intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Thủy lực khí nén - Chương 7: Cơ cấu chấp hành

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

421
lượt xem
55
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thủy lực khí nén - Chương 7: Cơ cấu chấp hành" cung cấp cho người học các kiến thức: Mạch vi sai, giai đoạn xy lanh, sử dụng mạch vi sai, xy lanh nhiều ti,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thủy lực khí nén - Chương 7: Cơ cấu chấp hành

  1. CENNITEC CƠ CẤU CHẤP HÀNH
  2. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Mạch vi sai Nếu xy lanh được kết nối như trong hình 5.8, áp D d suất tại hai buồng của xy lanh là bằng nhau. Tuy nhiên, vì diện tích mặt piston lớn hơn điện tích mặt vành khăn nên lực tạo ra bởi áp suất ở mặt piston Q+q lớn hơn, xy lanh sẽ đi ra. q A Lưu lượng q từ buồng nhỏ của xy lanh kết hợp với lưu lượng của bơm Q cùng P T cung cấp vào buồng lớn của xy lanh. Nếu P gọi V là vận tốc đi ra của xy lanh: Xét mặt vành khăn Q q = (π/4) (D2 – d2)v M Xét mặt piston Q + q = (π/4) D2v Q = (π/4) d2v Vậy V = (4/ π) (Q / d2) = Q / a Với a là diện tích của ti xy lanh Cennitec
  3. 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
  4. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Chọn kích thước xy lanh V2 = 10 – 150 mm/min F2 = 2500 kg Nhanh Chậm V1 = 3 m/min, F1=500 kg Hành trình ra D d Hành trình về v = 3 m/min, f = 500 kg Diện tích của piston khi đó là Các thông số cơ bản như sau: A = πD2/4 = 3.14 x (102) /4 = 78.5 cm2 1. Đường kính piston là D = 100 mm Diện tích của ti khi đó là 2. Đường kính ti là d = 70 mm a = πd2/4 = 3.14 x (72) /4 = 38.5 cm2 3. Áp suất lớn nhất 40 bar Diện tích mặt vành khăn là (A –a) = 78.5 – 38.5 = 40 cm2 Cennitec
  5. 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
  6. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Chậm Giai đọan xy lanh ra nhanh V = 3 m/min = 1/20 m/s Nhanh A Khi cuộn dây Y1 được cấp nguồn, dầu từ bơm Y3 Công tắc áp suất vào thẳng buồng lớn của xy lanh làm xy lanh P T đi ra. Trong thời gian này xy lanh chạy không E2 tải nên áp suất hệ thống chưa đủ để làm E1 chuyển đổi trạng thái của công tắc áp suất. Vì vậy cuộn dây Y3 chưa được cấp nguồn, xy A B lanh làm việc với vận tốc nhanh là 3 m/min Y1 P T Y2 Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
  7. 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 của công tắc áp suất, cuộn dây Y3 Công tắc áp suất Y3 được cấp điện, bằng việc điều P T chỉnh van E1, vận tốc xy lanh bị E2 q1 = 2 x 0.24 = 0.48 l/min giảm đi E1 q2 = 0.24 l/min A B Y1 P T Y2 Qdư = 23.55 – 0.48 = 23.07 l/min Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
  8. CƠ CẤU CHẤP HÀNH v = 3 m/min = 1/20 m/s Giai đọan xy lanh đi về q = 23.55/2 = 11.775 l/min A Y3 Công tắc áp suất P T E2 Ở hành trình đi về, bằng cách điều chỉnh E1 van E2 xy lanh sẽ có được vận tốc mong muốn. A B Qdư = 23.55 – 11.775 = 11.775 l/min Y1 P T Y2 Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
  9. 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) = 6 x 78.5 (cm2) x (1/20) (m/s) A Y3 = 23.55 (l/min) Công tắc áp suất Công suất tiêu thụ là P T E2 N (kW)= (P (bar) x Q (l/min))/600 = (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
  10. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Chậm Giai đọan xy lanh ra chậm V = 60 mm/min = 0.001 m/s A Y3 Công tắc áp suất P T E2 q1 = 2 x 0.24 = 0.48 l/min Năng lượng mất là E1 q2 = 0.24 l/min N2 = (P x Q)/600 = 40 x 23.07 / 600 = 1.538 kW A B Y1 P T Y2 Qdư = 23.55 – 0.48 = 23.07 l/min Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
