Phần thứ ba TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 3. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 3. Mỏ đầu Truyền động thủy lực (TĐTL) là một tiến bộ khoa học kỹ thuật, được áp dụng rộng rãi trong khoảng 30 năm trở lại đây trong nhiều ngành chế tạo máy. Việc ứng dụng TĐTL ngày càng nhiều đã góp phần nâng cao các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của máy móc, và nhất là đã đáp ứng một phần nhu cầu tự động hoá ngày càng cao trong kỹ thuật.
Cùng với sự phát triển của thời đại, trên các máy xây dựng và xếp dỡ, đặc biệt là máy thi công, khuynh hướng thủy lực hoá dần dần đã chiếm ưu thế một cách tuyệt đối Năm 1984 ở các nước tư bản phát triển, các máy xây dựng và xếp dỡ TDTL như cẩn trục 6 tô, xe nâng hàng, máy làm đất. chiếm tới 94%, cho tới nay con số này xấp xỉ 100%. Các máy xây dựng và xếp dỡ TĐTL được sử dụng rộng rãi ở các ga dường sắt, bến cảng, kho bãi hàng hoá, trên các công trường xây dựng, bãi khai thác vật liệu. để thực hiện các công việc xếp dỡ hàng hoá, trục lắp các thiết bị, thỉ công xây dựng.
Sở di chúng được sử dụng rộng rãi như vậy là do hệ thống TĐTL có rất nhiều ưu điểm nổi bật. - Có khả năng truyền được lực lớn và đi xa. Trọng lượng, kích thước bộ truyền nhỏ hơn so với các kiểu truyền động khác. - Các khả năng tạo ra những tỷ số truyền lớn (tới 2000 hoặc cao hơn nữa).
- Quán tính của truyền động nhỏ. - Truyền động êm dịu không gây ồn. - Điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng, tiện lợi, không phụ thuộc vào công suất truyền - Cho phép điều chỉnh vô cấp tốc độ của bộ công tác. - Có khả năng tự bôi trơn bộ truyền, nâng cao được tuổi thọ của máy, - Cố khả năng tự bảo vệ máy khi quá tải.
- Có khả năng bố trí bộ truyền theo ý muốn, tạo hình dáng tổng thể đẹp, có độ thẩm mỹ cao. - Dễ dàng chuyển đổi chuyển động quay thành tịnh tiến và ngược lại.L supp oy eno py nN ‘re yu NQ nyo 99 NOG NZANHO ONOQHY Nid NOHL lyL ynD OG O91 OMHL HNIH QHN NOT WX IG WA W3 DNOG a IHX AYW dy2 QA OG AVHL HNJL NgAfHL NỌO1 21 NgATHL fl 3A OVE AL HNJHO gic ONY 3d NYNO QS AL NgAnHL ' | f | | | L | \ | wie we - LYNHL Ax ONYN HNL - NgH» ngG |. - Ị VỌH ĐNQG ñL | A. OV2 - k2 ỜNG Ƒ_† AVO NL OG 4iVOH HAT |” a ¬ | ns oa TLđL Se mm.
- | bh NgHHỊ ngG cm ONQHL 3H WNQ ———~ 2yHL IVHX — ị| “mm a _ eee gH! nn ⁄ — TH ONYG 3Œ | ` ao | L_ ova we LyNS ONYN ONYHN 3HN [ | NOnNAO3HL CỐ ˆ F piO8 ne OvL ñy2 _——-„| — 3HN NOD 158 - Sử dụng các cụm máy đã được tiêu chuẩn hoá, thống nhất hoá, tiện lợi cho việc sửa chữa, thay thế cụm chỉ tiết, giảm thời gian và giá thành sửa chữa (xem hình 3. Bên cạnh đó truyền động thủy lực vẫn còn tồn tại những nhược điểm: - Khớ làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng công tác dễ bị rò rỉ hoặc không khí bên ngoài dễ lọt vào làm giảm hiệu suất và tính chất làm việc ổn định của bộ truyền động. Do vậy cần phải thường xuyên kiểm tra bộ truyền động này. ~ Áp lực công tác của dầu khá cao, đòi hỏi phải chế tạo bộ truyền động từ các loại vật liệu đặc biệt và chất lượng công nghệ chế tạo phải rất cao.
