1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

ĐỒ án môn học máy THỦY lực THỂ TÍCH thiết kế tay cần gắp rác và tìm hiểu hệ thống thủy lực trên xe chở rác

55 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế tay cần gắp rác và tìm hiểu hệ thống thủy lực trên xe chở rác
Tác giả Nguyễn Chí Công, Lê Anh Tuấn
Người hướng dẫn TS. Trần Xuân Bộ
Trường học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Chuyên ngành Máy Thủy Lực Thể Tích
Thể loại Đồ án môn học
Năm xuất bản 2015
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 55
Dung lượng 1,14 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • Chương 1 Giới thiệu về xe thu gom rác (6)
    • 1.1. Giới thiệu về các loại xe thu gom rác (6)
      • 1.1.1. Xe thu gom rác thông thường (6)
      • 1.1.2. Xe thu gom rác tự động (0)
  • Chương 2 Kết cấu cơ khí tay gắp rác (8)
    • 2.1. Giới thiệu chung kết cấu cơ khí tay gắp (0)
    • 2.2. Kết cấu các bộ phận tay gắp rác (9)
      • 2.2.1. Cơ cấu kẹp (9)
      • 2.2.2. Cơ cấu xoay đổ rác (10)
      • 2.2.3 Cơ cấu nâng hạ tay cần (10)
  • Chương 3 Sơ đồ hệ thống thủy lực (11)
    • 3.1. Nguyên lí hoạt động của mạch thủy lực (11)
      • 3.1.1. Các phần tử chính trong mạch thủy lực (11)
      • 3.1.2. Nguyên lí hoạt động của mạch thủy lực (0)
    • 3.2. Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển (13)
      • 3.2.1. Chu trình hoạt động của tay cần (13)
      • 3.2.2. Các phần tử trong mạch điều khiển (14)
      • 3.2.3. Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển (0)
  • Chương 4 Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực (15)
    • 4.1. Tính toán thiết kế xylanh (15)
      • 4.1.1. Tính lực và hành trình (15)
      • 4.1.2. Tính toán thiết kế các xylanh (0)
    • 4.2. Tính chọn đường ống (36)
    • 4.3. Tính toán và chọn bơm nguồn (0)
      • 4.3.1. Tính áp suất và lưu lượng của bơm (37)
      • 4.3.2. Chọn bơm (39)
    • 4.4. Tính chọn van (40)
      • 4.4.1. Chọn van an toàn (40)
      • 4.4.2. Chọn van phân phối (0)
      • 4.4.3. Chọn van giảm tải (0)
      • 4.4.4. Chọn van một chiều (44)
      • 4.4.5. Chọn van chống rơi (45)
      • 4.4.6. Chọn van điều chỉnh lưu lượng (46)
      • 4.4.7. Chọn bộ chia lưu lượng (48)
    • 4.5. Tính chọn bộ lọc (48)
    • 4.6. Tính toán thiết kế trạm nguồn (50)
    • 4.7. Thiết kế panel (51)
  • KẾT LUẬN (54)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (55)

Nội dung

Sau khi tính toán, thiết kế và lựachọn cho toàn bộ hệ thống ta thu được một hệ thống sơ bộ cho tay cần gắp thùng rác và hệthống thủy lực trên xe thu gom và nén rác thải.. Cánh tay gắp th

Giới thiệu về xe thu gom rác

Giới thiệu về các loại xe thu gom rác

Xe thu gom rác thải là loại xe phổ biến được sử dụng rộng rãi tại các thành phố lớn và khu công nghiệp, nhờ tính cơ động và khả năng tải trọng lớn Các xe này được trang bị cơ cấu nén, ép rác dưới áp lực thủy lực cao để nâng cao năng suất thu gom Hiện nay, có cả các loại xe thu gom rác điều khiển bằng tay và tự động, phù hợp với nhiều nhu cầu khác nhau Các hãng công nghệ đang phát triển các dòng xe thu gom rác thông minh, tiện lợi để nâng cao hiệu quả công việc Dưới đây là một số loại xe thu gom rác thải phổ biến hiện nay.

1.1.1 Xe thu gom rác thông thường

Các loại xe thu gom rác phổ biến tại Việt Nam hiện nay nhờ vào mức giá phải chăng nhưng vẫn đáp ứng tốt các yêu cầu thu gom rác ở đô thị Thùng chứa của xe có dung tích từ 14m³ đến 22m³, phù hợp với quy mô thu gom và yêu cầu thực tế của từng khu vực Hình 1.1 minh họa rõ nét về kiểu dáng và cấu tạo của loại xe chở rác này, góp phần nâng cao hiệu quả vận hành và quản lý chất thải đô thị.

Hình 1.1: Xe chở rác Dongfeng 1.1.2 Xe thu gom rác tự động

Các loại xe thu gom rác tự động hiện nay ở Việt Nam chưa được sử dụng rộng rãi do nhiều lý do, nhưng trong tương lai chúng sẽ từng bước thay thế các phương tiện thu gom rác truyền thống Công nghệ xe tự động giúp nâng cao hiệu quả, giảm thiểu nhân lực và đảm bảo vệ sinh môi trường Việc triển khai xe thu gom rác tự động sẽ góp phần cải thiện đáng kể việc quản lý chất thải đô thị, hướng tới thành phố sạch đẹp và bền vững hơn.

Dưới đây là 6 thiết bị phổ biến đang được sử dụng hiện nay nhờ vào những ưu điểm vượt trội giúp giảm thiểu sức lao động chân tay của con người Những công cụ này không chỉ tăng hiệu quả làm việc mà còn nâng cao năng suất, tiết kiệm thời gian và công sức cho người sử dụng Việc ứng dụng những thiết bị hiện đại này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tối ưu hóa hoạt động sản xuất và chăm sóc Chính nhờ những lợi ích nổi bật này, các thiết bị đang trở thành xu hướng không thể thiếu trong các ngành công nghiệp hiện đại.

Xe thu gom rác tự động được thiết kế tích hợp hệ thống thủy lực để nâng cao hiệu quả trong quá trình thu gom và nén rác, giúp giảm sức lao động của công nhân Việc sử dụng loại xe này không chỉ nâng cao năng suất làm việc mà còn đảm bảo quá trình thu gom rác diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn Các mô hình xe thu gom rác tự động của hãng E-Z PACK, như trong Hình 1.2 và 1.3, thể hiện sự tiên tiến trong công nghệ và tính tiện lợi của hệ thống thủy lực tích hợp trên xe.

Hình 1.2: Xe thu gom rác tự động Hercules

Hình 1.3: Xe thu gom rác tự động với tay gắp phía trước

Kết cấu cơ khí tay gắp rác

Kết cấu các bộ phận tay gắp rác

Cơ cấu kẹp thùng rác được thể hiện trong Hình 2.3 Gồm các bộ phận chính sau: 1- Xylanh kẹp, 2- Tay đòn, 3- Bánh răng ăn khớp, 4- Thanh đỡ, 5- Càng kẹp.

Hình 2.3: Cơ cấu kẹp thùng rác

2.2.2 Cơ cấu xoay đổ rác

Cơ cấu xoay đổ rác (Hình 2.4) là hệ thống chuyển động quay giúp cơ cấu kẹp và thùng rác xoay một góc nhất định để đổ rác vào thùng chứa của xe tải Bộ phận chính của cơ cấu gồm xylanh và trục quay, trong đó trục quay đóng vai trò liên kết các phần của cơ cấu và đảm bảo chuyển động quay liên tục, hiệu quả.

Hình 2.4: Cơ cấu xoay đổ rác.

2.2.3 Cơ cấu nâng hạ tay cần

Cơ cấu nâng hạ (Hình 2.5) đóng vai trò quan trọng trong việc nâng toàn bộ cánh tay lên cao, giúp đảm bảo thùng rác ở đúng vị trí cần thiết để dễ dàng đổ rác vào thùng chứa Các bộ phận chính của cơ cấu này bao gồm xi lanh nâng hạ, cánh tay đòn và trục quay, tạo nên hệ thống vận hành hiệu quả và chính xác This mechanism is essential for optimizing waste management processes, ensuring that waste can be collected efficiently and hygienically.

Hình 2.5: Cơ cấu nâng hạ tay cần.

Sơ đồ hệ thống thủy lực

Nguyên lí hoạt động của mạch thủy lực

3.1.1 Các phần tử chính trong mạch thủy lực

STT Tên phần tử Kiểu Chức năng Số lượng

1 Xy lanh ra vào Tác động kép vào cho tay cần 1

2 Xy kẹp Tác động kép Tạo lực kẹp cho cơ 1 cấu kẹp

3 Xy lanh nâng Tác động kép Tạo lực nâng cho 1 tay cần Tạo chuyển động

4 Xy lanh xoay Tác động kép xoay cho cơ cấu đổ 1 rác

5 Xy lanh nén rác Tác động kép Nén rác 2

6 Xy lanh mở nắp thùng Tác động kép Mở nắp 2

7 Xy lanh đổ rác Tầng và tác Nâng thùng đổ rác 1 động đơn Bơm bánh răng Cung cấp nguồn cho

8 Bơm nguồn ăn khớp ngoài hệ thống 1

4/3 điều khiển Điều khiển hướng

9 Van phân phối điện hồi vị bằng cho cơ cấu chấp 6 lò xo hành

4/2 điều khiển Giảm tải cho bơm

10 Van phân phối điện hồi vị bằng 1 lò xo 3/2 điều khiển Điều khiển xy lanh

11 Van phân phối điện hồi vị bằng tầng 1 lò xo Điều khiển vận tốc

12 Van tiết lưu 1 chiều các cơ cấu chấp 8 hành

13 Van tiết lưu 2 chiều Điều khiển vận tốc 1 xy lanh tầng

14 Bộ chia lưu lượng Dạng van kiểu Đồng tốc 2 xy lanh 2 con trượt

STT Tên phần tử Kiểu Chức năng Số lượng

15 Van an toàn Tác động trực Bảo vệ hệ thống 1 tiếp

16 Bộ lọc dầu Lọc cặn bẩn cho 1 dầu

18 Van một chiều Có điều khiển lanh nâng và xy 2 lanh mở nắp thùng

19 Đồng hồ đo áp Đo áp suất trong hệ 1 thống

20 Đường ống thủy lực ống thép Dẫn dầu trong hệ thống Làm mát dầu trước

21 Bộ làm mát khi về thùng 1

3.1.2 Ngyên lý hoạt động của mạch thủy lực a) Chế độ chờ

Chế độ bơm nguồn đã bật nhưng các cơ cấu trong hệ thống chưa hoạt động, với van phân phối 4/2 ở vị trí thường mở do y4 chưa được cấp nguồn điện (vị trí số 1) Dầu được bơm cấp lên qua van phân phối này, qua bộ phận làm mát và bộ lọc trước khi về thùng dầu, đảm bảo hệ thống vận hành trơn tru Ngoài ra, chế độ cánh tay hoạt động gắp thùng rác là một trong những chế độ chính của hệ thống, giúp thực hiện các thao tác thu dọn hiệu quả.

Nhấn nút điều khiển gắp thùng rác trên bảng điều khiển sau khi đã định vị chính xác vị trí của thùng rác Khi đó, van phân phối 4/2 chuyển sang trạng thái thứ 2, giúp điều chỉnh chế độ hoạt động của hệ thống Chế độ giảm tải cho bơm nguồn được đóng lại, nhờ đó lưu lượng dầu được cung cấp chính xác cho các cơ cấu tay gắp, đảm bảo quá trình thao tác diễn ra dễ dàng và chính xác.

Tay gắp thùng rác hoạt động tự động theo chu trình tuần tự, bắt đầu bằng việc xylanh ra vào di chuyển để đưa cơ cấu tay gắp ra ngoài đến giới hạn đã đặt, sau đó thực hiện việc kẹp thùng rác Khi đã kẹp chặt, xylanh ra vào thụt lại cùng với thùng rác được giữ chặt về vị trí ban đầu Khi về cuối hành trình, xylanh nâng toàn bộ cánh tay và thùng rác, hoạt động nhờ cảm biến đặt trên đầu và cuối mỗi hành trình của các xylanh Khi tay nâng tới vị trí cảm biến, xylanh xoay đổ rác bắt đầu di chuyển ra, quay cơ cấu kẹp để đổ rác vào thùng xe chở Xylanh này được giữ trong 3 giây theo thiết lập của bộ điều khiển PLC để đổ rác, sau đó tiếp tục quay đổ rác hoàn tất chu trình tự động.

Hành trình của xi lanh nâng hạ bắt đầu từ việc kéo toàn bộ tay cần xuống để chuẩn bị cho quá trình tiếp theo Khi tới vị trí ban đầu, xi lanh thực hiện hành trình đẩy ra nhằm trả thùng đựng rác về vị trí ban đầu Sau đó, xi lanh thụt lại, kết thúc quá trình kẹp và đổ một thùng rác một cách chính xác và hiệu quả.

Trong hệ thống gắp thùng rác tự động, PLC đóng vai trò chính trong việc điều khiển hoạt động bằng cách nhận tín hiệu từ người vận hành và cảm biến vị trí gắn trên các xy lanh Chức năng nén rác giúp tối ưu hóa không gian chứa đựng, nâng cao hiệu quả vận hành Việc sử dụng cảm biến vị trí và bộ điều khiển PLC đảm bảo quá trình nén rác diễn ra chính xác, an toàn và tự động, góp phần nâng cao năng suất và tiện ích của hệ thống.

