Giáo trình Điều khiển thủy lực (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Điều khiển thủy lực (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trình độ: Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên trình bày được cấu trúc của hệ thống thủy lực; thiết lập được sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động thủy lực theo yêu cầu đặt ra cho những thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình; thiết kế và lắp ráp được các mạch thủy lực, điện – thủy lực cơ bản;...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Điều khiển thủy lực (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Điều khiển thủy lực là một trong những mô đun chuyên môn của nghề Điện tử công nghiệp được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Điện tử công nghiệp hệ Trung cấp. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài MĐ 23-01: Các phần tử thủy lực Bài MĐ 23-02: Các phần tử điện thủy lực Tuy nhiên, tuy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Lê Hữu Nghĩa 2. Ngô Thanh Thế 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN .................................................................................. 1 LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 2 MỤC LỤC ............................................................................................................. 3 BÀI 1: CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC CƠ BẢN................................................... 8 1. Các loại van thủy lực......................................................................................... 8 1.1. Van áp suất ..................................................................................................... 8 1.2. Van đảo chiều ................................................................................................. 8 1.3. Van cản........................................................................................................... 9 1.4. Van tiết lưu ..................................................................................................... 9 1.5. Van chặn ......................................................................................................... 9 1.6. Ký hiệu của van đảo chiều ........................................................................... 10 1.7. Các loại tín hiệu tác động ............................................................................. 11 1.8. Kết cấu van đảo chiều .................................................................................. 11 2. Bộ ổn tốc ......................................................................................................... 11 2.1. Nhiệm vụ ...................................................................................................... 11 2.2. Kết cấu bộ ổn tốc.......................................................................................... 12 2.3. Cách lắp bộ ổn tốc ........................................................................................ 12 3. Xi lanh thủy lực (cơ cấu chấp hành) ............................................................... 12 3.1. Ký hiệu và công dụng .................................................................................. 12 3.2. Phân loại ....................................................................................................... 12 3.3. Một số xi lanh thông dụng ........................................................................... 