Thiết kế máy đột thủy lực

Hiện nay đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa Và mục tiêu trong tương lai là đưa nước ta trở thành một nước công nghiệp phát triển Để thực hiện được mục tiêu này thì cơ khí hóa đóng một vai trò vô cùng quan trọng Từ đó Đảng ta đã chủ trương phát triển ngành cơ khí một cách nhanh chóng trong đó việc đào tạo thế hệ những người có chuyên môn trong lĩnh vực này rất cần thiết Khoa học và công nghệ phát triển thì việc ứng dụng thành tựu khoa học vào sản xuất và đời sống ngày càng phổ biến Kéo theo đó là sự ra đời của vô số máy móc thiết bị mới phương pháp mới phục vụ nhu cầu sản xuất Làm cho số lượng chủng loại chi tiết ngày càng đa dạng và phong phú hơn Trong số đó chi tiết lỗ chiếm số lượng lớn Các chi tiết lỗ xuất hiện trong nhiều lĩnh vực của đời sống như xây dựng cầu đường đóng tàu …đặc biệt là trong cơ khí chế tạo máy Vì vậy để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của thị trường thì cũng xuất hiện nhiều phương pháp gia công lỗ khác nhau trong đó có đột lỗ Đây là là phương pháp gia công lỗ nhanh đơn giản và có thể gia công được nhiều lỗ có kích thước biên dạng khác nhau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY ĐỘT THỦY LỰC

Sinh viên thực hiện : TRẦN QUỐC VŨ

Số thẻ sinh viên : 101150057

DUT.LRCC

Họ tên sinh viên: Trần Quốc Vũ Số thẻ sinh viên: 1011150057

Lớp: 15C1A Khoa: Cơ khí Ngành: CN Chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế máy đột thủy lực

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Chiều dày thép S max : 50mm , max : 370mm

Vận tốc công tác: 5 mm/s

Vận tốc chạy không: 10 mm/s

Các số liệu khác tự chọn

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

3.1 Tổng quan các vấn đề liên quan và tính cấp thiết của đề tài

3.2 Phân tích, thiết kế sơ đồ nguyên lý của máy và thiết kế hệ thống thủy lực:

- Thiết kế sơ đồ nguyên lý của máy

- Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực

- Lựa chọn các phần tử thủy lực

- Các tính toán cần thiết cho hệ thống thủy lực

3.3 Tính toán sức bền và thiết kế kết cấu máy:

- Hệ thống dẫn hướng và khung chịu lực

- Hệ thống dẫn động hiệu chỉnh

- Bố trí kết cấu máy

3.4 Thiết kế hệ thống điều khiển

3.5 Xây dựng các bản vẽ nguyên lý và kết cấu máy

4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

- Bản vẽ các phương án: 1A 0

- Bản vẽ sơ đồ động toàn máy: 1A 0

- Bản vẽ lắp toàn máy: 5A 0

DUT.LRCC

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung:

Hiện nay, đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa Và mục tiêu trong tương lai là đưa nước ta trở thành một nước công nghiệp phát triển Để thực hiện được mục tiêu này thì cơ khí hóa đóng một vai trò vô cùng quan trọng Từ đó Đảng ta đã chủ trương phát triển ngành cơ khí một cách nhanh chóng, trong đó việc đào tạo thế hệ những người có chuyên môn trong lĩnh vực này rất cần thiết

Khoa học và công nghệ phát triển thì việc ứng dụng thành tựu khoa học vào sản xuất và đời sống ngày càng phổ biến Kéo theo đó là sự ra đời của vô số máy móc thiết bị mới, phương pháp mới phục vụ nhu cầu sản xuất Làm cho số lượng, chủng loại chi tiết ngày càng đa dạng và phong phú hơn Trong số đó chi tiết lỗ chiếm số lượng lớn Các chi tiết lỗ xuất hiện trong nhiều lĩnh vực của đời sống như : xây dựng, cầu đường, đóng tàu,…đặc biệt là trong cơ khí chế tạo máy Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của thị trường thì cũng xuất hiện nhiều phương pháp gia công lỗ khác nhau trong đó có đột lỗ Đây là là phương pháp gia công lỗ nhanh, đơn giản và có thể gia công được nhiều lỗ có kích thước, biên dạng khác nhau

Do nhu cầu cần thiết để tạo các loại chi tiết lỗ có biên dạng khác nhau như vậy

Vì vậy em lựa chọn nhiệm vụ thiết kế “Thiết kế máy đột thủy” Đây là máy mang lại nhiều năng suất và chất lượng mà lại cho được tải trọng lớn, nguyên lý hoạt động đơn giản

Bằng kiến thức học tập được tại nhà trường cùng với sự hướng dẫn tận tình của

thầy giáo ThS Trần Ngọc Hải và các thầy cô giáo trong khoa Cơ khí đã giúp em

hoàn thành nhiệm vụ đồ án này

Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu và tính toán thiết kế máy không tránh khỏi sai sót Em rất mong sự chỉ dẫn tận tình của các thầy cô giáo để em hiểu kỹ hơn về lý thuyết cũng như phương pháp thiết kế của mình

Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 06 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Trần Quốc Vũ

DUT.LRCC

Trong xã hội hiện nay, sự phát triển của khoa học công nghệ ngày càng cao, có rất nhiều phát minh, rất nhiều máy móc được chế tạo để phục vụ lợi ích của con người cũng như nâng cao năng suất, chất lượng của sản phẩm Dựa trên những cơ sở và ý tưởng ban đầu những máy móc ngày càng hiện đại hơn qua những lần cải tiến

Đề tài “ thiết kế máy đột thủy lực” Trong đề tài tốt nghiệp này, em xin cam đoanlàm dưới sự góp ý và hướng dẫn trực tiếp của thầy Th.S

Trần Ngọc Hải khoa cơ khí Tìm hiểu tài liệu về công nghệ dập nguội,

thủy lực khí nén và một số tài liệu liên quan

Với đề tài thiết kế máy đột thủy lực em xin cam đoan tự thiết kế và tự

làm nếu có sự tranh chấp hay gian dối em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Đà nẵng , ngày 26 tháng 06 năm 2020 Sinh viên thực hiện

Trần Quốc Vũ

DUT.LRCC

Tên đề tài: Thiết kế máy đột thủy lực

Sinh viên thực hiện: TRẦN QUỐC VŨ

Số thẻ SV: 101150057 Lớp: 15C1A

Nội dung:

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN

Giới thiệu nhu cầu về sản phẩm lỗ trên thị trường, cơ sở lý thuyết về đột kim loại tính toán lực đột sơ bộ, chọn lực đột để thiết kế máy, tính toán các khác như lực tháo phoi ra khỏi cối, lực tháo phôi ra khỏi chày Giới thiệu các loại khuôn và yêu cầu

Kiểm tra bền đối với trụ piston và kiểm tr tính ổn định đối với trụ Tính toán các mối ghép vít cấy ,tính toán thiết kế và kiểm tra bền thân máy gồm thiết kế kết cấu máy, tính ổn định, tính bulong ghép thân máy Cuối cùng là thiết kế hệ thống dẫn hướng và định vị bao gồm cơ cấu dẫn hướng ,cơ cấu chống xoay

Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ SỮ DỤNG, VẬN HÀNH, BẢO QUẢNG MÁY

Trong chương này gồm hai phần chính Đầu tiên là thiết kế hệ thống điều khiển máy gồm sơ đồ nguyên lý và chu trình của máy, thiết lập sơ đồ động lực tổng quát, thiết lập sơ đồ điện của máy và nguyên lý hoạt động của sơ đồ điện phần cuối là sữ dụng và vận hành máy gồm kiểm tra máy, chuẩn bị phôi liệu và bảo dưỡng máy

DUT.LRCC

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1 1

TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1

1.1 Tổng quan về sản phẩm 1

1.1.1 Nhu cầu về sản phẩm của quá trình đột lỗ 1

1.1.2 Phân loại sản phẩm đột 1

1.2 Cơ sở lý thuyết về đột lỗ kim loại 2

1.2.1 Định nghĩa và đặc điểm của quá trình đột lỗ 2

1.2.2 Tính lực đột 3

1.2.3 Tính lực tháo chi tiết ra khỏi chày 6

1.2.4 Lực đẩy vật cắt ra khỏi cối 7

1.2.5 Yêu cầu công nghệ đối với sản phẩm lỗ đột 8

1.3 Giới thệu các loại khuôn và các yêu cầu kỹ thuật 12

1.3.1 Giới thiệu chung khuôn 12

1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn 12

1.3.3 Vật liệu chế tạo khuôn 13

Chương 2 15

PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC 15

2.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý của máy 15

2.1.1 Mục đích và nội dung của công việc thiết kế sơ đồ nguyên lý 15

2.1.2 Các yêu cầu khi lựa chọn máy 15

2.1.3 Phân tích và lựa chọn phương án động học 16

2.1.4 Đặc tính động học của máy 23

2.2 Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực của máy 24

2.2.1 Khả năng và hiệu quả của hệ thống thuỷ lực trong điều khiển máy 24

2.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án kết cấu 25

2.2.3 Các phương pháp điều khiển thuỷ lực 28

2.3 Lựa chọn các phần tử thủy lực 29

DUT.LRCC

2.3.2 Xilanh thủy lực 30

2.3.3 Van tràn và van an toàn 30

2.3.4 Van phân phối (van đảo chiều) 30

2.3.5 Thiết bị làm nguội dầu 31

2.3.6 Bộ lọc dầu 31

2.3.7 Ống dẫn dầu 32

2.3.8 Đồng hồ đo áp suất 32

2.4 Các tính toán cần thiết cho hệ thống thủy lực 32

2.4.1 Tính đường kính Piston, xylanh, cần đẩy mang khuôn 32

2.4.2 Lực ma sát giữa Piston và xylanh 33

2.4.3 Lực quán tính giữa piston và xylanh 35

2.4.4 Tính áp suất (P) và lưu lượng (Q) 36

2.4.5 Tính sức bền của xylanh 40

2.4.6 Tính tổn thất áp suất 41

2.4.7 Tính và chọn các thông số của bơm 42

2.4.8 Tính toán công suất của động cơ điện 44

2.4.9 Tính toán ống dẫn dầu 44

2.4.10 Tính chọn van tràn và van an toàn 47

2.4.11 Lựa chọn van phân phối 53

2.4.12 Chọn lọc dầu trong hệ thống 55

2.4.13 Tính toán thiết kế bể chứa dầu 55

2.5.14 Thiết bị làm nguội dầu 58

CHƯƠNG 3: 60

TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY 60

3.1 Kiểm tra bền đối với trụ piston 60

3.2 Kiểm tra tính ổn định đối với trụ piston 62

3.3 Tính toán mối ghép vít cấy để cố định nắp xylanh vào thân xylanh 63

3.4 Tính toán thiết kế và kiểm tra sức bền thân máy 66

3.4.1 Tính toán kết cấu cho thân máy 66

3.4.2 Tính toán ổn định cho thân máy 68

DUT.LRCC

3.5 Hệ thống dẫn hướng và định vị 73

3.5.1 Cơ cấu chống xoay 73

3.5.2 Cơ cấu dẫn hướng 74

Chương 4 77

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY VÀ SỬ DỤNG VẬN HÀNH, BẢO QUẢN MÁY 77

4.1 Sơ đồ nguyên lý và chu trình của máy 77

4.1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 77

4.1.2 Chu trình hoạt động của hệ thống 78

4.2 Thiết lập sơ đồ động lực tổng quát 78

4.3 Thiết lập sơ đồ điện điều khiển của máy 79

4.4 Nguyên lý hoạt động của sơ đồ điều khiển 80

4.4.1 Khởi động động cơ dẫn động bơm dầu 80

4.4.2 Quá trình ép chi tiết 81

4.4.3 Quá trình piston đi lên 81

4.4.4 Hoạt động của hệ thống làm mát 81

4.5 Sử dụng và vận hành máy 81

4.5.1 Kiểm tra máy móc và chuẩn bị phôi liệu 81

4.5.2 Bảo dưỡng máy 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

DUT.LRCC

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN

1.1 Tổng quan về sản phẩm

1.1.1 Nhu cầu về sản phẩm của quá trình đột lỗ

Ngày nay khi khoa học và công nghệ phát triển, ngày càng ứng dụng thành tựu

khoa học vào sản xuất và đời sống Kèm theo đó thì nhu cầu cơ giới hóa và cơ khí hóa

ngày càng cao đỏi hỏi các máy nóc thiết bị càng phải đảm nhiệm nhiều chức năng, công dụng khác nhau Vậy nên những lại máy móc cũng như các linh kiện phụ trợ có mặt ngày càng nhiều Không những trong chế tạo máy mà còn trong cả xây dựng cầu

cống, hầm mỏ, nhà tiền chế,

Sản phẩm lỗ là một trong những sản phẩm thông dụng nhất, được sữ dụng nhiều nhất và có dộ chính xác cao Ví dụ như trong máy móc thiết bị, muốn lắp ráp trục quây vào thân máy ta tạo một lỗ tròn rồi lắp ổ bi, trục vào thân máy Trong xây dựng, nhà tiền chế, để lắp gắp các thanh thép với nhau ta có lỗ tròn và ghép bằng đinh tán,…Đó

là hai ví dụ để cho thấy sản phẩm lỗ hiện hữu rất nhiều trong đời sông hàng ngày Cùng với sự bùng nổ của công nghệ kéo theo đó là hàng loạt các máy móc thiết bị mới

ra đời Vì vậy những chi tiết máy, linh kện cũng ngày càng đa dạng và phức tạp hơn

