Hệ thống máy ép thủy lực. Cấu tạo, chức năng và cách thiết kế hệ thống máy ép thủy lực.

Trên quốc tế thời nay có nhiều công ty sản xuất máy ép thủy lực để ship hàng ngành công nghiệp nặng và nhẹ như những loại máy ép thủy lực dùng trong sản xuất giày, máy ép dùng để nong lỗ trong sản xuất chi tiết cụ thể máy, máy ép dùng để đột, máy ép dùng để ép gạch, ép ván dăm, ép mũ …

Sau đây chúng tôi sẽ lý giải và đi xâu về yếu tố kỹ thuật của mạng lưới hệ thống máy ép thủy lực. Hướng dẫn những bạn hoàn toàn có thể đo lường và thống kê một cách hài hòa và hợp lý về hiệu suất cũng như cách phong cách thiết kế một mạng lưới hệ thống thủy lực tương thích với nhu yếu của những bạn trải qua thiết kế mẫu một mạng lưới hệ thống máy ép thủy lực hiệu suất 300 tấn lực ép .
Máy ép thủy lực hoạt động giải trí trên cơ sở kim chỉ nan là định luật Pascal :

“ Áp suất tĩnh tại mọi điểm trong lòng chất lỏng là như nhau ”

Chúng tôi sẽ ra mắt và hướng dẫn mẫu những bạn giám sát một mạng lưới hệ thống thủy lực có sức ép 300 tấn như sau :

1. Phân tích hoạt động của máy

+ Hoạt động của máy gồm ba quy trình :

• Quá trình xi lanh chuyển động xuống để ép sản phẩm
• Quá trình xi lanh giữ ép sản phẩm
• Quá trình xi lanh chuyển động lên để lấy sản phẩm ra

+ Khi máy thao tác, ở quy trình ép khuôn ép sẽ được lắp 50% trên cần piston và 50% ở bàn ép. xi lanh hoạt động xuống dưới ép phôi trong hai nửa khuôn và tạo thành mẫu sản phẩm, quy trình ép kết thúc sau 30 ( s ). Sau đó là quy trình xi lanh giữ ép khuôn loại sản phẩm trong 10 ( s ). Cuối cùng là quy trình lấy loại sản phẩm ra ngoaì, xi lanh hoạt động lên và loại sản phẩm được lấy ra, thời hạn của quy trình này là 20 ( s ) .

2. Mạch thủy lực của máy

+ Cấu tạo của mạch thủy lực :

• Bể dầu
• Bơm thủy lực
• Van an toàn
• Lọc dầu có làm mát và đi kèm là một van một chiều
• Van phân phối 4/3 điều khiển điện lò xo
• Bộ tăng áp dẫn động bằng thủy lực
• Van tiết lưu một chiều
• Van một chiều có điều khiển
• Xi lanh thủy lực của máy ép

+ Nguyên lý hoạt động giải trí của máy ép thủy lực 300T :
Đóng công tắc nguồn của động cơ điện, bơm nguồn hoạt động giải trí. Năng lượng dưới dạng P và Q. được bơm nguồn tạo ra trải qua van một chiều dẫn tới van phân phối 4/3. Ở hành trình dài ép, van phân phối 4/3 sẽ tinh chỉnh và điều khiển dầu cấp cho bộ tăng áp, dầu áp suất cao sẽ được dẫn tới bộ tăng áp thủy lực 6. Tại đây, dầu sẽ được tăng áp từ 150 ( bar ) đến áp suất P = 300 ( bar ) trước khi đi vào buồng trên của xi lanh công tác làm việc làm xi lanh hoạt động xuống dưới để thực thi hành trình dài ép. Đồng tời với quy trình này là van một chiều có điều khiển và tinh chỉnh sẽ nhận tín hiện dầu điều khiển và tinh chỉnh và mở để dầu ở khoang dưới của xi lanh sẽ được xả qua van tiết lưu một chiều 7. Van tiết lưu một chiều 7 sẽ tinh chỉnh và điều khiển lưu lượng của dòng dầu xả về bể qua đó điều khiển và tinh chỉnh tốc độ của xi lanh. Khi kết thúc hành trình dài ép 30 ( s ), dầu cao áp vẫn được cung ứng tới buồng trên của xi lanh để thực thi hành trình dài giữ ép trong vòng 10 ( s ). Kết thúc quy trình giữ ép, van phân phối 4/3 sẽ cấp dầu áp suất cao 150 ( bar ) được nạp vào khoang dưới của xi lanh làm cho xy lanh hoạt động lên. Các quy trình này thực liên tục và tuần hoàn. Van an toàn 3 để bảo vệ áp suất của mạng lưới hệ thống ở một giá trị định trước, giảm tải cho mạng lưới hệ thống khi mạng lưới hệ thống bị quá tải. Bộ lọc dầu có làm mát có trách nhiệm lọc sạch dầu hồi về bể và giảm nhiệt cho dầu. Đi kèm với nó là van một chiều có trách nhiệm xả khi bộ lọc có tín hiệu bị tắc. Áp suất đặt của van một chiều này là 3 ( bar ). Van một chiều sau bơm để khi bảo trì bơm sẽ thuận tiện hơn .