Do vậy giá thành bộ truyền động thủy lực đất. Truyền động thủy lực có hai kiểu: Truyền động thủy tỉnh (hay thủy lực thể tích) và truyền động thủy động. Trong truyền động thủy tĩnh năng lượng truyền động được dùng dưới hình thức dầu có áp suất cao và chuyển động với vận tốc nhỏ.2 mô tả sơ đồ nguyên tắc truyền động thủy tĩnh khi muốn có chuyển động quay hoặc tịnh tiến ở bộ công tác. Theo hình vẽ, các bơm thủy lực 1 và 7 lấy công suất từ động cơ ban đầu sẽ sản xuất ra dầu cao áp.
Nhờ các đường ống dẫn và tùy theo sự điêu khiển mà dầu cao áp được dẫn tới xianh công tác (trong chuyển động tịnh tiến) hoặc tới động cơ thủy lực (trong chuyển động quay). Trong chuyển động thủy động, năng lượng truyền được cơ bán là do kết quả sử dụng động năng của dầu, còn áp suất dùng không cần lớn. Sơ đồ nguyên tac của nó thể hiện trên hình 3. Nguyên tac hoạt động của sơ đồ trên hình cũng dễ hiểu: bơm ly tâm quay nhờ động cơ ban đầu, đẩy dầu và hướng nó vào tuốc bin nhờ hạ áp lực ở đầu dòng chảy, tốc độ dầu sẽ có trị số cao và đập vào cánh tuốc bin, do vậy tudc bin có mômen quay.
Truyền động thủy động có đặc tuyến mềm, số vòng quay của tuốc bin thay đổi tự động phụ thuộc vào ngoại lực, rõ ràng là nếu ngoại lực tăng, số vòng quay tuốc bin sẽ chậm lại, tỉa dầu tăng áp lực đập vào cánh tuốc bin va làm cho mômen quay của nó lại tăng. Với các máy xây dựng và xếp đỡ, truyền động thủy động chưa phát triển đến các bộ máy trực tiếp (tức là nó chưa làm được nhiệm vụ quán xuyến từ động cơ đến các cơ cấu cuối cùng của máy), mà chỉ có tính chất thay thế một khâu nào đấy (ly hợp, hộp số.) của truyền động cơ học. Trái lại, truyền động thủy tính đã giải quyết triệt để khâu truyền động từ động cơ đến tận các bộ máy khác nhau trong máy, mà nhiều khi không hoặc rất ít dùng hình thức cơ học hỗ trợ. Trong nhiều máy xây dựng xếp dỡ truyền động thủy tĩnh, ngoài động cơ, bơm động cơ thủy lực, xilanh và ống dẫn người ta rất khó tìm thấy một bánh răng, trực hãm.
nào trong buồng máy. Nói tóm lại về mọi phương diện, truyền động thủy tính được đánh giá cao. So đồ nguyên tắc truyền động thủy tĩnh a) Có cấu thì hành có chuyển dộng quay; b) có cấu thi hành có chuyển động tinh tiến. Có cấu thực hiện: 4,5.
Van diểu chỉnh và bảo hiểm; 6. Bom thủy lực; 8. Van bảo hiểm; 9. Có cấu diểu khiến, 10.
Đường ống dẫn dấu; 1I1243. Hệ xianh pitténg (có cấu thực hiện) 14 Lọc; 15. Thùng chứa dau. So đồ nguyên tấc truyền động thủy động 1 Bom ly tâm; 2579.
Cơ cấu dẫn hướng, 4. Thing chia chat lỏng. Đặc điểm đầu thủy lực lực là môi chất công tác của hệ thống truyền động thủy lực. Chất Dầu thủy hưởng lớn nhất tới chất lượng hoạt động của toàn bộ hệ thống.
lượng dầu có ảnh không những cần được bảo quản sạch, không biến chất mà nó Do vậy, dầu thủy lực còn phải có các tính chất hoá, lý phù hợp. truyền động thủy lực, Trong số các tính chất hoá, lý nói trên, đối với hệ thống các tính chất sau được quan tâm trước tiên: 160 - Khối lượng riêng, /. - Độ thay đổi thể tích tương đối, ổ. - Độ nhớt động học, v.