13 3.4. Tính toán xi lanh truyền lực ......................................................................... 15 4. Thiết bị cung cấp và xử lý dầu ........................................................................ 16 4.1. Bơm và động cơ dầu .................................................................................... 16 4.2. Bể dầu ........................................................................................................... 16 4.3. Bộ lọc ........................................................................................................... 17 4.4. Bình trích chứa ............................................................................................. 18 5. Thực hành ........................................................................................................ 18 5.1. Các bước thực hiện....................................................................................... 18 5.2. Sinh viên thực hành ...................................................................................... 19 BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN THỦY LỰC ...................................................... 29 1. Van đảo chiều điều khiển bằng nam châm điện ............................................. 29 1.1. Các loại tín hiệu điều khiển.......................................................................... 29 1.2. Ký hiệu van đảo chiều .................................................................................. 29 1.3. Phân loại ....................................................................................................... 29 2. Van áp suất điện từ .......................................................................................... 30 2.1. Rơle áp suất .................................................................................................. 30 2.2. Nguyên lý làm việc ...................................................................................... 30 2.3. Công tắc........................................................................................................ 30 2.4. Nút ấn ........................................................................................................... 30 2.5. Công tắt tơ .................................................................................................... 31 2.6. Rờ le điều khiển ........................................................................................... 31 2.7. Rơ le thời gian đóng muộn ........................................................................... 32 3
2.8. Rơ le nhả muộn............................................................................................. 32 2.9. Công tắc hành trình điện cơ.......................................................................... 33 3. Cảm biến .......................................................................................................... 33 3.1. Cảm biến cảm ứng từ.................................................................................... 33 3.2. Cảm biến điện dung ...................................................................................... 34 3.3. Cảm biến quang ............................................................................................ 35 3.4. Cảm biến từ trường....................................................................................... 35 4. Thực hành ........................................................................................................ 36 4.1. Các bước thực hiện ....................................................................................... 36 4.2. Sinh viên thực hành ...................................................................................... 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 47 4