Hệ thống nén rác hoạt động dựa trên cơ cấu được dẫn động bằng hai xy-lanh lắp song song, chạy đồng bộ để đảm bảo hiệu quả nén tối ưu Bộ điều khiển PLC sẽ kiểm soát toàn bộ quá trình nén rác, dựa trên các tín hiệu điều khiển từ nút bấm và cảm biến vị trí Khi người điều khiển nhấn nút, hệ thống sẽ kích hoạt quá trình nén rác tự động, đảm bảo quá trình vận hành nhanh chóng và chính xác.

Khi "nén rác" trên bảng điều khiển, hai xi lanh sẽ được cấp nguồn và bắt đầu hành trình nén rác Khi xi lanh đến vị trí cảm biến, hệ thống tự động kết thúc quá trình nén rác để đảm bảo hiệu quả hoạt động Chế độ đổ rác là bước tiếp theo trong quy trình vận hành của hệ thống.

Hệ thống bắt đầu hoạt động khi cảm biến áp suất P gửi tín hiệu cảnh báo khi đạt đến áp suất cài đặt, thông báo cho bảng điều khiển và người vận hành thực hiện quá trình đổ rác Người điều khiển mở nắp thùng bằng nút bấm trên bảng điều khiển và sau khi nắp mở hết, nhấn nút đổ rác để thùng rác được nâng lên bằng xy lanh đổ rác nhằm thực hiện quá trình đổ rác Sau khi xong, nhả nút đổ rác để xy lanh tự động trở về vị trí ban đầu do tải trọng của thùng xe, đồng thời nhấn nút đóng nắp để kết thúc quá trình đổ rác Khi các nút điều khiển này được kích hoạt, van giảm tải cho bơm nguồn sẽ tự động đóng để ngăn dầu về bể, đảm bảo nguồn lực cho các cơ cấu chấp hành hoạt động hiệu quả.

Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển

3.2.1 Chu trình hoạt động của tay cần

3.2.2 Các phần tử trong mạch điều khiển

STT Tên phần tử Chức năng Số lượng

1 Bộ nguồn điện 24VDC Cung cấp nguồn chính 1

2 Cảm biến vị trí Theo dõi hành trình của xy lanh 10

3 Bộ điều khiển lập trình PLC Điều khiển hệ thống 1

4 Công tắc , nút bấm Cung cấp tín hiệu điều khiển 16

5 Cảm biến áp suất Cung cấp tín hiệu điều khiển 1

6 Bảng điều khiển Lắp ráp các phần tử điều khiển 1

7 Dây điện Đấu nối các phần tử

3.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển a) Chế độ gắp rác tự động của tay cần

Khi vị trí thùng chứa rác được xác định, người điều khiển nhấn nút “gắp rác” trên bảng điều khiển để bắt đầu quá trình Tín hiệu điều khiển được gửi tới PLC, xử lý và truyền các tín hiệu tới các cuộn dây của van phân phối nhằm điều chỉnh trạng thái của van và các xy lanh của tay cần Các cảm biến vị trí A0 đến A7 gắn trên thân xy lanh giúp PLC xác định chính xác vị trí của các thành phần, từ đó điều khiển tay gắp rác hoạt động theo chu trình đã lập trình sẵn để đảm bảo quá trình diễn ra chính xác và hiệu quả.

Trong chế độ nén rác, người điều khiển cung cấp tín hiệu từ nút bấm để gửi vào PLC, sau đó PLC xử lý và gửi tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây (Y9, Y10, Y14) thông qua các cảm biến vị trí (A8, A9) Trong khi đó, ở chế độ đổ rác, mở nắp thùng rác và hiệu chỉnh các xi lanh của tay cần gắp rác được điều khiển trực tiếp qua các nút bấm trên bảng điều khiển mà không qua PLC, với tín hiệu gửi trực tiếp tới các cuộn hút của van phân phối để điều khiển các cơ cấu chấp hành.

Cảm biến áp suất P1 sẽ thông báo cho người điều khiển đi đổ rác khi đạt tới áp suất đã cài đặt ban đầu.

Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực

Tính toán thiết kế xylanh

4.1.1 Tính lực và hành trình a) Xylanh kẹp

Hình 4.1: Sơ đồ phân tích lực xylanh kẹp

Lực tác dụng lên xy lanh kẹp mở (Hình 4.1) chủ yếu nhằm gây ra mô men để điều chỉnh chuyển động của hai mỏ kẹp, giúp di chuyển và giữ thùng một cách chính xác Lực kẹp cần đủ lớn để đảm bảo an toàn và ổn định trong quá trình giữ chắc, nhưng không cần phải quá mạnh để tránh ảnh hưởng đến thiết bị hoặc gây hư hỏng Hiểu rõ nguyên lý tác dụng lực này giúp tối ưu hóa quá trình vận hành của hệ thống kẹp và nâng, nâng cao hiệu suất làm việc.

Hình 4.2: Sơ đồ phân tích hành trình xylanh kẹp

Tính hành trình của xylanh kẹp với các thông số trên Hình

4.2 Độ dài cánh tay đòn là l 135mm

Góc quay của cánh tay đòn được tính bằng cách lấy góc quay lớn nhất trừ đi góc quay nhỏ nhất bằng:   145 o  76 o  69 0

Hành trình của xylanh được tính dựa vào chiều dài cánh tay đòn và góc quay của nó với hành trình là: H  l  sin

Hình 4.3: Sơ đồ biểu diễn lực tác động lên xylanh lật

Lực tác dụng lên xylanh lật (Hình 4.3) là F 2 được tính dựa vào các thông số chiều dài cánh tay dòn điểm đặt lực và trọng lượng của thùng rác.

Trong đó: p 1 Trọng lượng của thùng rác. m 1 Khối lượng của thùng rác. g Gia tốc trọng trường, lấy g  9,81m / s 2

Từ đó ta tính được F 2

Trong đó: l 1 Chiều dài cánh tay đòn điểm đặt trọng lực l 2 Chiều dài cánh tay đòn điểm đặt lực F 2

Hình 4.4: Sơ đồ phân tích hành trình xylanh lật

Tính hành trình xylanh lật H

Ta có: Độ dài cánh tay đòn là:

Góc quay là:   65,68 dựa vào các thông số trên Hình 4.4.

Hành trình của xylanh là:

Hình 4.5: Sơ đồ phân tích lực xylanh nâng hạ

Lực tác dụng lên xylanh nâng hạ (Hình 4.5) là F 3

Trong đó: m - Là khối lượng của thùng rác.

