›
›

Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 9: Thiết kế hệ thống - Lê Thể Truyền

Một hệ thống thủy lực bao gồm 2 xy lanh và 1 động cơ thủy lực làm việc với các yêu cầu như sau: xy lanh A di chuyển một khối lượng 3600 kg trên hành trình 600 mm với vận tốc trung bình là 0.2 m/s cho cả hai hành trình đi và về. Thời gian gia tốc để đạt đến vận tốc trung bình trên là 1/5 trên toàn bộ thời gian của hành trình. Xy lanh B dịch chuyển một khối lượng là 6000 kg trên hành trình 350 mm. Trong đó, 200 mm đầu tiên xy lanh này dịch chuyển với vận tốc là 0.15 m/s và phần hành trình còn lại với vận tốc là 0.05 m/s Vận tốc hành trình về là 0.2 m/s.

Động cơ thủy lực được thiết kế quay một hướng và nó cung cấp mô-men quay là 50 daNm với vận tốc quay 140 vòng/phút, chỉ trong hành trình đi ra của xy lanh B

 

ppt 28 trang thamphan 26/12/2022 3740
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 9: Thiết kế hệ thống - Lê Thể Truyền", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pptbai_giang_truyen_dong_thuy_luc_va_khi_nen_chuong_9_thiet_ke.ppt

Nội dung text: Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 9: Thiết kế hệ thống - Lê Thể Truyền

