Bài giảng Kỹ thuật ô tô chuyên dùng - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:159

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật ô tô chuyên dùng gồm có những nội dung chính sau: Chương 1 các khái niệm chung, chương 2 ô tô tự đổ, chương 3 ô tô cần trục, chương 4 ô tô tải cẩu, chương 5 xe vận chuyển rác, chương 6 xe trộn bê tông, chương 7 ô tô bơm bê tông, chương 8 ô tô làm việc trên cao, chương 9 xe thang, chương 10 ô tô chữa cháy, chương 11 ô tô - đoàn xe xitéc, chương 12 ô tô đông lạnh - bảo ôn, chương 12 đoàn xe. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật ô tô chuyên dùng - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Chương 1. CÁC KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 VAI TRÒ Ô TÔ CHUYÊN DÙNG TRONG NỀN KINH TẾ QUỐC DÂN Ô tô chuyên dùng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Ô tô chuyên dùng cho phép mở rộng công năng vận tải: Có thể chở các loại hàng hóa đặc biệt như chất lỏng (ô tô bồn), chất ô nhiễm nhờ thùng kín (ô tô ép rác, ô tô hút hầm cầu), có khả năng tự bốc dỡ hàng hóa, giảm được chi phí, thời gian bốc xếp (ô tô tải cẩu)... Vận chuyển bằng ô tô chuyên dùng nâng cao chất và lượng hàng hóa chuyên chở: tăng lượng hàng hóa/m2 sàn xe nhờ kết cấu chuyên dùng (ô tô chở gia súc nhiều tầng, ô tô chở xe các loại) nhờ cơ cấu đặc biệt (ô tô vận chuyển rác); đảm bảo an toàn cho hàng hóa chuyên chở, giảm tỷ lệ hư hỏng do vận chuyển gây ra như: ô tô đông lạnh, ô tô vận chuyển hoa quả. Khi vận chuyển bằng ô tô chuyên dùng cho phép giảm bao bì vận chuyển, giảm chi phí và công lao động: ô tô tự đổ (xe ben), ô tô bồn (ô tô xitéc)... Ô tô chuyên dùng thực hiện các chức năng đặc biệt không thể thiếu trong an ninh - quốc phòng, giao thông công chính: ô tô chữa cháy, ô tô thang, ô tô cứu thương, ô tô hút chất thải cầu cống... Ở Việt Nam hiện nay thường cải tạo ô tô tải thành chuyên dùng nhằm tăng tính kinh tế nhờ giảm sự phụ thuộc vào ô tô nhập khẩu, đảm bảo an toàn cho việc vận chuyển hàng hóa. 1.2 PHÂN LOẠI Ô TÔ CHUYÊN DÙNG 1.2.1 Định nghĩa Hiện nay không có chuẩn mực chung về ô tô chuyên dùng mà tùy mỗi nước. Ở Việt Nam, căn cứ Quyết định số 270/ĐK ngày 01/8/2007, Quyết định số 08/ĐK ngày 05/01/2006, ta có thể phân ra các loại ô tô sau: Ô tô (motor vehicle) là loại PTGTĐB chạy bằng động cơ có từ bốn bánh xe trở lên, không chạy trên đường ray, thường được dùng chở người và hàng hóa, kéo các rơmoóc, sơmi rơmoóc, thực hiện các chức năng, công dụng đặc biệt. Ô tô còn bao gồm cả các xe được nối với một đường dây dẫn điện, ví dụ ô tô điện bánh lốp (trolley bus) và các xe ba bánh có khối lượng bản thân lớn hơn 400kg. Ô tô con (passenger car) (hình 1.1): có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở người, có số chỗ ngồi bao gồm cả người lái không lớn hơn 9 chỗ. Ô tô con chuyên dùng: có đặc điểm khác với đặc điểm các loại ô tô con nêu trên, có kết cấu và trang bị để thực hiện một chức năng, công dụng đặc biệt. Ví dụ: ô tô chống đạn.