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC Mã mô đun: MĐ 23 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy cuối chương trình sau khi học xong các mô đun chuyên môn như vi điều khiển, điện tử công suất, PLC ... - Tính chất: Là mô đun bắt buộc - Ý nghĩa và vai trò: Thuỷ lực là một mô đun dùng để nghiên cứu các quy luật cân bằng và chuyển động của chất lỏng và các phương pháp ứng dụng các quy luật đó vào trong thực tế sản xuất và trong đời sống xã hội. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được cấu trúc của hệ thống thủy lực - Kỹ năng: + Thiết lập được sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động thủy lực theo yêu cầu đặt ra cho những thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình. + Thiết kế và lắp ráp được các mạch thủy lực, điện – thủy lực cơ bản; + Vận hành được các trạm thủy lực trong công nghiệp. + Ứng dụng hệ thống điều khiển PLC để điều khiển 1 số mạch thủy lực thông dụng. + Tìm và khắc phục được các lỗi trong hệ thống thuỷ lực. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có sáng kiến, tìm tòi, khám phá trong quá trình học tập và công việc + Có khả năng tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với các bài học + Có năng lực đánh giá kết quả học tập và nghiên cứu của mình + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn Nội dung của mô đun: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên các bài trong mô đun Lý thí nghiệm, Kiểm TT Tổng số thuyết thảo luận, tra bài tập 1 Bài 1: Các phần tử thủy lực 32 16 15 1 1. Các loại van thủy lực 4 4 1.1. Van áp suất 1.2. Van đảo chiều 1.3. Van cản 1.4. Van tiết lưu 1.5. Van chặn 1.6. Ký hiệu của van đảo chiều 1.7. Các loại tín hiệu tác động 1.8. Kết cấu van đảo chiều 5
2. Bộ ổn tốc 4 4 2.1. Nhiệm vụ 2.2. Kết cấu bộ ổn tốc 2.3. Cách lắp bộ ổn tốc 3. Xi lanh thủy lực 4 4 3.1. Ký hiệu và công dụng 3.2. Phân loại 3.3. Một số xi lanh thông dụng 3.4. Tính toán xilanh truyền lực 4. Thiết bị cung cấp và xử lý dầu 4 4 4.1. Bơm và động cơ dầu 4.2. Bể dầu 4.3. Bộ lọc 4.4. Bình trích chứa 5. Thực hành 15 15 5.1. Các bước thực hiện 5.2. Sinh viên thực hành Kiểm tra 1 1 Bài 2: Các phần tử điện thuỷ 2 28 14 12 2 lực 1. Van đảo chiều điều khiển 4 4 bằng nam châm điện 1.1. Các loại tín hiệu điều khiển 1.2. Ký hiệu van đảo chiều 1.3. Phân loại 2. Van áp suất điện từ 4 4 2.1. Rơle áp suất 2.2. Nguyên lý làm việc 2.3. Công tắc 2.4. Nút ấn 2.5. Công tắt tơ 2.6. Rờ le điều khiển 2.7. Rơ le thời gian đóng muộn 2.8. Rơ le nhả muộn 2.9. Công tắc hành trình điện cơ 3. Cảm biến 6 6 6
3.1. Cảm biến cảm ứng từ 3.2. Cảm biến điện dung 3.3. Cảm biến quang 3.4. Cảm biến từ trường 4. Thực hành 12 12 4.1. Các bước thực hiện 4.2. Sinh viên thực hành Kiểm tra 2 2 Cộng 60 30 27 3 7
BÀI 1: CÁC PHẦN TỬ THỦY LỰC CƠ BẢN Mã bài: MĐ 23-01 Giới thiệu: Trên thực tế hầu như tất cả các sơ đồ thủy lực đều giống nhau bất kể ứng dụng trong việc gì. Có sáu thành phần cơ bản cần thiết để tạo thành một hệ thống thủy lực đó là: - Một thùng dầu thủy lực có nhiệm vụ để chứa dầu thủy lực. - Môt bơm thủy lực (bơm bánh răng, bơm piston, bơm cánh gạt…) có nhiệm vụ bơm dầu tạo áp suất và lưu lượng vận hành trong hệ thống. - Một động cơ điện hoặc động cơ xăng… có nhiệm vụ quay bơm thủy lực. - Van để điều khiển để thay đổi hướng dòng dầu thủy lực, thay đổi áp