Khảo sát hệ thống động lực trên xe đào bánh lốp hitachi zx160w xây dựng mô hình bảng điều khiển

Nội dung đề tài gồm Giới thiệu chung Tổng quan về xe đào bánh lốp Hitachi ZX160W Khảo sát hệ thống động lực trên xe đào bánh lốp ZX160W Xây dựng mô hình điều khiển cho hệ thống động lực Kết luận Nội dung đề tài gồm Giới thiệu chung Tổng quan về xe đào bánh lốp Hitachi ZX160W Khảo sát hệ thống động lực trên xe đào bánh lốp ZX160W Xây dựng mô hình điều khiển cho hệ thống động lực Kết luận luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC XE ĐÀO BÁNH LỐP

HITACHI ZX160W – XÂY DỰNG MÔ HÌNH

BẰNG ĐIỀU KHIỂN

Sinh viên thực hiện: LÊ QUANG HÀI

Đà Nẵng – Năm 2019

Trang 3

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Lê Quang Hài Số thẻ sinh viên: 103140083

Lớp: 14C4B Khoa: Cơ Khí Giao Thông Ngành: Kĩ Thuật Cơ Khí

1 Tên đề tài đồ án:

Khảo sát hệ thống động lực trên xe đào bánh lốp Hitachi ZX160W – Xây dựng mô

hình bảng điều khiển

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:

Được lấy từ tài liệu đào tạo hãng HITACHI

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

1 Giới thiệu chung

2 Tổng quan về xe đào bánh lốp HITACHI

3 Khảo sát hệ thống động lực trên xe đào bánh lốp ZX160W

4 Xây dựng mô hình bảng điều khiển

5 Kết luận

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

1/ Bản vẽ tổng thể xe (A3)

2/ Sơ đồ cấu tạo hệ thống di chuyển(A3)

3/ Sơ đồ cấu tạo hệ thống quay toa(A3)

4/ Sơ đồ nguyên lý mạch thủy lực điều khiển đĩa nghiên bơm chính (A3)

5/ Sơ đồ nguyên lý mạch thủy lực hệ thống động lực(A3)

6/ Sơ đồ khối điều khiển hệ thống thủy lực (A3)

7/ Sơ đồ nguyên lý mạch điện bảng điều khiển (A3)

6 Họ tên người hướng dẫn: Ths.DƯƠNG ĐÌNH NGHĨA

Trưởng phòng DVKT : NGUYỄN KIÊN CƯỜNG

Trang 4

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25/02/2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: 09/06/2019

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 05 năm 2019

Trưởng Bộ môn Ô tô và Máy Động Lực Người hướng dẫn

GS.TS DƯƠNG VIỆT DŨNG Ths DƯƠNG ĐÌNH NGHĨA

Trưởng Phòng DVKT NGUYỄN KIÊN CƯỜNG

Trang 5

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin cảm ơn đến thầy Dương Đình Nghĩa và anh em kĩ thuật trong Công ty Cổ Phần Tồng Công Ty Vĩnh Phú, đặc biệt là Trưởng Phòng Dịch Vụ Kĩ Thuật Nguyễn Kiên Cường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành đồ án

tốt nghiệp Cảm ơn sự động viên và giúp đở tận tình từ gia đình và bạn bè

Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, em đã phấn đấu và nỗ lực hết mình

để hoàn thành đồ án tốt nghiệp và kết quả là em đã gặt hái được rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như kĩ năng tìm kiếm tài liệu, song thời gian và kiến thức còn hạn chế nên còn nhiều thiếu sót mong quý thầy cô và bạn đọc đóng góp để hoàn thiện hơn

đồ án tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn !

Đà Nẵng, ngày 21 tháng 05 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Trang 6

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đề tài riêng của em, đề tài không trùng lặp với bất kỳ đề tài

đồ án tốt nghiệp nào trước đây Các thông tin, số liệu được sử dụng và tính toán đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định

Sinh viên thực hiện

LÊ QUANG HÀI

Trang 7

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ v

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.1 Sơ lượt về tập đoàn HITACHI 2

1.2 Các dòng xe đào HITACHI một gầu nghịch 4

1.2.1. Xe đào HITACHI một gầu nghịch bánh xích 4

1.2.2. Xe đào HITACHI một gầu nghịch bánh lốp 5

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ XE ĐÀO BÁNH LỐP HITACHI ZX160W 6

2.1 Sơ đồ tổng thể 6

2.2 Các thông số cơ bản 6

2.2.1. Thông số làm việc của xe 7

2.2.2. Thông số cơ bản về động cơ 8

2.3 Giới thiệu chung xe đào HITACHI ZX160W 8

2.3.1. Bộ phận khung gầm 8

2.3.2. Bộ phận thân máy 11

2.3.3. Bộ phận cơ cấu chấp hành 19

Chương 3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TRÊN XE ĐÀO BÁNH LỐP ZX160W 20

3.1 Hệ thống di chuyển 21

3.1.1 Bơm chính 21

3.1.1.1. Cấu tạo bơm cụm bơm chính 21

3.1.1.2. Nguyên lý điều chỉnh lưu lượng của bơm 21

3.1.2 Động cơ thủy lực – Hộp số di chuyển 32

3.1.2.1. Hộp số 33

Trang 8

3.1.2.2. Bộ phận di chuyển 39

3.1.3 Tính toán các thông số cơ bản của động cơ di chuyển dựa theo điều kiện thực tế 47

3.1.3.1. Thông số đầu vào 47

3.1.3.2 Tính toán các thông số cơ bản cho động cơ di chuyển 47

3.2 Hệ thống quay toa 50

3.2.1.Động cơ quay toa 50

3.2.2.Hộp giảm tốc 52

3.2.3.Khối van 53

3.2.4 Tính toán các thông số cơ bản của động cơ quay toa dựa vào điều kiện thực tế 53

3.2.4.1. Thông số đầu vào 53

3.2.4.2. Tính toán các thông số cơ bản của động cơ quay toa 54

Chương 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH BẢNG ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC 56

4.1 Cở sở lý thuyết 56

4.1.1. Điều khiển đĩa nghiên cụm bơm chính 57

4.1.2. Điều khiển hệ thống di chuyển 58

4.1.3. Xây dựng lưu đồ thuật toán cho mô hình 60

4.2. Xây dựng mạch điện điều khiển hệ thống động lực 61

4.2.1. Sơ đồ mạch điện cho hệ thống động lực 61

4.2.2. Xây dựng chương trình điều khiển trên phần mềm Arduino 62

4.3 Xây dựng mô hình 63

4.3.1. Các thiết bị điện tử được sử dụng trong mô hình 63

4.3.2. Mô hình được xây dựng trên phần mềm Proteus 64

KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

Trang 9

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Động cơ DC đầu tiên của thế giới 2