  11. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Giai đọan xy lanh đi về v = 3 m/min = 1/20 m/s Năng lượng mất là q = 23.55/2 = 11.775 l/min N3 = (P x Q)/600 = 40 x 11.775 / 600 = 0.785 kW A Y3 Công tắc áp suất P T E2 E1 A B Qdư = 23.55 – 11.775 = 11.775 l/min Y1 P T Y2 Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
  12. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Nhanh Chậm V = 3 m/min = 1/20 m/s Tổng năng lượng mất trong một chu trình làm việc là A N1 + N2 + N3 = 0 + 1.538 + 0.785 Y3 Công tắc áp suất = 2.323 kW P T Hiệu suất của hệ thống là E2 [( 1.57 +1.57 -2.323 ) / (1.57 E1 +1.57 )] x 100% = 26 % A B Y1 P T Y2 Q = 23.55 l/min 40 bar Cennitec
  13. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Nhanh Chậm Sử dụng mạch vi sai A Tính các thông số cơ bản của hệ thống Công tắc áp suất Y3 P T E1 A B Y1 P T Y2 40 bar Cennitec
  14. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Nhanh Chậm Giai đọan ra nhanh q1 = 11.775 + 11.775 = 23.55 l/min Vì tỉ lệ diện tích hai mặt xy lanh là 2 : 1 nên khi xy lanh ở giai đọan kết nối vi sai A nó nhận một lưu lượng từ buồng thoát Y3 của nó đúng một lượng bằng lưu lượng Công tắc áp suất P T của bơm. Do vậy, để xy lanh đi ra với vận tốc là 3 m/min thì lưu lượng của q2 = 11.775 l/min bơm chỉ cần E1 23.55 / 2 = 11.775 l/min Giai đọan xy lanh ra nhanh, tòan bộ A B năng luợng được dùng để xy lanh có vận tốc nhanh. Giai đọan này không có Y1 P T Y2 lưu lượng bị dư nên năng lượng tiêu hao vô ích bằng N1 = 0 Q = 11.775 l/min 40 bar Cennitec
  15. 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 là P T q1 = 2 x 0.24 = 0.48 l/min 2 x 0.24 = 0.48 l/min Vậy lưu lượng dư là E1 q2 = 0.24 l/min 11.775 – 0.48 = 11.295 l/min Năng lượng mất mát ở giai đọan này là A B N2 = (P x Q)/600 = (40 x 11.295) / 600 = 0.753 kW Qdư = 11.775 – 0.48 = 11.295 l/min Y1 P T Y2 Q = 11.775 l/min 40 bar Cennitec
  16. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Chậm Giai đọan về v = 3 m/min = 1/20 m/s Ở giai đọan này xy lanh nhận hết lưu lượng của bơm là 11.775 l/min để về với vận tốc là 3 Công tắc áp suất m/min. Như vậy không có lưu lượng dư xả Y3 A qua van giới hạn áp suất. Năng lượng mất ở P T giai đọan này là N3 = 0. Tổng năng lượng mất trên 1 chu kỳ làm việc E1 là: N1 + N2 +N3 = 0 + 0.753 + 0 = 0.753 kW Công suất cung cấp là A B N = P x Q / 600 = (40 x 11.775) / 600 = 0.785 Y1 P T Y2 kW Hiệu suất của hệ thống là [(0.785 + 0.785 – 0.753) / (0.785 + 0.785)] x Q = 11.775 l/min 100 = 52 % 40 bar Cennitec
  17. 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
  18. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Mạch các xy lanh mắc song song và nối tiếp Xy lanh 1 Xy lanh 2 18 kN 12 kN Xy lanh 1 Xy lanh 2 18 kN 12 kN D1 = 76.2 mm D2 = 63.5 mm d1 = 38.1mm d2 = 31.75 mm Từ bơm Về bể chứa 140 bar Hai xy lanh có chuyển động đồng thời hay không? Cennitec
  19. 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
  20. CƠ CẤU CHẤP HÀNH Xy lanh mắc nối tiếp Xy lanh 1 Xy lanh 2 18 kN 12 kN D1 = 76.2 mm D2 = 63.5 mm d1 = 38.1mm d2 = 31.75 mm Từ bơm Về bể chứa Tống áp suất cần cho xy lanh 1 là: Pc1Ac1 = Ff1 + Pr1ar1 + FL1 Pc1 = (2028.38 + 42.41 x 105 x 34.18 x 10-4 + 18 x 103) / 45.58 x 10-4 = 757.5 x 104 (N/m2) = 75.75 bar Khi áp suất đạt tới giá trị 75.75 bar thì hai xy lanh chuyển động đồng thời. Cennitec
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
20=>2