8 . Tính Toán Chọn Xilanh Làm Việc Cho Hệ Thống: - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Trang chủ >
Luận Văn - Báo Cáo >
Kỹ thuật >

8 . Tính toán chọn xilanh làm việc cho hệ thống:

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.21 MB, 67 trang )

Đồ án tốt nghiệpTrang 56Ngành: Kỹ thuật cơ khíXilanh thuỷ lực là một loại động cơ thuỷ lực được sử dụng rộng rãi trong cơ cấuchấp hành của truyền động thuỷ lực. Nó có vai trò hết sức quan trọng, chịu lực tácdụng lớn bởi tải trọng. Các bộ phận chính của xylanh là ống xylanh (thường gọi làxylanh), Piston, cán Piston và một số vòng (phớt) làm kín.Xylanh thuỷ lực sử dụng trong hệ thống cần có đáp ứng những thông như sau:Áp suất làm việc của hệ thống : p = 25 Mpa.Hành trình xilanh S = 6,5 m.Đường kính lòng xilanh : D = 400 mm.Đường kính cán pittông: d = 250 mm.Xilanh thủy lực được thiết kế theo tiêu chuẩn ISO6022 DIN24333.Hình 3.4 - Kiến trúc của xilanh.Chọn vật liêu:Theo bảng 5-3 trang 100 giáo trình kết cấu thép:Chi tiếtXylanhPittôngCán pittôngSinh viên: Phan Văn KhoaVật liệuC45GX21-40C45σ b (Mpa)610210610σ ch (Mpa)360360Lớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 57NắpC45610Dẫn hướngNhựa tổng hợp210Bảng 3.1 - Bảng vật liệu được chọn chế tạo xylanhNgành: Kỹ thuật cơ khí360Kiểu xilanhVới sơ đồ bố trí của hệ thống nâng hạ đã chọn ở phần trên, ta chọn xilanhcần thiết kế là kiểu cơ sở 1R có kết cấu và kích thước như hình dưới đây:Hình 3.5 - Xilanh kiểu cơ sở 1RCác thông số của xilanh được chọn theo tiêu chuẩn theo bảng dưới đây :Bảng 3.2 Kích thước kiểu cơ sở 1R đã chọn.Kiểu lắp ghép xilanhChọn lắp ghép cho xilanh theo kiểu MS3 như hình dưới đây :Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 58Ngành: Kỹ thuật cơ khíHình 3.6 - Kiểu lắp MS3Bảng 3.3 - Kiểu lắp ghép cho xilanh MS3 đã chon.Lưu lượng cần thiết cung cấp cho nguồn thủy lực :Diện tích làm việc của khoang xilanh ( đối với 2 xilanh):F =2.( π.D) =2.(.π.0,4) = 0,25 m .Diện tích làm việc của khoang xilanh dưới ( đối với 2 xilanh):F =2.[ π ( D - d)] =2.[ ]=0,153 m .Thể tích làm việc hữu ích của khoang trên xilanh :V = F.S =0,25.6,5=1,625 (m)Thể tích làm việc hữu ích của khoang dưới xilanh:V = F.S =0,995Lưu lượng cần thiết cung cấp cho khoang trên xilanh :Q= =1, 625= 2,4.10 m/s600Lưu lượng cần thiết cung cấp cho khoang dưới xilanh :Q= =0,995= 1,7.10600m/s.Trong đó :t - là thời gian cần thiết đóng mở cửa van. Chọn t = 10phút = 600s.Kết luận : Vậy ta chọn Q = Q = 2,4.10 m/s = 2,4 mm/s là lưu lượng cần cung cấpcho hệ thống. Do Q > Q .Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 59Ngành: Kỹ thuật cơ khí3.8.2. Xác định đường kính ống dẫn dầu :Để tránh hiện tượng vận tốc của chất lỏng trong đường ống lớn.Vận tốc dòng chảy chất lỏng trong ống hút tính theo công thức sau : v =Thông thường thì v = ( 0,5 ÷ 1,5 m/s). Ta chọn v = 1,5 m/s.⇒d= == 0,046 m .Chọn d = 50 mm.Tương tự với ống đẩy chọn v = 3 m/s < v = 5 m/s để giảm tổn thất thủy lực trongđường ống.Đường kính ống đẩy là : d = = = 0,032 m.Chọn d = 35 m3.8.3. Tính toán tổn thất cho hệ thống:Để đơn giản khi tính toán ta xem tổn thất của hệ thống bằng 15% áp suất dầu trongxilanh. Khi đó ta có tổn thất toàn bộ hệ thống :Hp = 0,15.200 = 30 (bar)Áp suất yêu cầu của toàn bộ hệ thống là :P = 250 + 30 = 280 (bar)Hệ số an toàn của hệ thống lấy bằng 1,2 nên áp suất yêu cầu của hệ thống là :P = 280.1,2 = 336 bar.Lưu lượng cần thiết là Q = 2,4.60 = 144 lít/phút.