  1. CENNITEC THIẾT KẾ HỆ THỐNG LE THE TRUYEN
  2. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Xác định các cơ cấu chấp hành Xy lanh A dịch chuyển khối lượng 3600 kg trên hành trình 0.6 m với vận tốc 0.2 m/s. Lực cần thiết để cân bằng với khối lượng là: P = mg = 3600 x 10 = 36 000 N = 3600 daN Lực cần để gia tốc khối lượng là F = mγ, với v = γt hay γ = v/t’ Thời gian cần để xy lanh A thực hiện hết chu trình là: t = 0.6 / 0.2 = 3 s Thời gian cần để xy lanh gia tốc là t’ = (1/5) x 3 = 0.6 s Cennitec
  3. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Theo catalog, xy lanh có đường kính D = 80 mm có hai loại với đường kính ti khác nhau là 45 mm và 56 mm. Ti xy lanh A được giả định có đường kính là 45 mm. Cennitec
  4. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Lực cần để cân bằng với tải là P = mg = 6000 x 10 = 60 000 N = 6000 daN Tổng lực tác động lên xy lanh B là: 6000 + 338 = 6338 daN Nếu hiệu suất của xy lanh là 0.9 thì diện tích của xy lanh sẽ là S = 6338 / (0.9 x 90) = 78.24 cm2 Chọn xy lanh có đường kính piston D = 100 mm, diện tích xy lanh sẽ là 78.5 cm2. Đường kính ti xy lanh là d = 56 mm. Cennitec
  5. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Áp suất làm việc cho động cơ là: P = M/(15.9 x Thể tích riêng x Hiệu suất cơ khí )= 500/(15.9 x 0.293 x 0.93)= 115.4 bar Lưu lượng cần cung cấp cho động cơ là Q = (Thể tích riêng x Vận tốc)/Hiệu suất thể tích = (0.293 x 140)/0.95 = 43.17 l/min Hoặc 0.72 l/s Cennitec
  6. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Xy lanh B Đường kính piston D = 100 mm Đường kính ti d = 56 mm Diện tích piston S = 78.5 cm2 Diện tích vành khăn s = 54 cm2 Vận tốc ra nhanh = 0.15 m/s Vận tốc ra chậm = 0.05 m/s Vận tốc về = 0.20 m/s Lưu lượng cần cho hành trình đi ra nhanh của xy lanh là: Q = Sv = 78.5 x 15 = 1177 cm3/s = 1.18 l/s Lưu lượng cần cho hành trình đi ra chậm của xy lanh là: Q’ = Sv’ = 78.5 x 5 = 392.5 cm3/s = 0.4 l/s Lưu lượng cần cho hành trình đi về của xy lanh là: Q’’ = sv’’= 54 x 20 = 1080 cm3/s = 1.1 l/s Cennitec
  7. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Xy lanh B Xy lanh B Để xy lanh B có thể làm việc với hai vận tốc khác nhau trên một hành trình ta có thể dùng A một phan phân phối 3/2 để chuyển mạch. Khi Y5 cuộn dây Y5 được cấp điện, xy lanh B chuyển sang làm việc với vận tốc chậm. P T E2 A B Y3 P T Y4 Cennitec
  8. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Động cơ thủy lực Động cơ thủy lực Động cơ thủy lực chỉ làm việc 1 hướng (khi xy lanh B đi ra) nên có thể sử dụng van phân phối 2 vị trí. Ngoài ra, một van phân phối 3/2 được lắp kèm nhằm cho phép quay trục động cơ tự do khi hệ thống đã ngừng làm việc. A B Y6 P T Cennitec
  9. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Cài đặt giá trị làm việc cho các van 1) Van giảm áp Áp suất làm việc cho hai xy lanh A và B là 90 bar. Độ mất áp qua van điều chỉnh lưu lượng E2 là 10 bar. Áp suất cần bù tại buồng xy lanh để cân bằng với lực cản do van điều chỉnh lưu lượng tạo ra sẽ là: 10 x (54/78.5) = 7 bar Giả thiết rằng độ mất áp qua van phân phối là 8 bar. Vậy giá trị cần cài đặt cho van giảm áp sẽ là: 90 + 7 + 8 = 105 bar. Cennitec
  10. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Xác định lưu lượng cần cho các giai đoạn Xy lanh A ra nhanh: Q = 1 l/s Xy lanh B ra nhanh: Q = 1.2 l/s Xy lanh B ra chậm và động cơ quay: Q = 0.4 + 0.72 = 1.12 l/s Xy lanh B trở về: Q = 1.1 l/s Xy lanh A trở về: Q = 0.7 l/s Q l/s 1.2 l//s 1.12 l//s 1.1 l//s 1 l//s 0.7 l//s Biểu đồ lưu lượng t (s) Cennitec
  11. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Ống dẫn cho xy lanh B Vận tốc dầu trong các ống dẫn được thiết kế có giá trị là 4 m/s. Lưu lượng trong trường hợp này là 1.2 l/s. Vậy tiết diện ống dẫn cho xy lanh B là: S = Q/v = 1200/400 = 3 cm2 Suy ra đường kính ống dẫn cho xy lanh B là : d = 19.5 mm. Theo catalog các ống dẫn theo tiêu chuẩn ta chọn ống dẫn có đường kính là 3/4’’ ( d = 21 mm) với tiết diện là s = 3.43 cm2. Cennitec
  12. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Xác định bơm Áp suất làm việc của động cơ là 132 bar, cộng thêm độ mất áp trong ống dẫn thì áp suất cần chỉnh cho van giới hạn áp sẽ là 140 bar. Theo sơ đồ lưu lượng đã trình bày phần trên thì lưu lượng của bơm phải là 1.2 l/s = 72 l/min. Giả thiết động cơ kéo bơm có vận tốc quay là 1450 vòng/phút thì bơm phải có thể tích riêng là: q = 72000/1450 = 49.65 cm3 Cennitec
  13. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Ống dầu hồi và rò rỉ Lưu lượng thoát luôn lớn hơn lưu lượng vào khi dùng xy lanh tác động kép. Ta có: Xy lanh A: S = 50 cm2, v = 0.2 m/s. Suy ra Q = Sv = 50 x 20 = 1000 cm3/s hoặc 60 l/min Xy lanh B: S = 78.5 cm2, v = 0.2 m/s. Suy ra Q = Sv = 78.5 x 0.2 = 1570 cm3/s hoặc 95 l/min. Như vậy, để vận tốc dầu trong ống dẫn khoảng chừng 3 m/s thì ống dẫn có đường kính như ống dẫn dùng cho đường đẩy có thể sử dụng. Cennitec
  14. le the truyen THIẾT KẾ HỆ THỐNG Sơ đồ thủy lực và các giá trị điều chỉnh van có thể trình bày như sau: Xy lanh B Động cơ thủy lực Xy lanh A A Y5 P T A B E1 Y6 E2 P T Xy lanh A Chậm nh Nha Xy lanh B A B A B D1 Động cơ Y1 P T Y2 Y3 P T Y4 Y1 3.5 m/s Y2 Y3 P = 105 bar Y4 Đến động cơ 3.6 m/s Y 5 P = 140 bar Y6 P = 22 kW Y7 n = 1450 Y7 Cennitec