2 Hình 1.1 Một số loại ô tô con Ô tô khách (hình 1.2): có kết cấu và trang bị dùng để chở người và hành lý mang theo, có số chỗ ngồi bao gồm cả người lái từ 10 chỗ trở lên. - Ô tô khách cỡ nhỏ (Minibus): dưới 17 chỗ. - Ô tô khách thành phố (Urban bus): được thiết kế và trang bị để dùng trong thành phố và ngoại ô; có ghế ngồi và chỗ đứng cho hành khách, cho phép hành khách di chuyển phù hợp với việc đỗ xe thường xuyên. - Ô tô khách liên tỉnh (Interurban coach): được thiết kế và trang bị cho vận tải liên tỉnh. Không bố trí chỗ riêng cho hành khách đứng, tuy nhiên hành khách đi quãng đường ngắn có thể đứng ở lối đi giữa các hành ghế. - Ô tô khách đường dài (Long distance coach): dùng cho vận tải đường dài. Phải đảm bảo tính tiện nghi cho hành khách ngồi và không chở hành khách đứng. - Ô tô điện bánh lốp (Trolley bus): ô tô khách chạy bằng nguồn điện truyền từ đường dây dẫn điện của hệ thống điện thành phố.
- Ô tô khách chuyên dùng: có đặc diểm khác các loại ô tô khách nêu trên, có kết cấu và trang bị để thực hiện một chức năng, công dụng đặc biệt. Ví dụ: Ô tô chở học sinh, ô tô chở người tàn tật, ô tô chở phạm nhân. a) b) c) d) e) Hình 1.2 Các dạng ô tô khách a) Minibus; b) Trolleybus; c) Bus; d) Bus 2 tầng; e) Bus nối toa
4 Ô tô tải (commercial vehicle) (hình 1.3): có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở hàng, có thùng xe kiểu thông dụng chế tạo từ gỗ, nhôm, sắt... có khung phủ bạt hay khung cứng lợp tôn. - Ô tô tải chuyên dùng: có kết cấu và trang bị để chuyên chở một loại hàng hóa chỉ định, có dạng vỏ tương ứng để vận chuyển hàng hóa đó. Ví dụ: Ô tô đông lạnh, ô tô chở gia súc gia cầm, ô tô chở kính, chở bia... - Ô tô chuyên dùng: có kết cấu và trang bị để thực hiện một chức năng, công dụng đặc biệt. Ví dụ: Ô tô chữa cháy, ô tô hút hầm cầu, ô tô thang, ô tô trộn bê tông, ô tô quét đường... 1.2.2 Phân loại Co hai cách phân loại ô tô chuyên dùng: theo mục đích sử dụng hoặc theo kết cấu. Theo mục đích sử dụng, ô tô chuyên dùng có thể phân ra các loại: - Ô tô chuyên dùng trong ngành thương nghiệp: ô tô chở gia súc, chở bia, chở ô tô, xe máy... - Ô tô chuyên dùng trong ngành vệ sinh môi trường đô thị: ô tô vận chuyển rác, ô tô tưới đường, ô tô quét đường... - Ô tô chuyên dùng trong ngành xây dựng: xe ủi, xe xúc, xe lu, ô tô trộn bê tông... - Ô tô chuyên dùng trong ngành nông thủy sản: ô tô đông lạnh, ô tô chở trái cây, ô tô bồn... - Ô tô chuyên dùng trong ngành y tế: ô tô cứu thương. - Ô tô chuyên dùng trong ngành sân bay, hải cảng: ô tô nạp nhiên liệu, ô tô cẩu. - Ô tô chuyên dùng trong ngành lâm nghiệp: ô tô kéo gỗ. - Ô tô chuyên dùng trong ngành mỏ, địa chất: ô tô cần trục, ô tô tự đổ (xe ben). - Ô tô chuyên dùng trong ngành an ninh quốc phòng: ô tô chữa cháy, ô tô việt dã... Theo ô tô chuyên dùng có thể chia ra: - Ô tô tự đổ (xe ben). - Ô tô cẩu (xe cần cẩu). - Ô tô tự bốc dỡ hàng (xe tải - cẩu). - Ô tô thùng kín có bảo ôn, ô tô đông lạnh. - Ô tô chở rác (thùng hở, xe xuồng, ép rác...). - Ô tô quét hút bụi đường phố. - Ô tô bồn (chở nước, chở xăng dầu, chở sữa... chữa cháy, tưới đường). - Ô tô có kết cấu chuyên biệt khác (ô tô làm việc trên cao phục vụ sửa chữa điện trên, ô tô sân khấu di động, ô tô thang, ô tô bơm bê tông...). - Ô tô đầu kéo và đoàn xe (chở người, chở hàng, chở gỗ, chở ống...).