Để bù lại lượng dầu rò rỉ, bay hơi và các tổn hao khác trong quá trình hoạt động củahệ thống, lưu lượng yêu cầu của hệ thống là:Q = 1,1Q = 1,1.144 = 158,4 lít/phút.Chọn bơm có tốc độ quay 2970 vòng/phút.=>lưu lượng yêu cầu Q = 158,4:2970=0,053 lít/vòngVới lưu lượng và áp suất như trên ta chọn được loại bơm cung cấp cho hệ thống là :AGA 200M có Q = 0,067 lít/vòng, p = 250 bar,v= 2975 vòng/phút- Chọn động cơ điệnChọn động cơ điện kéo bơm phải căn cứ vào các thông số làm việc của bơm và hệthống.Áp suất lớn nhất của hệ thống p = 336 bar, để đạt được áp suất đó thì bơm phải đạtđược áp suất tối thiểu là p = 336 bar.Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 60Ngành: Kỹ thuật cơ khíCông suất yêu cầu của động cơ điện là :N = . với η là hiệu suất của bơm. Chọn η = 0,85⇒ N = = 103 kWDựa vào catalog động cơ điện ta chọn động cơ điện có các thông số sau :- Hãng sản xuất : Nhà máy động cơ điện Việt Hùng ( Việt Nam)- Model : 4A280S2Y3- Công suất : 110 kW.- Vận tốc quay : 2970 vòng/phút.- Hệ số cos ϕ = 0,89.Chọn các thông số: Loại dầu sử dụng là dầu khoáng có tác dụng chống han rỉ,ôxi hóa và bọt độ nhớt 150SSU ở 38 C.Để hệ thống đóng mở cửa van làm việc ổn định thì cần đảm bảo các yêu cầu chung:Bể dầu phải có mức dầu tối thiểu òn mà bơm hút được 100 mm, ống hút bơm chìm sâutrong bể dầu : 50 mm và phải có màng lọc, đường ống sử dụng thường là màu đen.Nhiệt độ tối đa cho phép trong hệ thống là 55 - 80 C.Các van điểu chỉnh lắp đặt ở các đường ống nối đáy của xilanh để quản lí tốc độđóng mở cửa van.Bố trí đường ống trong hệ thống dẫn dầu hợp lí để tránh tổn thất thủy lực tới mứctối đa.3.8.4. Chọn động cơ bơm tay :Để tăng độ tin cậy cho hệ thống ta lắp thêm vào hệ thống một bơm tay để đềphòng khi mất điện vẫn có thể cung cấp dầu cho hệ thống đóng mở cửa van để đóngmở cửa van đúng theo yêu cầu của công trình.Dựa vào áp suất làm việc của hệ thống, theo catalog ta cọn bơm như sau :Hãng sản xuất : Galtech.Model : CS 45 - 4.3.9. Lắp ráp và vận hành hệ thống xilanh thủy lực:Thiết bị đóng mở xilanh thủy lực thuộc loại thiết bị chính, truyền lực bằng chấtlỏng. Độ chính xác lắp đặt ảnh hưởng rất lớn đến chế độ làm việc của thiết bị.- Các bộ phận của cửa van sau khi chế tạo xong được vận chuyển tới công trườngthi công.Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 61Ngành: Kỹ thuật cơ khí- Xilanh thủy lực, trạm nguồn, các phụ kiện của hệ thống được bao gói cẩn thậntránh trầy xước, bẹp méo và được vận chuyển tới công trường.- Các thiết bị đi kèm: xe cẩu palăng xích, bộ đồ nghề lắp ráp, thiết bị kiểm tra xáchtay.*) Lắp đặt:Bước 1: Lắp đặt các bộ phận cửa van với nhau sau đó dùng cẩu palăng đưa cửa vanvào khe trong mố công trình.Bước 2: Đưa xilanh thủy lực vào vị trí lắp đặt bằng cẩu và palăng bảo đảm không bịva đập.Bước 3: Lắp đặt đường ống dẫn dầu theo bản vẽ kĩ thuật, lắp đặt van hệ thống thủylực, hệ thống van điều khiển. Sau đó lắp cần nối giữa xilanh và cửa van lại vớinhau.Bước 4: Đấu dây điện cần phải bảo đảm chắc chắn rằng nguồn điện cung cấp phùhợp với các số liệu ghi trên nhãn động cơ và các thiết bị. Sau đó nối các dây đúngvào động cơ điện với tủ điều khiển. Phải đảm bảo chắn chắn rằng các nút điều khiểnđều được đấu đúng.Bước 5: Kiểm tra tổng thể.Bước 6: Đổ dầu thủy lực vào thùng chứa dầu, các thiết bị đều phải sạch sẽ. Thùngdầy lên đổ đầy đến tâm của mắt báo dầu phía trên bằng loại dầu đạt tiêu chuẩn và cóđộ nhớt như đã tính toán.