Hình 1 2 Tế bào điện phân thủy lực (1931) 2

Hình 1 3 Động cơ DC lớn nhất thế giới ( 1933) 2

Hình 1 4 Bơm ly tâm lớn nhất thế giới (2011) 2

Hình 1 5 ATM thế hệ đầu tiên ( 1979) 3

Hình 1 6 Robot EMIEW (2007) 3

Hình 1 7 Xe xúc lật HITACHI 4

Hình 1 8 Xe tải tự đỗ HITACHI 4

Hình 1 9 Xe đào HITACHI 4

Hình 1 10 Dòng xe khác 4

Hình 1 11 Xe đào bánh xích 1 gầu nghịch HITACHI 4

Hình 1 12 Xe đào bánh lốp 1 gầu nghịch HITACHI 5

Hình 2 1 Sơ đồ tổng thể xe đào bánh lốp HIATCHI ZX160W 6

Hình 2 2 Khả năng làm việc của xe 7

Hình 2 3 Các bộ phận của khung gầm 9

Hình 2 4 Các bộ phận của khung gầm 9

Hình 2 5 Bộ phận di chuyển 10

Hình 2 6 Cấu tạo của phần thân máy 11

Hình 2 7 Bơm thủy lực 12

Hình 2 8 Bộ phận quay toa 13

Hình 2 9 Van tín hiệu điều khiển 14

Hình 2 10 Van điều khiển chính 15

Hình 2 11 Van điều khiển phụ 15

Hình 2 12 Khối 4 van solenoid 16

Hình 2 13 Khối 3 van solenoid 17

Hình 2 14 Van giảm sốc 17

Hình 2 15 Van nạp 18

Hình 2 16 Van điều khiển hộp số 18

Trang 10

Hình 2 17 Cơ cấu chấp hành 19

Hình 3 1 Cấu tạo cụm bơm chính 21

Hình 3 2 Cấu tạo bơm chính 22

Hình 3 3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển 22

Hình 3 4 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ điều khiển 23

Hình 3 5 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Pi- Q 24

Hình 3 7 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Pi- Q 25

Hình 3 8 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa P –Q 25

Hình 3 14 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa Pi –Q 31

Hình 3 17 Các thành phần của bộ phận di chuyển 32

Hình 3 18 Cấu tạo hộp số di chuyển 33

Hình 3 19 Cấu tạo hộp số di chuyển 34

Hình 3 20 Sơ đồ nguyên lý quá trình chuyển số thấp 34

Hình 3 21 Sơ đồ nguyên lý quá trình chuyển sang số cao 35

Hình 3 22 Sơ đồ nguyên lý của chế độ phanh 35

Hình 3 23 Sơ đồ nguyên lý của chế độ chống tự động gài số 36

Hình 3 24 Sơ đồ nguyên lý của của chức năng giảm sốc 37

Hình 3 25 Sơ đồ nguyên lý của của chức năng giảm sốc 38

Hình 3 26 Vị trí cần khóa trên hộp số 38

Hình 3 27 Vị trí khớp nối trong hộp số 39

Hình 3 28 Các bộ phận của động cơ di chuyển 40

Trang 11

Hình 3 30 Cấu tạo động cơ thủy lực 41

Hình 3 31 Cấu tạo bộ điều khiển 42

Hình 3 32 Sơ đồ nguyên lý điều khiển bộ điều khiển 42

Hình 3 35 Sơ đồ nguyên lý hoạt động van giảm áp và van cân bằng 45

Hình 3 36 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của van điều khiển hộp số 46

Hình 3 37 Sơ đồ tính các thông số của động cơ 48

Hình 3 38 Cấu tạo hệ thống quay toa 50

Hình 3 39 Cấu tạo động cơ quay toa 51

Hình 3 40 Cấu tạo cơ cấu phanh 51

Hình 3 41 Sơ đồ nguyên lý hộp giảm tốc 52

Hình 3 42 Sơ đồ nguyên lý khối van của hệ thống quay toa 53

Hình 4 1 Mạch thủy lực hệ thông động lực 56

Hình 4 2 Sơ đồ khối điều khiển đĩa nghiên qua áp suất Pi 57

Hình 4 3 Sơ đồ khối điều khiển đĩa nghiên qua áp suất Pc 57

Hình 4 4 Sơ đồ khối điều khiển đĩa nghiên qua áp suất điều khiển Pf 58

Hình 4 5 Sơ đồ khối điều khiển đĩa nghiên động cơ di chuyển 58

Hình 4 6 Sơ đồ khối điều khiển chiều quay động cơ di chuyển 59

Hình 4 7 Sơ đồ khối điều khiển hộp số 59

Hình 4 8 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống động lực 60

Hình 4 9 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống động lực 60

Hình 4 10 Sơ đồ mạch điện điều khiển bảng điện tử cho hệ thống động lực 61

Hình 4 11 Chương trình điều khiển trên phần mềm Arduino 62

Hình 4 12 Bộ xử lý trung tâm arduino 63

Hình 4 13 Các linh kiện được sử dụng trong mô hình 63

Hình 4 14 Mô hình bảng điều khiển cho hệ thống động lực được xây dựng trên phần mềm Proteus 64

