Đặt vấn đề Thủy lực là ngành khoa học về truyền lực và chuyên động trong môi trường chất lỏng. Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động tới bộ phận làm việc của máy móc ngoài cách dùng các loại truyền động như: Cơ khí, điện khí nén trong vài chục năm gần đây người ta còn dùng một loại truyền động mới là truyền động thủy lực. Truyền động thủy lực dùng môi trường chất lỏng làm khâu trung gian để truyền cơ năng. Truyền động thủy lực được ứng dụng trong khoa học kỹ thuật ngày nay do nó đáp ứng được yêu cầu truyền công suất lớn và êm dịu.
Ngoài ra nó còn có nhiều ưu điểm khác như là: - Dễ thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vận tốc của bộ phận làm việc trong các máy móc, ngay cả khi máy đang làm việc. - Truyền được công suất làm việc lớn. - Cho phép đảo chiều chuyền động bộ phận làm việc dễ dàng. - Có thé dam bao cho máy làm việc ôn định.
- Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị công suất của truyền động nhỏ. Ưu điểm này có ý nghĩa rất lớn trong các hệ thống tự động. - Do chất lỏng làm việc trong truyền động thủy lực chủ yếu là dau khoáng nên dé có điều kiện bôi trơn các chỉ tiết. - Truyền chuyền động êm dịu, hầu như không có tiếng ồn.
- Có thé đề phòng sự cố khi máy quá tải. - Thiết kế đơn giản. - Có tính linh hoạt cao, các bộ phận trong hệ thống thủy lực có thé bố trí ở nhiêu vi trí nên rat linh hoạt trong việc định vi. - Tốc độ và lưu lượng có thể điều chỉnh trong khoảng rộng.
- Hiệu suất cao do tôn thất bởi ma sát là rất nhỏ. Với những ưu điểm lớn trên, truyền động thủy lực đã trở thành một ngành khoa học ngày càng có nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, đáp ứng nhu cầu cuộc sông thay thế cho những truyền động khác. Truyền động cơ khí, truyền động điện khí nén ngày càng bộc lộ những yếu kém mà truyền động thủy lực có khả năng thay thế đáp ứng mang lại lợi ích nhiều mặt cho con người. Truyền động thủy lực được ứng dụng nhiều trên các máy nông nghiệp như hệ thống nâng hạ thủy lực liên kết giữa các máy canh tác và máy kéo, nó thay thế cho các cơ cấu nâng hạ cơ khí làm cho việc nâng hạ dễ dàng êm dịu, ở bộ phận trợ lực lái làm cho người điều khiển phương tiện cảm thấy nhẹ nhàng, linh hoạt, phanh thủy lực giúp cho người sử dụng máy cảm thấy độ an toàn cao do đó thủy lực được ứng dụng rất nhiều trên các loại máy móc: dùng trong các máy nông nghiệp, máy công nghiệp, máy xây dựng, cầu đường, trong chế tạo máy.
Máy cắt rong, cỏ dại là một mẫu máy phức tạp gồm nhiều hệ thống, nhiều chức năng làm việc khác nhau. Môi trường và điều kiện làm việc của máy cắt rong, cỏ dại luôn trong môi trường nước, làm việc trong điều kiện rất phức tạp của kênh rạch, sông ngòi nông sâu khác nhau, thời tiết từng mùa khác nhau mà mức nước lên xuống khác nhau, rong cỏ, (vật céng kénh) dang tơ sợi có lẫn nước phức tap. Trên cơ sở so sánh thấy được ưu điểm mà truyền động thủy lực mang lại cũng như qua tham khảo hệ thống truyền động thủy lực của các máy công trình, máy thu hoạch liên hợp và đặc biệt là tham khảo hệ thống thủy lực trên máy cắt rong, cỏ đại của: Mỹ va Ha Lan. Đuợc sự phân công của khoa Cơ Khí Công Nghệ Trường DH Nông Lâm TP.HCM và được sự hướng dẫn trực tiếp, tận tình của thầy ThS.
