Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
MỤC LỤC
Thông số kỹ thuật Số liệu Ghi chú
Lực ép 150 tấn
Hành trình xylanh ép chính 600 mm
Tốc độ xuống bàn ép nhanh 100 mm/s
Tốc độ ép 9 mm/s
Tốc độ hồi bàn ép 90 mm/s
Xylanh ép chính sử dụng loại xylanh chày, ép từ trên xuống. Sử dụng hay xylanh
nhỏ cho hành trình bàn ép nhanh và hồi bàn ép.
Yêu cầu:
- Đưa ra giải pháp bố trí các xylanh.
- Thiết kế sơ đồ thủy lực.
- Tính toán thông số xylanh ép chính (tự chọn áp suất làm việc), xylanh nhỏ,
bơm nguồn (p,Q), động cơ kéo bơm (tự chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn)
dung tích bể dầu
- Lựa chọn các phần tử thủy lực phù hợp ( theo catalog của một nhà cung cấp
bất kỳ
1
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành cơ khí nói
chung và ngành thủy lực nói riêng đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Với khả
năng tự động hóa cao, hoạt động an toàn, các máy móc thiết bị thủy lực có mặt
rộng rãi ở mọi lĩnh vực trong nền kinh tế : xây dựng, giao thông, quốc phòng.
Trong ngành thủy lực nói chung công nghệ ép thủy lực được ứng dụng phổ
biến hơn cả.Với kết cấu đơn giản dễ sử dụng công nghệ ép thủy lực đã được đưa
vào trong rất nhiều ngành công nghiệp lớn nhỏ khác nhau như:Luyện cán thép,
Đóng tàu ,Dầu mỏ…
Mặc dù rất cố gắng nỗ lực tuy nhiên do chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế về

1.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
1- Xylanh ép chính 10 – Van xả áp
2 - Xylanh nhỏ 11 – Van 1 chiều có điều khiển
3 – Tiết lưu 12 – Van phân phối
4 – Van chống rơi 13 – Van 1 chiều
5 – Van phân phối 14 – Van phân phối
6 – Tiết lưu 15 – Van an toàn
7 – Bơm nguồn 16 – Van xả
8 – Bộ làm mát 17 – Bể dầu
9 – Cụm bộ lọc
4
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực

1.2 KẾT CẤU SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Trong sơ đồ thủy lực ta sử dụng các phần tử thủy lực sau :
- Bơm nguồn : Cung cấp áp suất và lưu lượng cho toàn bộ hệ thống thủy lực.
Van an toàn : Để đảm bảo áp suất của hệ thống không vượt quá giá trị cho
phép nhằm bảo vệ an toàn cho các thiết bị hệ thống không bị phá hỏng và hệ
thống làm việc đúng yêu cầu của thiết kế .
- Đồng hồ đo áp : Dùng để đo áp suất tại đầu ra của bơm ,từ đó xác định
được điều kiện làm việc cụ thể của bơm trong từng trường hợp khác nhau .
- Van phân phối 4/3 : Van có 4 cửa nhưng hoạt động ở 3 vị trí, van này có
đặc điểm là ở chế độ chờ (không tải) tại vị trí van chưa hoạt động.Dầu sẽ
qua van và hồi về bể .
- Van 1 chiều có điều khiển : lấy tín hiệu từ áp suất dầu trong hệ thống để
hoạt động,
- Xylanh chính : Tạo lực cần thiết để ép vật liệu.
- Xylanh nhỏ : thực hiện quá trình xuống bàn ép nhanh và hồi bàn ép.
- Tiết lưu : Điều chỉnh lưu lượng vào xylanh

D
d
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG
2.1 TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC XYLANH, CHỌN XYLANH:
2.1.1 Tính toán xylanh chính
Lực ép F = 150 tấn = 150 . 9,8 (kN)
Áp suất khi ép (làm việc): P
lv
= 200 bar
Diện tích tính toán của xylanh là: (m
2
)
Đường kính tính toán của xylanh là: (m)
D
tt
= 306 mm
Chọn xylanh theo bàng tiêu chuẩn với :
+ Đường kính pittông: D = 320 (mm) = 0,32 (m)
+ Đường kính cần pittông: d = 240 (mm)

Diện tích làm việc của xylanh là: (m
2
) = 8,04 (dm
2
)
Áp suất làm việc: P
lv
( N/m
2

( N/m
2
) = 38,24 bar
Vận tốc hồi bàn ép: = 90(mm/s) = 54 (dm/ph)
9
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
Vậy lưu lượng qua xy lanh nhỏ: = . = 0,503 . 54 = 27,2 ( l/ph)
2.2 TÍNH TOÁN CHỌN BƠM:
2.2.1 Tính toán thông số bơm, chọn kiểu bơm
Việc tính chọn mẫu bơm dựa trên thông số thiết kế bơm:
Để đảm bảo yêu cầu áp suất của bơm cấp cho hệ thống, xác định áp suất bơm theo
hệ số: P
bơm
≥ 1,2 P
lv
=1,2.182,84

≈ 220 (bar)
Vậy thông số để chọn bơm là: P
bơm
= 220bar và Q
bơm
= 53 (l/ph).
N
bơm
= (kw)
Chọn số vòng quay của bơm là 1450 (v/ph)
 Lưu lượng riêng của bơm là q = = = 36,55(cm
3

