đồ án tốt nghiệp môn thủy lực

-Tác dụng kép,có đường dẫn ,pitông có nam châm vĩnh cửu B -làm việc 2 chiều ,trục ra của xi lanh không được xoay,vị trí hành trình được báo hiệu bằng cảm biến điện từ.. -Tác dụng kép,có

PHẦN I:PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BỘ PHẬN CHẤP HÀNH

CHƯƠNG I: MÔ TẢ HỌAT ĐỘNG

1/MÔ TẢ :

Để thực hiện chu trình khoan tự động xi lanh A tiến,xi lanh C tiến ,xi lanh B tiến sau đĩ

xi lanh A lùi ,xi lanh C lùi,xi lanh B lui

2/MÔ TẢ DÙNG GIẢN ĐỒ BƯỚC :

3/MÔ TẢ DÙNG GIẢN ĐỒ GRAFCET:

Đ I Ề U KHI Ể N DÙNG PLC:

a/cảm biến điện từ 24V:

3/SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN DÙNG PLC:

a/Giới thiệu về PLC:Ta dung PLC của nhà sản xuất MITSUBISHI để điều khiển

b/Bảng xác định ngõ vào và ra :

Kí hiệu ngõ vào Công dụng Kí hiệu ngõ ra Công dụng

II/ ĐIỀU KHIỂN DÙNG RELAY:

1/SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ :

2/ GIẢN ĐỒ GRAFCET:

3/MACH RELAY

III / ĐIỀU KHIỂN THUẦN TH Ủ Y L Ự C:

IXÁC ĐỊNH XI LANH TH Ủ Y L Ự C :

1/L0ẠI XI LANH : Theo yêu cầu đề bài ta có bảng sau:

A -làm việc 2 chiều ,trục ra

của xi lanh không được xoay,vị trí hành trình được báo hiệu bằng cảm biến điện từ

-Tác dụng kép,có đường dẫn ,pitông có nam châm vĩnh cửu

B -làm việc 2 chiều ,trục ra

của xi lanh không được xoay,vị trí hành trình được báo hiệu bằng cảm biến điện từ

-Tác dụng kép,có đường dẫn ,pitông có nam châm vĩnh cửu

C -làm việc 2 chiều ,trục ra

của xi lanh không được xoay,vị trí hành trình được báo hiệu bằng cảm biến điện từ

-Tác dụng kép,có đường dẫn ,pitông có nam châm vĩnh cửu

2/TÍNH XI LANH

2.2 Đường kính xilanh D:

-Đường kính xy lanh phụ thuộc vaò 2 thông số: Lực tác động (đã cho)và áp suất làm việc của hệ thống Do không gian không hạn chế trong việc đặt hệ thống nên áp suất làm việc là160 bar

*Đối với xy lanh A :

Ta có: FltA= FttAη

Flt D

P

D Flt

10

410

410

4

2 2

16010

250004

Tra catalogue của hãng PARKER ta được đường kính xi lanh D theo

tiêu chuẩn chon đường kính xi lanh DA = 50 (mm)

* Đối với xy lanh B:

Ta có: FltA= FttAη

p

Flt D

P

D Flt

10

410

410

4

2 2

16010

32500

*4

≈

×

Tra catalogue của hãng PARKER ta được đường kính xi lanh D theo tiêu

chuẩn chon đường kính xi lanh DA = 50 (mm)

* Đối với xy lanh C:

Ta có: FltC= FttCη

Với : FttA= 24(KN) = 24000 (N)

η = 0,8 ( Là hệ số hiệu dụng)Suy ra : F l tA = 240000,8 = 30000 (N)

Flt D

P

D Flt

10

410

410

4

2 2

16010

Tra catalogue của hãng PARKER ta được đường kính xi lanh D theo

tiêu chuẩn chon đường kính xi lanh DC = 50(mm)

2.2 Đường kính cần piston d:

Khi các hành trình L < 3D thì ta chọn đường kính piston d nhỏ, và ngược lại L > 3D thì ta chọn đường kính piston d lớn

* Đối với xy lanh A:

Ta có D A = 50 mm⇒ 3D = 50 x 3 =150 (mm) theo chiều dài hành trình xy lanh A là L A = 140mm⇒ L A < 3D A

Chọn d nhỏ khi LA < 3D và cần piston không chịu lực ngang

Tra catalogue của hãng PARKER ta chọn đường kính cần piston xy

Chọn d lớn khi LB > 3D và cần piston không chịu lực ngang

Tra catalogue của hãng PARKER ta chọn đường kính cần piston xy

Chọn d lớn khi LC > 3DC và cần piston chịu lực ngang

Tra catalogue của hãng PARKER ta chọn đường kính cần piston xy

lanh

C

2.3 Hanh trình L:

Chọn L lớn hơn hành trình làm việc yêu cầu trong đề bài

Dựa vào cataloge của hãng sản xuất PARKER ta có bảng thông số các xy lanh

cần

chọn Như sau:

2.4 Lưu lượng:

Lưu lượng cần cho mỗi xy lanh hoạt động dựa vào hai thông số

- Đường kính xy lanh D và vận tốc làm việc lớn nhất của xylanh

- Lưu lượng làm việc lớn nhất của xy lanh được xác định dựa vào quan

4)

(4

2 2

2

Q D

Q V

Tên

xy lanh

D (mm)

Q l/p

L Hành trình (mm)

Port Size (inch)

Có giảm chấn

Có nam châm từ

Hãng sản xuất

Mã hiệu của Hãng

2514,3664

Như vậy ta có Qmax= 11.775 ( l/ph)

a Lưu lượng qua xy lanh B

56

2.2514,3664

Như vậy ta có Qmax= 11.775 ( l/ph)

c Lưu lượng qua xy lanh C

Đối với vận tốc v = 5m/ph = 605 m/s

55

- Xylanh C lùi.

604

2.2514,3564

Như vậy ta có Qmax= 9,8125 (l/ph)

⇒ Lưu lượng hệ thống Qmax= 11,775+11,775+ 9,8125 =33,3625 (l/ph)

3 Xác định van :

3.1 Van phân phối:

Trong hệ thống gồm có 3 van phân phối SVA, SVB, SVC Các van phân phối này được điều khiển trực tiếp bằng điện áp nguồn cung cấp là điện áp DC, với điện áp 24V đưa trực tiếp đến cuộn coil của Solenoide Valse làm chuyển cửa van

- Loại van phân phối này được gắn rời với nhau và cùng chung trên 1 sub - plate

- Vì toàn bộ hệ thống trên đều dùng thủy lực có áp suất cao và xy lanh tác động kép, để đảm bảo an toàn cho toàn bộ thiết bị, nên ta chọn lựa sử dụng van phân phối SVA, SVB, SVC đều là 4/2, 2 coil

- Lập bảng thông số kỹ thuật

Tên van

xylanh

Loại van 4/2

Tác động Lưu lượng

Qmax

Áp suất Pmax

Hãng sản suất

Mã hiệu theo hãng

internal pilot M

Model number

(and check) Valve

Sub _ plate:

Sub-plate Model Number

Thread Size

3.3 Van tieát löu (Flow control and check valve)

- Đây là van tiết lưu 1 chiều, loại van này được gắn trực tiếp trên đường ống gần với Xy lanh.

Tên van Loại van

4/3

Lưu lượng Qmax

Áp suất Pmax

Hãng sản suất

Mã hiệu theo hãng TIẾT

and check Valve

3.4 Van một chiều (check valve)

- Đây là van 1 chiều, van này được gắn trực tiếp trên đường ống

- Hãng sản xuất : PARKER

Các thông số kỹ thuật:

Pressure (Mpa)CPT/ CPDT

3.5 Van điều khiển áp suất (pressure control valve)

Thông số kỹ thuật:

pressure

Max Flow(1/ min) Pressure adJRange (Mpa)Sub – plate

3.6 Van tràn (Relief Valve)

* Thông số kỹ thuật:

Model

pressure (MPa)

Max – Flow (l/min) Pres – Adj Cut – out

3.7 Xác định cảm biến điện từ (Nguyên lý điều khiển bằng Relay):

Dựa vào cataloge ta tra được loại cảm biến gắn trên thân xy lanh

Tie rod

mounting

* Relay điều khiển.

- Dòng điện cung cấp cho cuộn dây Relay là 100mA và có điện áp

24VDC

- Tiếp điểm gồm có 2 cặp tiếp điểm (1 cặp tiêp điểm gồm có 1 thường đóng (NC), 1 thường mở (NO)

- Dòng điện lớn nhất qua từng tiếp điểm là 5A

- Part number : IEC 255 – omron

3.8 Xác định dây áp lực.

* Dùng để hút được gắn ở đầu bơm, ở bên trong thùng chứa dầu, sử dụng loại ống thép để chống các lưu chất ăn mòn

Model

pressure Mpa)

Max Flow(1/min) Cut-out pres Adj Range

- Đối với xy lanh A:

o Đường kính dây dẫn đầu vào :

Vận tốc dầu chảy tại đường đẩy (áp suất cao:)

V = 3 ÷ 5 m/s

Chọn V = 3 (m/s)

11,93

775,116,46

o Đường kính dây dẫn đầu ra :

Vận tốc dầu chảy tại đường thoát

V = 1 ÷ 1,5 m/s

Chọn V = 1 (m/s)

78,151

775,116,46

- Đối với xy lanh B:

o Đường kính dây dẫn đầu vào :

Vận tốc dầu chảy tại đường đẩy (áp suất cao:)

V = 3 ÷ 5 m/s

Chọn V = 3 (m/s)

11,93

775,116,46

,

=

v Q

Vận tốc dầu chảy tại đường thoát

V = 1 ÷ 1,5 m/s

Chọn V = 1 (m/s)

78,151

775,116,46

- Đối với xy lanh C:

o Đường kính dây dẫn đầu vào :