Trang 12

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1 1 Một số dòng xe thông dụng 5

Bảng 1 2 Một số dòng xe thông dụng 5

Bảng 2 1 Bảng thông số kích thước của xe 6

Bảng 2 2 Thông số làm việc của xe 7

Bảng 2 3 Thông số cơ bản về động cơ 8

Bảng 3 1 Bảng thông số đầu vào của động cơ di chuyển 47

Bảng 3 2 Bảng chọn m theo z 49

Bảng 3 3 Bảng thông số đầu vào của động cơ quay toa 53

Trang 13

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển chung của đất nước, cơ sở hạ tầng cho ngành giao thông vận tải nói riêng và trên tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội nói chung đang phát triển rộng khắp Để phục vụ cho lĩnh vực này, máy công trình là một trong những công cụ chủ lực, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng các công trình Hơn thế, khoa học công nghệ của thế giới đã và đang phát triển mạnh, đặc biệt là điều khiển tự động bằng thủy lực, khí nén, điện cũng như điện tử Trên các máy công trình ngày nay cũng được hiện đại hóa không chỉ với hệ điều khiển mà cả hệ truyền lực, hầu như tất cả chức năng điều khiển và truyền động đều bằng thủy lực Đề tài đồ án tốt nghiệp em chọn cũng theo xu hướng này, tên đề tài là “Khảo sát hệ thống động lực trên xe đào bánh xích HITACHI ZX160W- Xây dựng mô hình bảng điều khiển” Đề tài này sẽ giúp em củng cố thêm những kiến thức đã học, nâng cao và hiểu sâu hơn về khả năng ứng dụng của truyền động thủy lực trên tất cả các lĩnh vực Đặc biệt trong lĩnh vực máy công trình, truyền động thủy lực đã thay thế các truyền động cơ khí cổ điển

Trang 14

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Sơ lượt về tập đoàn HITACHI

Tập đoàn HITACHI là một trong những tập đoàn lớn nhất của thế giới với hơn 100 năm xây dựng và phát triển Được thành lập từ năm 1910 với :

• Sứ mệnh : đóng góp cho xã hội với các sản phẩm và kĩ thuật vượt trội

• Tầm nhìn : Giải quyết các vấn đề, thách thức của xã hội bằng tài năng và kinh nghiệm của đội ngủ đã được kiểm chứng trên trường quốc tế

• Văn hóa : hòa hợp, thân thiện, tinh thần tiên phong

Lịch sử phát triển

❖ 1910 – 2011 : Giai đoạn phát triển về kĩ thuật vận hành

Một số sản phẩm trong giai đoạn này là :

Trang 15

❖ 1960 – 2015 : Giai đoạn phát triển về công nghệ thông tin

Một số sản phẩm trong giai đoạn này là :

❖ 2010 – đến nay : Phát triển công nghệ Iot

- Mạng lưới hoạt động và các sản phẩm của tập đoàn HITACHI

Châu Âu : Đường sắt , máy xây dựng…

Châu Á : thang máy và thang cuốn

Trung Quốc : thang máy, thang cuốn , sản phẩm tự hành , máy xây dựng …

Bắc Mỹ : đường sắt , trang thiết bị công nghiệp , sản phẩm IT , máy xây dựng

- Sản phẩm máy xây dựng của tập đoàn HITACHI

Hơn 10 năm chuyên môn về kĩ thuật máy xây dựng, HITACHI đã đưa ra các giải pháp nhắm đến những nhu cầu lớn về xây dựng , phá hủy cấu trúc , nhằm đáp ứng nhu cầu đó, tập đoàn HITACHI đã phát triển các sản phẩm như

Hình 1 6 Robot EMIEW (2007) Hình 1 5 ATM thế hệ

đầu tiên ( 1979)

