TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN MÔN KĨ THUẬT THỦY LỰC Đề tài Thiết kế mạch thủy lực điều khiển cho 3 xy lanh thủy lực, làm việc tuần tự Sinh viên thực hiện Tống Hùng Lớp 65MEC M[.]
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ
BÀI TẬP LỚN MÔN: KĨ THUẬT THỦY LỰC
Đề tài: Thiết kế mạch thủy lực điều khiển cho 3 xy
lanh thủy lực, làm việc tuần tự
Sinh viên thực hiện: Tống Hùng
Lớp: 65MEC
MSSV:92165
Phương án TK: D9
Giảng viên hướng dẫn: TS Dương Trường Giang
Hà Nội,
Trang 2Tài liệu tham khảo:
3 Đỗ Xuân Đỉnh, Truyền động thủy khí, Nhà xuất bản xây dựng
4 Thông tin và catalog của các hang: Xy lanh: https://bitly.com.vn/y8l4xg Đường ống: https://bitly.com.vn/m75b5q
Các loại khớp nối: https://bitly.com.vn/298x5j
https://bitly.com.vn/z05i24
https://bitly.com.vn/bgbon5
https://bitly.com.vn/faebn1
Van phân phối:
https://ple.vn/khinen/parker/parker-valve/phs-530c-03-220v-detail.html Van
an toàn: https://bitly.com.vn/hacmet
Bơm: https://bitly.com.vn/ydymep
Thùng dầu: https://bitly.com.vn/j8q80t
Bộ lọc dầu: https://bitly.com.vn/4ch3ra
Động cơ điện: https://bitly.com.vn/fe56a2
Trang 3Mục lục
I. Phân tích và xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấp hành 4
II Tính toán và xác định các thông số cần thiết các phần tử thủy lực của hệ thống .6
2.1 Tính toán các thông số của xy lanh của thủy lực 6
2.2 Tính toán đường ống thủy lực 8
2.3 Tính toán các tham số cơ bản của van phân phối 9
2.4 Tính toán các thông số cơ bản van điều khiển áp suất 10
2.5 2.6 Tính toán các tham số cơ bản của cac van khác (cặp van tiết lưu và van một chiều) 10
III. Tính toán bộ nguồn thủy lực 12
3.1 Bơm thủy lực 12
3.2 Thùng dầu và lọc dầu 13
3.3Tính toán động cơ dẫn động ………
Trang 4I Phân tích và xây dựng sơ đồ nguyên lý hệ thủy lực cho bộ phận chấp hành
* Yêu cầu: 03 xy lanh như nhau làm việc tuần tự khi co vào thì đồng thời , tải trọng
tác dụng bằng nhau, điều khiển bằng tay, đảm bảo giới hạn áp lực cho mạch chính,và 01 van phân phối giảm tải cho bơm
* Bảng thông số
Lực đẩy của
xi lanh F1
(tấn)
Từ các yêu cầu và số liệu trên ta chọn những phần tử thủy lực chính sau:
* Sơ đồ mạch thủy lực và nguyên lý làm việc
Giải thích phần tử thủy lực
Trang 5Nguyên lý làm việc của mạch thủy lực:
Van phân phối giảm tải cho bơm giữ xylanh ở vị trí cố định Trong đó cửa A, B, P, R,
S đóng, dầu được bơm hút từ thùng qua bộ lọc vào P và khi quá tải áp suất trong đường ống vượt quá áp suất giới hạn của van an toàn VD4 van an toàn đảm bảo cho bơm thủy lực sẽ được mở dầu sẽ qua van an toàn và về thùng Van an toàn VD5 đảm bảo áp suất cho van an toàn khi mà 2 cửa R, S đang đóng ( khi quá tải )
Dầu được bơm từ thùng qua bộ lọc vào P vào A vào khoang bên phải của xy lanh làm piston co vào đẩy dầu từ khoang bên trái qua van 1 chiều về B về S và về thùng
Dầu đi từ thùng qua bộ lọc vào P vào B vào khoang bên trái của xylanh làm piston duỗi ra đẩy dầu ở khoang bên phải về A về R và về thùng
II Tính toán và xác định các thông số cần thiết các phần tử thủy lực của hệ thống
2.1 Tính toán các thông số của xy lanh của thủy lực
Đổi 8.5 tấn = 83.33 kN (có 1kN = 0,102 tấn), vận tốc nâng vn = 5.5 m/p
Từ những yêu cầu trên ta chọn xy lanh thủy lực 2 chiều chuyển động:
KÍCH THỦY LỰC 2 CHIỀU OSAKA E10H8
Trang 6Thông số
Lực đẩy tối đa
Fdmax - kN(tấn) Lực kéo tối đa
Fkmax – kN(tấn) Hành trình lớn nhất (mm)
Độ dài của xy lanh H (mm) Khoảng cách 2 cửa P (mm) Đường kính xy lanh D (mm) Đường kính piston d (mm)
Trang 7Recommandé pour toi Suite du document ci-dessous
Oxford-Headway-Elementary-Teacher
s-Guide-5th-241 Edition jkkkj
bài kiểm tra giữa kì vật lý
1
Avia Co eng - trưetet
4
Trang 8Diện tích mặt cắt của xy lanh buồng không có cán piston là:
3
3,53.103(m2)
A1
D
(67.10 )
4
4
Diện tích mặt của xy lanh buồng có cán là
A
(D2 d2 [(67.103)2(43.103)2] 2, 073.10
