Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Thủy Lực C | Môn Hệ thống truyền động - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC CỦA MÁY UỐN ỐNG
VỚI 2 THÔNG SỐ SAU: F = 2050 N P = 0,656 MPa
BƯỚC 1: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC
Nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực:
Để tạo ra áp suất làm việc thì bơm (3) hút dầu từ bộ phận cấp dấu (bể chứa) cho hệ thống qua
bình lọc dầu. lượng dầu này ược ưa di qua van phân phối gồm các van ảo chiểu rồi qua dường ống
dẫn i vào các xy lanh thủy lực (7).Trên ường ống có các áp kế ể theo dỏi áp suât và lưu lượng của hệ
thống nhằm thay ổi kịp thời khi hệ thống làm việc. tại cơ cấu phân phối ta có các van dảo chiều và
van tiết lưu ể iều chỉnh lưu lượng. trên ường hồi dầu của hệ thống có lắp các van một chiều ể có thể
dể dàng iều chỉnh lưu lượng dầu về lại bưồng chứa. Phần 3:
TÍNH TOÁN THUỶ LỰC VÀ TÍNH CHỌN CÁC
THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 1.Thông số chọn :
*Chọn thông số của hệ thống truyền ộng thuỷ lực:
Động cơ thuỷ lực( bộ phận chấp hành): Loại xi lanh lực tác dụng 2 chiều, có cần 1 phía. Có
2 xi lanh cùng làm việc song song với nhau.
Bơm ( nguồn năng lượng) : Loại bơm rô to.
Hiệu suất lưu lương của ộng cơ : nqd 0.97
Hiệu suất lưu lượng của bơm : n 0.87 qb
Hiệu suất lưu lượng của ường ống : 0.92 nqo
Hiệu suất cơ khí của ộng cơ là: n 0.95 ckd lOMoAR cPSD| 58702377
Vận tốc chuyển động trung bình của xi lanh lực là: v = 0.075 m/s.
Hành trình làm việc của piston : h = 500mm
2. Tính chọn xy lanh Lực:
Sơ ồ phân bố áp suất và lực trên xi lanh như hình vẽ: Trong ó :
Fmsp là lực ma sát giữa piston và xi lanh, lực này là lực ma sát nhớt.Như ta ã biết
chất lỏng làm việc (dầu) ngoài ra còn có nhiệm vụ bôi trơn cho piston và xi lanh.
Fmsc là lực ma sát giữa cổ xi lanh và thành piston, [KN ] F là tải trọng tác
dụng lên cần piston ( trọng lượng của vật cần nâng), [KN] P1 là áp suất làm ở
buồng làm việc (bên trái) của xi lanh, [Kpa]
P2 là áp suất làm việc ở buồng bên phải ( ối áp), [Kpa]
Ta xem hệ thống có tổn thất áp suất là không
áng kể, bề rộng của van phân phối ủ lớn cho nên
áp suất ở buồng làm việc P2 thông với bể chứa. Do sơ ồ ta sử dụng cặp xi lanh lực
ồng tốc (mắc song song) nên khi hệ thống làm việc mỗi xi lanh sẽ
chịu 1/2 tác dụng của tải trọng, 1/2 lưu lượng di vào làm việc, nhưng áp suất ở buồng làm việc là như nhau. Do ta có: P1 = 0,656 MPa = 656 KPa
P2 = 1 at (áp suất khí quyển) = 98,1 KPa
F1 = F2 = F/2 = 2050/2 = 1025 N = 1,025KN Ta có phương
trình cân bằng lực trên piston:
P1*S1 - P2*S2 – Fmsp – Fmsc – F1 = 0 (1)
Với: S1, S2 là diện tích là việc của mặt piston ở buồng bên trái và buồng bên phải Ta có <=> P1*S1
- P2*S2 = Fmsp + Fmsc + F1 = F1/nckd (2)
(2) => P12 −P2(2 −2)= 1 4 4 4 Trong ó D, d là
ường kính của piston và cần piston.. Tỷ số d/D
ược chọn theo tiêu chuẩn
áp suất làm việc. Ta chọn d/D = 0,7. => P12 −P2(2−0,492)= 1 4 4 4 lOMoAR cPSD| 58702377 => 2(P1−0,512)= 4 1 4 F 1 => D== 0,0476m=47,6mm
π η ck d ( P 1 − 0 ,5 1 P 2 ) = 4 .1 ,0 2 5
3 ,1 4 .0 ,9 5 .( 6 5 6 − 0 ,5 1 .9 8 ,1 )
Vậy ta chọn : Đường kính xi lanh là 47 (mm) Đường kính cần piston là 33 (mm). 3.Tính chọn bơm :
Dể sử dụng bơm cho hệ thống thủy lực ta sử dụng bơm piston ro to hướng trục vì kết cấu của
bơm roto hướng trục so với các loại bơm khác thì có hiệu suất cao hơn lại có thể diều chỉnh lưu lượng
một cách hợp lý. Ngoài ra bơm piston roto hướng trục còn tiết kiệm ược không gian nhỏ gọn hơn so với bơm khác.
*Tính toán lưu lượng, công suất : Lưu lượng của mỗi
ộng cơ mà hệ thống ã cung cấp cho ộng cơ ể mỗi xi lanh lực chuyển
ộng lên trên với vận tốc trung bình v = 0.075 m/s. Bỏ qua tổn thất rò rỉ trong xi lanh. Ta có :
=. 1=. 42 =0,075. 3,14. 04,0472 =5,2. 10−4(3/) => =0,52(/)
Công suất của mỗi xylanh lực là:
=. =1. 1. 1=1. 1=656.5,2. 10−4 =0,341() Lưu lượng lý thuyết của bơm ể ccung cấp
tối thiểu cho hệ thống
=2=2. 5,02. 10−4 =10,04. 10−4(3/)
Tương tự, công suất lý thuyết của bơm ể cung cấp cho hệ thống là: = 2=2.0,341=0,682()
Thực tế trong tính toán thiết kế khi hệ thống làm việc thì phải kể ến sự rò rỉ dầu trong hệ thống
thông qua hiệu suất thể tích, tổn thất công suất thông qua hiệu suất cơ khí. Do ó lưu lượng cần
thiết của bơm cung cấp cho hệ thống là :
= =.. =0,1908,.004,8. 170.0−,942=12,8. 10−4(3/)
Tương tự ta có côg suất cần thiết của bơm cung cấp cho hệ thống : 0,682 == 0,9 =0,76()