3. Tính toán hệ thống thủy lực của máy ép thủy lực 300T

+ Tính toán những thông số kỹ thuật hình học :

Đường kính trong xi lanh :
[ latexpage ] \ [ F = P. { A_1 } = \ frac { { \ pi. { D ^ 2 } } } { 4 }. P \ ]
Trong đó : – F : là lực tạo ra ở đầu cần piston ( N )
– P : là áp suất thao tác của xi lanh ( bar )
– D : là đường kính trong của xi lanh ( m )
– A1 : là diện tích quy hoạnh tính năng ( mét vuông )
Vậy đường kính của xi lanh là :
[ latexpage ] \ [ D = 2. \ sqrt { \ frac { F } { { \ pi. P } } } = 2. \ sqrt { \ frac { { { { 3.10 } ^ 6 } } } { { \ pi { {. 300.10 } ^ 5 } } } } = 0,356 ( m ) \ ]
Ta chọn đường kính trong xylanh là : D = 350 ( mm ) ; đường kính ngoài xylanh là : Dng = 370 ( mm ) .
Đường kính cần piston :
Dc = ( 0,6 / 0,8 ). D = ( 0,6 / 0,8 ). 350 = ( 210 / 280 ) ( mm )
Vậy chọn đường kính cần piston là : 250 ( mm ) .
+ Tính toán những thông số kỹ thuật động học :
Lưu lượng cấp cho xylanh :
[ latexpage ] USD Q = F \ times V USD
Trong đó : – Q. : là lưu lượng cấp cho xylanh ( m3 / s )
– F : là diện tích quy hoạnh công dụng của xylanh ( mét vuông )
– v : là tốc độ cần piston ( m / s )
Tốc độ cần piston trong hành trình dài tiến là :
[ latexpage ] $ { v_1 } = \ frac { s } { { { t_1 } } } = \ frac { { 0,5 } } { { 30 } } = \ frac { 1 } { { 60 } } ( m / s ) USD
Lưu lượng cấp cho xylanh trong hành trình dài ép là :
[ latexpage ] $ { Q_1 } = { F_1 } \ times { v_1 } = \ frac { { \ pi \ times { D ^ 2 } } } { 4 } \ times { v_1 } $
[ latexpage ] $ { Q_1 } = \ frac { { 3,14 \ times 0, { { 35 } ^ 2 } } } { 4 } \ times \ frac { 1 } { { 16 } } = 1,6 \ times { 10 ^ { – 3 } } ( { m ^ 3 } / s ) USD

Tốc độ cần piston trong hành trình lùi về là:

[ latexpage ] \ [ { v_2 } = \ frac { s } { { { t_2 } } } = \ frac { { 0.5 } } { { 20 } } = 0,025 ( m / s ) \ ]
Lưu lượng cấp cho xylanh trong hành trình dài lùi về là :
[ latexpage ] \ [ { Q_2 } = { F_2 } \ times { v_2 } = \ frac { { \ pi \ times ( { D ^ 2 } – { d ^ 2 } ) } } { 4 } \ times { v_2 } \ ]
Nhận thấy Q1 > Q2, do đó lưu lượng bơm nguồn chọn theo Q1 .