Mà sản phẩm lỗ là một trong những sản phẩm hiện hữu nhiều trong các chi tiết máy, Làm cho lỗ đã phổ biến nay còn phổ biến hơn nữa

Hình dưới đây là một trong số những sản phẩm lỗ thông dụng được sử dụng trong đời sống cũng như trong công nghiệp

Hình 1.1 Ảnh các sản phẩm của quá trình đột lỗtrong các chi tiết máy

1.1.2 Phân loại sản phẩm đột

Có nhiều cách phân loại sản :

 Theo công dụng: lắp ráp, longden lót …

DUT.LRCC

 Theo lĩnh vực: sinh hoạt, linh kiện chế tạo, công nghệ thực phẩm…

 Theo vật liệu: thép các bon, thép không gỉ, …

 Theo hình dạng lỗ: lỗ elíp, lỗ tròn, lỗ định hình…

1.2 Cơ sở lý thuyết về đột lỗ kim loại

1.2.1 Định nghĩa và đặc điểm của quá trình đột lỗ

a) Định nghĩa

Đột lỗ là nguyên công cắt phôi theo một đường cong kín và là quá trình tạo nên

lỗ rỗng trên phôi, phần bên trong đường cắt là phế phẩm, phần còn lại là phôi

b) Phân biệt cắt dập và đột lỗ

Đột lỗ cũng như dập cắt là một nguyên công cắt phôi thành những đường cong kín, về nguyê lý dập cắt và đột lỗ giống nhau chỉ khác về công dụng Đột lỗ phần bên trong đường cắt là phế liệu, phần còn lại là phôi Dập cắt thì ngược lại, là nguyên công cắt tạo phôi từ tấm, phần bên trong đường cắt là phôi, phần ngoài là phế phẩm

c) Đặc điểm qua trình đột

Quá trình đột, gồm 3 giai đoạn:

 Giai đoạn biến dạng đàn hồi :

lúc này chày mới chạm đến vật liệu, uống cong và bắt đầu nén vào lỗ cối Ở giai đoạn này ứng suất trong vật liệu ở dưới giới hạn đàn hồi

 Giai đoạn biến dạng dẻo:

Chày tiếp tục nén xuống, vật liệu vượt quá giới hạn đàn hồi chuyển sang biến dạng dẻo Lúc này phần vật liệu ở mép chày và cối bị lún sâu vào và có sự dịch chuyển tương đối với nhau

 Giai đoạn cắt đứt :

Chày tiếp tục ép vật liệu vào trong lỗ cối, ở các mép cắt của chày và cối xuất hiện các vết nứt Các vết nứt này phát triển nhanh và cắt đứt vật liệu theo vòng làm việc của chày và cối

Trị số lún của chày vào trong vật liệu cho đến khi cắt đứt, phụ thuộc vào tính chất vật liệu và dao động từ (0,25-0,6)S

Khi chày tiếp tục đi xuống sẽ đẩy vật cắt qua lòng cối và rơi xuống dưới Như vậy trong quá trình cắt đứt vật liệu xuất hiện các vết nứt ở mép chày và cối Trạng thái và hình dáng các vết nứt quyết định chất lượng mặt cắt và phụ thuộc vào mép sắc của chày, cối, khe hở giữa chày và cối

Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, khi đột lỗ cần chú ý:

- Đường kính lỗ không quá bé , đối với thép D>S

- Khoảng cách giữa hai lỗ gần nhau phải đủ lớn

DUT.LRCC

- Đường cắt cần tránh các góc nhọn

Dụng cụ cơ bản của đột lỗ là chày và cối Để đảm bảo mép cắt chày đẹp, chày

và cối phải có cạnh sắc để tạo thành lưỡi cắt, khe hở giữa chày và cối Z= (5%-10%)S Trong đột lỗ thì kích thước của chày chọn bằng kích thước của lỗ, còn kích thước của cối lớn hơn 2Z, chày vát lõm phía trong để tạo thành rãnh cắt

1.2.2 Tính lực đột

Lực đột của chày chịu ảnh hưởng các yếu tố sau :

- Tính chất cơ hoc của vật liệu

- Chiều dày và tính chất vật liệu đột

- Diện tích của chày vuông góc với trục đột, diện tích của chày càng lớn thì lực ép càng lớn

- Trạng thái bề mặt của phôi và trạng thái bề mặt của khuôn Độ nhẵn càng cao thì lực càng lớn Thông thường các phần của thành của khuôn được chế tạo với độ nhẵn Rz 40 ÷ 80

- Có các chất bôi trơn hoặc không có chất bôi trơn thì quá trình bôi trơn không đảm bảo yêu cầu dẫn đến quá trình đột sẽ bị ba via nhiều , lỗ đột không đẹp, tróc xước nhiều

Lực đột lỗ xác định theo công thức sau:

Với sản phẩm đột là tấm thép có các thông số như sau:

- Vật liệu là SS400 có giới hạn bền là c = 51 (kG/mm2)

- Chọn hệ số không đồng đều về tính chất và chiều dày vật liệu K =1,2

- Đường kính lỗ đột của sản phẩm D=40mm

DUT.LRCC

- Chiều dày vật liệu S = 25 mm

Hình 1.2 Sản phẩm longden để tính lực đột

Từ các số liệu trên ta có thể tính sơ lược lực đột cho sản phẩm với vật liệu SS400

có giới hạn bền = 51 (kG/mm2) như sau:

Bảng 1.3: Đương kính lỗ D tương ứng với chiều dày S đối với một số loại vật liệu

Với kết quả như trên ta có thể thấy đường kính lỗ đột lớn nhất lên đến 373 mm với vật liệu CT31 và chiều dày 5mm

DUT.LRCC

Bảng 1.4: Chiều dày S tương ướng với đường kính lỗ D đối với một số loại vật lệu

Với bảng trên ta có thể dễ dàng thấy được chiều dày S lớn nhất có thể đến 44mm đối với vật liệu CT31

1.2.3 Tính lực tháo chi tiết ra khỏi chày

Sau khi đột lỗ, do tính đàn hồi của vật liệu mà vật cắt hay phế liệu bị dính trên chày Muốn gỡ vật lieuj ra khỏi chày cần phải tốn một lực nhất định Lực đó phụ thuộc chủ yếu vào chiều dày và tính chất vật liệu, bôi trơn hay không và kích thước của vật dập

Lực tháo ra khỏi chày được tính theo công thức:

Ghi chú: đối với vật liệu dày hơn 8mm, khi làm việc không bôi trơn thì hệ số k t

cần lấy tăng lên 20-25%.

Tháo sản phẩm

Tỉ lệ c/b vật liệu

Bảng 1.5: Hệ số 𝐾𝑡 để tính lực tháo vật liệu ra khỏi chày của một số vật liệu

Tỉ số 𝑐

𝑏 xấp xỉ 0.5 nên ta dựa vào bảng 1.5 chọn hệ số 𝐾𝑡 = 0.04

Tính lực tháo chi tiết ra khỏi chày:

𝑄𝑡 = 𝐾𝑡 𝑃 = 200x0.04 = 8 tấn

1.2.4 Lực đẩy vật cắt ra khỏi cối

Lực để đẩy vật cắt từ trong lòng cối hình trụ ra ngoài được tính theo công thức

Tên vật liệu Thép

nhôm, duyra

Đồng đỏ, đồng thau, kẽm

Ghi chú: Đối với vật liệu dày hơn 8mm, khe hở nhỏ hoặc không bôi trơn hệ

số K đ cần lấy tăng lên 25-30%

Bảng 1.6: hệ số 𝐾𝑑 để đẩy sản phẩm ra khỏi cối của một số vật liệu

Lực đẩy phế liệu :

𝑄𝑑 = 𝐾𝑑 𝑛 𝑃 = 200.1.0,07 = 14 tấn

DUT.LRCC

Để giảm lực đẩy phế liệu ra khỏi lòng cối khi đột lỗ đường kính gần bằng chiều dày vật liệu, lòng cối nên làm côn

1.2.5 Yêu cầu công nghệ đối với sản phẩm lỗ đột

Hình dáng của sản phẩm lỗ đột có thể rất phức, ta cần phải loại trừ những dạng phức tạp không cần thiết mà yêu cầu sữ dụng có thể cho phép được

Khi đột hình dáng của vòng cắt sẽ chép nguyên hình phần làm việc của chày và cối vì vậy lỗ đột càng phức tạp thì chày và cối cũng khó chế tạo làm cho giá thành đắt

đỏ và giảm độ bền của khuôn

Các yêu cầu công nghệ về kết cấu hình dáng hình học của lỗ đột nhằm đảm bảo

độ bền của sản phẩm khi sữ dụng, độ bền của chày và cối, tính thuận tiện khi gia công

a) Dung sai kích thước giữa các tâm lỗ.

đến 120 từ 120 đến 220 từ 220 đến 360

chiều dày vật liệu, mm khoảng cách tâm lỗ C ,C1, C2, mm

Ghi chú: dung sai đã cho dối với kích thước giữa tâm hai lỗ bất kỳ

Bảng 1.7: Dung sai kích thước giữa các tâm lỗ

Ta thấy dung sai kích thước giữa hai tâm lỗ nhỏ nhất là ±0,15 đối với vật liệu

có chiều dày nhỏ hơn 2mm và khoảng cách 2 lỗ chưa đến 120mm Dung sai kích thước hai tâm lỗ lớn nhất là ± 0,4 đối với vật liệu có chiều dày lớn hơn 4mm và khoảng 2 tâm từ 220-3600mm

DUT.LRCC

b) Dung sai kích thước từ mặt cơ sở đến tâm lỗ

đến 50 từ 50 đến

120

từ 120 đến 220

từ 220 đến 360

từ 2 đến 4 ± 0.6 ± 0.7 ± 0.8 ± 1.0 cao hơn 4 ± 0.7 ± 0.8 ± 1.0 ± 1.2

chiều dày vật liệu, mm

kích thước C3 và C4, mm

Bảng 1.8: Dung sai kích thước từ mặt cơ sở đến tâm lỗ

Dung sai kích thước từ mặt cơ sở đến tâm lỗ khá là lớn Dung sai nhỏ nhất

±0,5 đối với vật liệu có chiều dày chưa đến 2mm và khoảng cách từ tâm lỗ đến mặt cơ

sở chưa đến 50mm Dung sai lớn nhất có thể lên đến ±1,2mm đối với vật liệu có chiều dày lớn hơn 4mm và khoản cách từ tâm lỗ đến mặt cơ sở từ 220-360mm

c) Kích thước nhỏ nhất của lỗ đột so với chiều dày vật liệu

 Đối với vật liệ là kim loại

Thép cứng 1.3 S ≤ b 1.2 S ≤ b 1.0 S ≤ b 0.9 S ≤ b Thép mềm và đồng thau 1.0 S ≤ b 0.9 S ≤ b 0.8 S ≤ b 0.7 S ≤ b

Bảng 1.9: kích thước nhỏ nhất của lỗ đột so với chiều dày vật liệu

Về mặt hình học, trong các hình cơ bản thì hình lỗ ovan cho kích thước lỗ nhỏ nhất so với các hình còn lại b = 0.9S

Khi sữ dụng các phương pháp và khuôn đặc biệt đường kính lỗ có thể nhỏ hơn

DUT.LRCC

 Kích thước nhỏ nhất của lỗ đột đối với vật liệu phi kim loại

Gêlinac

tectolit, thủy tinh-tectolit

thủy tinh hữu cơ, xenluylo

chất dẻo vinin, tấm nhựa vlnl-pro

các tông, phíp, Eebonic, Atbet

Mica và vật liệu

có mica làm cơ bản

Bảng 1.10 : kích thước nhỏ nhất của lỗ đột trong vật liệu phi kim loại

Đối với các vật liệu phi kim loại ta có thể gia công được các lỗ có đường kính nhỏ hơn chiều dày vật liệu rất nhiều