Trang 16

1.2 Các dòng xe đào HITACHI một gầu nghịch

1.2.1 Xe đào HITACHI một gầu nghịch bánh xích

Trang 17

Zaxis 200 LC Zaxis 210 LC Zaxis 250 LC

Xe đào bánh lốp được sử dụng rất rộng lớn trong các công trình như : xử lý vật liệu ,

xử lý rác thải, nâng, mang tải đến xe tải…

Trang 18

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ XE ĐÀO BÁNH LỐP HITACHI ZX160W

2.1 Sơ đồ tổng thể

2.2 Các thông số cơ bản

Thông số kích thước cơ bản của xe

J Khoảng cách trục đến tâm quay toa 1000

K Chiều rộng cơ sở xe phía trước 1915

R Khoảng cách trục sau đến đối trọng 1030

Trang 19

2.2.1 Thông số làm việc của xe

A Chiều dài đạt được lớn nhất khi đào 9000

C Chiều cao với tới lớn nhất ( ra gầu) 9090

D Chiều cao với tới lớn nhất ( vào gầu) 6350

F Chiều dài xe đạt được lớn nhất khi di chuyển 8790

Bảng 2 2 Thông số làm việc của xe Hình 2 2 Khả năng làm việc của xe

Trang 20

2.2.2 Thông số cơ bản về động cơ

Bảng 2 3 Thông số cơ bản về động cơ

2.3 Giới thiệu chung xe đào HITACHI ZX160W

Xe đào bánh xích một gầu nghịch HITACHI ZX160W được chia thành 3 bộ phận

Cấu tạo phần khung gầm bao gồm các bộ phận như sau :

❖ Xy lanh lam, trục sau, van solenoid, xy lanh khóa trục, trục trước, xy lanh chân chống, hộp số, động cơ thủy lực

❖ Ngoài ra còn có các bộ phận khác như :

• Bạc đạn quay toa

• Bộ chia thủy lực

Trang 21

1- Xy lanh lam, 2- Trục sau, 3- Van solenoid, 4 - Xy lanh khóa trục 5- Trục trước, 6- Xy lanh chân chống, 7- Hộp số, 8- Động cơ thủy lực

- Cấu tạo bạc đạn quay toa

Bạc đạn quay toa gồm các bộ phận như vòng ngoài , vòng trong , gối tựa

1- Vòng ngoài, 2- Sin , 3- Vòng trong, 4- Sin, 5- Gối tựa, 6- Bi tựa

Hình 2 3 Các bộ phận của khung gầm

Hình 2 4 Các bộ phận của bạc đạn quay toa

Trang 22

- Bộ chia thủy lực

Bộ chia thủy lực để chia dầu cao áp từ bơm thủy lực đến các vị trí như động cơ thủy lực, xy lanh chân chống vá xy lanh lam

- Bộ phận di chuyển

Bộ phận di chuyển bao gồm động cơ thủy lực, hộp số, trục cát- đăng

• Đông cơ thủy lực là loại động cơ piston đĩa nghiên

1- Hộp số , 2- Động cơ thủy lực, 3- Cảm biến áp suất hồi, 4- Cảm biến tốc độ động

cơ Hình 2 5 Bộ phận di chuyển

Trang 23

28- Bộ nạp, 29 - Khóa an toàn Hình 2 6 Cấu tạo của phần thân máy

Trang 24

- Bộ bơm thủy lực

Bộ bơm thủy lực bao gồm

+ Hai bơm chính nối tiếp, đây là loại bơm piston đĩa nghiên thay đổi được

+ Bơm điều khiển - loại bơm bánh răng

+ Bơm lái - loại bơm bánh răng

1- Cảm biến số vòng quay, 2- Bơm điều khiển, 3- Van solenoid điều khiển đĩa

nghiên, 4- Bơm lái, 5,6,7,8- Cảm biến áp suất, 9- Bơm chính 1,

10- Bơm chính 2

- Bộ phận quay toa

Bộ phận quay toa bao gồm :

➢ Khối van : ngăn chặn hiên tượng xâm thực xảy ra trong mạch thủy lực trong quá trình vận hành