Bùi Trung Thành-Giảng viên khoa Cơ Khí Trường DH Công Nghiệp TP.HCM chúng em tiễn hành thực hiện đề tài: “nghiên cứu, lựa chọn và tính toán, thiết kế sơ bộ hệ thống thủy lực cho máy cắt rong va cỏ dại dưới nước”, đề tài này được đặt ra, nhằm đồng bộ với thiết kế máy cắt rong, cỏ dại trong lòng kênh mương thủy lợi của sinh viên Ngụy Minh Đại-Lê Ngọc Duy Minh đang tiến hành thực hiện. Với kiến thức có hạn thời gian làm luận văn tốt nghiệp quá ngắn, chúng em đã cố gắng hết mình dé vừa hoàn thiện nội dung của luận văn tốt nghiệp, vừa thực hiện các nội dung chính của đề tài. Chúng em cố gắng thiết kế ra một sơ đồ thủy lực hoàn chỉnh, có tính khả thi để có thé ứng dụng lắp ráp vào máy cắt rong, cỏ dai khi đi vào giai đoạn chế tạo và khảo nghiệm. Đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót kính mong các thay, cô, các bạn đóng góp ý kiến dé dé tài nhanh chóng được hoàn thiện.2 Mục đích và nhiệm vụ + Khảo sát một số hệ thống thủy lực trên các máy công trình, máy thu hoạch liên hợp.
+ Lựa chọn và tính toán thiết kế hệ thống thủy lực cho máy cắt rong và cỏ dại trên sông. + Đề đạt các lưu ý cần thiết trong quá trình lắp ráp các thiết bị và hệ thống thủy lực của máy cat rong cỏ trên sông khi vào giai đoạn thực hiện chê tạo. Chương 2 TONG QUAN GIỚI THIỆU MOT SO HE THONG THUY LUC TREN CAC MAY CONG TRINH VA MAY THU HOACH LIEN HOP Nho truyén động thủy lực thé tích, chúng ta có thể tạo ra được nhiều dạng chuyên động của bộ phận chấp hành với quy luật tùy ý (Chuyên động quay, chuyển động tịnh tién. Ngoài ra, chúng còn có tính cơ động, gọn nhẹ, làm việc rất êm dịu, có khả năng tích lũy nguồn năng lượng rất lớn lại tiêu hao nguồn nhiên liệu thấp cho nên hiện nay trên hầu hết tất cả các loại máy đều có gắn thêm bộ phận thủy lực.
Tùy vào mục đích sử dụng của từng loại máy mà hệ thống thủy lực trên nó đóng vai trò quan trọng khác nhau. Có loại thì hệ thống thủy lực chỉ mang tính chất phụ trợ cho máy (hệ thống trợ lực cho cơ cấu lái trên ôtô, máy kéo. Nhưng trên một số máy, nó đóng một vai trò hết sức quan trọng như các máy chuyên dùng: máy nông nghiệp (hệ thống ủi, cày, phay.), máy xây dựng, máy đảo. Dựa vào dang chuyển động chính của động cơ thủy lực ( Bộ phận chấp hành) ta có thé chia truyền động thủy lực thé tích thành các loại có chuyên động: chuyền động tịnh tiễn và chuyên động quay tròn.1 Giới thiệu nguyên I một số mạch thủy lực.1 Hệ thống thủy lực mạch hở ° | a ret oe 1-thùng dau, 2-bom, 3-van an toàn, 4-hộp phân phối, 5-xylanh lực hình 2.1- Sơ đồ hệ thong thủy lực mạch hở Hệ thống thuỷ lực mạch hở có trên các máy kéo MTZ 50/52 của Belorusia sản xuất.
Đường hút của bơm nối trực tiếp với thùng chứa đường dầu đi từ bơm ra (đường đây dầu) áp suất bằng không khí khi ngăn kéo ở vị trí trung gian (thông với thùng). Nếu hộp phân phối (4) ở vị trí trung gian, dầu từ bơm (2) qua hộp phân phối (4) rồi trở về thùng, áp suất ở đây coi như bằng không, nếu hộp phân phối ở vị trí hút, dầu từ bơm qua hộp phân phối nạp đầy vào xylanh (5) đây về phía phải. khi tới cuối hành trình áp suất ở mạch day của bom lúc này bang không.2 Hệ thống thủy lực mạch kín. [1] 1-xilanh, 2-hộp phân phối, 3-bơm, 4-van hút, 5-thùng dau.2 - Sơ đô thủy lực mạch kín Trên các loại máy kéo tư bản Renau LT đường hút của bơm điều khiển sự nạp dầu của bơm khi dầu đạt tới áp suất cực đại nhất định, trong đường đây, van hút sẽ không cho vào đường hút của bơm nữa, bơm sẽ quay chạy không.