1 m 2 - Là khối lượng của cánh tay. m 3 - Là khối lượng của cơ cấu gắp. l , l ,l - Lần lượt là chiều dài cánh tay đòn của F F , F

Hành trình của xi lanh nâng hạ H3 được tính dựa trên các thông số trong Hình 4.6, bằng cách lấy chiều dài lớn nhất trong quá trình hoạt động trừ đi chiều dài nhỏ nhất khi xi lanh ở vị trí hành trình 0 Việc xác định chính xác hành trình giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành hệ thống thủy lực Trong quá trình tính toán, cần lưu ý các thông số kỹ thuật và hình dạng của xi lanh để đảm bảo độ chính xác cao nhất Đây là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống nâng hạ, giúp kiểm soát chính xác hành trình của xi lanh dựa trên các dữ liệu kỹ thuật đã được thiết lập.

Hình 4.6: Sơ đồ phân tích hành trình xylanh nâng hạ

L Là chiều dài của xylanh khi đi hết hành trình.

18 l  652mm Là chiều dài khi xylanh có hành trình bằng 0.

Chọn hành trình của xylanh nâng hạ là H

Hình 4.7: Sơ đồ phân tích lực tác động lên xylanh ra vào

Xylanh đóng vai trò chủ đạo trong việc đẩy toàn bộ cánh tay robot di chuyển ra vào để thực hiện nhiệm vụ gắp thùng rác Nhờ đó, hệ thống có thể xử lý các thùng rác nằm ở xa so với vị trí ban đầu của tay kẹp một cách hiệu quả Tính năng này giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất trong quá trình thu gom và vận chuyển rác thải, đảm bảo quy trình làm việc diễn ra liên tục và thuận tiện.

Lực F4 do xy lanh tạo ra phải đủ lớn để vượt qua lực ma sát nghỉ gây ra bởi trọng lượng của các phần trên cánh tay, bao gồm trọng lượng của cánh tay và thùng rác Các yếu tố như khối lượng của từng phần và hệ số ma sát được tính toán để xác định chính xác lực cần thiết của xy lanh để di chuyển cánh tay một cách hiệu quả.

Hệ gồm các khối lượng m1, m2, m3, m4 lần lượt đại diện cho khối lượng của thùng rác và các phần của cánh tay Ma sát giữa các phần trượt tương đối trên cánh tay được xác định với hệ số ma sát là μt = 0.7 Việc tính toán lực ma sát này đóng vai trò quan trọng trong phân tích chuyển động và ổn định của hệ thống Hiểu rõ các đặc điểm của ma sát giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của cánh tay robot hoặc cơ cấu tự động.

Từ yêu cầu gắp thùng rác có khoảng cách từ 0 đến 1200mm so với vị trí ban đầu của tay kẹp ta chọn hành trình là H 4 1200mm

Hình 4.8: Sơ đồ phân tích lực tác động lên xylanh mở nắp thùng

Ta xác định lực F5 do xi lanh sinh ra cần thiết để giữ nắp thùng dựa vào khối lượng của thùng và chiều dài cánh tay đòn từ trọng tâm của thùng tới trục quay, như thể hiện trong Hình 4.8.

Trong đó:2 m 5 , g Lần lượt là khối lượng nắp thùng và gia tốc trọng trường. l 1 ,l 2 Lần lượt là chiều dài cánh tay đòn điểm đặt lực P 5 , F 5

Ta chọn hành trình của xylanh là H

Rác thải thường có đặc tính xốp, khiến chúng chiếm nhiều diện tích trong thùng rác Khi chất lên xe, rác thường tập trung ở phần đầu của thùng, dẫn đến giảm dung tích chứa đựng Để nâng cao hiệu quả vận chuyển và tối ưu không gian, cần sử dụng các xy-lanh để nén rác, đẩy rác về phía cuối thùng và tăng khả năng chứa đựng của thùng rác.

Xe có lực ép rác lớn nhất là 8000kG hệ số nén rác là 2 :1 chiều dài buồng ép rác là 1000mm

Xe sử dụng 2 xylanh ép rác nên ta chọn lực ép F 6 (Hình 4.8) một xylanh cần sinh ra để nén rác là F 6   40000N

Hành trình của xylanh là: H 6  1000mm

Kích thước của thùng xe dài x rộng x cao là: 4m x 2.5m x 2m

Xe có thể tích thùng chứa rác là 20m 3 , tổng khối lượng của thùng xe khi có đầy tải là: 10000kg

Hình 4.9: Sơ đồ phân tính lực xylanh tầng.

Từ sơ đồ phân tích lực Hình 4.9 ta tính được:

Trọng lượng của thùng rác khi đầy tải là:

Lực của xylanh cần tạo ra là:

Trong đó: m Khối lượng của thùng khi đầy rác

A Là độ dài cánh tay đòn của F T

B Là độ dài cánh tay đòn của F XL

Tính hành trình của xylanh.

Dựa trên sơ đồ phân tích Hình 4.10, ta có thể xác định hành trình của xilanh bằng cách đo góc nghiêng lớn nhất của thùng xe và khoảng cách từ điểm đặt xilanh đến trục quay của thùng xe Việc này giúp tính toán chính xác hành trình chuyển động của xilanh trong quá trình hoạt động Đồng thời, phân tích này hỗ trợ tối ưu hóa thiết kế hệ thống thủy lực, nâng cao hiệu quả và độ chính xác của quá trình vận hành.

Hình 4.10: Sơ đồ phân tích hành trình xylanh tầng

Công thức tính hành trình xylanh tầng (dựa theo công thức tính cho bởi catalog của hãng parker): H  B  D

D Là hệ số tỉ lệ với góc nghiêng của thùng xe.

B Là khoảng cách từ điểm tâm trục quay thùng xe tới điểm đặt xylanh Bảng 4.1:

Bảng tra hệ số D theo góc nghiêng của thùng

Góc nghiêng ( 0 ) Hệ số D Góc nghiêng( 0 ) Hệ số D

Dựa vào Bảng 4.1 với thùng xe nghiêng một góc 45 o tra bảng ta được D  0,765

4.1.2 Tính toán thiết kế xylanh

Ta có lực tác dụng lên xylanh được tính theo công thức:

F - Lực tác dụng lên cần piston ( N

P - Áp suất làm việc của hệ thống ( của bơm.

N / m 2 ) được chọn theo dải áp suất làm việc

Sau khi tính được đường kính piston theo tiêu chuẩn D ta tra bảng và chọn đường kính cần d

Khi xác định đường kính kiểm tra bền cho xy lanh, ta cần tính toán độ dày thành xy lanh dựa trên các thông số D và d Việc này đảm bảo khả năng chịu lực của thành xy lanh và độ bền của piston Để đạt được điều này, ta tiến hành kiểm tra bền dựa trên điều kiện bền của xy lanh theo công thức phù hợp, nhằm đảm bảo tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống.

