đội thủy lực hay con đội ô tô, là thiết bị cơ khí được dùng để nâng các vật nặng có trọng tải lớn và cồng kềnh Con đội thủy lực là dụng cụ thiết yếu được sử dụng nhiều trong các quán sửa chữa xe ô tô và các đơn vị sản xuất, sửa chữa cơ khí khác

5.1 Nguyên lý hoạt động

Con đội thủy lực cũng có nguyên lý hoạt động riêng

+ Với cơ chế đẩy lên: Trong giai đoạn này, piston nén là piston được đánh dấu số 2 sẽtịnh tiến dần dần về phía dưới một khoảng L1 xác định Ngay lập tức, van số 3 ở trongkích thủy lực sẽ đóng lại

Dầu, nhớt là chất lỏng trong bình công tác sẽ đi qua van một chiều số 4, dẫn vào xi lanh.Lúc này, vật tải F2 và piston số 6 sẽ được nâng lên 1 khoảng xác định gọi là L2

+ Với cơ chế hạ xuống: Khi piston số 2 là piston nén bắt đầu dịch chuyển dần lên phía trên thì van thủy lực một chiều số 4 sẽ phải đóng lại Mục đích đó là ngăn dòng dầu chảy ngược có thể gây sự cố Piston số 2 sẽ được hạ xuống sao cho bằng với L2 là khoảng đã nâng lên

Khi muốn hạ piston số 6 của kích thủy lực cũng như hạ vật tải F2 thì người dùng chỉ cần hạ khóa số 5 Lúc này, bình chứa và xi lanh sẽ thông nhau

5.2 Các loại kích thủy lực

Theo trọng tải nâng

Theo hành trình

Theo cấu tạo

+Kích thủy lực lùn

+ Kích thủy lực rỗng tâm

+ Kích móc thủy lực

Theo chiều

+Kích thủy lực 1 chiều

+Kích thủy lực 2 chiều

5.3 Các nhãn hiệu

Enpos Masada EnerpacKawasakiBetex

6 Bình tích áp

Binh tich ap la loại bình chứa co câu tao chăc chăn hoạt động dựa trên nguyên tắc nén ápsuất thường được dùng đê tich trư ap lưc chât long No như môt phu kiên kèm theo cua may bơm nươc Đăc biệt, binh tich ap không thê hoat đông môt minh nêu như thiêu may

Nếu nói hệ thống thủy lực là 1 cơ thể hoàn chỉnh thì dầu thủy lực chính là dòng máu.

Nó chảy xuyên suốt trong hệ thống, cung cấp cho các thiết bị cơ cấu, chấp hành hoạtđộng Dầu sử dụng cho hệ thống thủy lực có nhiều loại như: 32, 46 hoặc 68…

Ngoài việc đảm bảo độ sạch thì giữ nhiệt độ ổn định là yếu tố giúp tăng tuổi thọ củadầu và các thiết bị có liên quan, từ đó giúp hệ thống đảm bảo năng suất vận hành

mà vẫn tiết kiệm các chi phí

7.1 Các loại bộ giải nhiệt

Bộ giải nhiệt dầu bằng gió

Bộ giải nhiệt dầu thủy lực bằng nước

7.2 Các nhãn hiệu

CoolbitParker RISECompassHydac

8 Lọc dầu

Bộ lọc dầu nói chung là sản phẩm được chế tạo ra có tác dụng lọc và loại bỏ đi những

cặn bẩn, tạp chất , hạt kim loại có trong dầu thủy lực Tại hệ thống lọc dầu của bộ lọcthủy lực sẽ tiếp nhận lượng dầu bẩn đã qua hoạt động và tiến hành lọc, loại bỏ đi tạp chất

và kim loại nặng để mang đến loại dầu sạch, đáp ứng cho nhu cầu vận hành máy tiếptheo

Bộ lọc dầu thủy lực có cấu tạo bao gồm: vỏ, lưới lọc, đường dẫn dầu, đường thoát dầu,

lõi lọc thủy lực Đặc biệt, phần lõi lọc và phần lưới lọc bạn có thể vệ sinh định kỳ để sửdụng tiếp, mà không phải thay mới liên tục

8.1 Nguyên lý hoạt động

Dòng dầu thủy lực chảy qua bộ phận làm nhiệm vụ lọc Những tạp chất, kim loại vụn

sẽ bị vướng lại trên bề mặt hoặc lắng xuống đáy của bộ phận lọc Sau đó các bộ phận này tiếp tục sử dụng trường lực để tách hết tạp chất ra khỏi dầu mà chủ yếu là làm cho

tạp chất bị lắng xuống.

8.2 Các loại lọc dầu

Lọc thủy lực Donaldson

9 Ống thủy lực

Ống thủy lực là một thiết bị thủy lựccó chức năng truyền và dẫn dầu từ bể chứa đi đếncác thiết bị bơm, cơ cấu, chấp hành trong hệ thống Ngoài ra, ống này còn dùng đểchứa dự trữ 1 lượng dầu cho hệ thống khi cần, tản nhiệt cho dầu nóng… Chúng ta cóthể thấy các ống này trong hệ thống máy cơ giới, máy khoan, máy đào, máy dậpchấn… phục vụ công nghiệp khai thác, chế biến.

9.1 Các loại ống thủy lực

Ống thủy lực cứng

Ống thủy lực mềm

10 Đầu nối thủy lực

Đầu nối thủy lực hay cút nối thủy lực đều là tên gọi chung của thiết bị có chức năng kếtnối ống thủy lực, ống dẫn dầu với van thủy lực, xi lanh, motor hay các bơm thủy lực

Thiết bị này có chức năng đảm bảo việc truyền tải năng lượng của chất lỏng một cách

thông suốt, giảm tải cho hệ thống, hỗ trợ việc điều chỉnh tốc độ theo ý muốn của người dùng Ngoài ra, nó còn giúp điều tiết dòng lưu chất đảm bảo hệ thống làm việc ổn định

10.1 Các loại đầu nối thủy lực

Đầu nối thẳng

Đầu nối cong