∆N
ck
≈ 15% N
đc
.
Ngoài lượng tổn thất này ra thì 85% N
đc
sẽ được chuyển thành công suất thuỷ lực
mà bơm dầu cấp cho hệ thống.
Vậy công suất yêu cầu tối thiểu của động cơ là: N
đc
= ≈ 22(kw).
11
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
lấy N
đc
= 22 (kw).
Số vòng quay của động cơ trùng với số vòng quay của bơm n = 1450 (vg/ph)
Tra phụ lục P1.3, trang 236,237 sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, của tác
giả Trịnh Chất-Lê Văn Uyển chọn được động cơ phù hợp, có các thông số như sau:
Động cơ 4A180S4Y3: công suất 22 kw
vận tốc quay n
dc
= 1470 vòng/ phút.
hiệu suất = 90%
2.3 TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG
Đường ống dùng phổ biến trong hệ thống thủy lực là các loại ống thép đúc và ống
mềm (ống cao su) chịu áp.
Đường ống gồm 3 phần: đường ống hút, đường ống đẩy và đường ống xả:

12
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
d
dây
= ( m) = 15 (mm)
Theo tiêu chuẩn về đường ống thủy lực, ta chọn được đường kính trong ống đẩy là:
d
dây
= 16 (mm), và đường kính ngoài ống đẩy là:D
đẩy
= 20 (mm).

2.3.3 Tính toán đường kính ống xả
Để tính toán lấy vận tốc ống xả là: v
xả
= 2 (m/s)
Đường kính trong của ống xả theo thiết kế là:
d
xảtk
= (m) = 23,7 (mm).
Theo tiêu chuẩn về đường ống thủy lực, ta chọn được đường kính trong ống xả
là: d
xả
= 24 (mm), và đường kính ngoài ống xả D
xả
= 28 (mm).
2.4 TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC BỂ DẦU
Việc tính toán kích thước bể dầu thường dựa trên lưu lượng lưu thông qua hệ
thống và dựa trên điều kiện tỏa nhiệt của hệ thống.

13
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
Vậy thể tích dầu trong bể là: V = a.b.h = a. 2a. 1,2a = 2,4.a
3
= 265 (lít)
Suy ra chiều ngang bể: a = (m).
chiều dài bể: b = 2a = 0,96 (m)
chiều cao bể: H = 1,5a= 0,72(m).

CHƯƠNG III : XÁC ĐỊNH CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG
3.1. XÁC ĐỊNH VAN PHÂN PHỐI
- Hệ thống ép hoạt động liên tục theo một quy trình khép kín và dựa vào tính
kinh tế, lưu lượng và áp suất ta chọn van phân phối điều khiển điện.
- Ta chọn van phân phối dạng 4/3 ( 4 cửa 3 vị trí)
Xác định van:
 Với lưu lượng qua van : Q = 28 (l/ph).
14
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
ỏn mỏy th tớch ti: Tớnh toỏn thit k mỏy ộp thy lc
p sut ti van: P = 108 (bar).
Tra Catalog ca hóng REXROTH ta chn van phõn phi 2 cp
Kớ hiu: 4 WE 6 J 6X/E G24
Trong ú cỏc thụng s ca van :
- 4 : van 4 ca , 3 vi tr
- WE : iu khin van bng in ( Electro-Hydraulic)
- 6 : size 6
- J : ti v trớ trung gian ca A v B thụng nhau
- 6X : series 6X ( t series 10 n 19)
- E : loi van cú hiu sut cao

- 6 :size 6
- 1 :núm xoay
16
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
- 4X: seri từ 40-49
- 315 : Áp suất max 315 bar
3.4 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ỐNG DẪN DẦU
17
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
Đồ án máy thể tích Đề tài: Tính toán thiết kế máy ép thủy lực
Ống dẫn cần phải đảm bảo độ bền cơ học và tổn thất áp suất trong ống nhỏ
nhất. Để giảm tổn thất áp suất, các ống dẫn càng ngắn càng tốt, ít bị uốn cong để
tránh sự biến dạng của tiết diện và sự đổi hướng chuyển động của dũng dầu. Kớch
thước đường ống được xác định thông qua lưu lượng chảy qua ống và vận tốc chảy
qua cho phép.
- Loai ống : ống mềm
- Đường kính ống : hút , đẩy , xả tương ứng 32 , 20 , 28 [mm]
- áp suất cực đại của chất lỏng chảy trong ống : 220 (bar)
3.5 XÁC ĐỊNH LOẠI ỐNG NỐI
Chọn loại ống nối siết chặt bằng đai ốc, đường kính ống chọn sao cho khớp với
ống dẫn. hỡnh dạng như sau:

a) ống nối vặn ren b) ống nối siết chặt.
18
GVHD: TS TRẦN KHÁNH DƯƠNG SVTH: TRẦN BÁ KHƯƠNG
ỏn mỏy th tớch ti: Tớnh toỏn thit k mỏy ộp thy lc
3.6 P K
- Dựng ỏp k lũ so vi ch s ỏp sut max 250 bar
- Cn s vo ỏp sut lm vic cc ai v chớnh xỏc yờu cu ca h thng cn o