Dựa vào bảng trên ta có các số liệu như sau:

Vật liêu phi kim tectolit b = 0.3S

DUT.LRCC

d) Khoảng cách nhỏ nhất giữa các lỗ đột và từ mép sản phẩm đến lỗ đột

Bảng 1.11: kích thước nhỏ nhất của lỗ đột so với chiều dày vật liệu

Khi đột lỗ cần lưu ý khoảng cách giữa các lỗ và từ lỗ đến mép sản phẩm không được nhỏ hơn giá trị ở trên Nếu yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đòi hỏi khoảng cách giữa các lỗ và từ mép sản phẩm đến lỗ nhỏ hơn giá trị trên bảng thì ta nên sữ dụng các

phương pháp khác để gia công

DUT.LRCC

1.3 Giới thệu các loại khuôn và các yêu cầu kỹ thuật

1.3.1 Giới thiệu chung

Khuôn ép là một bộ phận quan trọng trong các máy đột nói chung cũng như máy ép thủy lực nói riêng, đây là bộ phận trực tiếp tạo nên hình dáng của sản phẩm và

1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn

- Tính công nghệ của kết cấu khuôn (khả năng công nghệ)

- Độ chính xác và độ bền vững

- Tính an toàn của các bộ phận khuôn

- Khả năng thay thế dễ dàng của các chi tiết mòn hỏng

- Khả năng lắp khuôn trên máy được thuận lợi

- Chế tạo đảm bảo tính kinh tế

- Thao tác thuận lợi và an toàn cho công nhân

DUT.LRCC

1.3.3 Vật liệu chế tạo khuôn

Những chi tiết làm việc của khuôn (chày và cối) thông thường làm việc trong điều kiện chịu va đập, chịu áp lực cao, chịu ăn mòn, và có khi làm việc trong trạng thái đốt nóng Hình dáng của chúng thường phức tạp và phải giữ hình dáng sau gia công nhiệt luyện

Xuất phát từ đó mà vật liệu chế tạo khuôn ép cần phải có độ cứng cao, độ bền cao, và tính chịu mài mòn tốt

Trong quá trình chế tạo những chi tiết của khuôn ép cần đặc biệt chú ý đến công nghệ nhiệt luyện, để đảm bảo độ cứng và tổ chức của kim loại

 Khi chọn vật liệu làm khuôn cần chú ý đến:

- Đặc điểm của các nguyên công dập

- Vật liệu được gia công

- Quy mô sản xuất

 Các loại vật liệu dùng để chế tạo khuôn bao gồm:

- Thép cacbon có tính tôi thấp, ứng suất dư bên trong nhiều, do quá trình làm nguội khi tôi xảy ra nhanh chóng Độ “nhạy” với nhiệt cao làm giảm độ bền của thép

 Thép để gia công sau khi ủ và sau khi tôi có độ cứng bề mặt cao, tính chịu mài mòn tốt

 Thép CD70, CD70A , CD80 dùng để chế tạo những chi tiết mỏng chịu va đập Những chi tiết này không yêu cầu có độ cứng cao: như tấm trượt, chêm, chèn, chốt định vị, vòng ép Chày cối hình đơn giản, làm việc nhẹ

- Thép dụng cụ hợp kim thấp, có tính thấm tôi tốt, độ bền cao hơn so với thép cacbon

Độ nhạy và độ lớn lên của hạt khi đốt nóng thấp, ít bị biến dạng khi làm nguội

 7CrV, 9CrV, 11Cr, 17Cr: dùng để chế tạo phần làm việc của khuôn cắt, đột tạo hình với kích thước hay đường kính đến 35 mm

- Thép hợp kim thấp tôi cao:

 Thép hợp kim nhóm này có tính thấm tôi cao Điều đó cho phép chế tạo những chi tiết làm việc của khuôn dập có tiết diện lớn

Nói chung thép Cr, 9CrSi, CrWMn, CrWSiMn dùng để chế tạo khuôn dập cắt tinh, sữa tinh, vòng cắt phức tạp và đòi hỏi chính xác

- Thép hợp kim thấm tôi rất cao:

 Thép hợp kim nhóm này được chia ra: thép crôm, thép có 5÷6 % Cr, và thép hợp kim phức tạp

 Thép Cr12 không nên dùng với khuôn dập có hình dáng phức tạp hay làm việc

có đốt nóng

DUT.LRCC

 Thép Cr12m có tính chất cơ hoc tốt hơn thép Cr12

Đối với những khuôn dập làm việc với tải trong lớn (lực dập lớn, chấn động mạnh) thì tốt hơn cả là dùng thép Cr12V1 Thép Cr12V1 có tính “linh hoạt” trong gia công nhiệt luyện

Thép nhóm này dùng để chế tạo chày cối của khuôn dập vuốt, uốn thành hình, ép chảy có hình dáng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao

 Thép 7CrMn, 2WMo, dùng để chế tạo khuôn cắt, đột, tải trọng lớn, hình dáng phức tạp

 BK25, BK30 chế tạo khuôn dập tách (khuôn xấu) đòi hỏi độ bền cao Khuôn có tiết diện nguy hiểm, kém bền do hình dáng đặc biệt của chi tiết dập, khuôn thành hình, khuôn chồn, và ép chảy

 Tóm lại: Đối với máy này thì vật liệu làm khuôn được làm từ vật liệu thép Y8A, nhiệt luyện đến độ cứng HRC = 58÷ 62 (Theo tiêu chuẩn Nga)

(Theo tiêu chuẩn của Nga Y8A có nghĩa là:

Y: Thép dụng cụ

8: Thành phần cácbon trong thép là 0,8%

A: Ký hiệu thép chất lượng cao

Ta có thể sử dụng máy phay CNC để gia công các loại khuôn ép, ta chế tạo các loại

đồ gá chuyên dùng để gá các loại khuôn ép trên bàn máy

Đây là phương pháp gia công đạt độ chính xác cao

DUT.LRCC

Chương 2 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY VÀ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC

2.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý của máy

2.1.1 Mục đích và nội dung của công việc thiết kế sơ đồ nguyên lý

Thiết kế nguyên lý máy là nghiên cứu vấn đề chuyển động và điều khiển chuyển động của cơ cấu máy và máy Ba vấn đề chung của các loại cơ cấu máy và máy mà

nguyên lý máy nghiên cứu là vấn đề về cấu trúc, động học và động lực học

Ba vấn đề nêu trên được nghiên cứu dưới dạng hai bài toán: bài toán phân tích và

bài toán tổng hợp

Bài toán phân tích cấu trúc: Nhằm nghiên cứu các nguyên tắc cấu trúc của cơ

cấu và khả năng chuyển động của cơ cấu tuỳ theo cấu trúc của nó

Bài toán phân tích động học nhằm xác định chuyển động của các khâu trong cơ

cấu, khi không xét đến ảnh hưởng của các lực mà chỉ căn cứ vào quan hệ hình học của các khâu

Bài toán phân tích động lực học nhằm xác định lực tác dụng lên các khâu của cơ

cấu và quan hệ giữa các lực này với chuyển động của cơ cấu

Việc hình thành được sơ đồ nguyên lý sẽ giúp ta có cái nhìn tổng quan về các chuyển động chính của các khâu trong cơ cấu máy và máy

2.1.2 Các yêu cầu khi lựa chọn máy

Các thông số kỹ thuật cơ bản dùng để chọn máy là: lực, công suất, trị số bước, chiều cao kín và kích thước của bàn máy

Khi chọn máy cần chú ý những yêu cầu sau:

 Lực của máy cần phải lớn hơn lực đột ,dập yêu cầu:

Pm ≥ (1,25÷1,3) P (2-1)

Trong đó:

Pm - Lực danh nghĩa của máy (kG)

P - Lực cần thiết cho nguyên công (kG)

 Kiểu máy: Hành trình và tốc độ của máy cần phải phù hợp với yêu cầu công nghệ thực hiện

DUT.LRCC

Đối với những nguyên công làm việc với hành trình lớn thì lực ở điểm bắt đầu sẽ nhỏ hơn nhiều so với lực danh nghĩa nên phải chọn lực danh nghĩa lớn, có trường hợp phải lớn gấp 2 lần lực tính toán

Chọn máy theo độ lớn của hành trình có ý nghĩa rất quan trọng trong việc cân đối hơn hành trình lớn

 Chiều cao kín của máy:

Chiều cao kín của máy là yếu tố rất quan trọng khi thiết kế máy và khuôn Chiều cao kín của máy (khoảng cách từ mặt bàn máy đến mặt dưới của đầu trượt) và khuôn phải phù hợp với bất đẳng thức:

H – 5mm ≥ Hk ≥ H2 + 10mm (2-2) Hoặc có thể theo điều kiện:

H - 3

2

M ≤ H – (0,1÷ 0,3) M (2-3) Trong đó:

H - Chiều cao lớn nhất của máy (mm)

H2 - Chiều cao kín nhỏ nhất của máy (mm)

M - Khoảng cách điều chỉnh của đầu trượt (mm)

2.1.3 Phân tích và lựa chọn phương án động học

Để tạo ra sản phẩm từ máy thì ta có nhiều phương án Nhưng với phương án nào phù hợp với yêu cầu làm việc của máy có hiệu quả và năng suất cao mới tối ưu Để tìm

ra một phương án tối ưu, thì yêu cầu phải phân tích các phương án và tìm ra đặc điểm của chúng

a) Máy ép trục khuỷu

Máy nhấn có sử dụng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền Máy nhấn trục khuỷu có lực ép từ 200 tấn đến 10000 tấn

DUT.LRCC

 Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy ép trục khủy

Trong đó:

2 Bánh đai nhỏ 10 Cơ cấu phanh hãm

3 Bộ truyền đai 11 Rãnh trượt

4 Bánh đai lớn 12 Đầu trượt

DUT.LRCC

 Ưu và nhược điểm

+ Chưa có tính tự động hóa cao

+ Tốc độ không đều, lực quán tính sinh ra trong quá trình chuyển động của đầu trượt lớn

1 Động cơ điện 8 Trục truyền

2 Bộ truyền đai 9 Thanh truyền

 Nguyên lý hoạt động

Khi mở máy, động cơ điện (1) và bánh đai (2) cùng quay truyền chuyển động quay cho bánh đai chạy lồng không qua bộ truyền đai (3) Lúc này bánh đà và ly hợp quay tự do trên trục lệch tâm, khi đó ta nhấn bàn đạp (11), ly hợp (4) đóng, trục lệch tâm (5) quay, thông qua bạc lệch tâm (6) và thanh truyền (8) làm cho đầu trượt chuyển động lên, xuống tạo ra lực ép nhả thực hiện mỗi chu trình làm việc

- Ưu điểm:

+ Bền, chắc chắn, tạo lực ép riêng lớn + Dễ thiết kế, chế tạo, giá thành rẻ + Bàn máy có thể điều chỉnh + Dễ sử dụng

- Nhược điểm:

+ Lực ép nhỏ, từ 20 đến 2500 KN + Khi ép gây ra rung động lớn, kém chính xác + Chưa có tính tự động hóa cao

- Ưu điểm:

+ Máy ép ma sát có chuyển động đầu trượt êm, tốc độ ép không lớn nên kim loại biến dạng từ từ và triệt để hơn, hành trình làm việc điều chỉnh trong phạm vi khá rộng

+ Đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẽ

- Nhược điểm:

+ Năng suất không cao + Lực ép tạo được không lớn + Chưa có tính tự động hóa cao

+ Chưa có tính tự động hóa cao

DUT.LRCC

5 Van phân phối 13 Bể dầu

6 Van cản 14 Van tràn,van an toàn

7 Thiết bị làm mát 15.Bơm piston hướng trục

8 Bơm nước 16.Đồng hồ đo áp suất

17.Van tiết lưu

b) Nguyên lý hoạt động

Chất lỏng (khoáng dầu) từ bồn chứa (13), được truyền đến piston xylanh (3-4) nhờ bơm cao áp (15), tùy theo vật liệu và cường độ của thép mà bơm cao áp có áp suất tương ứng Khi tác động vào tay gạt (van phân phối 5) sẽ làm dịch chuyển piston Piston được nâng hạ nhờ áp lực dầu tạo ra ở khoang trên và khoang dưới của xylanh, sinh ra lực ép tại đỉnh piston, trên đỉnh piston có lắp một cơ cấu ép gọi là chày chày có