➢ Động cơ thủy lực : là loại động cơ piston hướng trục và phanh

➢ Hộp số giảm tốc

Hình 2 7 Bơm thủy lực

Trang 25

1- Khối van, 2 – Động cơ thủy lực, 3- Hộp giảm tốc

- Bộ van tín hiệu điều khiển

Van tín hiệu điều khiển được cung cấp dầu áp suất cao từ các van điều khiển rồi sau

đo chuyển các dòng dầu này qua các cơ cấu chấp hành thông qua van điều khiển chính

- Thành phần chính của các van này là :

• Các van chuyển đổi

• Van tín hiệu di chuyển

• Van điều khiển lưu lượng bơm chính 1, 2

• Van điều khiển phanh quay toa

• Van điều khiển các cơ cấu chấp hành

Hình 2 8 Bộ phận quay toa

Trang 26

1- Van tín hiệu di chuyển, 2- Van điều khiển lưu lượng qua gầu, 3- Van điều khiển lưu lượng của bơm 2, 4- Van kết hợp lưu lượng, 5- Phanh quay toa, 6- Van điều khiển lưu lượng của bơm 1,

7- Van chờ

- Cụm van điều khiển chính

❖ Van điều khiển chính có chức năng điều khiển áp suất dầu, lưu lượng, vận chuyển các đường dầu đến các cơ cấu chấp hành

❖ Van điều khiển chính gồm một số bộ phận như :

• Van giảm áp

• Van chống quá tải

• Van kết hợp

• Van điều khiển lưu lượng

• Các van vận chuyển dầu cao áp đến các cơ cấu chấp hành

Hình 2 9 Van tín hiệu điều khiển

Trang 27

1- Quay toa, 2- Tay cần, 3- Cần, 4- Trang bị đính kèm(Búa phá đá), 5- Trang bị

đính kèm, 6- Lỗ thông dầu 1, 7- Lỗ thông dầu 2, 8- Di chuyển,

9 - Gầu, 10- Cần, 11- Tay cần, 12- Van chống quá tải(cần), 13- Van giảm áp, 14- Van một chiều, 15 - Van điều khiển tốc độ dòng chảy của gầu, 16- Van chống quá tải ( gầu), 17- Van an toàn, 18- Van chống tụt,

19- Van chống quá tải (tay cần), 20- Van kết hợp (tay cần)

- Van điều khiển phụ

Dùng để cung cấp dầu cao áp đến các thiết bị lắp thêm vào như búa phá đá

1- Van chống quá tải Hình 2 10 Van điều khiển chính

Hình 2 11 Van điều khiển phụ

Trang 28

- Khối 4 van solenoid

❖ Khối 4 van solenoid gồm 4 van solenoid SE, SI, SC,SG điều khiển các chức năng

như :

• SC : Van kết hợp lưu lượng ở cần

• SI : Điều khiển đĩa nghiên của động cơ di chuyển

• SE : Khóa trục

• SG : Đóng, nhả phanh cho động cơ di chuyển

1- Van SC, 2- Van SE, 3- Van SI, 4- Van SG

- Khối 3 van solenoid

Khối 3 van solenoid gồm 3 van solenoid điều khiển đĩa nghiên của bơm chính 1, 2

• Van 1 : Giới hạn lưu lượng lớn nhất cho bơm chính 1

• Van 2 : Giới hạn lưu lượng lớn nhất cho bơm chính 2

• Van 3 : Thay đổi lưu lượng lớn nhất cho bơm 1

Hình 2 12 Khối 4 van solenoid

Trang 29

1- Van solenoid giới hạn lưu lượng bơm 1, 2- Van solenoid giới hạn lưu lượng

bơm 2, 3 - Thay đổi lưu lượng lớn nhất cho bơm 1

- Van tín hiệu điều khiển di chuyển

Van tín hiệu điều khiển dùng để điều khiển chiều quay của động cơ di chuyển

1- Thân van, 2- Cảm biến áp suất di chuyển tới trước, 3,4- Van solenoid,

5- Cảm biến áp suất di chuyển lùi Hình 2 13 Khối 3 van solenoid

Hình 2 14 Van giảm sốc

Trang 30

- Van nạp

Van nạp dùng để điều khiển, nạp áp cho bình tích áp

1- Cảm biến áp suất dầu phanh, 2- Van nạp

- Van điều khiển hộp số

Van điều khiển hộp số bao gồm van phanh, van chuyển đổi số, van giảm áp, van an toàn

