Đề tài: Đề tài truyền động thủy lực và khí nén
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
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 1 SVTH: Chau Ngâu
Đề tài: Đề tài truyền động thủy lực và khí nén
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
chuyên môn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót về mặt nội dung cũng

5 – Van phân phối 14 – Van phân phối
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 4 SVTH: Chau Ngâu
Đề tài: Đề tài truyền động thủy lực và khí nén
6 – Tiết lưu 15 – Van an toàn
7 – Bơm nguồn 16 – Van xả
8 – Bộ làm mát 17 – Bể dầu
9 – Cụm bộ lọc

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
- Cụm làm mát : Thiết bị làm mát dùng để làm mát dầu của hệ thống ,tránh
trường hợp dầu quá nóng dẫn đến thay đổi tính chất của dầu dẫn đến dầu bị
sôi -> làm xuất hiện bọt khí trong dầu -> hệ thống làm việc không ổn định
(có thể gây rung ,giật ).
- Cụm lọc dầu : Cụm này gồm có bộ lọc đi kèm với van 1 chiều có đặt mức
áp suất. Dầu sẽ qua van 1 chiều khi bộ lọc hoạt động quá mức cho phép .

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)
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 7 SVTH: Chau Ngâu
D
d
Đề tài: Đề tài truyền động thủy lực và khí nén

Diện tích làm việc của xylanh là: (m
2
) = 8,04 (dm
2
)
Áp suất làm việc: P
lv
( N/m
2
) = 182,84 bar
Vận tốc khi ép: = 9(mm/s) = 5,4 (dm/ph)

Vậy lưu lượng qua xy lanh chính: = . = 8,04 . 5,4 = 43,416 ( l/ph)

Áp suất và lưu lượng yêu cầu trong khi ép: = 182,84 bar , = 43,416 (l/ph)
2.1.2 Tính toán 2 xylanh nhỏ
Chọn kích thước của bàn ép gắn cứng với cần pittong là (1m ; 1m ; 0,5m)
Khối lượng riêng của thép khoảng 7,85 tấn/m3

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
/vg)
Tra catalogue của hãng REXROTH ta chọn loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài
có tên gọi: 1PF2G3-3X/038 RA 07 MSK
Thông số của bơm:
- q = 38 (cm
3
/vg)
- p
max
= 240( bar)
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 9 SVTH: Chau Ngâu
Đề tài: Đề tài truyền động thủy lực và khí nén
- n

= ≈ 22(kw).
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:
Thông thường, vận tốc cho phép trong các đường ống này như sau:
Đối với ống hút : v
hút
≤ 2m/s.
Đối với ống đẩy: v
đẩy
≤ 5 6 m/s.
Đối với ống xả : v
xả
≤ 3 4 m/s.
Đường kính trong của ống tính theo công thức: d =
2.3.1 Tính toán đường kính ống hút
Để tính toán lấy v
hút

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.
V = ( 3 5 ) Q
bơm
= ( 3 5 )x 53 (l/ph) = 159 265 lit.
Tham khảo cách tính toán và các công thức tính toán kích thước bể dầu trang
350 352/quyển [2], ta tính toán kích thước bể dầu như sau:
Ta chọn bể dầu có hình dạng hình chữ nhật, với các kích thước như sau
Chiều ngang bể: a (m).
Chiều dài bể: b = k
1
.a (m)
Chiều cao bể; H = k
2
.a (m)
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 12 SVTH: Chau

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).
 Áp suất tại van: P = 108 (bar).
Tra Catalog của hãng REXROTH ta chọn van phân phối 2 cấp
Kí hiệu: 4 WE 6 J 6X/E G24…
Trong đó các thông số của van :
- 4 : van 4 cửa , 3 vi trớ
- WE : điều khiển van bằng điện ( Electro-Hydraulic)
- 6 : size 6
- J : tại vị trí trung gian cửa A và B thông nhau
- 6X : series 6X ( từ series 10 đến 19)
- E : loại van có hiệu suất cao
- G24 : điều khiển cuộn từ bằng điện áp : 24DVC
Đây là loại van phân phối 2 cấp: P
max
= 350 bar
Q
max
=80 l/ph
3.2. VAN MỘT CHIỀU CÓ ĐIỀU KHIỂN.
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 14 SVTH: Chau
Ngâu
ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn
Van này đợc lắp ở đầu dới của xi lanh, đợc điều khiển bằng thủy lực.
Với lu lợng : Q = 44 (l/ph).
p sut : P = 183 (bar).

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.
GVHD: Mai Vĩnh Phúc 18 SVTH: Chau
Ngâu
ti: ti truyn ng thy lc v khớ nộn
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
ta chn loi hp lớ nht.
3.7 B LC DU
B lc du co nhim v lm sch du cụng tỏc khi cỏc cht cn bn t bờn
ngoi vo hoc do s mi mũn cỏc chi tit khi lm vic , bo m cho h thng lm
vic n nh , tng tui th cỏc chi tit . lm sch cỏc cht cn bn dng cng
ngi ta s dng phng phỏp c khớ. Trong mỏy ộp thu lc chn li lc bng
kim loi, b lc bng li kim loi cú u im l lu lng ln , bn tng i
cao, kh nng chu ỏp lc tt
Từ Q = 53 (l/ph) và điều kiện là bộ lọc có thể lọc đợc chất bẩn có đờng kính 0,025
mm.Ta có đợc bộ lọc phù hợp
Ký hiệu :