*) Vận hành:- Hệ thống được khởi động ở chế độ không tải. Trước khi khởi động phải đảm bảochắc chắn các van trong hệ thống thủy lực phải hoàn toàn mở.Thực hiện chạy thử: Khi máy được vận hành lần đầu tiên khi hệ thống được điềnđầy dầu thủy lực, mức dầu trong hệ thống phải được kiểm tra lại để đảm bảo chắcchắn mức dầu ở mức cho phép. Nếu bơm có tiếng rít lớn (có không khí) phải ngắtbơm ngay lập tức và phải đổ thêm dầu.Chú ý việc làm đầy hệ thống, van và các thiết bị ban đầu đòi hỏi phải có dầu bổsung.Nhiệt độ của dầu, bơm, đường ống và động cơ phải được theo dõi kiểm tra liên tụcđể tìm ra những chỗ rò rỉ và xiết chặt lại.Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 62Ngành: Kỹ thuật cơ khíNâng cửa van:Khởi động động cơ điện theo chỉ dẫn ( START).Ấn nút nâng cửa (UP).Nếu có sự cố thì dừng toàn bộ hệ thống và kiểm tra lại.Hạ cửa van:Khởi động động cơ điện theo chỉ dẫn ( START).Ấn nút hạ cửa (DOWN).KẾT LUẬNSau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, được sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của thầygiáo: KS. Bùi Văn Hiệu, các thầy cô giáo trong khoa Cơ khí, các bạn trong lớpcùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đồ án theo đúng thờigian quy định.Em đã tìm hiểu và thiết kế được cửa van phẳng cống Nhiễu Lộc – Thị Nghè.Trong chương I em đã nêu ra các loại cửa van thường dùng,ưu điểm và nhược điểmcủa từng cửa van. Chương II là tính toán kết cấu của cửa van. Chương III là tínhtoán thiết bị đóng mở dạng xi lanh thủy lực.Tuy nhiên do trình độ kiến thức vẫn còn hạn chế, lại chưa có kinh nghiệm thựctế nên bản đồ án của em không tránh khỏi những sai sót. Mặt khác đây là một đề tàiđòi hỏi áp dụng kiến thức của các môn học như Truyền động thuỷ lực, Kỹ thuậtthủy khí, Cơ học kết cấu, M áy nâng chuyển ... mà các môn học này trong quá trìnhhọc tập em được học rất ít nên trong quá trình tính toán và thiết kế không thể tránhkhỏi những sai sót. Vậy em kính mong nhận được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô giáođể em có thêm kiến thức bổ ích phục vụ cho quá trình công tác sau này.Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: KS. Bùi Văn Hiệu đã tận tình hướngdẫn giúp đỡ em trong suốt quá trình em thực hiện đồ án. Đồng thời em xin chânthành cảm ơn các Thầy Cô giáo trong khoa Cơ khí đã chỉ bảo cho em những kiếnthức vô cùng bổ ích và quý báu để bản đồ án của em được hoàn thành.Hà Nội, Ngày tháng năm 2013.Sinh viên : Phan Văn Khoa.Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTCĐồ án tốt nghiệpTrang 63Ngành: Kỹ thuật cơ khíTÀI LIỆU THAM KHẢO[1]PGS. TS. Nguyễn Đăng Cường .Giáo trình thiết bị thủy công.[2]PGS. TS. Nguyễn Đăng Cường .Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van -Nhà xuất bản Xây dựng , Hà nội2003.[3]Vũ Thành Hải, Trương Quốc Bình, Vũ Hoàng Hưng.Kết cấu thép - Nhà xuất bản Xây dựng, Hà nội 2006.[4]PGS. TS. Nguyễn Đăng Cường.Sổ tay kĩ thuật thủy lợi - Nhà xuất bản Xây dựng, Hà nội 2006.[5]PGS. TS. Nguyễn Đăng Cường.Tiêu chuẩn thiết bị thủy công: cửa van, chế tạo cửa van, cơ cấu đóng mởxilanh thủy lưc.[6]PGS. TS. Nguyễn Đăng Cường.Các tiêu chuẩn về cửa van.Sinh viên: Phan Văn KhoaLớp: 51M - TBTC

Xem Thêm