suất và tốc độ dòng dầu thủy lực. - Một thiết bị truyền động để chuyển đổi năng lượng của dòng dầu thủy lực thành lực cơ học hoặc mô men, để làm việc hữu ích. Bộ truyền động có thể là xi lanh thủy lực tạo chuyển động thẳng hoặc mô tơ thủy lực tạo chuyển động quay. - Đường ống dẫn dầu từ vị trí này đến vị trí khác. Mục tiêu: - Đọc và vẽ được sơ đồ mạch điều khiển thủy lực với biểu đồ trạng thái trên. - Xác định và lựa chọn đúng các phần tử dùng trong mạch điều khiển. - Trình bày được công dụng cấu tạo, nguyên lý hoạt động của 1 số phần tử thủy lực dùng trong công nghiệp. - Xác định được các bước lắp đặt một mạch thủy lực trong công nghiệp. - Lựa chọn được các loại khớp nối, đầu nối, ống cứng, ống mềm phù hợp với mạch thủy lực. - Chế tạo, gia công được các đoạn ống nối đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. - Lắp ráp, vận hành được hệ thống hoạt động đúng yêu cầu và các thông số kỹ thuật đặt ra. - Tuân thủ các quy định về an toàn trong hệ thống thủy lực. Nội dung chính: 1. Các loại van thủy lực 1.1. Van áp suất Van tràn và van an toàn dùng để hạn chế việc tang áp suất chất lỏng trong hệ thống thủy lực vượt quá trị số quy định. Van tràn làm việc thường xuyên, còn van an toàn làm việc khi quá tải. Ký hiệu: Hình 1.1: Kí hiệu van áp suất Có nhiều loại: - Kiểu van bi (trụ, cầu) - Kiểu con trượt (pittông) - Van điều chỉnh hai cấp áp suất (phối hợp) 1.2. Van đảo chiều 8
Dùng để đóng, mở các đường ống thủy lực để khời động các cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để đảo chiều các chuyển động của cơ cấu chấp hành (xi lanh thủy lực hoặc mô tơ thủy lực). - Số vị trí: là số định vị con trượt của van. Thông thường van đảo chiều thủy lực có từ 2 đến 3 vị trí. Trong những trường hợp đặc biệt số vị trí có thể nhiều hơn. - Số cửa: là số lỗ để dẫn dầu vào hay ra. Số cửa của van đảo chiều thủy lực thường là 2, 3 và 4. Trong những trường hợp đặc biệt số cửa có thể nhiều hơn. Hình 1.2: Van đảo chiều 4/2 1.3. Van cản Van cản có nhiệm vụ tạo nên một sức cản trong hệ thống →hệ thống luôn có dầu để bôi trơn, bảo quản thiết bị, thiết bị làm việc êm, giảm va đập. Ký hiệu: Hình 1.3: Van cản 1.4. Van tiết lưu Nhiệm vụ giảm vận tốc chuyển động của cơ cấu chấp hành tại vị trí cuối hành trình hay bắt đầu hành trình để CCCH cứng vững, an toàn không bị rung động. Lắp ở cửa ra của xi lanh 𝜋𝑑2 4𝑃𝑙𝑥 Áp suất cửa ra có thể điều chỉnh được: P2. = Plx→P2 = 4 𝜋𝑑2 Ký hiệu: Hình 1.4: Van tiết lưu 1.5. Van chặn Van chặn gồm các loại van sau: - Van một chiều Dùng để điều khiển dòng chất lỏng đi theo một hướng, và ở hướng kia dầu bị ngăn lại. Trong hệ thống thủy lực, thường đặt ở nhiều vị trí khác nhau tùy thuộc vào những mục đích khác nhau. Hình 1.5: Van 1 chiều 9
- Van một chiều điều khiển được hướng chặn Van một chiều có điều khiển là loại van cho phép dầu đi thông qua nó cả hai chiều, tuy nhiên chỉ có một chiều cho phép dầu đi qua tự do còn chiều ngược lại nó chỉ cho dầu đi qua khi có một áp suất dầu điều khiển tại đường X tác động con trượt đấy viên bi chặn để thông đường A và đường B, lúc đó dầu mới được phép đi thông qua. Hình 1.6: Van một chiều điều khiển được hướng chặn 1.6. Ký hiệu của van đảo chiều Van đảo chiều 2/2 Van đảo chiều 3/2 thường đóng Van đảo chiều 3/2 thường mở Van đảo chiều 4/2 Van đảo chiều 5/2 Van đảo chiều 5/3 Hình 1.7: Kí hiệu van đảo chiều 10
1.7. Các loại tín hiệu tác động Loại tín hiệu tác động lên van đảo chiều được biểu diễn hai phía, bên trái và bên phải của ký hiệu. Có nhiều loại tín hiệu khác nhau có thể tác động làm van đảo chiều thay đổi vị trí làm việc của nòng van đảo chiều. Tác động bằng tay Nút nhấn tổng quát Nút bấm Tay gạt Bàn đạp Tác động bằng cơ Đầu dò Cữ chặn bằng con lăn tác động 2 chiều Cữ chặn bằng con lăn tác động 1 chiều Lò xo Nút ấn có rãnh định vị Hình 1.8: Kí hiệu các loại tác động 1.8. Kết cấu van đảo chiều Van đảo chiều đơn vị thủy lực Khi không có dầu ở cửa W, nhưng chảy có thể chảy từ cửa A sang cửa B và từ cửa B sang cửa A, do áp suất tác động vào các tiết diện AA và BB. Tỷ lệ diện tích AA: AA=1:1,6 đến 1:2 Hình 1.9: Van đảo chiều đơn vị thủy lực 2. Bộ ổn tốc 2.1. Nhiệm vụ Bộ ổn tốc là kết cấu đảm bảo hiệu áp không đổi khi giảm áp (Δp=const), và do đó đảm bảo một lưu lượng không đổi chảy qua van, tức là làm cho vận tốc của cơ cấu chấp hành có giá trị gần như không đổi. Như vậy để ổn định vận tốc ta sử dụng bộ ổn tốc. Bộ ổn tốc là một van ghép gồm có: một van giảm áp và một van tiết lưu. Bộ ổ tốc có thể lắp theo đường vào hoặc đường ra của cơ cấu chấp hành như ở van tiết lưu, nhưng phổ biến nhất là lắp ở đường ra của cơ cấu chấp hành. Hình 1.10: Kí hiệu bộ ổn tốc 11
2.2. Kết cấu bộ ổn tốc Hình 1.11: Kết cấu bộ ổn tốc Điều kiện để bộ ổn tốc có thể làm việc là: p1>p2>p3>p4 Ta có phương trình cân bằng tĩnh: Q2 không phụ thuộc váo tải mà chỉ phụ thuộc vào Flx→v ổn định. 2.3. Cách lắp bộ ổn tốc Hình 1.12: Sơ đồ thủy lực có lắp bộ ổn tốc 3. Xi lanh thủy lực (cơ cấu chấp hành) 3.1. Ký hiệu và công dụng Xi lanh thủy lực là cơ cấu chấp hành dùng để biến đổi thế năng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động thẳng. Ký hiệu: Hình 1.13: Kí hiệu Xi lanh 3.2. Phân loại Xi lanh đơn Lùi về nhờ ngoại lực 12
Lùi về nhờ lò xo Xi lanh kép Lùi về bằng thủy lực Lùi về bằng thủy lực có giảm trấn Tác dụng cả hai phía Tác dụng quay i Xi lanh vi sai Tác dụng đơn Tác dụng kép Hình 1.14: Các dạng Xi lanh Theo kiểu lắp ráp: Lắp chặn thân. Lắp chặn mặt bích. Lắp xoay được. Lắp gá ở một đầu xi lanh. 3.3. Một số xi lanh thông dụng Xi lanh tác động đơn Áp lực tác động vào xi lanh đơn chỉ ở một phía, phía ngược lại là do lò xo tác động hoặc ngoại lực tác động. 13
Ký hiệu: Hình 1.15: Xi lanh tác động đơn 1. Cửa vào lưu chất; 2. Thân xi lanh; 3. Vòng chấn dầu; 4. Pittông; 6. Lò xo Xi lanh tác động kép Áp lực tác động vào xi lanh kép theo hai phía nhủ hình sau: Hình 1.16: Xi lanh tác động kép 1. Pít tông; 2. Đệm kín pít tông; 3. Trục pít tông; 4. Dẫn hướng trục; 5. Đệm kín trục; 6. Vòng chắn bụi; 7. Nắp xi lanh; 8. 13 Cửa lưu chất; 9. Thân xi lanh; 10. Buồng trục; 11. Buồng pít tông; 13. Đế xi lanh Hình 1.17: Xi lanh khí nén có trục dẫn hướng và hình cắt không gian Nếu không tính đến lực ma sát, lực chuyển động trên cần pít tông được tính theo công thức: F=p.A P: áp suất chất lỏng; A: diện tích làm việc của pit tông. Diện tích làm việc của pit tông phía khoang pit tông được tính theo: 𝜋𝐷2 A= 4 D: là đường kính của pít tông đồng thời cũng là đường kính trong của xi lanh. Đối với khoang cần, diện tích làm việc của pít tông được tính theo công thức: 𝜋.(𝐷2 −𝑑 2 ) A= 4 d: là đường kính cần pít tông 14
𝐹 Thể tích làm việc của xi lanh được tính theo công thức: V = A.H = 𝐻 𝑝 H: là khoảng chạy của pít tông Vận tốc chuyển động của pít tông phụ thuộc vào lưu lượng Q và diện tích làm việc F của pít tông. Nếu không tính đến rò rĩ: Cho cơ cấu ép như hình 3.22 hãy tính lực tác dụng (F) và thời ian (t) của hành 𝑄 trình ép. v = 𝐴 Hình 1.18: Cơ cấu ép 3.4. Tính toán xi lanh truyền lực Diện tích A, lục F và áp suất p 𝜋𝐷2 𝜋.(𝐷2 −𝑑 2 ) Diện tích pít tông: A1 = ; A2 = 4 4 Hình 1.19: Áp suất p, lực F trong xi lanh Lực Ft=p.A 𝐹 Áp suất p= 𝑡 𝐴 Trong đó: A: diện tích tiết diện pít tông [cm2]; D: đường kính của xi lanh [cm]; d: đường kính của cần [cm]; p: áp suất [bar]; Ft: lực [kN]. Nếu tính đến tổn thất thể tích ở xi lanh, để tính toán đơn giản, ta chọn: 𝐹𝑡 Áp suất: p= .104 𝐴.𝜂 𝜋.𝑑 2 Diện tích pít tông: A = .10-2 4 d: đường kính của pít tông [mm] η: hiệu suất, lấy theo bảng sau: 15
Bảng 1.1: Bảng hiệu suất P(bar) 20 120 160 Η(%) 85 90 95 Như vậy pít tông bắt đầu chuyển động được, khi lực Ft>FG+FA+FR Trong đó: FG: Trọng lực FA: Lực gia tốc FR: Lực ma sát Quan hệ giữa lưu lượng Q, vận tốc v và diện tích A: Lưu lượng chảy vào xi lanh tính theo công thức sau: Q = A.v Để tính toán đơn giản ta chọn: Q = A.v.10-1 𝜋.𝐷2 A= .10-2 4 Trong đó: D: đường kính [mm]; A: diện tích của xi lanh [cm2]; Q: lưu lượng [lít/phút]; v: vận tốc [m/phút]. Hình 1.20: Quan hệ giữa Q, v và A 4. Thiết bị cung cấp và xử lý dầu 4.1. Bơm và động cơ dầu 4.1.1. Bơm dầu Là một động cơ biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành năng lượng của dầu (dầu chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc, khi thể tích của buồn làm việc tang, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén. Tùy thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc, ta có thể phân ra hai loại bơm thể tích: Bơm có lưu lượng cố định, gội tắt là bơm cố định. Bơm có lưu lượng có thể tích điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh. Những thông số cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất. 4.1.2. Động cơ dầu Động cơ dầu: là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành động năng quay trên trục động cơ. Quá trình biến đổi năng lượng là dầu có áp suất được đưa vào buồng công tác của động cơ. Dưới tác dụng của áp suất, các phần tử của động cơ quay. Những thông số cơ bản của động cơ dầu là lưu lượng của một vòng quay và hiệu áp của đường vào và đường ra. 4.2. Bể dầu Bể dầu có nhiệm vụ chính sau: 16
Cung cấp dầu cho hệ thống làm việc theo chu trình kín (cấp và nhận dầu mở nắp lọc của nguồn). Đổ đầy bồn chứa đến vạch đen trên dụng cụ chỉ mức dầu. Dùng một trong các loại lưu chất được liệt kê trên đề-can dán trên thành thùnh chứa. Chọn kích thước bể dầu Đối với các loại bể dầu di chuyển, ví dụ bể dầu trên các xe vận chuyển thì có thể tích bể dầu được chọn như sau: V = 1,5.Qv Đối với các loại bể dầu cố định, ví dụ bể dầu trong các máy, dây chuyền, thì có thể tích bể dầu được chọn như sau: V = (3÷5).Qv Trong đó: V[lít]; Qv [l/ph] 4.3. Bộ lọc Trong quá trình làm việc, dầu không tránh khỏi bị nhiễm bẩn do các chất bẩn từ bên ngoài vào, hoặc do bản thân dầu tạo nên. Những chất bẩn ấy sẽ làm kẹt các khe hở, các tiết diện chảy có kích thước nhỏ trong các cơ cấu dầu ép, gây nên những trở ngại, hư hỏng trong các hoạt động của hệ thống. Do đó trong các hệ thống dầu ép đều dùng bộ lọc dầu để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên trong các cơ cấu, hần tử dầu ép. Bộ lọc dầu thường đặt ở ống hút của bơm. Trường hợp dầu cần sạch hơn, đặt thêm bộ nữa ở cửa ra của bơm và một bộ ở ống xả của hệ thống dầu ép. Hình 1.21: Màng lọc lưới Phân loại theo kích thước lọc Tùy thuộc vào kích thước chất bẩn có thể lọc được, bộ lọc dầu có thể phân thành các loại sau: Bộ lọc thô: có thể lọc những chất bẩn đến 0,1mm. Bộ lọc trung bình: có thể lọc những chất bẩn đến 0,01mm. Bộ lọc tinh: có thể lọc những chất bẩn đến 0,005mm. Bộ lọc đặc biệt tinh: có thể lọc những chất bẩn đến 0,01mm. Các hệ thống dầu trong máy công cụ thường dùng bộ lọc trung bình và bộ lọc tinh. Bộ lọc đặc biệt tinh chủ yếu dùng trong các phòng thí nghiệm. Phân loại theo kết cấu Dựa vào kết cấu, ta có thể phân biệt được các loại bộ lọc dầu như sau: bộ lọc lưới, bộ lọc lá, bộ lọc giấy, bộ lọc nỉ, bộ lọc nam châm,… Cách lắp bộ lọc trong hệ thống Tùy theo yêu cầu chất lượng của dầu trong hệ thống điều khiển, mà ta có thể lắp bộ lọc dầu theo các vị trí khác nhau như sau: Lắp bộ lọc ở đường hút Lắp bộ lọc ở đường nén Lắp bộ lọc ở đường xả 17