Vận tốc dầu chảy tại đường đẩy (áp suất cao:)

V = 3 ÷ 5 m/s

Chọn V = 3 (m/s)

319,83

8125,96,46

o Đường kính dây dẫn đầu ra :

Vận tốc dầu chảy tại đường thoát

V = 1 ÷ 1,5 m/s

Chọn V = 1 (m/s)

4,141

8125,96,46

Tra catalogue ta có

Tên dây dẩn đến

các xy lanh

P(bar)

Mã hiệu-Product No

2

.4

d

• Lưu lượng cung cấp cho 3 Xy lanh A, B, C là:

• Vận tốc dầu chảy trong ống hút là:

* Ống dẫn hồi lưu về thùng chứa dầu:

- Vận tốc đường dầu về thùng chứa : V = 2 ÷ 3 m/s

* Ống dẫn ngõ ra từ đầu bơm tới van phân phối là ống đẩy có áp suất cao, vận tốc dầu chảy trong ống là:

V = 0,5 ÷ 1,5 m/s

Q = 30 l/ min

Từ trên ta suy ra:

215,1

306,46

Tại đường ống này ta cũng sử dụng ống đẩy có áp suất cao:

V = 3 ÷ 5 m/s

3.9 Xác định các loại khớp nối : Racco, ngủ:

- Dùng Racco vòng miệng dùng cho các loại ống cứng có đường kính từ

30 ÷ 50 mm, ở áp suất 300 bar, các loại rácco này thường dùng cho loại ống thép, Inox…

- Rácco rồi dùng để giảm hoặc tăng vì ta chọn các thiết bị không cùng cỡ Ren với nhau

- Dùng ngã 3 (‘T’) để gắn thêm đồng hồ đo áp suất ở các xy lanh, thường dùng “T” có Ren trong G 1/2

*Xác định các loại khớp nối ,rắc co , ngã:

Nối vào xy

lanh

3/8”(9,5mm)

Nối vào

1 XÁC ĐỊNH BƠM THUỶ LỰC:

Có nhiều chỉ tiêu để xét bơm thuỷ lực nhưng ở đây ta chỉ xét 2 yếu tố :

1.1 Áp suất làm việc lớn nhất:

Áp suất làm việc lớn nhất của bơm được xác định:

PbMax = PMax + ∑∆P.

Trong đó:PbMax : là áp suất làm việc lớn nhất của bơm

PMax : là áp suất làm việc lớn nhất của hệ thống

∆P : tổn thất áp suất

∑∆P : là tổng các tổn thất áp suất của một nhánh trong hệ

thống thủy lực

a Tổn thất qua van phân phối: (SVB)

100 80 60 40 20 5 10 15

∆P

Lưu Lượng (1/min)

- Ở lưu lượng 160 l/min →∆P = 5,33 bar

b Tổn thất áp suất qua van tuyến tính (PCV)

- Ở lưu lượng 40 l/min ta có ∆P = 1,5 bar

(1/min)

5 4

60

3 2 1

2

50 100 150 Lưu Lượng (1/min)

∆

- Ở lưu lượng 50 l/phút →∆P = 1 bar

d Tổn thất tại Xy lanh B

3,5

.Xác định lưu lượng :

Lưu lượng lớn nhất của hệ thống là :

Qmax= QA = QB = 11,775 (l/ph)

lưu lượng của bơm là :Qbơm= (15%* Qmax) + Qmax

= (15% * 11,775) + 11,775 = 13,541 (l/ph)Từ công thức:

261,118,0

*1500

514,13

*10

*

*1010

b

n

Q q

q n

Q

η

η

(cm3/vòng) q: lưu lượng riêng (cm3/vòng)

n: số vòng quay vủa động cơ(vòng phút)

v

η : hiệu suất thể tích ηv=0.8

Từ các thông số trên dựa vào cataloge ta tra được :

Vận tốc quay n(vòng/phút)

Hiệu suất thể tích

v

η

2 Thùng chứa dầâu:

*Kích thước thùng dầu:

- Dùng loại bể cố định

- Thể tích: V = (3 5) QB = (3 5).11,775

Trong đó: V: thể tích bể dầu (lít)

Q: lưu lượng cung cấp cho hệ thống (l/ phút)

⇒ V = 35,325 đến 58,875(lít)

* Bộ lọc dầu

-Loại lọc : Lọc ở đường hút

Dựa vào cataloge ta tra được:

lượng(l/phút)

Mã hiệu

3 Bộ làm mát :

-Làm mát bằng nước

-Dựa vào cataloge ta tra được

size(dầu) Port size (nước) lượng(l/phút)Lưu Mã hiệuLàm mát

4 Động cơ điện kéo bơm dầu và thùng chứa dầu :

-Loại động cơ :khởi động bằng tụ ngậm khi bơm làm việc liên tục

-Dựa vào cataloge ta tra được : loại động cơ có thùng đi kèm

Công

suất

Lưu lượng

V60L5P6H623G

C