Giáo Trình Hệ Thống Thủy Lực Khí Nén: Kiến Thức Cơ Bản và Ứng Dụng

Khám phá giáo trình hệ thống thủy lực khí nén, cung cấp kiến thức cơ bản và ứng dụng trong công nghiệp, giúp nâng cao kỹ năng chuyên môn.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Hệ Thống Thủy Lực Khí Nén
• Đề tài: Giáo Trình Hệ Thống Thủy Lực Khí Nén
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ CẤU BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ DẦU
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG THỦY LỰC
• 4. CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH VÀ ỔN ĐỊNH VẬN TỐC
• 5. CHƯƠNG 5: ỐNG DẪN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC
• 6. CHƯƠNG 6: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 7. CHƯƠNG 7: CÁC PHẦN TỬ KHÍ NÉN VÀ ĐIỀU KHÍ NÉN
• 8. CHƯƠNG 8: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ ĐIỀU KHÍ NÉN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình hệ thống thủy lực khí nén

Giáo trình hệ thống thủy lực khí nén cung cấp kiến thức cơ bản về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống này. Hệ thống thủy lực khí nén được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ sản xuất đến tự động hóa. Việc hiểu rõ về hệ thống này giúp nâng cao hiệu quả làm việc và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.

1.1. Cấu tạo hệ thống thủy lực

Cấu tạo của hệ thống thủy lực bao gồm các thành phần chính như bơm, xilanh, van và ống dẫn. Mỗi thành phần có vai trò quan trọng trong việc tạo ra và điều chỉnh áp suất, giúp hệ thống hoạt động hiệu quả.

1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khí nén

Nguyên lý hoạt động của hệ thống khí nén dựa trên việc nén khí để tạo ra lực. Khi khí được nén, nó tạo ra áp suất cao, giúp điều khiển các thiết bị và máy móc trong quá trình sản xuất.

II. Vấn đề và thách thức trong hệ thống thủy lực khí nén

Hệ thống thủy lực khí nén gặp phải nhiều vấn đề và thách thức trong quá trình vận hành. Các vấn đề này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của hệ thống. Việc nhận diện và khắc phục kịp thời các vấn đề này là rất quan trọng.

2.1. Bảo trì hệ thống thủy lực

Bảo trì định kỳ là cần thiết để đảm bảo hệ thống thủy lực hoạt động ổn định. Việc kiểm tra và thay thế các linh kiện hỏng hóc giúp giảm thiểu rủi ro và tăng tuổi thọ cho hệ thống.

2.2. Nguy cơ rò rỉ trong hệ thống khí nén

Rò rỉ khí nén có thể gây ra lãng phí năng lượng và giảm hiệu suất làm việc. Việc phát hiện và khắc phục rò rỉ kịp thời là rất quan trọng để duy trì hiệu quả của hệ thống.

III. Phương pháp tối ưu hóa hệ thống thủy lực khí nén

Để tối ưu hóa hệ thống thủy lực khí nén, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và công nghệ tiên tiến. Việc này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu chi phí vận hành.

3.1. Sử dụng cảm biến và tự động hóa

Cảm biến giúp theo dõi và điều chỉnh các thông số của hệ thống một cách tự động. Việc tự động hóa giúp giảm thiểu sai sót và tăng cường độ chính xác trong quá trình vận hành.

3.2. Tối ưu hóa thiết kế hệ thống

Thiết kế hệ thống hợp lý giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng và tăng cường hiệu suất. Việc lựa chọn các linh kiện chất lượng cao cũng góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống thủy lực khí nén

Hệ thống thủy lực khí nén được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, xây dựng và giao thông vận tải. Việc hiểu rõ ứng dụng của hệ thống này giúp nâng cao hiệu quả công việc.

4.1. Ứng dụng trong ngành sản xuất

Trong ngành sản xuất, hệ thống thủy lực khí nén được sử dụng để điều khiển máy móc và thiết bị, giúp tăng năng suất và giảm chi phí lao động.

4.2. Ứng dụng trong xây dựng

Hệ thống này cũng được sử dụng trong các công trình xây dựng để điều khiển các thiết bị nâng hạ, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống thủy lực khí nén

Hệ thống thủy lực khí nén có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Tương lai của hệ thống này sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới, giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ

Công nghệ mới sẽ giúp cải thiện hiệu suất và độ bền của hệ thống thủy lực khí nén. Việc áp dụng công nghệ thông minh sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

5.2. Tác động đến môi trường

Việc phát triển hệ thống thủy lực khí nén bền vững sẽ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường. Các giải pháp xanh sẽ được ưu tiên trong tương lai.

Nội dung chính

Giáo Trình Hệ Thống Truyền Động Thủy Lực và Khí Nén

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Hệ thống truyền động thủy lực và khí nén là tài liệu học thuật phục vụ giảng dạy trong chương trình đào tạo kỹ sư các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật Tự động hóa và Chế tạo máy tại các trường đại học kỹ thuật. Học phần đóng vai trò cầu nối giữa kiến thức vật lý cơ học chất lưu đại cương với các môn học thiết kế hệ thống điều khiển tự động trong sản xuất công nghiệp.

Mục tiêu học tập của giáo trình trang bị cho người học:

• Hệ thống hóa các quy luật cơ bản của chất lỏng và khí nén ứng dụng trong truyền dẫn năng lượng.
• Phân tích nguyên lý cấu tạo, đặc tính làm việc và phương pháp tính toán thông số kỹ thuật của các cụm thiết bị: trạm nguồn, cơ cấu chấp hành, hệ thống xử lý môi chất và mạng lưới van điều khiển.
• Khả năng đọc, thiết kế sơ đồ mạch thủy lực và xây dựng mạch điều khiển điện – khí nén tự động theo chu trình làm việc định trước.

Giáo trình được cấu trúc thành 2 phần chính với 8 chương, tiếp cận theo logic từ nguyên lý cơ bản của chất lưu đến cấu tạo chi tiết từng phần tử, sau đó tích hợp vào quy trình tính toán, thiết kế mạch hoàn chỉnh.

Điểm đặc sắc của giáo trình nằm ở việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết tính toán thủy khí động lực học (phương trình dòng chảy liên tục, phương trình Bernoulli, tính tổn thất áp suất theo hệ số trở lực) với việc chuẩn hóa sơ đồ theo ký hiệu quốc tế, cung cấp các công thức thực hành để lựa chọn thiết bị công nghiệp thực tế.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm 8 chương trọng tâm phân chia rõ ràng theo hai mảng môi chất truyền dẫn:

graph TD
    A[Hệ thống Thủy lực & Khí nén] --> B[Phần 1: Hệ thống Thủy lực]
    A --> C[Phần 2: Hệ thống Khí nén]
    B --> B1[Chương 1: Cơ sở lý thuyết Thủy lực]
    B --> B2[Chương 2: Cơ cấu biến đổi NL & Xử lý dầu]
    B --> B3[Chương 3: Phần tử điều khiển Thủy lực]
    B --> B4[Chương 4: Điều chỉnh & Ổn định vận tốc]
    B --> B5[Chương 5: Ứng dụng & Thiết kế HT Thủy lực]
    C --> C1[Chương 6: Cơ sở lý thuyết Khí nén]
    C --> C2[Chương 7: Phần tử Khí nén & Điện - Khí nén]
    C --> C3[Chương 8: HT Điều khiển Khí nén & Điện - Khí nén]

• Chương 1 (Cơ sở lý thuyết thủy lực): Khảo sát các quy luật thủy tĩnh ($p_S = \rho g h$), phương trình dòng chảy liên tục ($Q = A \cdot v = \text{const}$), phương trình Bernoulli cho dòng chảy có tổn thất năng lượng. Khái niệm về các dạng tổn thất thể tích ($\eta_t$), tổn thất cơ khí ($\eta_c$) và tổn thất áp suất ($\Delta p = \xi \frac{\rho v^2}{2g}$); độ nhớt động học $\nu$, độ nhớt động lực $\eta$ và độ nhớt quy ước Engler ($E^0$).
• Chương 2 (Cơ cấu biến đổi năng lượng và hệ thống xử lý dầu): Phân loại và tính toán các loại bơm thể tích (bơm bánh răng ăn khớp trong/ngoài dải áp suất 10–200 bar, bơm trục vít, bơm cánh gạt đơn/kép, bơm piston hướng tâm và hướng trục làm việc tới 700 bar); tính toán xilanh lực ($F_t = p \cdot A \cdot \eta$); thiết kế bể dầu ($V = (3 \div 5)Q_b$); phân loại bộ lọc dầu theo kích thước hạt (từ lọc thô 0,1 mm đến siêu tinh 0,001 mm); nguyên lý các loại bình trích chứa (trọng vật, lò xo, thủy khí màng nạp khí nitơ đến 100 $\text{kG/cm}^2$).
• Chương 3 (Các phần tử của hệ thống điều khiển bằng thủy lực): Cấu tạo và nguyên lý van áp suất (van tràn, van an toàn bi/con trượt, van an toàn 2 cấp 5–63 bar, van giảm áp, van cản, rơ le áp suất); van đảo chiều (2/2, 3/2, 4/2) với các dạng mép điều khiển dương, âm, bằng không; van điện thủy lực (solenoid trực tiếp/gián tiếp, van tỷ lệ và van servo).
• Chương 4 (Điều chỉnh và ổn định vận tốc): Các phương pháp điều chỉnh vận tốc qua van tiết lưu lắp trên đường vào, đường ra hoặc điều chỉnh bằng thể tích; phương pháp ổn định vận tốc bằng bộ ổn tốc kết hợp tiết lưu.
• Chương 5 (Ứng dụng và thiết kế hệ thống truyền động thủy lực): Trình bày quy trình tính toán lực tải, chọn áp suất, tính lưu lượng trạm nguồn và thiết kế mạch thủy lực cho máy công cụ.
• Chương 6, 7 và 8 (Hệ thống khí nén và điện – khí nén): Cơ sở truyền động khí nén; cấu tạo van đảo chiều có/không vị trí "0", van xả khí nhanh, van tiết lưu một chiều, rơ le thời gian đóng/ngắt chậm, cảm biến tia khí nén; phương pháp thiết kế mạch điều khiển khí nén và điện – khí nén theo biểu đồ trạng thái, điều khiển theo thời gian, theo hành trình, điều khiển tầng (Cascade) và điều khiển theo nhịp.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng trên 3 khối kiến thức nền tảng:

1. Định luật cơ học chất lưu thực tế: Nguyên lý Pascal, phương trình liên tục và định luật bảo toàn năng lượng Bernoulli giải thích sự chênh áp và phân phối dòng năng lượng qua tiết diện thu hẹp.
2. Nguyên lý chuyển đổi năng lượng thể tích: Sự biến đổi cơ năng thành thế năng dòng áp lực trong không gian làm việc kín (chu kỳ hút và nén) của bơm và chuyển đổi ngược lại tại xilanh, mô tơ dầu.
3. Cơ sở điều khiển logic tuần tự: Mô hình hóa chu trình chuyển động bằng biểu đồ trạng thái và giải thuật phân chia nguồn tín hiệu (theo tầng/nhịp) nhằm loại bỏ hiện tượng trùng tín hiệu điều khiển.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật: Tra cứu, giải mã và vẽ đúng tiêu chuẩn ký hiệu thủy khí; tính toán dung tích bể dầu, kích thước đường ống dẫn ($d$), lưu lượng bơm ($Q_b$), thông số xilanh ($D, d$).
• Kỹ năng phân tích: Xác định nguyên nhân tổn thất áp suất (do dòng chảy tầng/rối, góc uốn ống dẫn, tiết diện thay đổi); tính toán hiệu suất tổng thể $\eta = \eta_t \cdot \eta_c \cdot \eta_a$ của hệ thống.
• Kỹ năng thực hành ứng dụng: Lập sơ đồ mạch thủy lực ổn định vận tốc, thiết kế mạch điện – khí nén điều khiển tuần tự các cơ cấu chấp hành với rơ le tự duy trì và cảm biến hành trình.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình được thiết kế theo phương pháp sư phạm tiếp cận từ thành phần đến hệ thống (Bottom-Up), hỗ trợ đa dạng hóa hình thức tổ chức dạy và học:

• Phương pháp tiếp cận sư phạm: Các nội dung đi từ việc thiết lập công thức vật lý giải thích hiện tượng (hiện tượng tạo bọt khí hỏng bơm, hiện tượng rò rỉ qua khe hở van), mô tả kết cấu cơ khí thông qua hình vẽ mặt cắt, đến việc khái quát hóa thành các khối ký hiệu chức năng và sơ đồ nguyên lý hoạt động.
• Bài tập và tính toán thiết kế: Giáo trình cung cấp các dạng bài tập định lượng trực tiếp, bao gồm:
  • Tính toán chọn công suất động cơ dẫn động bơm theo công thức $N = \frac{p \cdot Q}{612 \cdot \eta}$.
  • Xác định kích thước xilanh dựa trên tải trọng $F_t$ và áp suất làm việc $p$.
  • Tính toán độ chênh áp qua màng lọc $\Delta p = \frac{Q \cdot \eta}{\alpha \cdot A}$.
  • Thiết kế mạch khí nén theo bảng trạng thái cho hệ thống 2 xilanh chuyển động tuần tự.
• Phân tích ca ứng dụng thực tế: Phân tích sơ đồ điều khiển truyền động bàn máy bào, hệ thống cấp phôi máy tiện, mạch kẹp chi tiết sử dụng van giảm áp để sinh viên hiểu rõ sự phối hợp giữa các van điều áp, van đảo chiều và van tiết lưu.
• Phương pháp đánh giá: Đánh giá kết quả học tập thông qua 3 trụ cột:
  • Bài kiểm tra lý thuyết về các định luật chất lưu và ký hiệu van.
  • Bài tập lớn tính toán thiết kế trạm nguồn thủy lực hoặc thiết kế mạch điều khiển nhịp khí nén.
  • Thi kết thúc học phần với nội dung tổng hợp từ tính toán thủy lực đến phân tích mạch logic.
• Hướng dẫn tự học: Người học cần chủ động lập bảng đối chiếu ký hiệu và kết cấu van, thực hành vẽ biểu đồ trạng thái trước khi nối dây mạch điện khí nén, và tự tra cứu các bảng thông số độ nhớt tiêu chuẩn ở các dải nhiệt độ $20^\circ\text{C}, 50^\circ\text{C}, 100^\circ\text{C}$.

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Nội dung giáo trình phản ánh các bước phát triển công nghệ trong lĩnh vực truyền động và tự động hóa:

• Lịch sử và xu hướng phát triển: Giáo trình hệ thống hóa các mốc tiến hóa từ thập niên 1920 (ứng dụng máy công cụ), 1925 (công nghiệp mỏ, hàng không, nông nghiệp) đến giai đoạn từ 1960 trở đi khi thủy lực – khí nén được kết hợp với điều khiển tự động hóa bằng máy tính và thiết bị điện tử.
• Tích hợp công nghệ Điều khiển Điện – Thủy lực và Điện – Khí nén: Bên cạnh các van cơ khí truyền thống, tài liệu cập nhật chi tiết cấu tạo của van Solenoid tác động trực tiếp/gián tiếp, van tỷ lệ (Proportional Valves) và van Servo phục vụ các hệ thống điều khiển vô cấp và vòng kín có độ chính xác cao.
• Vật liệu và kết cấu công nghiệp hiện đại: Trình bày các phần tử như bộ lọc dầu sử dụng màng lọc sợi thủy tinh có độ bền cơ hóa cao, bình tích năng thủy khí có màng đàn hồi phân tách môi chất nạp khí nitơ ($N_2$), cùng việc sử dụng van có mép điều khiển bằng không (zero-lap) trong các cơ cấu phản hồi vị trí.
• Ứng dụng công nghiệp đa dạng: Các sơ đồ và thông số tính toán gắn liền với các thiết bị công nghiệp nặng và tự động hóa: máy chuốt, máy xúc, máy nén thủy lực (áp suất làm việc đạt 700 bar với bơm piston), máy rèn dập và các dây chuyền phân loại, gắp chi tiết bằng khí nén.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

Giáo trình hướng đến các nhóm đối tượng cụ thể trong môi trường đào tạo đại học và kỹ thuật công nghiệp:

• Sinh viên đại học/cao học: Tài liệu học tập bắt buộc cho sinh viên từ năm thứ ba trở đi thuộc các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Tự động hóa, Kỹ thuật Ô tô và Kỹ thuật Máy nông nghiệp.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần:
  • Vật lý đại cương (phần Cơ học và Nhiệt học).
  • Thủy khí động lực học / Cơ học chất lưu.
  • Nguyên lý – Chi tiết máy.
  • Cơ sở Kỹ thuật Điện – Điện tử.
• Giảng viên và cán bộ nghiên cứu: Tài liệu khung chuẩn để biên soạn đề cương bài giảng học phần Hệ thống truyền động thủy khí, thiết kế bài thí nghiệm thực hành trạm nguồn, và xây dựng ngân hàng câu hỏi thi kết thúc học phần.
• Kỹ sư kỹ thuật và cán bộ bảo trì: Dùng làm tài liệu tra cứu các công thức tính toán kiểm nghiệm lưu lượng, tổn thất áp lực, cách bố trí hệ thống lọc dầu và phương pháp phân tầng mạch điều khiển khi vận hành, sửa chữa thiết bị tại các nhà máy.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được biên soạn cho sinh viên đại học và học viên cao học khối kỹ thuật cơ khí, cơ điện tử, tự động hóa, đồng thời là tài liệu tra cứu kỹ thuật cho kỹ sư thiết kế máy và bảo trì hệ thống thủy lực – khí nén.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần nắm vững kiến thức về cơ học chất lưu (phương trình liên tục, Bernoulli), cơ học lý thuyết (cân bằng lực, vận tốc, áp lực) và các mạch điện điều khiển logic rơ le cơ bản.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu thuần lý thuyết cơ học chất lưu?

Giáo trình tập trung vào khía cạnh tính toán kỹ thuật ứng dụng và kết cấu thiết bị công nghiệp thực tế: thông số chọn bơm, kết cấu xilanh, dung tích bể dầu, van phân phối và giải thuật thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén tự động thay vì đi sâu vào chứng minh toán học thuần túy.

4. Làm sao để tự học và nắm vững các phương pháp thiết kế mạch trong giáo trình?

Người học nên kết hợp đọc hiểu nguyên lý van với việc tự giải lại các bước thiết kế: lập bảng trạng thái, phân tầng nhịp điều khiển, và tính toán tổn thất áp suất theo từng cụm chi tiết trên đường ống.

5. Giáo trình có cung cấp các bảng thông số và công thức tính chọn thiết bị không?

Có. Tài liệu cung cấp đầy đủ công thức tính lưu lượng, công suất, bảng hiệu suất xilanh theo áp suất làm việc, hệ số tổn thất cục bộ của góc uốn ống, và tiêu chuẩn chọn dung tích bể chứa dầu.

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Hệ thống truyền động thủy lực và khí nén cung cấp một hệ thống kiến thức toàn diện, chuẩn xác và mang tính kỹ thuật ứng dụng cao. Nội dung giáo trình bao quát từ bản chất vật lý của môi chất, phương pháp chuyển đổi năng lượng thể tích, nguyên lý vận hành của các cụm van điều khiển đến quy trình thiết kế các mạch logic điện – khí nén phức tạp.

Lộ trình học tập khuyến nghị là tiếp cận tuần tự: nắm vững cơ sở lý thuyết chất lưu $\rightarrow$ khảo sát kết cấu và tính chọn trạm nguồn/chấp hành $\rightarrow$ phân tích chức năng các van điều khiển $\rightarrow$ tổng hợp thiết kế sơ đồ mạch tự động hóa hoàn chỉnh. Để nâng cao hiệu quả tiếp thu, người học nên kết hợp tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế về dầu thủy lực (DIN/ISO) và thực hành trên các phần mềm mô phỏng mạch thủy khí chuyên dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Môc lôc Trang PhÇn 1 : hÖ thèng thñy lùc. 6 Ch−¬ng 1 : c¬ së lý thuyÕt. LÞch sö ph¸t triÓn vµ kh¶ n¨ng øng dông cña HTT§ thñy lùc. Nh÷ng −u ®iÓm vµ nh−îc ®iÓm cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc.

§Þnh luËt cña chÊt láng. ¸p suÊt thñy tØnh. Ph−¬ng tr×nh dßng ch¶y. Ph−¬ng tr×nh Bernulli.

ThÓ tÝch vµ l−u l−îng. C¸c d¹ng n¨ng l−îng. S¬ ®å thñy lùc t¹o chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. S¬ ®å thñy lùc t¹o chuyÓn ®éng quay.

Tæn thÊt trong hÖ thèng truyÒn ®éng b»ng thñy lùc. §é nhít vµ yªu cÇu ®èi víi dÇu thñy lùc. 15 Ch−¬ng 2 : c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng l−îng vµ hÖ thèng xö lý dÇu. B¬m dÇu vµ ®éng c¬ dÇu.

Nguyªn lý chuyÓn ®æi n¨ng l−îng. C¸c ®¹i l−îng ®Æc tr−ng. C«ng thøc tÝnh to¸n b¬m vµ ®éng c¬ dÇu. Tiªu chuÈn chän b¬m .com https://fb.

Xilanh truyÒn ®éng (c¬ cÊu chÊp hµnh). Mét sè xilanh th«ng dông. TÝnh to¸n xilanh truyÒn lùc. Chän kÝch th−íc bÓ dÇu.

KÕt cÊu cña bÓ dÇu. Bé léc dÇu. Ph©n lo¹i theo kÝch th−íc läc. Ph©n lo¹i theo kÕt cÊu.

C¸ch l¾p bé läc trong hÖ thèng. B×nh trÝch chøa. 37 Ch−¬ng 3 : c¸c phÇn tö cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc. S¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc.

Van trµn vµ van an toµn. C¸c lo¹i tÝn hiÖu t¸c ®éng.com https://fb. C¸c lo¹i mÐp ®iÒu khiÓn cña van ®¶o chiÒu. C¸c lo¹i van ®iÖn thñy lùc øng dông trong m¹ch ®iÒu khiÓn tù ®éng.

C¬ cÊu chØnh l−u l−îng. Bé æn tèc. Van mét chiÒu. Van mét chiÒu ®iÒu khiÓn ®−îc h−íng chÆn.

Van t¸c ®éng khãa lÉn. èng dÉn, èng nèi. C¸c lo¹i èng nèi. 66 Ch−¬ng 4 : ®iÒu chØnh vµ æn ®Þnh vËn tèc.

§iÒu chØnh b»ng tiÕt l−u. §iÒu chØnh b»ng tiÕt l−u ë ®−êng vµo. §iÒu chØnh b»ng tiÕt l−u ë ®−êng ra. §iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch.

æn ®Þnh vËn tèc. Bé æn tèc l¾p trªn ®−êng vµo cña c¬ cÊu chÊp hµnh. Bé æn tèc l¾p trªn ®−êng ra cña c¬ cÊu chÊp hµnh. æn ®Þnh tèc ®é khi ®iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch kÕt hîp víi tiÕt l−u.

73 Ch−¬ng 5 : øng dông vµ thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn ®éng thñy lùc. øng dông truyÒn ®éng thñy lùc. ThiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn ®éng thñy lùc. 81 PhÇn 2 : hÖ thèng khÝ nÐn.

92 Ch−¬ng 6 : c¬ së lý thuyÕt.com https://fb. LÞch lö ph¸t triÓn vµ kh¶ n¨ng øng dông cña HTT§ khÝ nÐn. LÞch sö ph¸t triÓn. Kh¶ n¨ng øng dông cña khÝ nÐn.

Nh÷ng −u ®iÓm vµ nh−îc ®iÓm cña HTT§ b»ng khÝ nÐn. Nguyªn lý truyÒn ®éng. S¬ ®å nguyªn lý truyÒn ®éng. 94 Ch−¬ng 7 : c¸c phÇn tö khÝ nÐn vµ ®iÖn khÝ nÐn.

C¬ cÊu chÊp hµnh. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña van ®¶o chiÒu. Ký hiÖu van ®¶o chiÒu. Van ®¶o chiÒu cã vÞ trÝ “0”.

Van ®¶o chiÒu kh«ng cã vÞ trÝ “0”. Van mét chiÒu. Van x¶ khÝ nhanh. Van tiÕt l−u cã tiÕt diÖn kh«ng thay ®æi.

Van tiÕt l−u cã tiÕt diÖn thay ®æi. Van tiÕt l−u mét chiÒu. Van ®iÒu chØnh thêi gian. R¬le thêi gian ®ãng chËm.

R¬le thêi gian ng¾t chËm. Van ch©n kh«ng. C¶m biÕn b»ng tia. C¶m biÕn b»ng tia rÏ nh¸nh.

C¶m biÕn b»ng tia ph¶n håi. C¶m biÕn b»ng tia qua khe hë. 107 Ch−¬ng 8 : hÖ thèng ®iÒu khiÓn khÝ nÐn vµ ®iÖn khÝ nÐn .com https://fb. HÖ thèng ®iÒu khiÓn khÝ nÐn.

BiÓu ®å tr¹ng th¸i. C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn. §iÒu khiÓn b»ng tay. §iÒu khiÓn theo thêi gian.

§iÒu khiÓn theo hµnh tr×nh. §iÒu khiÓn theo tÇng. §iÒu khiÓn theo nhÞp. HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn khÝ nÐn.

M¹ch ®iÒu khiÓn khÝ nÐn. M¹ch ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm tù duy tr×. M¹ch ®iÒu khiÓn cã r¬le thêi gian t¸c ®éng chËm. M¹ch ®iÒu khiÓn theo nhÞp cã hai xilanh khÝ nÐn.

120 Tµi liÖu tham kh¶o .com https://fb.com/tailieudientucntt PhÇn 1: hÖ thèng thñy lùc Ch−¬ng 1: c¬ sì lý thuyÕt 1. lÞch sö ph¸t triÓn vµ kh¶ n¨ng øng dông cña hÖ thèng truyÒn ®éng thñy lùc +/ 1920 ®· øng dông trong lÜnh vùc m¸y c«ng cô. +/ 1925 øng dông trong nhiÒu lÜnh vùc c«ng nghiÖp kh¸c nh−: n«ng nghiÖp, m¸y khai th¸c má, m¸y hãa chÊt, giao th«ng vËn t¶i, hµng kh«ng,. +/ 1960 ®Õn nay øng dông trong tù ®éng hãa thiÕt bÞ vµ d©y chuyÒn thiÕt bÞ víi tr×nh ®é cao, cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh hÖ thèng truyÒn ®éng thñy lùc víi c«ng suÊt lín.

nh÷ng −u ®iÓm vµ nh−îc ®iÓm cña hÖ thèng truyÒn ®éng b»ng thñy lùc 1. ¦u ®iÓm +/ TruyÒn ®éng ®−îc c«ng suÊt cao vµ lùc lín, (nhê c¸c c¬ cÊu t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n, ho¹t ®éng víi ®é tin cËy cao nh−ng ®ßi hái Ýt vÒ ch¨m sãc, b¶o d−ìng). +/ §iÒu chØnh ®−îc vËn tèc lµm viÖc tinh vµ v« cÊp, (dÔ thùc hiÖn tù ®éng ho¸ theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc hay theo ch−¬ng tr×nh cã s½n). +/ KÕt cÊu gän nhÑ, vÞ trÝ cña c¸c phÇn tö dÉn vµ bÞ dÉn kh«ng lÖ thuéc nhau.

+/ Cã kh¶ n¨ng gi¶m khèi l−îng vµ kÝch th−íc nhê chän ¸p suÊt thñy lùc cao. +/ Nhê qu¸n tÝnh nhá cña b¬m vµ ®éng c¬ thñy lùc, nhê tÝnh chÞu nÐn cña dÇu nªn cã thÓ sö dông ë vËn tèc cao mµ kh«ng sî bÞ va ®Ëp m¹nh (nh− trong c¬ khÝ vµ ®iÖn). +/ DÔ biÕn ®æi chuyÓn ®éng quay cña ®éng c¬ thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña c¬ cÊu chÊp hµnh. +/ DÔ ®Ò phßng qu¸ t¶i nhê van an toµn.

+/ DÔ theo dâi vµ quan s¸t b»ng ¸p kÕ, kÓ c¶ c¸c hÖ phøc t¹p, nhiÒu m¹ch. +/ Tù ®éng ho¸ ®¬n gi¶n, kÓ c¶ c¸c thiÕt bÞ phøc t¹p, b»ng c¸ch dïng c¸c phÇn tö tiªu chuÈn ho¸. Nh−îc ®iÓm +/ MÊt m¸t trong ®−êng èng dÉn vµ rß rØ bªn trong c¸c phÇn tö, lµm gi¶m hiÖu suÊt vµ h¹n chÕ ph¹m vi sö dông. +/ Khã gi÷ ®−îc vËn tèc kh«ng ®æi khi phô t¶i thay ®æi do tÝnh nÐn ®−îc cña chÊt láng vµ tÝnh ®µn håi cña ®−êng èng dÉn.

+/ Khi míi khëi ®éng, nhiÖt ®é cña hÖ thèng ch−a æn ®Þnh, vËn tèc lµm viÖc thay ®æi do ®é nhít cña chÊt láng thay ®æi. ®Þnh luËt cña chÊt láng 6 CuuDuongThanCong.com https://fb. ¸p suÊt thñy tÜnh Trong chÊt láng, ¸p suÊt (do träng l−îng vµ ngo¹i lùc) t¸c dông lªn mçi phÇn tö chÊt láng kh«ng phô thuéc vµo h×nh d¹ng thïng chøa. a pL b F A F1 A1 c l1 h pF ps pF l2 F2 A2 H×nh 1.

¸p suÊt thñy tÜnh Ta cã: H×nh a: pS = h.3) A1 A2 l1 A1 F2 Trong ®ã: ρ- khèi l−îng riªng cña chÊt láng; h- chiÒu cao cña cét n−íc; g- gia tèc träng tr−êng; pS- ¸p suÊt do lùc träng tr−êng; pL- ¸p suÊt khÝ quyÓn; pF- ¸p suÊt cña t¶i träng ngoµi; A, A1, A2- diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc; F- t¶i träng ngoµi. Ph−¬ng tr×nh dßng ch¶y liªn tôc L−u l−îng (Q) ch¶y trong ®−êng èng tõ vÞ trÝ (1) ®Õn vÞ trÝ (2) lµ kh«ng ®æi (const). L−u l−îng Q cña chÊt láng qua mÆt c¾t A cña èng b»ng nhau trong toµn èng (®iÒu kiÖn liªn tôc). A2 Ta cã ph−¬ng tr×nh dßng ch¶y nh− sau: Q = A.4) Víi v lµ vËn tèc ch¶y trung b×nh qua mÆt c¾t A.

NÕu tiÕt diÖn ch¶y lµ h×nh trßn, ta cã: A1 v1 Q1 = Q2 hay v1. 2 4 4 VËn tèc ch¶y t¹i vÞ trÝ 2: 1 2 d2 H×nh 1. Dßng ch¶y liªn tôc v 2 = v 1 .com https://fb.com/tailieudientucntt Trong ®ã: Q1[m3/s], v1[m/s], A1[m2], d1[m] lÇn l−ît lµ l−u l−îng dßng ch¶y, vËn tèc dßng ch¶y, tiÕt diÖn dßng ch¶y vµ ®−êng kÝnh èng t¹i vÞ trÝ 1; Q2[m3/s], v2[m/s], A2[m2], d2[m] lÇn l−ît lµ l−u l−îng dßng ch¶y, vËn tèc dßng ch¶y, tiÕt diÖn dßng ch¶y vµ ®−êng kÝnh èng t¹i vÞ trÝ 2. Ph−¬ng tr×nh Bernulli Theo h×nh 1.3 ta cã ¸p suÊt t¹i mét ®iÓm chÊt láng ®ang ch¶y: ρ.h 1 ⎫ ⎬ ¸p suÊt thñy tØnh; v1 p 2 + ρ.v 2 1 2 2 v2 , : ¸p suÊt thñy ®éng; h2 2 2 γ = ρ.g : träng l−îng riªng.

Ph−¬ng tr×nh Bernulli 1. ¸p suÊt (p) Theo ®¬n vÞ ®o l−êng SI lµ Pascal (pa) 1pa = 1N/m2 = 1m-1kgs-2 = 1kg/ms2 §¬n vÞ nµy kh¸ nhá, nªn ng−êi ta th−êng dïng ®¬n vÞ: N/mm2, N/cm2 vµ so víi ®¬n vÞ ¸p suÊt cñ lµ kg/cm2 th× nã cã mèi liªn hÖ nh− sau: 1kg/cm2 ≈ 0. Ngoµi ra ta cßn dïng: 1bar = 105N/m2 = 1kg/cm2 1at = 9,81. (Theo DIN- tiªu chuÈn Céng hßa Liªn bang §øc th× 1kp/cm2 = 0,980665bar ≈ 0,981bar; 1bar ≈ 1,02kp/cm2.

§¬n vÞ kG/cm2 t−¬ng ®−¬ng kp/cm2). ThÓ tÝch vµ l−u l−îng a. L−u l−îng (Q): m3/phót hoÆc l/phót. Trong c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng l−îng dÇu Ðp (b¬m dÇu, ®éng c¬ dÇu) còng cã thÓ dïng ®¬n vÞ lµ m3/vßng hoÆc l/vßng.com https://fb.

C«ng suÊt (N) §¬n vÞ c«ng suÊt lµ Watt (W) 1W = 1Nm/s = 1m2. C¸c d¹ng n¨ng l−îng +/ Mang n¨ng l−îng: dÇu. +/ TruyÒn n¨ng l−îng: èng dÉn, ®Çu nèi. +/ T¹o ra n¨ng l−îng hoÆc chuyÓn ®æi thµnh n¨ng l−îng kh¸c: b¬m, ®éng c¬ dÇu(m« t¬ thñy lùc), xilanh truyÒn lùc.

S¬ ®å thñy lùc t¹o chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn A1 Fs A2 x1, v1 5 t¶i d m D Ft Q2 p Q1 1 p2 Fc 4 3 pT p0 2 6 Qb 1 H×nh 1. S¬ ®å m¹ch thñy lùc chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn TÝnh to¸n s¬ bé: +/ Th«ng sè cña c¬ cÊu chÊp hµnh: Ft vµ v(v1, v2) ChuyÓn ®éng tÞnh tiÕn (hµnh tr×nh lµm viÖc) A1 A2 x1, v1 d m D Ft Q1, p1 Q2, p2≈0 +/ C¸c ph−¬ng tr×nh: L−u l−îng: Q1 = A1.com https://fb.com/tailieudientucntt Ft .v 1 C«ng suÊt cña c¬ cÊu chÊp hµnh: N = [kW] (1.Q C«ng suÊt thñy lùc: N = 1 13 [kW ] (1.10 NÕu bá qua tæn thÊt tõ b¬m ®Õn c¬ cÊu chÊp hµnh th× N ≈ Nb¬m NÕu tÝnh ®Õn tæn thÊt th× N N = N®c¬ ®iÖn = (η = 0,6 ÷ 0,8) (1.12) η ChuyÓn ®éng lïi vÒ (hµnh tr×nh ch¹y kh«ng) A1 A2 x2, v2 d m D Fc Q '2 , p '2 ≈ 0 Q1, p2 NÕu t¶i Ft = 0 ⇒ p2 chØ th¾ng ma s¸t p2. S¬ ®å thñy lùc t¹o chuyÓn ®éng quay Mx Ω t¶i J θ Q Q n ®, D m p p pT p Qb H×nh 1. S¬ ®å m¹ch thñy lùc chuyÓn ®éng quay 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.Ω C«ng suÊt cña c¬ cÊu chÊp hµnh: N = (Mx = p.Q C«ng suÊt thñy lùc: N = [ kW] (Q = Dm.

Tæn thÊt trong hÖ thèng truyÒn ®éng b»ng thñy lùc Trong hÖ thèng thñy lùc cã c¸c lo¹i tæn thÊt sau: 1. Tæn thÊt thÓ tÝch Lo¹i tæn thÊt nµy do dÇu thñy lùc ch¶y qua c¸c khe hë trong c¸c phÇn tö cña hÖ thèng g©y nªn.