K Tải lớn nhất tính tới hệ số an toàn

F Tải trọng tác dụng vào đầu cần.

S Hệ số an toàn thường lấy S 

E Momen đàn hồi Chọn vật liệu làm cần xylanh là thép E  2,1.10 6 kg / cm 2

J cm 4 d Đường kính cần piston (cm) 64

L Chiều dài phụ thuộc vào phương pháp cố định xylanh và cần piston (cm)

Vậy điềukiện bền cần pistonlà d  4 64.L 2 F S

Lưu lượng của mỗi xylanh được tính theo công thức:

Q - Lưu lượng cần cung cấp tại mỗi xylanh.

Vận tốc của xylanh được tính theo công thức:

Với H là hành trình của mỗi xylanh. a) Xylanh kẹp

Chọn áp suất làm việc của xylanh là 1  5bar Đường kính piston:

Chọn theo bảng chuẩn ta được:

Tính lại áp suất làm việc:

Kiểm tra bền cho cần piston theo công thức:

Do đó cần piston đủ bền.

Tính lưu lượng cung cấp cho xylanh kẹp.

Lưu lượng cấp cho hành trình kẹp: 0,05m / s

Lưu lượng cấp cho hành trình mở: 0,05m / s

Chọn áp suất làm việc của xylanh là P 2 

Chọn theo bảng chuẩn ta được: D 2  

Tính lại áp suất làm việc:

Kiểm tra bền cho cần piston theo công thức:

Do đó cần piston đủ bền.

Lưu lượng cung cấp cho xylanh lật.

Lưu lượng cấp cho hành trình đẩy ra: 0,1m / s

Lưu lượng cấp cho hành trình thu vào: 0,1m / s

Chọn áp suất làm việc của xylanh là Đường kính piston:

Chọn theo bảng tiêu chuẩn ta được: D 3  63mm ,

Tính lại áp suất làm việc: d

Kiểm tra bền cho cần piston theo công thức: lấy P 3 100bar d

Do đó cần piston đủ bền.

Lưu lượng cung cấp cho xylanh nâng hạ

Lưu lượng cấp cho hành trình nâng: 0,1m / s

Lưu lượng cấp cho hành trình hạ: 0,1m / s

Chọn áp suất làm việc của xylanh là P 4  15bar Đường kính piston:

Chọn theo bảng tiêu chuẩn ta được: D 4   50mm , d 4   36mm

Tính lại áp suất làm việc:

Kiểm tra bền cho cần piston theo công thức: d 4  4

Do đó cần piston đủ bền.

Tính lưu lượng cho xylanh ra vào.

Lưu lượng cấp cho hành trình ra: 0, 2m / s

Lưu lượng cấp cho hành trình vào: 0, 2m / s

Chọn áp suất làm việc của xylanh là P 5 

- Chọn theo bảng tiêu chuẩn ta được:

- Tính lại áp suất làm việc:

Kiểm tra bền cho cần piston theo công thức:

Do đó cần piston đủ bền.

Tính lưu lượng cho xylanh mở lắp thùng.

Lưu lượng cấp cho hành trình ra: 0, 2m /s

Lưu lượng cấp cho hành trình vào:

Ta sử dụng hai xylanh để mở lắp thùng.

Q v   Q 2  2  16.2  2  32.4l / ph m 3 / s 16, 2l / ph f) Xylanh nén rác

Chọn áp suất làm việc của xylanh là P 6 

Chọn theo bảng tiêu chuẩn ta được: D 6  

Tính lại áp suất làm việc:

Kiểm tra bền cho cần piston theo công thức:

Do đó cần piston đủ bền.

Tính lưu lượng cho xylanh nén rác.

Lưu lượng cấp cho hành trình ra:

Lưu lượng cấp cho hành trình vào: 0, 2m / s

Lưu lượng cần cung cấp cho hai xylanh ép rác là:

Với xylanh tầng ta tiến hành tính toán lực theo cần piston có đường kính nhỏ nhất.

Bảng 4.2: Bảng tra đường kính cần xylanh tầng Đường kính 800 psi 1000 psi 1500 psi 2000 psi cần( inh )

Các thông số trong Bảng 4.2 được đo bằng đơn vị inch, psi và pound, do đó cần chuyển đổi sang các đơn vị tiêu chuẩn quốc tế như mm, bar và kg để đảm bảo tính chính xác khi tính toán và lựa chọn thông số của xilanh Việc đổi đơn vị giúp tránh sai số trong quá trình thiết kế và đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả Các kỹ thuật viên cần chú ý chuyển đổi các thông số này đúng cách để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống khí nén.

Ta tính được khối lượng mà xylanh cần nâng lên là 10000kg  22046lbs chọn áp suất làm việc của xylanh là P 7  140bar  2000 psi

Dựa trên thông số khối lượng xylanh tầng cần nâng lên và áp suất làm việc của xylanh, chúng ta có thể xác định đường kính piston nhỏ nhất phù hợp Theo bảng 2, chọn kích thước piston tối thiểu đảm bảo hiệu quả vận hành và tiết kiệm năng lượng của hệ thống Việc lựa chọn chính xác giúp tối ưu hóa khả năng nâng và đảm bảo an toàn cho quá trình hoạt động của xylanh tầng.

Ta đã tính được hành trình của xylanh là: H 

1530mm Dựa vào catalog của hãng Parker ta chọn được xy S52CC-41-60.24

60, 24inh lanh tầng có kí hiệu:

S Kí hiệu xylanh tầng tác động đơn

5 kí hiệu đường kính lớn nhất của tầng có thể di chuyển được trong xylanh tầng

2 kí hiệu số tầng có thể di chuyển

C kí hiệu loại đầu ắc lắp đặt trên thân và đầu cần xylanh

41 Kí hiệu về biến thể sửa đổi của xylanh 60,24 Kí hiệu hành trình của xylanh Tính lưu lượng của xylanh tầng.

Tra theo catalog của hãng parker ta được bảng thông số lưu lượng thay đổi trong mỗi một inh của hành trình xylanh.

Bảng 4.3: Bảng tra lưu lượng thay đổi trên một đơn vị hành trình xylanh tầng Đường kính tầng (

) Lưu lượng thay đổi ( gallons )

0.0480.0770.1121inh được tính bằng cánh cộng tổng thể tích

Thể tích thay đổi khi xylanh đi được thay đổi ở các tầng chia cho số tầng.

Ta tính được thể tích thay đổi trong 1inh của xylanh là: 0,079gallons

Khi xylanh đi hết hành trình thì V  0,079  60.24 

4,76gallons Đổi từ gallons sang lít ta có 1gallon  3,785l suy ra V

Thời gian để xylanh đi hết hành trình là 30s ta tính được lưu lượng cần cấp cho xylanh:

Tính chọn đường ống

Công vệc yêu cầu chọn chiều dài các đường ống như sau:

Khi chọn đường ống, cần đảm bảo tổn thất áp suất qua đường ống là nhỏ nhất để tối ưu hiệu quả vận hành Đồng thời, việc lựa chọn kích thước đường ống phải cân nhắc giữa khả năng giảm tổn thất và chi phí đầu tư, tránh chọn đường ống quá nhỏ gây tổn thất lớn hoặc quá lớn gây chi phí cao Vì vậy, việc lựa chọn đường ống phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu quả kinh tế và vận hành hệ thống.

Thực tế cho thấy đường ống phụ thuộc vào vận tốc và áp suất Thông thường nên chọn đường ống theo vận tốc sau:

Loại ống Ống hút Ống đẩy Ống xả vận tốc 0.5 1.2m / s

2  6m / s 1.2  4m / s Để tính toán đường ống dây ta chọn vận tốc các đường ống như sau:

- Vận tốc đường ống hút V h 1m / s

- Vận tốc đường ống đẩy V d  4m / s

- Vận tốc đường ống xả V x  2m / s Đường kính của đường ống được tính theo công thức sau: d  4Q

Lưu lượng chuyển qua đường ống phản ánh lượng khí nén hoặc dầu được bơm cung cấp cho hệ thống, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả của xi lanh Mỗi bơm cần cung cấp đủ lưu lượng để duy trì hoạt động của xi lanh, với yêu cầu lưu lượng lớn nhất cộng thêm khoảng 10% để bù đắp tổn thất trong quá trình truyền tải Do đó, lưu lượng mà bơm yêu cầu phải đáp ứng tiêu chuẩn này để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và hiệu quả.

Do đó ta tính được đường kính của các đường ống như sau:

Tính toán và chọn bơm nguồn

Trên cơ sở tính toán sơ bộ đường ống như trên và dựa vào catalog ta chọn được các đường ống theo tiêu chuẩn như sau:

19mm Đường ống đẩy: d d Đường ống xả: d x  25mm

4.3 Tính toán chọn bơm nguồn

4.3.1 Tính áp suất và lưu lượng của bơm

Lưu lượng yêu cầu của bơm là 62 lít/phút, đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng cho hệ thống Áp suất của bơm được tính bằng tổng áp suất lớn nhất của xilanh cộng với tổn thất áp suất qua mạch, nhằm đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống thủy lực Trong bài toán này, ta xác định áp suất làm việc tối đa của xilanh để tính toán chính xác áp suất bơm, từ đó lựa chọn thiết bị phù hợp Việc tính toán chính xác áp suất làm việc giúp tối ưu hiệu suất hệ thống và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.

Tổng tổn thất áp suất qua đường ống, van và các phần tử thủy lực trong hệ thống ảnh hưởng lớn đến hiệu suất hoạt động của cơ cấu chấp hành Các tổn thất này được tính dựa trên chiều dài đường ống và số lượng van trong hệ thống, giúp đánh giá chính xác hiệu quả vận hành của hệ thống thủy lực Việc tính toán tổn thất áp suất là yếu tố quan trọng để thiết kế hệ thống thủy lực tối ưu và đảm bảo hoạt động ổn định, bền bỉ.

P Tổn thất áp suất tại van một chiều Chọn P

P 2 Tổn thất áp suất tại van phân phối Chọn P 2

P 3 Tổn thất áp suất tại van tiết lưu Chọn P 3  5bar

P 4 Tổn thất áp suất qua bộ lọc Chọn P 4  3bar

P 5 Tổn thất áp suất qua đường ống gồm tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường.

 Là khối lượng riêng của chất lỏng 

L, v, d Là chiều dài, vân tốc, đường kính

Chiều dài các đoạn đường ống được chọn:

 900 của đường ống hút, đẩy và đường ống xả.

 ,  Hệ số tổn thất dọc đường và hệ số tổn thất cục bộ, hệ số  phụ thuộc vào hệ số

Hệ số phụ thuộc vào độ gấp khúc của khuỷu ống, ta coi khuỷu ống thẳng góc và chọn

1.2 Trên đường ống ta giả sử có 4 điểm trên ống hút, 4 điểm trên ống đẩy, 4 điểm trên ống xả xảy ra tổn thất cục bộ.

Thay số vào ta được:

Vậy áp suất yêu cầu của bơm là:

Hệ thống thủy lực trên xe tải được lắp đặt và vận hành sử dụng động cơ đốt trong của xe, thay vì động cơ điện để dẫn động bơm nguồn Động cơ Diesel HINO J08E-UG, 6 xy-lanh thẳng hàng, có tăng áp và công suất tối đa 184KW, hoạt động với tốc độ vòng quay 2500 vòng/phút, truyền động cho bơm thủy lực qua hệ thống đai truyền động.

Với số vòng quay của động cơ đốt trong là bơm là 2500v / ph

2500v / ph chọn số vòng quay của

Từ số vòng quay và lưu lượng ta tính lưu lượng riêng của bơm:

Trong đó: q – Lưu lượng riêng của bơm ( cm 3

Q – Lưu lượng yêu cầu của hệ thống ( l / ph n - Số vòng quay của bơm ( v / ph )

Từ lưu lượng và áp suất tính được ta chọn bơm theo catalog của hãng Rexroth.

Ta chọn bơm bánh răng có kí hiệu:

AZ- Kí hiệu tên sản phẩm bánh răng ăn khớp ngoài.

P- Kí hiệu chức năng là bơm.

N- Series sản phẩm có lưu lượng riêng từ 20 đến

1- Series có thiết kế vỏ bao 92mm

1- Kí hiệu Version của bơm.

025 - Lưu lượng riêng của bơm là 25cm

R - Hướng quay theo chiều kim đồng hồ.

C - Đầu trục dẫn động dạng thon.

B - Mặt bích phía trước loại loại vuông định tâm   10

20 - Cổng dẫn dòng vào ra là thẳng

M - Phớt làm kín loại NBR góc.

B - Mặt bích phía sau là tiêu chuẩn.

Tính chọn van

Trong sơ đồ hệ thống thủy lực bao gồm 1 van an toàn (Hình 4.11)được lắp trên đường ống đẩy của bơm.

Kí hiệu của van an toàn: Áp suất làm việc của hệ thống là:

Do đó áp suất đặt tại van an toàn được tính bằng áp suất làm việc của hệ thống cộng thêm với 10%.

Do đó chọn van an toàn theo thông số P at 179bar và Q  62l / ph theo catalog của hãng Rexroth ta chọn kiểu van:

DBD- kí hiệu van của van an toàn.

S – Điều chỉnh áp suất bằng vít lục giác

6 – Size 6 kích thước cổng kết nối là

G1 G – Cổng kết nối bằng ren.

200 – Áp suất giới hạn của van.

V - Kí hiệu phớt làm kín loại FKM. có/ 4nắp bảo vệ.

4.4.2 Tính chọn van phân phối

Van phân phối gồm có 6 van loại 4/3 (Hình 4.12) được điều khiển bằng điện hai đầu có hồi vị bằng lò xo, đảm bảo hoạt động chính xác và ổn định trong hệ thống thủy lực Bên cạnh đó, còn có 1 van 4/2 (Hình 4.13) loại một đầu điều khiển bằng điện, một đầu hồi vị bằng lò xo, giúp điều chỉnh luồng dầu linh hoạt và dễ dàng hơn trong quá trình vận hành Các loại van này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và phân phối dòng chảy dầu một cách hiệu quả, nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống thủy lực.

Van 4/2 Áp suất làm việc và lưu lượng qua van:

Dựa vào áp suất và lưu lượng làm việc ta chọn được van 4/3 theo catalog của hãng Rexroth với loại:

Hình 4.12: Van phân phối 4 cửa 3 vị trí

4 – Số cổng kết nối là 4 WE – Loại sản phẩm.

E- Dạng con trượt cho van 4 cửa 3 vị trí.

6X – Series từ 60 đến 69, kích thước lắp đặt và kết nối cố định.

E – Cuộn dây có công suất lớn, có thể tháo rời.

G24 – Cuộn dây sử dụng điện áp 24V

DC N9 – Sử dụng thiết bị gạt phụ trợ.

V – Phớt làm kín loại FKM.

Hình 4.13: Van phân phối 4 cửa 2 vị trí

Y-Dạng con trượt cho van 4 cửa 2 vị trí.

6X-Series từ 60 đến 69, kích thước lắp đặt và kết nối cố định.

E-Cuộn dây công suất có thể tháo rời.

G24-Cuộn dây sử dụng điện áp 24V DC.

V-Phớt làm kín loại FKM.

4.4.3 Tính chọn van giảm tải

Van giảm tải bao là một van 4/2 (Hình 4.14) một đầu điều khiển bằng điện một đầu hồi vị bằng lò xo.

Chọn theo catalog của hang Rexroth loại van: 4WE 6 D6X/EG24N9K4/V

D-Dạng con trượt cho van 4 cửa 2 vị trí.

6X-Series từ 60 đến 69, kích thước lắp đặt và kết nối cố định.

E-Cuộn dây công suất có thể tháo rời.

G24-Cuộn dây sử dụng điện áp 24V DC.

V-Phớt làm kín loại FKM.

Van một chiều (Hình 4.15) lắp ở đường ra của bơm có chức năng ngăn dầu thoát khỏi hệ thống thủy lực Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc giữ dầu trong mạch thủy lực, đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn khi tháo hoặc bảo dưỡng bơm Việc sử dụng van một chiều giúp tránh rò rỉ dầu và duy trì áp suất hệ thống, góp phần nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống thủy lực.

Chọn theo catalog của hãng Rexroth ta chọn loại van: S8A0.0/

S-Kí hiệu van một chiều.

A-Kiểu ren cổng kết nối.

0-Chỉ số sửa đổi (được nhập sẵn trong nhà máy).

Van chống (Hình 4.16) rơi được sử dụng là van một chiều có điều khiển.

Van chống rơi kí hiệu như hình:

Chọn theo catalog của hãng Rexroth loại van: Z2S 6A-2-6X/V

Hình 4.16: Van một chiều có điều khiển

Z2S- Chỉ kí hiệu van một chiều có điều khiển

A-Đặt tại vị trí cổng A

V-Phớt làm kín loại FKM

4.4.6 Chọn van điều chỉnh lưu lượng

Van điều chỉnh lưu lượng là loại van tiết lưu dùng để điều chỉnh luồng chất lỏng trong hệ thống, giúp điều chỉnh tốc độ của cơ cấu chấp hành theo yêu cầu thiết kế Van này thường được lắp đặt trong mạch để điều chỉnh dòng cấp vào cơ cấu, đảm bảo hoạt động chính xác và hiệu quả Trong đó, Hình 4.17 trình bày đặc điểm của van tiết lưu một chiều, còn Hình 4.18 mô tả loại van tiết lưu thông thường, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu kiểm soát dòng chảy đa dạng Việc lựa chọn loại van phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống thủy lực, nâng cao độ chính xác và độ bền của các cơ cấu chấp hành.

Giá trị lưu lượng đặt tại các bộ ổn tốc như sau:

- Đối với xylanh nâng hạ:

Hành trình nâng:18,7l / ph Hành trình hạ: 8,15l / ph

Hành trình ra:11,76l / ph Hành trình vào: 5,67l / ph

Hành trình ra: 5.88l / ph Hành trình vào: 4.04l / ph

- Đối với xylanh ra vào:

Hành trình ra: 23,55l / ph Hành trình vào:11,34 l

Hành trình ra: 23,55l / ph Hành trình vào:16, 2l / ph Xylanh nén rác:

Hành trình nén: 28l / ph Hành trình về:13,8l / ph Xylanh tầng: 36l / ph

Theo catalog Rexroth ta chọn được 6 van có kí hiệu:

Hình 4.17: Van tiết lưu một chiều

Z2FS- Van tiết lưu một chiều hai đường.

“-“- loại van tiết lưu cả đường A và B

7- Núm quay với vạch chia độ

4X- series phần tử từ 40 đến 49

V- Phớt làm kín loại FKM

Theo catalog ta chọn được một van có kí hiệu:

MG- Kí hiệu van tiết lưu

G-Kiểu ren cổng kết nối

V-Phớt làm kín loại FKM

4.4.7 Chọn bộ chia lưu lượng

Bộ chia lưu lượng (Hình 4.19) thường dùng để đảm bảo phân phối lưu lượng đều giữa các đầu ra Trong trường hợp đặc biệt, bộ chia có thể cung cấp tỷ lệ phân phối lưu lượng khác nhau nhằm phù hợp yêu cầu hệ thống.Ứng dụng phổ biến của bộ chia lưu lượng là duy trì đồng bộ tốc độ giữa hai xy lanh, nhờ vào khả năng phân chia lưu lượng đều tại hai đầu ra.

Hình 4.19: Bộ chia lưu lượng

Dựa vào các thông số đã tính tóan tra catalog hãng Rexroth ta chọn được bộ chia có kí hiệu:

Trong đó: dùng cho xylanh mở nắp thùng. dùng cho xylanh nén rác.

Tính chọn bộ lọc

Để đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của các phần tử thủy lực trong hệ thống, việc sử dụng các bộ lọc là vô cùng cần thiết Các bộ lọc giúp ngăn chặn cặn bẩn và tạp chất trong dầu thủy lực, giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc do các tác nhân này gây ra Việc lọc sạch dầu thủy lực không những kéo dài tuổi thọ các bộ phận thủy lực mà còn nâng cao hiệu quả hoạt động của toàn bộ hệ thống Do đó, lắp đặt và duy trì hệ thống lọc chuyên nghiệp là yếu tố quan trọng để đảm bảo vận hành ổn định và bền bỉ của hệ thống thủy lực.

Bộ lọc có thể đặt tại 3 vị trí trong mạch:

Vị trí 1: đặt tại đường hút của bơm, phương chỉ lọc bụi bẩn có kích thước không lớn hơn 150 pháp này thường được sử dụng nhưng

Vị trí 2 của hệ thống đặt tại đường ống đẩy của bơm, giúp đảm bảo dầu thủy lực được cung cấp rõ ràng và ổn định Vị trí này thường được áp dụng trong những hệ thống yêu cầu cao về độ sạch của dầu thủy lực để bảo vệ các van và cơ cấu chấp hành Đặt bộ lọc tại điểm này giúp loại bỏ tạp chất hiệu quả, nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống thủy lực Việc chọn vị trí lọc phù hợp là yếu tố quan trọng để duy trì độ sạch và kéo dài tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống.

Vị trí 3 trong hệ thống thủy lực là đặt bộ lọc tại đường dầu hồi về Đây là phương pháp phổ biến được nhiều hệ thống thủy lực lựa chọn vì bộ lọc đặt ở nơi có áp suất thấp giúp giảm chi phí và dễ dàng bảo trì Việc lắp đặt bộ lọc tại đường dầu hồi đảm bảo hiệu quả lọc tối ưu, bảo vệ các thành phần của hệ thống khỏi bụi bẩn và tạp chất Lựa chọn vị trí này giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao độ bền của hệ thống thủy lực.

Trong hệ thống thủy lực của bài tập, bộ lọc được lắp đặt tại đường dầu hồi về nhằm đảm bảo chất lượng dầu Việc chọn bộ lọc dựa trên các thông số chính là lưu lượng và áp suất lưu chuyển qua bộ lọc, giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của hệ thống Theo catalog của hãng Rexroth, ta chọn bộ lọc có ký hiệu phù hợp với các thông số kỹ thuật đã xác định, đảm bảo khả năng lọc hiệu quả và đáp ứng yêu cầu của hệ thống thủy lực.

01 – Kí hiệu bộ lọc đường về.

2 - Với phần tử lọc theo tiêu chuẩn DIN 24.550

4 – Vật liệu sợi thủy tinh

5 – Chênh lệch áp suất lớn nhất qua các phần tử lọc là 30bar

06- Áp lực chuyển dịch là 2,

07– Phớt làm kín loại FKM

2ba r áp lực mở là 3,5bar

Tính toán thiết kế trạm nguồn

Trong hệ thống thủy lực bể dầu đảm nhiệm các chức vụ sau:

- Cấp dầu đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường.

- Nạp dầu mới xả dầu cũ của hệ thống.

- Bù dò gỉ cho hệ thống.

- Loại bọt khí ra khỏi dầu.

- Lắng đọng các cặn bẩn bị lẫn vào dầu.

- Tỏa nhiệt làm mát cho dầu.

- Dùng để lắp đặt các phần tử thủy lực.

Hình 4.21: Kết cấu thùng dầu

1-Cửa hút, 2-Cửa xả, 3-cửa xả đáy, 4-lỗ lắp thông hơi, 5-lỗ lắp bộ lọc đường về, 6-Cửa vệ sinh, 7-Vạch thăm dầu.

Theo kinh nghiệm để đảm bảo những điều kiện trên thường chọn thể tích dầu như sau:V  (3  5) Q b

Thể tích cần thiết của thùng dầu là:

Thể tích của bể tính theo các kích thước bể dầu:

Chiều dài của bể dầu: b  k 1 a

Chiều cao của bể dầu: H  k 2 a

Chiều cao của mực dầu trong bể: h  0,8.H

Với k 1 , k 2 là các hệ số

Vậy chiều rộng của bể k 1  3; k

Chiều cao mức dầu trong bể: h  0,8  0.6  0.48m

Thông thường, khi thiết kế trạm nguồn, chúng ta thường lắp đặt động cơ, bơm thủy lực, cụm van điều khiển, bộ lọc và hệ thống làm mát trên bể dầu để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động Tuy nhiên, trong hệ thống thủy lực trên xe tải, bơm thủy lực thường được dẫn động bằng puli lai từ động cơ diesel và bố trí ngoài thùng dầu nhằm tiết kiệm không gian Các cụm van, bộ lọc và hệ thống làm mát thường được sắp xếp cố định trên mặt thùng dầu, như hình minh họa rõ ràng trong tài liệu.

Thiết kế panel

Để giảm bớt sự phức tạp trong lắp đặt đường ống và giảm thiểu rò rỉ qua đường ống ta sử dụng panel.

Panel là một chi tiết dung để ghép nối nhiều phần tử van thay cho các đường ống vì vậy panel phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đáp ứng, cung cấp đầy đủ lưu lượng cho các van làm việc ổn định.

- Tổn thất qua panel là nhỏ nhất.

- Kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp và gia công khi chế tạo.

Dựa theo sơ đồ thủy lực, hệ thống cần được thiết kế gồm 3 panel chính nhằm đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn Panel đầu tiên dùng để lắp đặt van an toàn và van giảm tải, giúp kiểm soát áp lực và đảm bảo an toàn hệ thống thủy lực Panel thứ hai chuyên dụng cho việc lắp đặt các van điều khiển xi lanh dùng để nén rác, nâng tầng và mở thùng rác, tạo thuận lợi cho quá trình vận hành và xử lý rác thải Panel cuối cùng được dành cho các van điều khiển xi lanh của cơ cấu tay gắp rác, đảm bảo chính xác và linh hoạt trong việc thao tác của robot gắp Thiết kế này giúp đảm bảo tính đồng bộ, hiệu quả và an toàn cho toàn bộ hệ thống thủy lực.

Sơ đồ lắp các van trên panel được trình bày tại sơ đồ bên dưới:

- Với panel 1đặt hai van: van an toàn và van giảm tải.

- Với panel 2 đặt 3 cụm van.

- Với panel 3 đặt 4 cụm van.

Ngày đăng: 10/12/2022, 07:07

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w