Khối lượng riêng được xác định theo biểu thức sau: m Vv ’ kg/m? (3.1) Trong do : m - Khối lượng dau (kg) V - Thể tích đầu ứng với khối lượng m (m?) Khối lượng riêng chịu ảnh hưởng rất lớn của nhiệt độ và áp lực dầu.4 mô tả mối quan hệ giữa chúng với loại dấu BMT3 và MF30 của Nga. Độ thay đổi thể tích tương đối 8 của dầu đặc trưng cho mức độ dan nở thể tícH của chúng khi thay đổi nhiệt độ dầu. Cụ thể: AV ; Ö = = gam Ø~l © (3.2) a) 4 Với: V - Thể tích ban đầu của Hình 3. Mối quan hệ giữa P ap suat P va đầu (ứ với nhiệt đô nhiệt độ dầu T của hai loại dầu ¬ đầu TỦ ‘ae lột do BMI3 (a) va M30 (b).
n u Ty), AV - Do co dan thé tích của đầu khi có sự thay đổi nhiệt độ tới Tạ, mỉ”. AT = T; - TT; - Khoảng chênh nhiệt độ từ nhiệt độ đầu T¡ đến nhiệt độ cuối T;, °C. Tương tự như /Ø, độ thay đổi thể tích tương đối Ø cũng chịu ảnh hưởng lớn. của áp suất và nhiệt độ dầu.5 mô tả mối quan hệ giữa chúng đối với hai loại đầu kể trên.
Độ nhớt động học + thường là đặc trưng tiêu biểu cho một loại dầu. Nó thể hiện mức độ đậm đặc và đồng thời cũng là khả năng làm việc quan trọng nhất của dầu. Độ nhớt động học z có quan hệ mật thiết với độ nhớt động lực ø theo công thức: m?/s (3.3) ES II 2 (1 est = 10%t = 10° ms = 1 mm) Trong đó : ø được xác định trên cơ sở định luật Niuton về chuyển động tương đối giữa các lớp chất lỏng có tính tới nội ma sát giữa chúng. - Khối lượng riêng, kg fm’.
Trong kỹ thuật, ta thường dùng đơn vị cst khi đo độ lớn của 1. Độ nhớt động học v chịu ảnh hưởng rất lớn của nhiệt độ và áp suất dầu (xem hình 3. Ảnh hưởng của áp suất dầu p và nhiệt độ dầu T tối Ø ứng với loại đầu BMI3 (a) và MI30 (b). + Ù_ mm?⁄ — /60 + t— \ p=somna pod 140 é qe oe fb 120 \\ 4 | v inl amye 100 A CP i ft | | \\\ Jo I | 40 K—-} - aN ¬ ‹% 20, ' ao NN, ! ¿` Là | 2o hà»? K 40 30 40 2.
XQ NNớ | ye —— BD r oN ` ⁄ 10 P—z <2SS Imp, SS 2u _—}2 z SS >> oL l7 12 0 | 30 +0 50 60 7ð TC 30 40 509 608 T0 T°C "` ay, b r Hình 36. Ảnh hường cúa nhiệt đọ dầu T và áp Suất đầu p tối w ứng với loại dầu BMI3 (a) và MI30 (b). Do độ nhớt động học z luôn luôn thay đổi trong quá trình hệ thống truyền động thủy lực hoạt động nên khi ký hiệu loại dầu theo độ nhớt ta hiểu đó là độ nhớt ở nhiệt độ chuẩn qui định khi dầu chưa bị nén ép. Vi dụ: Nhiều don vi cơ giới ở nước ta thường dùng các loại dầu thủy lực có độ nhớt động hoc 6 50°C là 25cst trong mùa đông và 36cst trong mùa hè (tương đương với dầu HLP25 và HLP36).
Đặc tính một số loại dầu thủy lực tiêu biểu thường dùng cho hệ thống truyền động thủy lực trên các máy xây dựng và xếp dỡ và cách chuyển đổi dầu giữa các nước và các hãng lớn trên thế giới được giới thiệu trong bảng 3.