DUT.LRCC

R và biên dạng tương đương với R và biween dạng mà sản phẩm cần thiết phải chế tạo, chày này được thay đổi cho phù hợp với sản phẩm Khi hệ thống thủy lực áp suất chất lỏng trong hệ vượt quá mức điều chỉnh trị số quy định thì van tràn,van an toàn (14) tự mở ra để dầu về bể Khi dầu về bể có van cản (6) tạo nên sức cản trong hệ thống thủy lực, tạo nên một áp suất nhất định ở đường ra làm cho dòng chất lỏng trong

hệ thống không bị gián đoạn, do đó xilanh và động cơ thủy lực làm việc êm, không bị

va đập khi hệ thống khởi động Dầu hệ thống được làm mát bởi bộ làm mát bằng nước

+ Khó xảy ra quá tải + Lực tác dụng làm vật liệu biến dạng êm và từ từ + Tốc độ chuyển động của chày mang khuôn ép cố định và có thể điều chỉnh được, có thể thay đổi được chiều dài hành trình

+ Làm việc ít có tiếng ồn + Khả năng tự động hóa cao + Dễ bố trí cơ cấu ép theo các phương án khác nhau + Năng suất hiệu quả cao

Hiện nay, máy thủy lực được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau Với hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo được yêu cầu về chất lượng sản phẩm Do đó, ta chọn máy thủy lực là phương án tốt nhất

DUT.LRCC

2.1.4 Đặc tính động học của máy

Nguyên lý hoạt động

Máy ép thủy lực hoạt động theo tác dụng tỉnh, được truyền động bởi dầu thủy lực

có áp suất cao, theo nguyên lý định luật pascal

Nếu đặt một lực P1 vào đáy piston thì nó tạo ra một áp suất p =

- Nguyên lý hoạt động của máy ép:

Chất lỏng (dầu) từ bồn chứa được truyền đến piston-xylanh nhờ bơm cao áp, tùy theo vật liệu và cường độ của thép mà bơm cao áp có áp suất tương thích Khi tác dụng vào tay gạt (van phân phối) sẽ làm dịch chuyển piston Piston được nâng hạ nhờ áp lực dầu áp lực khoang trên và khoang dưới xilanh sinh ra lực ép tại đỉnh piston Trên đỉnh piston có gắn một cơ cấu chày đột , bán kính R và biên dạng tương đương với biên dạng sản phẩm

Sơ đồ nguyên lý:

Hình2.5: Nguyên lý làm việc của máy ép thủy lực

DUT.LRCC

5 Van phân phối 13 Bể dầu

6 Van cản 14 Van tràn,van an toàn

7 Thiết bị làm mát 15.Bơm piston hướng trục

8 Bơm nước 16.Đồng hồ đo áp suất

17.Van tiết lưu 2.2 Thiết kế sơ đồ hệ thống thủy lực của máy

2.2.1 Khả năng và hiệu quả của hệ thống thuỷ lực trong điều khiển máy

Để thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá nền kinh tế Việt Nam trong tương

lai tới thì trình độ công nghệ của sản xuất phải được đánh giá bằng chỉ tiêu công nghệ

tiên tiến và tự động hoá Điều đó được thể hiện qua trang thiết bị, máy móc, công cụ

và kỹ thuật điều khiển nó để tự động hoá quá trình sản xuất

Với mức độ tự động hoá của thiết bị, chất lượng chế tạo cao, mà cụ thể là do độ

chính xác cao, độ tin cậy lớn… thì các máy và cụm kết cấu được dùng là: Truyền động

cơ khí - thuỷ lực - khí nén - điện Các thông tin truyền dưới dạng năng lượng đó phải

là tín hiệu tương tự, nhị phân và tín hiệu số, được xử lí với vận tốc nhanh

Điều khiển bằng hệ thống thuỷ lực hoàn toàn đáp ứng được những yêu cầu đã

nêu trên mặc dù nó còn những hạn chế nhất định

Ưu điểm:

- Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt

động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng)

- Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hoá theo điều

kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn)

- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau

- Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao

- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có

thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như trong cơ khí và điện)

- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu

chấp hành

- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn

- Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch

DUT.LRCC

- Tự động hoá đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần tử tiêu chuẩn hoá

Nhược điểm:

- Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng

- Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chất lỏng

và tính đàn hồi của đường ống dẫn

- Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm việc thay đổi do

độ nhớt của chất lỏng thay đổi

2.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án kết cấu

a) Phương án thân máy

* Thân kín

Hình 2.6: phương án bố trí thân kín

-Đảm bảo độ cững vững của thân máy

-Thuận lợi cho việc thao tác khi sử dụng máy

-Chịu được tải trọng lớn, độ ổn định của máy cao

Kết cấu của máy lớn

DUT.LRCC

- Khó khăn cho việc thao tác máy

- không gian làm việc của máy hẹp

Kết luận: để đảm bảo độ cứng vững của máy khi làm việc cũng như thuận tiện trong

quá máy hoạt động ta chọn phương án thân khín

b) Phương án xylanh

* Sử dụng một xylanh

Hình 2.8: phương án bố trí một xylanh

DUT.LRCC

 Ưu điểm

- Kết cấu đơn giản, vận hành máy dễ

- Giảm được chi phí

-Hệ thống điều khiển máy phức tạp

Kết luận: để đảm bảo được kết cấu máy đơn giản và vận hành máy dễ dàng cũng như

giảm được chi phí tối đa ta chọn phương án sữ dụng một xilanh

2.2.3 Các phương pháp điều khiển thuỷ lực

Trong hệ thống điều khiển thuỷ lực người ta thường sử dụng 3 phương pháp sau:

a Điều khiển vị trí (tịnh tiến hoặc quay)

b Điều khiển vận tốc (tịnh tiến hoặc quay)

c Điều khiển tải trọng (lực, mômen xoắn hay áp suất)

Tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng của thiết bị mà có thể thực hiện một, hai hoặc cả

Khi điều khiển vị trí người ta thường sử dụng loại van trượt

Van trượt điều khiển thường sử dụng loại ba vị trí: trái, phải và trung gian Ứng với ba vị trí điều khiển của van thì xi lanh (hoặc động cơ dầu) chuyển động theo chiều thuận, đảo chiều hoặc dừng

Các loại van thường sử dụng để điều khiển vị trí: van solenoid, van tỉ lệ, van servo…

b) Điều khiển vận tốc

Để điều khiển tốc độ chuyển động tịnh tiến của pittông – xilanh thuỷ lực hoặc chuyển động quay của động cơ dầu ta thay đổi lưu lượng dầu cung cấp Hiện nay có các phương pháp thay đổi lưu lượng như sau:

- Thay đổi lưu lượng cung cấp của bơm dầu, tức là sử dụng các loại bơm điều chỉnh

DUT.LRCC

v

v

- Thay đổi lưu lượng bằng tiết lưu (lỗ tiết lưu hoặc van điều khiển)

Tuy nhiên thay đổi lưu lượng bằng tiết lưu có năng lượng tiêu tốn thấp, kết cấu gọn, giá thành hợp lí… nên phù hợp với các mạch điều khiển tốc độ

Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lí về điều khiển tốc độ bằng các lỗ tiết lưu

c) Điều khiển tải trọng

Để điều khiển lực đối với chuyển động tịnh tiến hoặc điều khiển mômen xoắn đối với chuyển động quay người ta thay đổi áp suất làm việc của hệ thống Trong mạch điều khiển kín, cảm biến sử dụng là cảm biến lực hoặc cảm biến mômen Tuy nhiên trong đa số thiết bị hiện nay người ta sử dụng cảm biến áp suất mà vẫn đảm bảo được

độ chính xác cần thiết

Hình thức điều khiển áp suất bằng van tràn, van giảm áp là theo hệ hở, độ chính xác thấp có ảnh hưởng bởi các yếu tố liên quan đến điều kiện làm việc như: độ nhớt, lưu lượng hay tải trọng thay đổi Nên nếu đòi hỏi độ chính xác cao hơn người ta sử dụng mạch điều khiển kín Tín hiệu phản hồi của cảm biến áp suất đưa về bộ khuếch đại của van nhằm so sánh và xử lý nhằm ổn định áp suất theo yêu cầu của tải trọng Hiện nay van tỷ lệ hiệu suất cao phù hợp với mạch điều khiển áp suất nên nó được sử dụng rộng rãi

2.3 Lựa chọn các phần tử thủy lực

2.3.1 Bơm dầu

Bơm dầu là cơ cấu biến đổi năng lượng dùng để biến cơ năng thành động năng

và thế năng (dưới dạng áp suất) của dầu Trong hệ thống dầu ép chỉ dùng loại bơm thể tích tức là loại bơm chỉ thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc Khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu

kỳ hút và khi thể tích giảm, bơm đẩy dầu ra, thực hiện chu kỳ nén Nếu trên đường dầu

bị đẩy ra ta đặt một vật cản, dầu bị chặn sẽ tạo nên một áp suất nhất định phụ thuộc

vào độ lớn của sức cản và kết cấu của bơm

Với yêu cầu của máy thiết kế, dựa vào áp suất làm việc lớn nhất ta chọn bơm bánh răng

Q

Q

DUT.LRCC

Bơm bánh răng ăn khớp ngoài là loại bơm được sữ dụng rộng rãi nhất vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Bơm thường được dùng ở những hệ thống có áp suất ở mức trung bình Áp suất của bơm bánh răng hiện nay từ 10-200 bar (phụ thuộc vào độ chính xác chế tạo)

Bơm bánh răng gồm có: loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài và loại bơm bánh răng ăn khớp trong

Loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài được sữ dụng rộng rãi hơn vì chế tạo dễ dàng hơn, giá thành rẽ hơn,nhưng lại gây tiếng ồn, kết cấu cồng kềnh, Loại bơm bánh răng

ăn khớp trong thì có kết cấu nhỏ gọn, làm việc êm, ít gây iếng ông nhưng giá thành lại cao hơn loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Với áp suất sơ bộ 180 bar đã chọn để tính xilanh, và những tính năng cũng như hạn chế của hai loại bơm trên Ta nên chọn bơm bánh răng ăn khớp ngoài cho hệ thống thủy lực này

2.3.3 Van tràn và van an toàn

Nhiệm vụ: Van tràn và van an toàn dùng để hạn chế việc tăng áp suất chất lỏng trong hệ thống thủy lực vượt quá trị số quy định Van tràn làm việc thường xuyên, còn van an toàn làm việc khi quá tải

Hình 2-12: Ký hiệu van tràn và van an toàn:

2.3.4 Van phân phối (van đảo chiều)

Nhiêm vụ :

Van đảo chiều dùng để đóng, mở các ống dẫn để khởi động các cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để đảo chiều các chuyển động của cơ cấu chấp hành (xilanh thủy lực hay động cơ thủy lực)

Các khái niệm:

DUT.LRCC

 Số cửa: là lỗ để dẫn dầu vào hay ra Số cửa của van đảo chiều thường là 2, 3 và 4, 5 Trong những trường hợp đặc biệt số cửa có thể nhiều hơn

 Số vị trí: là số định vị con trượt của van Thông thường có 2 hoặc 3 vị trí Trong những trường hợp đặc biệt số vị trí có thể nhiều hơn

2.3.5 Thiết bị làm nguội dầu

Trong những hệ thống thủy lực có chế độ làm việc cao, sinh nhiệt nhiều, cũng như ở những hệ thống có yêu cầu đặc biệt phải ổn định nhiệt độ của dầu thì cần thiết phải dùng thiết bị làm nguội Nếu có thiết bị làm nguội, lượng dầu cần thiết củng như kích thước bể dầu có thể giảm một mức đáng kể Điều náy có ý nghĩa lớn đối với việc thiết kế đường dây tự động có nhiều thiết bị thủy lực Thiết bị làm nguội có thể đặt trong bể dầu hoặc bên cạnh bể dầu để lấy nhiệt từ dầu đưa ra ngoài làm nguội bằng nước hoặc bằng không khí Do đó trong hệ thống thủy lực thường dùng hai loại thiết bị làm nguội đó là: thiết bị làm nguội bằng nước và thiết bị làm nguội bằng không khí

Nó gồm có thân (1) và bên trong nó được đặt bộ trao đổi nhiệt kiểu xoắn ruột gà bằng đồng (2) Dầu từ van tràn của bơm cao áp được đưa vào cửa (a) của bộ trao đổi nhiệt, đi qua toàn bộ óng xoắn, về cửa (b) rồi ra bể dầu Nước làm nguội từ ngoài được dẫn qua cửa (c), qua ống (3) và qua cửa (d) đi ra ngoài

Hình 2-13 Kết cấu của thiết bị làm nguội bằng nước

 Lọc thô đặt ở đường ống hút của bơm dầu

 Lọc tinh đặt ở đường ống đẩy của bơm dầu

a

b c