3(m2 )
2
Lưu lượng cấp cho xy lanh khi nâng là :
Qn vn.An = 5,5 3,53.103 = 0.0194 (m3/p) = 19,4 (l/p)
Áp suất nâng khi làm việc của xy lanh là:
P n 23606,23 ( kN/m 2 )
2.2 Tính toán đường ống thủy lực
Ta chọn ống thủy lực loại mềm GATES FEG5K – SAE 100R13 Mã hiệu 8FEG5K
Diện tích mặt cắt là:
A mc = = = 3,22.10 -4 ( m 2 )
Độ dày của thành ống là:
Từ trên ta chọn được vỏ tóp GS/GSP mã hiệu 8GS1F-4 và các loại khớp 8GS
Trang 9+ Loại khớp nối dùng cho môi trường thủy lực áp suất từ thấp đến cao GS/GSP Ren Din 24
ORFS
Trang 102.3 Tính toán các tham số cơ bản của van phân
phối Ta chọn loại van phân phối của Parker
chặn (điều khiển xy lanh)
Thông số
Mã hiệu Lưu lượng tối đa (l/phút)
Áp suất tối thiểu (bar)
Áp suất tối đa (bar)
PHS-530C-03 120 100 250
Mô tả Van điện từ 5/3, 2 coil Parker PHS-530C-03-220V
Kiểu 5 cửa 3 vị trí, 2 Coil, Ren 17
Điện áp : DC24V, AC110/220V ( 50~60Hz)
Công suất tiêu thụ : DC24V ( 2.6W ); AC110V ( 4VA ); AC22V ( 3.5VA )
Áp lực vận hành : 2 ~ 9 Bar
Diện tích hoạt động : 30 mm²
Chu Kỳ hoạt động : 3 lần /
giây Thời gian phản hồi ≤
35
Lớp cách nhiệt : lớp F
Biên nhiệt hoạt động : 5 ~ 60ºC
Chất liệu : Thân và bộ đệm : Nhôm Diecasting; vỏ nhựa
Kích thước cổng : PT 3/8" ( 17mm )
Kích thước sản phẩm : 32 x 72 x 271 (mm)
2.4 Tính toán các thông số cơ bản van điều khiển áp suất
Ta chọn van an toàn (có điều chỉnh) điều khiển bằng tay dạng ren loại van RV
có các thông số chung như sau
Trang 11Áp xuất tối đa:
Pmax 250(bar)
Van an toàn cho cả mạch: RV – 06T
Van an toàn cho xylanh thủy lực: RV – 04T
Lưu lượng tối đa Qmax
( l/ph ) 1
Đảm bảo an toàn
200 cho mạch chính
2
Đảm bảo an toàn
100 cho xylanh thủy
lực
2.5 Van 1 chiều
mở van P áp suất (loại có điều
Ta chọn van một chiều CIT 06 với các thông số sau:
+) Lưu lượng max: 85 l/ph
+) Áp suất tối đa: 25Mpa
Ưu điểm nổi bật:
Thiết kế nhỏ gọn và đơn giản.
Chất liệu cứng cáp được làm từ thép nên bền, không bị oxi hóa, ăn mòn.
Van một chiều CIT phù hợp để lắp đặt trong nhiều không gian, môi trường khác nhau.
Trang 13III Tính toán bộ nguồn thủy lực
3.1 Bơm thủy lực
Ta chọn bơm theo áp suất làm và lưu lượng làm việc của mạch thủy lực
p
max p
i
Á
p suất
pmax - áp suất làm việc lớn nhất của hệ thống cung cấp cho động cơ thủy lực
ptổng tổn thất áp suất qua các phần tử và đường ống (được tính gần đúng là
i
p xylanh 236,06(bar)
Áp suất làm việc lớn nhất là của xy lanh
với
Lưu lượng
Q
bom max Q
dc
Q
Qđc - lưu lượng làm việc của toàn bộ mạch thủy lực
- tổng tổn thất lưu lượng qua các phần tử và đường ống (được tính gần
Q
Ta có tổng lưu lượng của xy lanh thủy lực là:
Từ những thông số trên ta chọn được loại bơm sau:
Bơm piston có điều chỉnh lưu lượng Bosch Rexroth loại A10VSO
đúng là
Trang 14Lưu lượng Tốc độ quay Áp suất làm Khoảng điều chỉnh
Piston loại
khiển
3.2 Thùng dầu và lọc dầu
Thùng dầu
Dung tích của thùng dầu: Vn k.Q t
Qt – Lưu lượng lớn nhất của tất cả các bơm
l/phút k – hệ số tỷ lệ k = 2÷8
Dự định kết cấu thùng dầu:
Thùng dầu phải có vách ngăn giữa cửa hút và cửa hồi, trên vách ngăn này có rãnh lưu thông dầu Khoảng cách từ cửa hút và cửa hồi càng xa càng tốt nhằm làm nguội dầu và không tạo song trong thùng, đặt bộ lọc khí để tránh bụi bẩn dầu Các ống ra vào được làm kín (ngăn được sự tạo xoáy tại cửa hút, không lọt bụi vào đầu nối, khả năng vệ sinh tốt, tỏa nhiệt tốt)
Từ thông số trên ta chọn thùng dầu GBKXWN của hang SUMAC với 120 lít
Lọc dầu MF24
Lưu lượng dòng chảy (l/phút)
850
Áp suất hoạt động (bar) 12 3.3 Tính toán động cơ dẫn động
Với p 236,06 (bar) 1bar =
1,02 kg/m2
/ p) 22,31(l
Ta có công suất của bơm được tính theo công thức là:
P =
0,8 0,92 Ta chọn: 0,92
Trang 15P 22,31.240,78
8.07(KW )
612.0,92
Từ công suất trên chọn loại động cơ điện – Motor điện Siemens 11KW 15HP với những thông số sau:
Số vòng quay n= 1450 (vòng/phút)
Công suất giới hạn pmax= 11kW