Hình 1.22: Cách lắp bộ lọc trong hệ thống 4.4. Bình trích chứa Nhiệm vụ Bình trích chứa là cơ cấu dùng trong các hệ truyền dẫn thủy lực để hòa năng lượng thông qua áp suất và lưu lượng của chất lỏng làm việc. Bình trích chứa làm việc theo hai quá trình: tích năng lượng vào và cấp năng lượng ra. Bình trích chứa được sử dụng rộng rãi trong các loại máy rèn, máy ép, trong các cơ cấu tay máy và đường dây tự động,… nhằm làm giảm công suất của bơm, tăng độ tin cậy và hiệu suất sử dụng của toàn hệ thủy lực. Phân loại. Bình trích chứa trọng vật Bình trích chứa trọng vật tạo ra một áp suất lý thuyết hoàn toàn cố định, nếu bỏ qua lực ma sát phát sinh ở chổ tiếp xúc giữa cơ cấu làm kín và pit tông và không tính đến lực quán tính của pit tông chuyển dịch khi thể tích của bình trích chứa thay đổi trong quá trình làm việc. Bình trích chứa lò xo Quá trình tích năng lượng ở bình trích chứa lò xo là quá trình biến năng lượng của lò xo. Bình trích chưa lò xo có năng lượng nhỏ hơn so với bình trích chứa trọng vật. Vì vậy nó được sử dụng để làm tắt va đập thủy lực trong các hệ thủy lực và giữ áp suất cố định trong các cơ cấu kẹp. Bình trích chứa thủy khí Bình trích chứa thủy khí lợi dụng tính chất nén được của khí, để tạo ra áp suất chất lỏng. Tính chất này cho bình trích chứa có khả năng giảm chấn. Trong bình trích chứa trọng vật áp suất hầu như cố định không phụ thuộc vào vị trí của pit tông trong bình. 5. Thực hành 5.1. Các bước thực hiện Bước 1: Vẽ sơ đồ mạch hệ thống Bước 2: Kiểm tra chức năng của các thiết bị Bước 3: Mô phỏng sơ đồ mạch trên phần mềm mô phỏng Bước 4: Lắp ráp thiết bị thực tế theo sơ đồ mạch Bước 5: Theo dõi chu trình hoạt động của thiết bị 18
5.2. Sinh viên thực hành Hình 1.23: Thiết bị sử dụng cho thực hành Bài thực hành số 1: Mạch điều khiển động cơ thủy lực Mô tả công việc: Ứng dụng máy tiện tự động Trục chính của máy tiện tự động được dẫn động bằng động cơ thuỷ lực, trong khi xi lanh thuỷ lực được sử dụng để tiến hành chuyển động tịnh tiến của bàn trượt chi tiết phôi. Tốc độ quay của trục chính được thiết lập không đổi trong suốt thời gian gia công. Đánh giá mối liên hệ giữa lưu lượng và áp suất hệ thống. Hình 1.24: Mô tả máy tiện tự động Sơ đồ mạch thủy lực 19
Hình 1.25: Sơ đồ mạch thủy lực Bảng 1.2: Thiết bị sử dụng STT Thiết bị sử dụng Số lượng thiết bị sử dụng 1 Bộ nguồn thủy lực 1 2 Đồng hồ đo áp suất 1 3 Van khóa 1 4 Động cơ thủy lực 1 5 Cảm biến lưu lượng 1 6 Đồng hồ hiển thị tốc độ 1 Sinh viên thực hiện theo 5 bước thực hành đã nêu và điền thông số vào bảng sau: Áp suất hệ thống p 15 20 25 30 35 40 45 50 bar Lưu lượng q l/phút Bài thực hành số 2: Van an toàn trong hệ thống thủy lực Mô tả công việc: Thiết bị nâng gói hàng Vì cần thay đổi trong quá trình gia công, thiết bị nâng gói hàng được yêu cầu nâng gói hàng nặng hơn khi được thiết kế ban đầu. Nó được tuân theo rằng vận tốc hành trình bây giờ chậm hơn. Sử dụng đặc tính áp suất/lưu lượng cho van an toàn, để xác định áp suất mà nó làm thay đổi lưu lượng so với ki bắt đầu của bơm. Hình 1.26: Mô tả thiết bị nâng gói hàng 20