1, 2 - Solenoid điều khiển hộp số, 3- Bình tích áp, 4- Nút thay đổi áp suất phanh,

5- Van điều khiển hộp số Hình 2 15 Van nạp

Hình 2 16 Van điều khiển hộp số

Trang 31

2.3.3 Bộ phận cơ cấu chấp hành

Bộ phận cơ cấu chấp hành gồm :

• Cần, tay cần, gầu

• Xy lanh cần, xy lanh tay gầu, xy lanh gầu

1 – xy lanh gầu, 2- Xy lanh tay cần , 3- xy lanh cần, 4,5 - Van an toàn

Hình 2 17 Cơ cấu chấp hành

Trang 32

Chương 3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TRÊN XE ĐÀO BÁNH LỐP

ZX160W

Hệ thống động lực là hệ thống chuyển áp năng thành cơ năng giúp xe di chuyển và quay toa một cách ổn định :

- Hệ thống động lực gồm 2 phần chính :

❖ Phần di chuyển : được cấu tạo bởi các bô phận như :

+ Bơm thủy lực : nguồn cung cấp năng lượng cho chất lỏng, truyền năng lượng động đến động cơ di chuyển

+ Động cơ di chuyển : biến áp năng thành cơ năng giúp xe di chuyển

+ Các van điều khiển : bảo vệ mạch thủy lực, giúp xe di chuyển ổn định

Trang 33

3.1 Hệ thống di chuyển

3.1.1 Bơm chính

3.1.1.1 Cấu tạo bơm cụm bơm chính

Cụm bơm chính thủy lực gồm 2 bơm piston đĩa nghiên đồng trục, 2 trục bơm (1) được nối với nhau qua bánh răng (6), được dẫn động bởi cụm piston - xy lanh (4,5) và tốc độ quay của trục được điều khiển thông qua đĩa nghiên (2)

1- trục bơm, 2- đĩa nghiên, 3- mặt bích, 4- piston, 5- xy lanh, 6 - bánh răng

3.1.1.2 Nguyên lý điều chỉnh lưu lượng của bơm

Lưu lượng của bơm nhiều hay ít phụ thuộc vào góc nghiên của đĩa nghiên và đĩa nghiên được điều khiển thông qua piston điều khiển của bộ điều khiển

Hình 3 1 Cấu tạo cụm bơm chính

Trang 34

Hình 3 2 Cấu tạo bơm chính

❖ Sơ đồ cấu tạo cụm bơm chính

Hình 3 3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển 1- Vị trí giới hạn, 2- Piston, 3- Cần điều khiển, 4- Cần, 5- Piston, 6- Chốt,

7- Van phân phố, 8- Cửa van, 9- Cần, 10 - Xy lanh

Pi : Áp suất đến từ bơm điều khiển

Pc : Áp suất đến từ bơm chính 2

PG, Pf : Áp suất đến từ bơm điều khiển

❖ Điều khiển góc nghiên thông qua áp suất điều khiển Pi

- Tăng lưu lượng - tăng góc nghiên đĩa nghiên

Trang 35

sẽ có áp suất dầu từ bơm chính đi vào Do đó cần (19) sẽ di chuyển sang trái tương ứng với góc nghiên đĩa nghiên tăng

- Khi piston (2) đạt đến vị trí giới hạn thì sẽ dừng lại, tuy nhiên piston (19) tiếp tục di chuyển, làm cần (9) quay quanh chốt (6) làm van phân phối (13) di chuyển sang phải, khi áp suất bên trái và bên phải piston (19) bằng nhau thì piston (19) dừng lại

- Vì thế, lưu lượng của bơm tăng tỉ lệ với hành trình tay trang (tỉ lệ với áp suất Pi )

Hình 3 4 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ điều khiển

Trang 36

- Giảm lưu lượng – giảm góc nghiên đĩa nghiên

❖ Nguyên lý làm việc

- Khi tay trang ở vị trí trung gian, áp suất Pi giảm, cần (3) sẽ di chuyển sang trái cho đến khi cân bằng với lực lò xo (8), cần (5) cũng xoay quanh chốt (7), thông qua chốt (6), van phân phối di chuyển sang phải, bởi vì áp suất bên trái lớn hơn áp suất bên phải

Hình 3 5 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Pi- Q

Trang 37

của piston (19), làm piston (19) dịch chuyển sang phải từ đó giảm góc nghiên đĩa nghiên

- Khi piston (3) đạt đến vị trí giới hạn, piston (3) sẽ dừng lại, piston (19) tiếp tục di chuyển sang phải, làm cần (9) quay quanh chốt (6), làm van phân phối dịch chuyển sang trái, vì hai bên piston (19) không có áp suất nên sẽ dừng lại

- Vì thế, lưu lượng sẽ tỉ lệ với hành trình tay trang (tỉ lệ với áp suất Pi)

❖ Điều khiển góc nghiên thông qua áp suất của bơm chính và kếp hợp áp suất giữa hai bơm

- Ngăn chặn quá tải : khi tải tăng, lưu lượng sẽ giảm nhằm mục đích ngăn cho động

cơ không bị quá tải

- Khi tải giảm, lưu lượng tăng để tận dụng nguồn công suất của động cơ

Hình 3 7 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ Pi- Q

Hình 3 8 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa P –Q

Trang 38

- Giảm lưu lượng - giảm góc nghiên đĩa nghiên

- Khi áp suất bơm chính (P1) và áp suất phụ trợ bơm chính 2 ( P2) tăng lên, đẩy cần (21, 22) sang phải cho đến khi áp suất P1 , P2 cân bằng với lực lò xo (17, 18), khi cần (21) di chuyển sang phải sẽ làm cho cần (15) quay quanh chốt (14) theo hướng ngược chiều kim đồng hồ dẫn đến cần (9) quay quanh chốt (10) làm van phân phối (13) dịch chuyển sang phải Do áp suất bên trái lớn hơn áp suất bên phải nên piston (19) sẽ di chuyển sang phải làm giảm góc nghiên đĩa nghiên từ đó làm giảm lưu lượng bơm

- Khi cần (21) và cần (15) dừng lại, vì piston (19) tiếp tục di chuyển sang phải nên làm cần (9) quay quanh chốt (6) theo hướng ngược chiều kim đồng hồ dẫn đến van phân phối (13) di chuyển sang trái, do đó piston (19) sẽ dừng lại

- Cuối cùng lưu lượng sẽ giảm từ Q1 - Q2 để giảm tải bơm chính

Trang 39

- Tăng lưu lượng – tăng góc đĩa nghiên

- Khi áp suất P1 và áp suất P2 giảm xuống, cần (21, 22) sẽ di chuyển sang trái cho đến khi áp suất P1, P2 cân bằng với lực lò xo ( 17, 18), cần (21) di chuyển làm cần (15) quay quanh chốt (14) theo hướng cùng chiều kim đồng hồ làm cho cần (9) quay quanh chốt (10) theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, do đó van phân phối (13) sẽ di chuyển sang trái Vì áp suất bên phải piston (19) lớn hơn áp suất bên trái nên piston (19) sẽ di chuyển sang trái dẫn đến tăng góc nghiên đĩa nghiên, tăng lưu lượng Khi cần (15, 21) dừng lại, vì piston (19) tiếp tục di chuyển sang trái nên làm cần (9) di chuyển sang phải, kết quả là làm piston (19) dừng lại

- Lưu lượng của bơm sẽ tăng lên

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	2,14 MB