Nếu áp suất trong đường day giảm đi, van sẽ mở nhẹ dé cho một lượng dầu nhỏ chảy vào bơm, dau bị đây sẽ tạo lại áp suất trong đường đây. Trong hệ thống này không có sự cung cấp dầu liên tục trong mach mà chỉ giữ áp suất không đổi trong ống đây của bom .3 Hệ thống thủy lực có chuyển động tịnh tiến 1-Bơm, 2-van một chiều, 3-van điều khiển, 4-xylanh Hình 2.3- Sơ đô hệ thong thủy lực mach kín Hệ thống thủy lực mạch kín gồm ba phần: + Phan thứ nhất là bom piston (1) + Phần thứ hai là xylanh lực (6) (Động cơ thủy lực) + Phần thứ ba : Gồm hai van một chiều (2) va (3). Cơ cau phân phối (5) ,nhờ dẫn động cơ khí piston của bơm (1) có chuyên động tịnh tiến lên, xuống. Khi piston đó dịch chuyền lên, chất lỏng từ thùng chứa (4) được hút qua van (3) vào xylanh của bơm.
Khi piston di chuyên xuống, van (3) bị đóng lại, chat lỏng từ xylanh của bom (1) bị đây qua van (2) qua cơ câu phân phối (5) vào khoan dưới hoặc khoan trên của xylanh lực. * Nếu cơ cấu phân phối (5) ở vị trí như hình vẽ thì chất lỏng sẽ bị day vào khoang trên của xylanh lực (6). Dưới áp lực cao của chất lỏng trong khoan trên của xylanh lực, piston bị đây xuống dưới. Muốn đảo chiều chuyển động của piston chỉ cân xoay vi trí cơ câu phân phôi một góc 90°.
Như vậy trong hệ thống truyền động thủy lực nói trên, cơ năng của piston trong bơm được biến thành áp năng của chất lỏng, vào trong xylanh lực và động cơ thủy lực, áp năng của chất lỏng lại được biến thành cơ năng day piston di chuyển.4 Hệ thống thủy lực có chuyển động quay. [1] 1-bơm, 2-van một chiều, 3-van điều khiển, 4-motor Hình 2.4 -Hệ thống thủy lực có chuyển động quay Khác với trường hợp trên, dé tạo ra chuyển động quay của bộ phận chấp hành, trong truyền động thủy lực loại này, người ta dùng động cơ thủy lực roto (4) (Hoặc động co piston roto).2 Giới thiệu hệ th ống thủy lụực của mộ t số máy cụ thé z 2.1 Hệệ thông th uy máy gặt đậ p liên hợp CK. [5] a ủy lực 14H£€-ogp2lâu“hưn.Ay)ar]kiLdbF#VOYUDIX-Qp‘nOJEÿ1oydu¢q0£Hlgsw4C€:]tPe2 u2B8:n‘ymdgSTE6OIv0ip“ao-jLqPW)'FhGC|¢söNÁDxcbạ}U(fJH£ĐỊ]XlZ‘:ÿ1uB2dM0pnyEA-@vổ)T/Y[6¢7öINGDSPQOL“| È ay a | Ae Gk ZXẦNy¿£$4~ SHLE9Ý1%7ÿtý Dé tạo điều kiện thuận lợi cho người điều khiển đồng thời nâng cao chất lượng làm việc của máy, người ta đã trang bị hệ thống thủy lực tương đối hoàn chỉnh bao gồm : Điều chỉnh buồng gat thay đổi số vòng quay guồng gạt, thay đổi chiều cao cắt, thay đổi tốc độ tiền của máy, tăng lực cho cơ cau lái.5 trình bay sơ đồ hoạt động của hệ thống thủy lực trên Máy gat đập liên hợp CKJIP-4. Hệ thống thủy lực gồm hai phần độc lập với nhau : Phần tăng lực cho cơ cấu lái và phần điều khiển các bộ phận làm việc.
Mỗi phần có bơm dầu riêng nhưng cùng chung một thùng chứa dầu.