Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 7: Cơ cấu chấp hành - Lê Thể Truyền

Nội dung text: Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 7: Cơ cấu chấp hành - Lê Thể Truyền

1. CENNITEC CƠ CẤU CHẤP HÀNH LE THE TRUYEN
2. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Một máy cắt như hình 5.10 bao gồm một bánh cắt có chuyển động quay và một bàn trượt theo phương nằm ngang. Bàn trượt được truyền động bởi xy lanh thủy lực có hành trình là 2 mét. Xy lanh cần phải có vận tốc nhanh xấp xỉ 3 m/min, và tự động chuyển qua vận tốc chậm để cắt khi áp suất trong hệ thống tăng lên ở giai đọan chi tiết tiếp xúc với đầu cắt. Vận tốc chậm khi cắt có thể được điều chỉnh từ 10 đến 150 mm/min. Vận tốc trở về của xy lanh được yêu cầu là không quá nhanh và xấp xỉ 3 m/min. Xy lanh có tải khi đi ra ở giai đọan nhanh và khi trở về là 500 kg, tải khi cắt là 2500 kg. Áp suất tối đa của hệ thống là 70 bar. Hiệu suất của xy lanh là 0.9. Đầu cắt Bàn trượt Cennitec
3. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Sử dụng mạch truyền thống Nhanh Chậm A Y3 Công tắc áp suất P T E2 E1 A B Y1 P T Y2 40 bar Cennitec
4. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Chậm Giai đọan xy lanh ra chậm V = 60 mm/min = 0.001 m/s Khi xy lanh tiếp xúc với chi tiết, áp suất tăng cao đến giá trị ngưỡng A Y3 của công tắc áp suất, cuộn dây Công tắc áp suất Y3 được cấp điện, bằng việc điều P T E2 n chỉnh van E1, vận tốc xy lanh bị i m / l 8 E1 q2 = 0.24 l/min 4 giảm đi . 0 = 4 2 . 0 x 2 A B = 1 q Y1 P T Y2 Q d ư = 2 3 . 5 5 – 0 . 4 8 Q = 23.55 l/min = 2 40 bar 3 . 0 7 l / m i n Cennitec
5. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Phân tích quá trình tiêu thụ năng lượng của hệ thống trong 1 chu kỳ làm việc Nhanh Chậm Lưu lượng bơm cần cung cấp cho xy lanh V = 3 m/min = 1/20 m/s ở giai đọan ra nhanh là Q (l/min) = 6 A(cm2) V( m/s) 2 = 6 x 78.5 (cm ) x (1/20) (m/s) A = 23.55 (l/min) Y3 Công tắc áp suất Công suất tiêu thụ là P T N (kW)= (P (bar) x Q (l/min))/600 E2 = (40 x 23.55)/600 = 1.57 kW E1 Giai đọan xy lanh ra nhanh, toàn bộ A B năng luợng được dùng để xy lanh Y1 P T Y2 có vận tốc nhanh. Giai đọan này không có lưu lượng bị dư nên năng lượng tiêu hao vô ích bằng N1 = 0. Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
6. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Giai đọan xy lanh đi về v = 3 m/min = 1/20 m/s Năng lượng mất là N = (P x Q)/600 = 40 x 11.775 / 600 = 0.785 kW q = 23.55/2 = 11.775 l/min 3 A Y3 Công tắc áp suất P T E2 E1 A B Q d Y1 ư P T Y2 = 2 3 . 5 5 – 1 1 . 7 7 5 Q = 23.55 l/min = 1 1 40 bar . 7 7 5 l / m i n Cennitec
7. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Nhanh Chậm Sử dụng mạch vi sai A Tính các thông số cơ bản của hệ thống Y3 Công tắc áp suất P T E1 A B Y1 P T Y2 40 bar Cennitec
8. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Chậm Giai đọan ra chậm Giả sử vận tốc giai đoạn này cũng là 60 mm/min. Công tắc áp suất Khi đó van E cần chỉnh để lưu lượng thoát ra từ xy A lanh là 0.24 l/min. Lưu lượng xy lanh nhận từ bơm Y3 P n T là i m / l 8 2 x 0.24 = 0.48 l/min 4 . 0 = Vậy lưu lượng dư là 4 E1 q2 = 0.24 l/min 2 . 0 x 11.775 – 0.48 = 11.295 l/min 2 = 1 Năng lượng mất mát ở giai đọan này là q A B N2 = (P x Q)/600 = (40 x 11.295) / 600 = 0.753 kW Q d ư Y1 P T Y2 = 1 1 . 7 7 5 – 0 . 4 8 = 1 Q = 11.775 l/min 1 . 2 40 bar 9 5 l / m i n Cennitec
9. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Bảng tổng kết trong trường hợp mạch truyền thống và mạch vi sai Truyền thống Vi sai Xy lanh D = 100 mm, d = 70 mm D = 100 mm, d = 56 mm Bơm 23.55 l/min 11.775 l/min Động cơ 1.57 kW 0.785 kW Hiệu suất 26% 52% Cennitec
10. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Hai xy lanh có chuyển động đồng thời hay không? Xy lanh 1 Xy lanh 2 18 kN 12 kN 140 bar Cennitec
11. le the truyen CƠ CẤU CHẤP HÀNH Hệ thống hai xy lanh mắc nối tiếp có bù dầu Van giới hạn áp suất V1 V2 Van tuần tự A B Đường bù dầu Y1 P T Y2 Cennitec
12. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Giai đọan ra nhanh C2 C1 Y3 Y1 Y2 M Cennitec
13. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Xy lanh đi về C2 C1 Y3 Y1 Y2 M Cennitec
14. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Ra nhanh R3 C1 R2 Y3 S2 C2 R1 S3 Y1 Y2 M S1 Cennitec
15. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Hệ thống lái thủy lực Hệ thống lái thủy lực Vị trí nghỉ Van chống sốc Vô-lăng Bộ phận chuyển mạch Van giới hạn áp suất Bơm Cennitec
16. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh L R Ngọai lực tác động lên bánh xe Bộ điều chỉnh lưu lượng Van chống sốc xả áp suất Bộ chuyển mạch đóng Cennitec
17. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh l l L = l l l L = 2l L = chiều dài qui ước, nó phụ thuộc vào cách gá đặt xy lanh l l L = l/2 l l L = l/(2)½ Cennitec
18. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh 1.7 m Vận tốc xy lanh (m/min) 15 5 Cuộn dây Trạng thái Công tắc áp suất a b c Xả tải 0 0 0 0 Tải 20 t Vi sai 1 1 0 0 Công tắc áp suất làm việc b c Truyền thống 1 1 1 1 Trở về 1 0 0 0 7 t 1 = Cấp nguồn 2 = Ngắt nguồn a Hành trình đi ra M Cennitec
19. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Đường kính piston Lực = 20 t Áp suất lớn nhất = 250 bar Hiệu suất xy lanh = 0.9 Diện tích piston được tính như sau: A = (20 x 103 x 9.81) / (250 x 105 x 0.9) (Nm2/N) = 0.00872 m2 A = πD2/4 Vậy D = [0.00872 x (4/π)]1/2 = 0.105 m = 105 mm Theo tiêu chuẩn, xy lanh được chọn có kích thước như sau: D = 125 mm, d = 70 mm. Với xy lanh này, áp suất cần cung cấp để tạo ra lực 20 t là: P = (20 000 x 9.81) / [(π/4) x 0.1252 x 0.9] (N/m2) = 177.7 bar Cennitec
20. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Mạch kín 15-20 bar M M Mạch make-up Cennitec
21. le the truyen Một số mạch đặc biệt về xy lanh Mạch kín với mạch làm “tươi” RV1 15-20 bar RV2 Motion control valve RV3 M Mạch make-up Cennitec