đồ án thiết bị thủy công,THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐÓNG MỞ CỬA VAN KIỂU XILANH THỦY LỰC

Đối với sinh viên khối ngành kỹ thuật nói chung và đối với sinh viên chuyênngành thiết bị Thủy công trường Đại học Thủy Lợi nói riêng, đồ án là một trongnhững môn học quan trọng trong qu

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT BỊ THỦY CÔNG

Họ tên sinh viên: Vũ Thị Huế MSV: 1251050959

Thờigiannâng

Thờigian hạ

Thượng

Ngưỡng

Đối với sinh viên khối ngành kỹ thuật nói chung và đối với sinh viên chuyênngành thiết bị Thủy công trường Đại học Thủy Lợi nói riêng, đồ án là một trongnhững môn học quan trọng trong quá trình học tập tại trường Để có thể hoàn thànhtốt môn học này, sinh viên phải biết ứng dụng và kết hợp nhất nhiều kiến thức củacác môn học khác như: Nguyên lý máy, sức bền vật liệu, cơ học cơ sở, chi tiết máy,

kỹ thuật đo, Đồng thời, sinh viên cũng phải tìm hiểu ứng dụng từ thực tế để thựchiện

Trong chương trình học tập của mình môn học: “ Đồ án Thiết bị Thủy công” làmột trong những môn quan trọng giúp em nâng cao được kiến thức chuyên ngành vàtiếp cận gần hơn với thực tế công việc của mình sau khi ra trường Đề tài em chọn đểthực hiện đó là: “ THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐÓNG MỞ CỬA VAN KIỂU XI-LANHTHỦY LỰC”

Tuy đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện, nhưng do sự hiểu biết vàkiến thức còn hạn chế nên khó tránh khỏi những sai sót trong thiết kế Em mong nhậnđược những ý kiến của các thầy và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin trân trọng cảm ơn!

I SƠ BỘ CỬA VAN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG MỞ

1 Cửa van chữ nhân

Cửa van chữ nhân

Cửa van chữ nhân được sử dụng như cửa âu thuyền và bao gồm hai cánh cửa quay quanh trục đứng đặt trong khoang âu thuyền ở vị trí đóng hai cánh cửa tiếp xúc với nhau ở trung tâm khoang âu thuyền, đầu tự do tựa vào nhau thành chữ nhân

Ở vị trí mở, chữ nhân được khép vào trong khoang cạnh tường âu thuyền

Cửa van chữ nhân vận hành bằng các xi lanh thủy lực bố trí theo chiều ngang đóng

mở hai chiều,cần xi lanh liên kết với dầm đỉnh của cánh cửa

Ưu điểm

- Đơn giản trong kết cấu và vận hành

- Đóng mở nhanh hơn các loại cửa âu thuyền khác

Nhược điểm

- Khi sửa chữa cần rút hết nước mới tiến hành

- Tính nhạy cảm của gioăng có thể bị nguy hiểm từ các mảnh vỡ trên ngưỡng

- Khoang âu thuyền dài

- Không có khả năng đóng trong trường hợp khẩn cấp

2 Thiết bị đóng mở kiểu xi lanh thủy lực

a) Cấu tạo

c) Ưu, nhược điểm

- Ưu điểm:

+ Cơ cấu xi-lanh thủy lực có thể đóng mở ở mọi tư thế của cửa van

II SƠ ĐỒ THỦY LỰC.

1 Lực tác dụng lên cửa van

Cửa van thường chịu nhiều loại lực tác dụng lên các loại lực chính tác dụng lên cửavan cần xem xét khi tính toán thiết kế

a Sơ đồ hệ thống thủy lực

b Nguyên lý hoạt động của sơ đồ thủy lực:

- Quá trình nâng được thực hiện nhờ 2 xi-lanh, còn cửa van hạ nhờ trọng luợng

bản thân

- Điều khiển quá trình nâng hạ nhờ điều khiển vị trí làm việc của van phân phối.

- Dầu trong hệ thống được cung cấp bởi bơm 07 hoặc bơm tay 05

- Bộ điều tốc 36-41-50-52 đảm bảo cho 2 xi-lanh được đồng tốc với nhau

- Van an toàn xả tải 15 sẽ xả hết dầu trong hệ thống khi cần sửa chữa

- Quá trình nâng cửa van : Van phân phối 19 nằm ở vị trí B, dầu được cung cấpbởi bơm 07 đi vào van phân phối, qua bộ điều tốc 36-50 rồi vào khoang dưới của xi-lanh thực hiện quá trình nâng, dầu ở khoang trên của xi-lanh qua van cầu 43-44 qua

bộ lọc rồi trở về thùng

- Quá trình hạ cửa van : Cửa van được hạ nhờ trọng lượng bản thân, lúc này vanphân phối 19 chuyển vị trí về khoang A, dầu từ bơm qua van phân phối đến các vanmột chiều 37-40-51-53, và mở các van này Dầu ở khoang dưới của xi-lanh qua vanmột chiều, bộ điều tốc rồi trở về thùng

Quá trình không tải : Van phân phối nằm ở vị trí giữa, dầu được cung cấp vào hệthống và trở về thùng qua van an toàn xả tải 15

III TÍNH TOÁN CỦA VAN

1) Mực nước tĩnh tác dụng lên cửa

3) phản lực giữa hai cửa tựa lên nhau và lên gối theo phương ngang:R=P/sin α)= 6/(2cos 20= 93.88/sin200=137.24(KN)

4) phản lực nối tâm giữa hai điểm tiếp xúc giữa hai của và gối đỡ theo phương ngang

S=Rcosα)= 6/(2cos 20= 137.24cos200= 128.97(KN)

5) phản lực gối đỡ vuông góc với mặt phẳng cửa

T=Rsinα)= 6/(2cos 20= 137.24sin200=68.62(KN)

2

34

4 3.135 0.638 0.421 1.5 2.92

5

28.69.10 -3 48.

7 29.9 17.20 10.56

5 3.556 0.638 0.194 3.3 3.45

9 34.28.10 -3 75 22.5 6.72 2.02+kiểm tra cường độ bản mặt :

σmax≤ mbRu ( thỏa mãn)

khối lg một m chiều dài 21

 Diện tích mặt cắt ngang của phần tham gia chịu uốn:

F1= 12 300=3600(mm2)F2=26.8(cm2)

 Tọa độ điểm uốn xa nhất

Wx=630,02/16.076= 39,19(cm3)

3 Kiểm tra điều kiện bền:

 ứng xuất pháp:

σ= Mmax/Wx=20.714.100/39.19=52,85(kN/cm2)

 ứng xuất tiếp

τ=QmaxSxc/(Jx.d)trong đó:

Sxc = 16,076 0,52.16,076/2+ 0,84.(10-0,52)(16,076-0,84/2)=191.87(cm3)Vậy

4 Kiểm tra điều kiện bề

Kiểm tra điều kiện bền theo ứng xuất pháp:

σ= Mmax/Wx=23,579.102/183,03=12,88(kN/cm2)≤ [σu]=13.61( kN/cm2)

do đó thỏa mãn

Áp dụng công thức:

F cb=2 f N b L

Trong đó:

f – hệ số ma sát giữa gioăng chắn nước và mặt tựa gioăng, f = 1

N – áp lực thủy tĩnh trung bình lên gioăng (N/mm2)

L – chiều dài gioăng, L = 3,75m

b là bề rộng gioăng ép lên tựa gioăng b=30 mm

Chiều cao cột nước tại trung điểm gioăng cạnh:

R

Lực ma sát Fv= f.N

Trong đó :

L chiều dài gioăng L= 3,75m

P áp lực thủy tĩnh lên gioăng

Chiều cao cột nước tại trung điểm gioăng cạnh:

3 Áp suất làm việc của xi lanh

F1,2− ¿diện tích làm việc của khoang trên, khoang dưới m2

Lưu lượng cần thiết cung cấp cho nguồn

5 Tính toán vận tốc dòng chảy trong ống

Vận tốc dòng chảy trong đường ống hút:

trong đó:

v=3 là hệ số an toàn;

E = 210 000 N/mm2 là môdun đàn hồi của thép cán pít tông;

0 = 89 là độ mảnh giới hạn;

d là đường kính cần pittông, mm;

F là diện tích tiết diện cần pittông, mm2;

Lk=L là chiều dài thu gọn khi nén

7 Tính toán chọn bơm và động cơ

Ta có áp suất yêu cầu chọn sơ bộ bằng áp suất hệ thống: p = 20 Mpa=200 barLưu lượng cần thiết của bơm:

 = 0,75  0,85 - hiệu suất của bơm Chọn ƞ=0.85

[2] “Kỹ thuật thủy khí và ứng dụng” Biên dịch: ThS Nguyễn Thị Việt Ánh, hiệu đính:PGS TS Ngô Sỹ Lộc, nhà xuất bản: “Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội”, số xuấtbản: 1167-2010/CXB/03-212/ĐHQGHN ngày 01/12/2010, quyết định xuất bản số:LK-TN/QĐ-NXBĐHQGHN.

[3] Trường ĐH Thủy Lợi- Các tài liệu máy đóng mở cửa van trong công trình thủy lợi[4] Tiêu chuẩn thiết kế cửa van 8298:2009 và máy đóng mở 8300:2009

[5] Trường Đại Học Thủy Lợi- Giáo trình Máy nâng chuyển và thiết bị đóng mở cửavan- Nhà xuất bản Xây dựng

[6] Sổ tay công trình thủy lợi- Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật

[7] Các tài liệu trên Internet