Chọn dầu làm việc cho hệ thống

+ Dầu thủy lực đóng vai trò quan trọng giúp cho mạng lưới hệ thống thủy lực thao tác bảo đảm an toàn và đúng mực. Bên cạnh là tác nhân truyền tải áp lực đè nén và truyền hoạt động, nó còn giúp bôi trơn những cụ thể hoạt động, chống lại lực ma sát, nó cũng làm kín những mặt phẳng tiếp xúc, truyền thải nhiệt và ngăn ngừa sự mài mòn .
+ Thông thường, dầu thủy lực được lựa chọn trên hai yếu tố chính : Thời tiết nơi thiết bị sử dụng và những nhu yếu của bộ phận thủy lực sử dụng trong mạng lưới hệ thống truyền động thủy lực. Có rất nhiều nhu yếu chất lượng khác nhau so với dầu thủy lực nhưng điều quan trọng nhất trong số đó là độ nhớt của dầu không biến hóa nhiều với sự biến hóa của nhiệt độ .
+ Nếu độ nhớt của dầu lựa chọn quá cao :

• Ma sát trượt tăng lên, phát sinh ra nhiệt và tổn thất năng lượng lớn.
• Tổn thất trong mạch dầu tăng lên và tổn thất áp suất cũng tăng lên.

+ Nếu độ nhớt của dầu lựa chọn quá nhỏ :

• Rò rỉ trong bơm sẽ tăng lên, hiệu suất thể tích không đạt được và do đó áp suất làm việc yêu cầu không đáp ứng được.
• Do có sự rò rỉ bên trong của các van điều khiển, xylanh sẽ bị thu lại dưới tác dụng của phản lực, còn motor không thể sản ra đủ mô–men yêu cầu trên trục quay.

+ Để cung ứng những nhu yếu trên ta chọn dầu thủy lực : AW68

Tính toán đường ống thủy lực

+ Trong mạng lưới hệ thống thủy lực, chất lỏng công tác làm việc được luân chuyển từ bể dầu qua bơm nguồn đến những van, cơ cấu tổ chức chấp hành rồi hồi về bể nhờ mạng lưới hệ thống những đường ống dẫn thủy lực .
+ Đường ống thủy lực cần bảo vệ những nhu yếu sau :

• Đảm bảo độ bền cần thiết
• Đảm bảo hao phí áp suất thấp nhất
• Đảm bảo không rò rỉ
• Đảm bảo không chứa và tạo bong bóng khí, nước.

+ Vì áp suất thao tác của mạng lưới hệ thống cao và thiên nhiên và môi trường hoạt động giải trí của máy ép nên ta chọn ống dẫn cứng được sản xuất từ thép .
+ Chia đường ống thủy lực của máy ép là 3 đoạn :

• Đường ống hút : là đoạn từ bể dầu đến bơm nguồn. Vận tốc hút v1 = (0,8/1,2) (m/s).
• Đường ống đẩy ,nén: là đoạn từ bơm nguồn đến các van, bộ tăng áp và xylanh ép. Vận tốc đẩy, nén v2 = (3/5) (m/s).
• Đường ống xả: là đường ống hồi về bể dầu. Vận tốc xả v3 = (1/1,6) (m/s).

+ Đường kính trong đường ống được tính theo công thức :
[ latexpage ] \ [ \ sqrt { \ frac { { 4 \ times Q } } { { \ pi \ times v } } } \ ]
Trong đó :

• d: là đường kính trong của ống (m)
• Q: là lưu lượng chảy qua ống (m3/s)
• v: là vận tốc của dầu qua ống (m/s)

+ Bề dày ống được tính theo công thức :
[ latexpage ] \ [ \ delta = \ frac { { { P_ { \ max } } \ times d } } { { 2 \ times { \ sigma _c } } } \ times n \ ]
Trong đó :
[ latexpage ] \ [ \ delta \ ]
Là bề dày ống ( m )
Pmax
Là áp suất lớn nhất của dầu qua ống ( N / mét vuông )
d
Là đường kính trong của ống ( m )
[ latexpage ] \ [ { { \ sigma _c } } \ ]
Là ứng suất tới hạn của vật tư làm ống
\ [ { \ sigma _v } = ( 0,3 \ div 0,35 ) \ times { \ sigma _b } \ ]
Chọn vật tư làm ống là thép có :

\[\begin{array}{l}
{\sigma _b} = 380Mpa \Rightarrow {\sigma _v} = (0,3 \div 0,35) \times 380 = (114 \div 133)Mpa \Rightarrow {\sigma _v} = 125Mpa\\

\ end { array } \ ]

+ Tính toán đường ống hút:

Đường kính trong đường ống hút là :
( Đang update )

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử