BQ GIAO THONG VAN TAL TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I Hà Nội, 2017 _ 1 BQ GIAO THONG VAN TAI TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG 1 GIAO TRINH MO DUN 12: BAO DUONG HE THONG THUY LUC NGHE: VAN HANH MAY THI CONG MAT DUONG HE DAO TAO: CAO DANG (Lưu hành nội bộ) NĂM 2017 Mục lục Trang Bail: Khai niém va cdc quy luật về truyền động bằng thủy lực Bài 2: Nhận dạng các bộ phận trong hệ thống thủy lực. Bài 3: _ Bảo dưỡng hệ thống thủy lực máy xúc Bài 4: _ Bảo dưỡng hệ thống thủy lực máy lu. Bài 5: _ Bảo dưỡng hệ thống thủy lực máy ủi 3 Bail Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng thủy lực 1. Khái niệm, yêu cầu và các thông số của hệ thống thủy lực a.
Hệ thống điều khiển chếpCoesbình an a màn | Cộ | tông | cô [mạ Digits hiệu điều khiến lượng tác đông. T lên uy nình Nig lượng điều hiền anes 'Hình 3. Hệ thống điều khiển bằng thủy lực Hệ thống điều khiển bằng thủy lực được mô tả qua sơ đồ hình 3.1, gồm các cụm vả phần tử chính, có chức năng sau: ~_ Cơ cấu tạo năng lượng: bơm dầu, bộ lọc (.) + Phan tử nhận tín hiệu: các loại nút ân (.) ~_ Phần tử xử lý: van áp suất, van điều khiển từ xa (.) ~ Phân tử điều khiển: van đảo chiều (.Cơ cấu chấp hành: xilanh, động cơ dầu. Sơ đỗ cấu trúc hệ thống điều bằng thủy lực 4 Cấu trúc hệ thống điều khiển bằng thủy lực được thể hiện ở sơ đồ hình cúp hành alle Pưng: ÐÍ|| [Dạ piên tưởng ESD tos olor Cơ cấu tạo.
of fF t© Hình 3. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển bằng thủy lực 1. Uù điểm của truyền động bằng thuỷ lực ~ Truyền động được công suất cao và lực lớn, (nhờ các cơ cấu tương. đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng).
~ Điều chỉnh được vận tốc làm việc tỉnh và vô cấp, (dễ thực hiện tự động hoá theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn). ~ Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau. ~ Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao. ~ Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh (như trong cơ khí và điện).
~ Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyền động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành. ~ Dễ đề phòng quátải nhờ van an toàn. ~ Dễ theo đõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch. ~ Tự động hoá đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp, bằng cách dùng các phần tử tiêu chuẩn hoá.
Nhược điểm của truyền động bằng thuỷ lực ~ Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suất và hạn chế phạm vi sử dụng. 5 ~ Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tai thay đổi do tính nén được của chất lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn. ~ Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn định, vận tốc làm. việc thay đổi do độ nhớt của chất lỏng thay đổi.
Những yêu cầu chung với hệ thông truyền động thuỷ lực. Những chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng chất lỏng làm việc là độ nhớt, khả năng chịu nhiệt, độ dn định tính chất hoá học và tính chất vật lý, tính chống rỉ, tính ăn mòn các chỉ tiết cao su, khả năng bôi trơn, tinh sui bot, nhiệt độ bắt lữa, nhiệt độ đông đặc. Chất lỏng làm việc phải đảm bảo các yêu cầu sau: ~ Có khả năng bôi trơn tốt trong khoảng thay đối lớn nhiệt độ và áp suất; ~ Độ nhớt ít phụ thuộc vào nhiệt độ; ~ Có tính trung hoà (tính trơ) với các bề mặt kim loại, hạn chế được khả ~ năng xâm nhập của khí, nhưng dễ dàng tách khí ra; ~ Phải có độ nhớt thích ứng với điều kiện chắn khít và khe hở của các chỉ tiết di trượt, nhằm đảm bảo độ rò dầu bé nhất, cũng như tốn thất ma sát it nhất; ~ Dầu phải ít sủi bọt, ít bốc hơi khi làm việc, ít hoà tan trong nước và không khí, dẫn nhiệt tốt, có môđun đàn hồi, hệ số nở nhiệt và khối lượng riêng nhỏ. “Trong những yêu cầu trên, dầu khoáng chất thoả mãn được đầy đủ nhất.
Các thông số của hệ thống thủy lực. a) Lye ~ Đơn vị của lực là Newton (N). 1 Newton là lực tác động lên đối trọng có khối lượng Ikg với gia tốc 1 m/s.m/s” b) Áp suất Đơn vị cơ bản của áp suất theo hệ đo lường Sĩ là pascal. Pascal (Pa) là áp suất phân bổ đều lên bề mặt có diện tích Im? với lực tác động vuông góc lên b mặt đó là 1 Newton ©.
1 Pascal = 1 N/m? = 1kg m/s2/m2 = 1kg/ms” 'Ngoài ra còn dùng đơn vj bar: I bar = 10°Pa = IKg/em? =1 at ~ Một số nước tư bản còn ding don vi psi ( pound (0.45336 kg) per square inch (6.4521 cm?) Ki higu Ibffin? (psi); 1 bar= 14,5 psi Áp suất có thể tính theo cột áp lưu chất 'P=w*h Trong đó; : w trọng lượng riêng lưu chất h chiều cao cột áp, ©) Lưu lượng ~ Lưu lượng là vận tốc dòng chảy của lưu chất qua một tiết diện dòng chảy. Đơn vị thường dùng là l/min.A Trong đó: Q lưu lượng của dòng chảy, A Tiết diện của dòng chảy. v_ Vận tốc trung bình của dòng chảy 4) Công ~ Đơn vị của công là Joule (J). 1 Joule là công sinh ra dưới tác động của lực 1 N dé vat dịch chuyển quãng đường 1 m.
11=INm 1J=1 m^kg/s2 ~ Công được tính theo công thức: Wk =F*L Trong đó: E_ lực tác dụng vào vật L quảng đường vật đi được. e) Công suất ~ Đơn vị công suất la Watt ~1 Watt là công suất, trong thời gian 1 giây sinh ra năng lượng Ï joule. 1W=1Nm/s 1W=1 m’ke/s? ‘kg/s ~ Công suất được tính theo công thức: H= Q(/min)*P (bar) (kW) 600 Ð Độ nhớt Độ nhớt động của một chất là có độ nhớt động lực 1 Pas và khối lượng riêng 1 kg/emÖ. “Trong đó: 1ì: độ nhớt động lực [Pa.s] p: khối lượng riêng, [kg/mẺ| v: độ nhớt động Im2⁄s] Ngoài ra ta còn sử dụng đơn vị độ nhớt động la Stokes (St) hose la centiStokes (cSt).
Chú ý: độ nhớt động không những có vai trò quan trọng trong hệ thông điều khiển khí nén mà nó rất quan trọng trong điều khiển thủy lực. Sơ đồ hệ thống thủy lực 2. Sơ đồ chung của hệ thống thủy lực Truyền động thuỷ tĩnh làm việc theo nguyên lý choán chỗ. Trong trường hợp đơn giản nhất, hệ thống gồm một bơm được truyền động cơ học cung cấp một lưu lượng chất lỏng để làm chuyển động một xy lanh hay một động cơ thuỷ lực.
Áp suất tạo bởi tải trọng trên động cơ hay xi lanh lực cùng với lưu lượng đưa đến từ bơm tạo thành công suất cơ học truyền đến các máy công tác. Đặc tính của truyền lực thuỷ tĩnh có tính chất: tần số quay cũng như vận tốc của máy công tác trong thực tế không phụ thuộc vào tải trọng. Do có khả năng tách bơm và động cơ theo không gian và sử dụng các đường ống rất linh động nên không cần một không gian lắp đặt xác định giữa động cơ và máy công tác. Trên hệ thống truyền động thuỷ tĩnh có thể thay đôi tỷ số truyền vô cấp trong một khoảng rộng.
Chất lỏng thuỷ lực hiện nay có thể được sử dụng là dầu từ dầu mỏ, chất lỏng khó cháy, dầu có nguồn gốc thực vật hoặc nước. Nguyên lý làm việc chung của hệ thống thủy lực. Tỉnh chất thuỷ tĩnh của chất lỏng Khi phát triển lý thuyết về chất lỏng, người ta xuất phát từ giả thiết chất lỏng lý tưởng. Đây là chất lỏng không ma sát, không chịu nén, không giãn nở, khi được nạp vào thùng chỉ truyền áp lực vuông góc với thành và đáy thùng (hình 1.
Độ lớn của áp suất phụ thuộc vào cột chất lỏng, có nghĩa là khoảng. cách từ điểm đo đến mặt thoáng của chất lỏng: p=pgh Với chất lỏng lý tưởng, không xuất hiện lực tiếp tuyến cũng như các ứng suất tiếp tại thành thùng và giữa các lớp chất lỏng. tps TTTTT Hình 3. Phân bố áp suất Hình 3.
Lực tác động lên trong thùng chứa chất lóng lý. pít tông của một xy lanh tưởng thuỷ lực Khi tính toán các thiết bị thuỷ tĩnh có thể giả thiết bỏ qua trọng lượng bản thân của chất lỏng do quá nhỏ so với lực tác động ngoài. Áp suất tạo ra từ lực ngoài (hình 3.4) được xác định theo biểu thức: = Áp suất này có thể được tao ra từ chuyển động gián đoạn của thiết bị ví dụ như pít tông trong xy lanh hoặc chuyển động liên tục như trong bơm bánh răng, bơm cánh quay,. Cỡ sở lý thuyết của cơ học chất lỏng cũng như thuỷ động lực học được xuất phát từ chất lỏng lý tưởng.
Trong đó các nhà khoa học đã xây dựng được các công thức tính toán quan trọng. Đầu thế kỷ 20 Prandt lần đầu tiên đã tổng hợp thuần tuý lý thuyết về thuỷ động lực học với kỹ thuật thuỷ lực được các kỹ sư ứng dụng trong sản xuất bằng cách bô sung thêm lực ma sát sinh ra do tính nhớt của chất lỏng thuỷ lực. Cơ sở để tính toán các thiết bị thuỷ lực là các phương trình liên tục, phương trình Bemoulli cho chất lỏng thuỷ lực. Các phương pháp tính toán sức cản dòng chảy, có nghĩa là các phương pháp tính toán hao tổn áp suất trong các ống dẫn có ý nghĩa quan trọng trong thực tế.
Các quy luật truyền dẫn bằng thủy lực. Phương trình liên tục Dòng chảy dừng của chất lỏng lý tưởng thoả mãn định luật bảo toàn khối lượng: Lưu khối mỊ chảy qua mặt cắt A1 luôn bằng với lưu m2 chảy khối qua mặt cắt A2. Đối với chất lỏng có khối lượng riêng không đổi định luật này. đúng cho cả trường hợp chảy không dừng.
Az vị ® thy thy Q Q Hình 3. Dòng chảy qua ống thu hẹp 'Khối lượng chất lỏng (lưu khối) chảy qua một mặt cắt đường ống trong. một đơn vị thời gian được xác định theo: m=pAv Tương ứng hình 3.5 thỏa mãn: PIAL =p2A2v2 vị Đối với chất lỏng có khối lượng riêng không đổi AIVI =A2V2 b.