- Rơ móoc và nửa rơ móoc (chở hàng, chở container...). 1.3 ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG THỦY LỰC SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHUYÊN DÙNG Ô tô chuyên dùng là sự kết hợp giữa các thiết bị chuyên dùng, thùng chuyên dùng với ô tô cơ sở. Công thức thành lập ô tô chuyên dùng là: Ô tô chuyên dùng = Ô tô cơ sở + Thùng (thiết bị) chuyên dùng + Hệ thống điều khiển 1) 2) 4) 3) 6) 6) 8) 7) Hình 1.3 Các dạng ô tô tải 1- tải thùng hở; 2- tải mui phủ bạt; 3- tải thùng kín; 4- thùng tự đổ 5- tải - cẩu; 6- bảo ôn; 7- đông lạnh; 8- bồn (xitec) Các thiết bị chuyên dùng trên ô tô là những thiết bị đặc biệt, tạo được những thao tác riêng biệt cho ô tô chuyên dùng đó. Ví dụ: Thiết bị nâng hạ thùng của ô tô tự đỗ; thiết bị lấy rác, ép rác, thải rác của ô tô chở rác; thiết bị làm lạnh trên ô tô đông lạnh; thiết bị bơm hút trên ô tô hút hầm cầu... Các thiết bị này có thể sử dụng các kiểu điều khiển cơ học, thủy lực, khí nén, điện
6 hoặc hỗn hợp các kiểu trên. Hiện nay kiểu điều khiển thủy lực được sử dụng rộng rãi do những ưu điểm của nó, vì vậy ở đây chúng ta đi sâu nghiên cứu các chi tiết của hệ thống điều khiển thủy lực. 1.3.1 Hệ thống thủy lực Truyền động thủy lực (dầu ép) là truyền động trong đó thành phần làm việc chủ yếu là chất lỏng (dầu thủy lực), được thực hiện bằng cách cung cấp cho dầu một năng lượng dưới dạng thế năng (bơm dầu nén dầu dưới áp suất nhất định), sau đó biến đổi thế năng dầu thành cơ năng (đẩy pittông của xy lanh thủy lực) để thực hiện công cần thiết. Trên các ô tô chuyên dùng, hệ thống thủy lực được sử dụng rộng rãi do các ưu điểm: - Truyền được lực và công suất lớn với cơ cấu có kích thước, trọng lượng nhỏ gọn. - Sử dụng dễ dàng nhờ sự đa dạng các chi tiết thủy lực, tạo nhiều chức năng khác nhau như chuyển động tịnh tiến và quay hai chiều, khóa, không tải, thay đổi vận tốc. - Điều khiển linh hoạt, dễ dàng tự động hóa, truyền động êm dịu; có thể điều chỉnh dễ dàng áp suất để có lực theo ý muốn; có thể thay đổi lưu lượng để thay đổi vận tốc các cơ cấu chấp hành; có thể dùng các tín hiệu điện rất nhỏ vẫn điều khiển được hệ thống. - Làm việc ổn định, ít phụ thuộc vào tải trọng bên ngoài. - Các chi tiết, bộ phận được tiêu chuẩn hóa và rất phổ biến. - Có cơ cấu an toàn chống quá tải. - Tính không nén được của dầu: tại áp suất thông thường (< 350 bar), dầu được xem là không nén được. Điều đó cho phép dừng các chuyển động một cách tức thời và chính xác, giữ được các lực mà không tiêu tốn năng lượng và tạo ra các chuyển động rất chính xác. Ngoài các ưu điểm vừa đề cập thì hệ thống điều khiển thủy lực cũng có một số nhược điểm như: - Vì áp suất làm việc của các cụm thủy lực cao nên hệ thống cần phải đảm bảo kín khít, không rò rỉ. Điều này đòi hỏi độ chính xác cao khi gia công chi tiết và dẫn đến giá thành chế tạo tương đối cao. - Mỗi hệ thống thủy lực của thiết bị chuyên dùng đều phải bao gồm các cụm: bể chứa dầu, bơm thủy lực, đường ống, các loại van... - Cần giám sát thường xuyên hệ thống thủy lực, bảo đảm độ kín khít các mối ghép, và đặc biệt là giám sát mực dầu, độ sạch của dầu, nhiệt độ làm việc của dầu... - Vận tốc truyền động bị hạn chế vì cần đề phòng hiện tượng va đập thủy lực, tổn thất cột áp, tổn thất công suất lớn. - Ảnh hưởng bởi nhiệt độ: trong quá trình biến đổi năng lượng, một phần năng lượng tiêu hao biến thành nhiệt làm độ nhớt dầu giảm, kết quả là làm tăng rò rỉ và kèm theo là mất áp, giảm vận tốc làm việc.
1.3.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống thủy lực Hệ thống thủy lực cơ bản sử dụng trên ô tô phải bao gồm các chi tiết sau (hình 1.4): - Thùng dầu - Bơm dầu - Các van điều chỉnh (van phân phối, van an toàn, van tiết lưu, van 1 chiều) - Cơ cấu chấp hành (xy lanh thủy lực, động cơ thủy lực) - Ống dẫn, lọc dầu - Đồng hồ áp suất. Hình 1.4 Sơ đồ cơ bản hệ thống thủy lực 1- xy lanh thủy lực; 2- piton thủy lực; 3- van tiết lưu; 4- van một chiều 5- van phân phối; 6- cơ cấu điều khiển van; 7- bơm thủy lực 8- đường dầu đi; 9- van an toàn; 10- đường dầu về; 11- thùng dầu
8 Ký hiệu các chi tiết - cụm trong hệ thống thủy khí Khớp nối Co nối chữ kép tự Bộ lọc thập, chữ T động Khớp nối Ống điều Ống dẫn đơn tự khiển bằng mềm động tay Khớp nối Đường dầu tự động có Bộ sấy khí chéo nhau van một chiều Chiều đi Khớp nối Bộ tra dầu chất lỏng kiểu ren mỡ Chiều đi Khớp nối Bộ tản chất khí hơi nhiệt Mối nối Bộ gia Bình hơi điện nhiệt Bộ điều Mối ghép Bình hơi hòa áp cơ khí đứng suất Bình hơi Ký hiệu Đường tâm thủy khí đơn giản Van Van điều Ký hiệu Van chia áp (định chung áp) Van tiết Van giảm Van áp lực lưu áp
Van một Van xoay Van một chiều có chiều chiều ký hiệu mỏ van Van một Van một Van điều chiều giới chiều nối chỉnh lưu hạn áp lực nhanh lượng bằng lò xo Các cụm truyền năng lượng Xy lanh Bơm thủy Bơm có đầu 2 lực một tốc độ thay chiều một chiều đổi được cần Xy lanh Bơm đẩy đầu 2 thủy lực Motor điện chiều hai hai chiều cần Bơm hút Xy lanh Động cơ khí một khí 2 chiều nhiệt chiều hai tầng Xy lanh Bơm hút Xy lanh khí 2 chiều thủy lực biến áp có giới hạn một chiều thủy lực 1 đầu
10 Xy lanh Xy lanh Bơm hút biến áp khí 2 chiều thủy lực 2 bằng dầu có giới hạn chiều và khí 2 đầu Xy lanh Bơm hút Bộ thay khí giới thủy lực 1 đổi áp suất hạn 1 đầu chiều điều bằng khí điều chỉnh chỉnh và dầu được Xy lanh Máy nén Bộ thay khí giới khí chân đổi áp suất hạn 2 đầu không một liên tục điều chỉnh chiều được Máy hút Xy lanh có Xy lanh 3 khí 1 pittông nồi tầng 1 chiều bằng lực đường dầu Xy lanh có Bơm đầu 1 Xy lanh 3 pittông nồi xy lanh 2 tầng 3 bằng lực lò chiều đường dầu xo Đồng hồ Ký hiệu Đồng hồ Máy tính tổng quát chỉ mức
Công tắc Áp kế Nhiệt kế điện áp Đồng hồ Lưu lượng Công tắc chênh áp kế ondogique Cơ cấu điều khiển Pittông Điều khiển Điều khiển điều khiển bằng cơ bằng bằng tăng bắp pittông áp Pittông Điều khiển Điều khiển điều khiển bằng nút bằng lò xo bằng giảm áp Pittông Van Điều khiển điều khiển solencid bằng nút bằng áp một chiều lực dầu Nút nhấn Van Điều khiển điều khiển solencid liên hợp có khóa hai chiều điện tử
12 Điều khiển Thanh Moto hai bằng tay trượt có chiều gạt định vị Điều khiển Điều khiển Thiết bị bằng bàn hạ áp khóa đạp Điều khiển Đương bằng con điều khiển Thiết bị xả lăn nội vi 1.4 KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ THỐNG THỦY LỰC 1.4.1 Bơm thủy lực Bơm thủy lực là thiết bị biến đổi cơ năng (mômen, vận tốc quay) của động cơ điện cung cấp thành động năng (lưu lượng) và thế năng (dưới dạng áp suất) của dầu. Bơm thủy lực có thể được phân loại thành hai nhóm chính: bơm thủy lực có lưu lượng cố định (1.6a) và bơm thủy lực có lưu lượng thay đổi (1.6b). Hình 1.5 Bơm ly tâm a) Sơ đồ mặt cắt ngang; b) Đặc tính lưu lượng - áp suất
Bơm có lưu lượng thay đổi, điển hình là bơm ly tâm (hình 1.5a): khi áp suất tăng, lưu lượng bơm giảm (hình 1.5b). Nếu bịt kín đầu ra của bơm sẽ làm tăng áp suất và lưu lượng bơm giảm bằng không (0). Bơm hoạt động nhờ cánh quạt quay, hút chất lỏng vào qua cửa hút bên hông và đẩy chất lỏng ra bằng lực ly tâm. Loại bơm này sử dụng hạn chế trong hệ thống thủy lực, thường dùng làm bơm mồi cho một bơm chính dạng thể tích xác định, hoặc bơm chuyển chất lỏng, bơm hệ thống làm mát. Bơm có lưu lượng cố định là loại bơm mà lưu lượng lý thuyết bơm cung cấp không thay đổi theo áp suất ra. Khi đầu ra của bơm bịt kín, do lưu lượng cung cấp không thay đổi, áp suất sẽ tăng vọt nhanh chóng đến giá trị tối đa bơm chịu được về mặt cơ khí. Bơm có lưu lượng cố định luôn được dùng làm bơm chính trong hệ thống thủy lực. Có hai nhóm bơm chính: bơm quay và bơm tịnh tiến, trong mỗi nhóm lại có nhiều dạng khác nhau: Bánh răng ăn Cánh gạt Cánh gạt khớp ngoài Bánh răng ăn Pittông Pittông khớp trong thẳng hàng hướng trục Bơm bánh răng Pittông Pittông ăn khớp trong hướng trục hướng trục Pittông Pittông Bơm vít hướng kính hướng kính
14 Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo các loại bơm a) Bơm có thể tích riêng cố định b) Bơm có thể tích riêng thay đổi Chuyển động bơm quay: - Bơm bánh răng ăn khớp ngoài - Bơm bánh răng ăn khớp trong - Bơm rotor quay - Bơm trục vít - Bơm cánh gạt Chuyển động bơm tịnh tiến: - Bơm pittông hướng kính - Bơm pittông hướng trục - Bơm pittông thẳng hàng Thường thì bơm được phân loại theo lưu lượng và áp suất. Trong bảng 1.1 dưới đây cho các thông số lưu lượng và áp suất các loại bơm thông dụng. Bảng 1.1 Thông số các loại bơm Loại bơm Lưu lượng Áp suất (lít/phút) (kG/cm2) Áp suất thấp 10  15 Trục vít Áp trung bình 3  5.103 30  60 Áp suất cao 60  200 Bánh răng 3  200 10  200 Cánh gạt 1,6  378 0,6  175 Hướng kính Đến 800 Đến 320 Pítton Hướng trục 30  640 Đến 175 Dãy (thẳng hàng) 0,8  65 Có thể đến 500 Tiêu chuẩn chọn lựa bơm trong hệ thống thủy lực xe chuyên dùng Trong hệ thống thủy lực ô tô chuyên dùng sử dụng bơm với các chủng loại rất đa dạng. Việc chọn lựa bơm thích hợp cho hệ thống phải được căn cứ trên những thông số chính dưới đây: a) Lưu lượng tối đa bơm cung cấp được: bơm được chọn phải có khả năng cung cấp đủ lưu lượng yêu cầu của hệ thống. Tùy theo hiệu suất thể tích của bơm mà chọn bơm có lưu lượng vượt 1015% lưu lượng cực đại có ích.
Lưu lượng bơm là thể tích chất lỏng mà bơm thực hiện được trong một đơn vị thời gian. Cũng có thể sử dụng khái niệm khối lượng bơm trong một đơn vị thời gian (kg/giây) để đánh giá năng suất bơm. Lưu lượng bơm phụ thuộc vào kích thước hình học, tốc độ chuyển động (quay, tịnh tiến) của các cơ cấu bơm, đồng thời phụ thuộc vào cản thủy lực của đường ống kết nối với bơm. Nhà chế tạo thường cho biết lưu lượng riêng của bơm q (cm3/vòng), từ đó tính được lưu lượng thực tế của bơm Qtt (lít/phút): Qtt = Q. v = 10-3.q.n.v (lít/phút) trong đó: Q - lưu lượng bơm lý thuyết: Q = 10-3.q.n (lít/phút) q - lưu lượng riêng (cm3/vòng) n - số vòng quay bơm (vòng/phút) v - hiệu suất thể tích là hiệu suất kể đến mất mát do rò rỉ và trượt, bằng tỷ số giữa lưu lượng bơm thực tế và lưu lượng bơm lý thuyết: Qtt v  (1.1) Q Lưu lượng bơm thực tế Qtt nhỏ hơn lưu lượng lý thuyết Q do tổn thất thể tích do rò rỉ, trượt. Để tính công suất cung cấp cho bơm cần tính đến cả hiệu suất cơ khí (ck) và hiệu suất thủy lực (tl). Hiệu suất cơ khí là lưu lượng bơm có kể đến mất mát do ma sát của các chi tiết chuyển động. Hiệu suất thủy lực là lưu lượng bơm có kể đến mất mát do cản thủy lực của chất lỏng. Hiệu suất tổng hợp:   v .ck .tl Công suất cung cấp cho bơm hoạt động (kW): Qtt .p N (1.2) 600. p - áp suất bơm (bar). b) Áp suất làm việc tối đa của bơm pmax chọn cao hơn 1530% áp suất có ích của hệ thống. Áp suất làm việc của hệ thống lại phụ thuộc nhiều yếu tố khác. Tổng quát, áp suất làm việc càng cao thì chi phí cho các thiết bị càng cao và khả năng chọn lựa thiết bị càng thấp. Bù lại, sử dụng áp suất cao sẽ giảm lưu lượng, kích thước bơm và các chi tiết khác trong hệ thống nhỏ gọn hơn. c) Các điều kiện làm việc: độ nhớt dầu thủy lực, khoảng nhiệt độ làm việc, vận tốc quay, nhịp sử dụng. d) Các tính chất khác:
16 - Môi trường xung quanh (bụi, nhiệt độ, hỏa hoạn...) - Cách tháo lắp dự kiến - Mức ồn có thể chấp nhận được - Sự dễ dàng trong bảo trì, phụ tùng thay thế - Tuổi thọ dự kiến - Giá thành. 1.4.2 Van thủy lực Van thủy lực là những thiết bị tạo nên giao tiếp giữa dầu ép, tín hiệu điều khiển và cơ cấu chấp hành. Chúng dùng để kiểm soát (điều chỉnh) áp suất dầu ép, lưu lượng và hướng dòng cho dầu. Tổng quát, van thủy lực gồm các loại van chính sau: a) Van điều áp (chênh áp): dùng giới hạn áp suất cực đại (làm việc như van an toàn), giới hạn áp suất mở đường dầu về (van tràn), thay đổi áp suất trong đường ống (van giảm áp). Nguyên lý hoạt động chính là áp suất dầu phải thắng lực cản gây nên bởi lò xo. Hình 1.7 Van điều áp Đây là van thường đóng, chỉ mở một phần cho phép dầu chảy về bể chứa khi áp suất
dầu vào lớn hơn lực ép của lò xo. Nếu không có mũi tên trên hình lò xo, có nghĩa là áp suất mở van đã được định sẵn. Có thể dùng bi, mặt côn hay tấm phẳng để đóng bít lỗ dầu vào van. b) Van tiết lưu: dùng điều chỉnh lưu lượng dầu, nhờ đó điều chỉnh được vận tốc cơ cấu chấp hành (thường là xy lanh thủy lực) trong hệ thống. Có hai loại van tiết lưu: van điều chỉnh dọc trục và điều chỉnh quanh trục (hình 1.8). Hình 1.8 Van tiết lưu 1- vít điều chỉnh; 2- rãnh tiết lưu 1- rãnh tiết lưu; 2- lỗ thông a) Van tiết lưu dọc trục b) Rãnh tiết lưu quanh trục c) Van một chiều: chỉ cho phép dầu đi theo một chiều và hạn chế chiều ngược lại. Ký hiệu van một chiều như hình 1.9. Cần lưu ý là khi giá trị lực ép lò xo có ý nghĩa quan trọng, cần phải thể hiện hình lò xo trên ký hiệu.
18 Hình 1.9 Van một chiều a) Sơ đồ nguyên lý cấu tạo; b) Ký hiệu c) Đồ thị quan hệ lưu lượng - áp suất Có trường hợp van một chiều được điều khiển đóng hoặc mở bằng áp suất đường dầu điều khiển (hình 1.10 và hình 1.11). Hình 1.10 Van một chiều có điều khiển mở a) Sơ đồ kết cấu; b) Sơ đồ lắp ứng dụng Trên hình 1.10: khi có “tuột áp” ở đầu xy lanh dưới X, áp suất đầu trên C (là áp suất điều khiển van một chiều) giảm, làm cho van được đóng chặt, hiện tượng giật ngừng lại. a) b) Hình 1.11 Van một chiều có điều khiển đóng a) Sơ đồ kết cấu; Sơ đồ áp dụng
Trên hình 1.11, van một chiều làm nhiệm vụ như van an toàn. Khi áp suất dầu mạch A giảm, ngay lập tức mạch dầu X cũng được mở. d) Van điều khiển (van chia) là cơ cấu thủy lực dùng để thay đổi hướng dòng lưu chất ở hai hay nhiều đường dầu nhờ cơ cấu điều khiển từ bên ngoài. Tùy thuộc số lượng đường dầu ra nối với van chia, van chia có thể chia ra: van 2 cửa, 3 cửa hay nhiều hơn... Thường gặp nhất là van kiểu ty trượt. Điều khiển ty van có thể bằng cơ khí, thủy lực hoăc điện. Các kiểu vị trí trung gian van trượt điều khiển cho ở hình 1.13. Vị trí Điều kiện trung gian Đặc tính nối hay dạng ứng dụng Ngăn ngừa mất áp trong quá trình điều khiển (có thể xảy ra a khi tăng áp đột ngột). Dừng bơm (ở 2 vị trí van áp suất giảm tại thời trong khi b điều khiển). Lưu lượng bơm giảm nhưng cồng A và B vẫn mở mức nhỏ c (lưu ý: lúc này áp suất cao hơn mọi trường hợp khác). Kiểm tra các dòng lưu chất van điều khiển. Truyền động d thủy tĩnh nhằm tăng hiệu suất tự do và giảm áp suất tràn. Sử dụng khi dòng thứ 2 của van can cấp dầu. e Xy lanh một dòng. Để giảm áp suất trong hệ thống khi chuyển về vị trí trung f gian. Để kiểm tra, điều chỉnh áp suất đường dầu vào, đầu ra khi g van ở vị trí trung gian. Phục hồi van. Hình 1.13 Điều kiện trung gian các van trượt 1.4.3 Xy lanh thủy lực Xy lanh thủy lực là chi tiết tiêu chuẩn về đường kính trong. Đường kính này thay đổi từ 25 mm đến 320 mm, có thể tăng đến 500 mm hay hơn nữa. Hành trình di chuyển của thanh hay pittông thường từ 30 mm đến 1000 mm. Áp suất dầu trong xy lanh có giá trị định mức là 60, 80, 120, 160, 250 bars. Thông thường xy lanh được chia làm hai loại: - Xy lanh thủy lực tác động đơn (1 chiều) - Xy lanh thủy lực tác động kép (2 chiều).
20 Hình 1.14 Sơ đồ xy lanh không pittông Hình 1.15 Sơ đồ xy lanh tác động đơn Hình 1.16 Sơ đồ xy lanh tác động kép 1.5 VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRÊN CÁC Ô TÔ CHUYÊN DÙNG Trên ô tô chuyên dùng hiện nay, ngoài các vật liệu thông thường như gỗ, thép tấm, thép định hình... nhà chế tạo còn sử dụng các loại vật liệu khác, tùy công năng của ô tô. Ví dụ: nhôm (thùng đông lạnh), polyurethan (vật liệu cách nhiệt thùng bảo ôn, đông lạnh), fiberglass (thùng thao tác ô tô thang, ô tô nâng). Để có thể thiết kế phù hợp, người kỹ sư thiết kế cần hiểu được các tính chất về cơ, lý, hóa tính của những loại vật liệu này.