T
T
R
R
ặ
ặ


è
è
N
N
G
G

A
A


I
IH
H
O

O
A
AC
C


N
N
G
GN
N
G
G
H
H



B
B



T
TC
C

K
K
H
H
ấ
ấ BAỉI GIANG


2.6 : Cạc loải båm trong hãû thäúng thy lỉûc -------------------------------- 15
2.7 : Cạc mảch båm cå bn ---------------------------------------------------- 21
Chỉång 3 : Cå Cáúu Tạc Âäüng --------------------------------------------------------- 23
3.1 : Phán loải xy lanh ---------------------------------------------------------- 23
3.2 : Cáúu tảo xy lanh ------------------------------------------------------------ 24
3.3 : Cäng thỉïc tênh toạn xy lanh -------------------------------------------- 25
3.4 : Âiãưu kiãûn lm viãûc ca xy lanh ---------------------------------------- 27
3.5 : Phỉång phạp cäú âënh xy lanh ------------------------------------------ 27
3.6 : Tênh toạn v kiãøm tra bãưn cáưn piston --------------------------------- 28
3.7 : Âäüng cå dáưu bạn quay --------------------------------------------------- 30
3.8 : Âäüng cå dáưu ẹp ------------------------------------------------------------ 30
Chỉång 4 : Van Thy Lỉûc -------------------------------------------------------------- 32
4.1 : Van âiãưu khiãøn ạp sút -------------------------------------------------- 32
4.2 : Van âiãưu khiãøn lỉu lỉåüng ----------------------------------------------- 35
4.3 : Van âiãưu khiãøn hỉåïng --------------------------------------------------- 37
Chỉång 5 : Cạc Thiãút Bë Phủ ----------------------------------------------------------- 40
5.1 : Thng dáưu ------------------------------------------------------------------ 40
5.2 : Thiãút bë lm mạt ----------------------------------------------------------- 40
5.3 : Bäü lc dáưu ------------------------------------------------------------------- 40
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 2
5.4 : Äïng dáùn, âáưu näúi ---------------------------------------------------------- 42
5.5 : ÀÕc quy thy lỉûc ------------------------------------------------------------ 43
Chỉång 6 : Cạc Mảch Truưn Âäüng Thy Lỉûc Cå Bn ------------------------- 45
6.1 : Mảch âiãưu khiãøn ạp sút ------------------------------------------------ 45
6.2 : Mảch âiãưu khiãøn lỉu lỉåüng --------------------------------------------- 48
6.3 : Mảch âiãưu khiãøn trỉûc tiãúp ----------------------------------------------- 51
Chỉång 7 : Mäüt Säú Mảch Âiãøn Hçnh ------------------------------------------------- 55
7.1 : Mạy dáûp thy lỉûc bàòng tay --------------------------------------------- 55
7.2 : Cå cáúu kẻp chàût chi tiãút gia cäng -------------------------------------- 55

Trang 3
12.1 : Xy lanh --------------------------------------------------------------------- 81
12.2 : Âäüng cå khê nẹn ---------------------------------------------------------- 85
12.3 : Van chán khäng ---------------------------------------------------------- 86
Chỉång 13 : Cạc Mảch Khê Nẹn Cå Bn -------------------------------------------- 87
13.1 : Cạc k hiãûu dng trong så âäư mảch ------------------------------- 87
13.2 : Ngun tàõc trçnh by så âäư mảch ----------------------------------- 97
13.3 : Cạc mảch khê nẹn ------------------------------------------------------- 88
Chỉång 14 : Thiãút Kãú Mảch Âiãưu Khiãøn Tỉû Âäüng Bàòng Khê Nẹn ------------- 92
14.1 : Cạc pháưn tỉí logic khê nẹn ---------------------------------------------- 92
14.2 : Phỉång phạp thiãút kãú mảch khê nẹn tỉû âäüng ---------------------- 92
A. Phỉång phạp Karnaugh ----------------------------------------------- 93
B. Phỉång phạp Grafcet --------------------------------------------------- 98

TI LIÃÛU THAM KHO
1. Nguùn Ngc Phỉång, Hunh Nguùn Hong - Hãû thäúng âiãưu
khiãøn bàòng thy lỉûc - NXB Giạo Dủc 2002.
2. Nguùn Ngc Phỉång - Hãû thäúng âiãưu khiãøn bàòng khê nẹn - NXB
Giạo Dủc 1999.
3. Nguùn Thnh Trê (biãn dëch) - Âiãưu khiãøn bàòng khê nẹn trong tỉû
âäüng họa k nghãû - NXB Â Nàơng.
4. Phảm Vàn Kho - Truưn âäüng tỉû âäüng khê nẹn - NXB Khoa Hc v
K Thût 1999.
5. Hong Thë Bêch Ngc - Mạy thy lỉûc thãø têch - NXB Khoa Hc v K
Thût 2000.
6. Michael J.Pinches, John G.ASHB - Power Hydraulics.
7. Michael J.Pinches, Brian J.Callear - Power Pneumatics.
8. P.Croser - Pneumatics textbook - Festo 1992.
9. D.Merkle, B.Shrader - Hydraulics textbook- Festo 1992.
Truyền động Thủy lực và Khí nén

Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 5
1.3. Cạc Loải Truưn Âäüng
Sỉû phạt triãøn ca cäng nghiãûp âàût ra nhu cáưu phi ti nàng lỉåüng trãn
nhỉỵng qung âỉåìng låïn, tỉì ngưn sn xút âãún nåi tiãu thủ. Tu theo cäng
sút v khong cạch váûn chuøn, ngỉåìi ta cọ thãø ạp dủng cạc loải truưn âäüng
khạc nhau. Trong thỉûc tãú cọ 3 dảng truưn âäüng phäø biãún l truưn âäüng âiãûn,
truưn âäüng cå khê v truưn âäüng thu lỉûc.
1.3.1. Truưn âäüng cå khê
Mäüt hãû truưn âäüng cå khê bao gäưm cạc bäü pháûn chênh sau:
− Bäü pháûn näúi (trủc truưn âäüng, khåïp näúi,...)
− Bäü pháûn âạp ỉïng (bäü gim täúc hồûc tàng täúc, häüp säú, cua ro, ...)
− Bäü pháûn an ton (phanh, bäü hản chãú mämen,...)
Truưn âäüng cå khê cọ nhỉỵng âàûc âiãøm l cho phẹp truưn nhỉỵng cäng
sút tỉång âäúi låïn, hiãûu sút cao, nhỉng cäưng kãưnh, khong cạch truưn hản
chãú, âäü nhảy v âäü chênh xạc kẹm.
1.3.2. Truưn âäüng thu lỉûc
Trong truưn âäüng thu lỉûc, cå nàng âỉåüc truưn thäng qua mäi cháút l
cháút lng. Mäüt hãû truưn âäüng thu lỉûc gäưm cọ cạc bäü pháûn chênh sau:
− Båm thu lỉûc lm nhiãûm vủ biãún âäøi cå nàng thnh thu nàng
− Âäüng cå thu lỉûc lm nhiãûm vủ biãún âäøi thu nàng thnh cå nàng åí
kháu ra ca hãû truưn âäüng.
− Hãû thäúng âỉåìng äúng v cå cáúu lc cháút lng.
− Cạc pháưn tỉí thu lỉûc (cå cáúu phán phäúi, cå cáúu an ton, cå cáúu âiãưu
chènh)
− Cạc thiãút bë kiãøm tra cạc thäng säú nhiãût âäü, ạp sút, mỉïc nỉåïc,...
Truưn âäüng thu lỉûc cọ ỉu âiãøm l cäng sút truưn låïn, truưn âäüng
ãm, phng âỉåüc tçnh trảng quạ ti, âäü nhảy v âäü chênh xạc cao, truưn âäüng
vä cáúp v cho phẹp âo chiãưu chuøn âäüng. Hiãûu sút ca truưn âäüng thu
lỉûc cọ thãø so sạnh våïi truưn âäüng âiãûn nhỉng khäng cao bàòng hiãûu sút


L
PghP +ρ=

A
F
P
F
= h_ Chiãưu cao cäüt cháút lng
g_ Gia täúc trng trỉåìng
P_ p sút tải âiãøm kho sạt
P
L
_ p sút khê quøn
P
F
_ p sút ca ti trng ngoi
A_Diãûn têch bãư màût tiãúp xục
F_ Ti trng ngoi.
1.4.2. Phỉång trçnh dng chy liãn tủc.
Lỉu lỉåüng chy trong âỉåìng äúng tỉì vë trê 1 âãún vë trê 2 l khäng âäøi.
Lỉu lỉåüng Q ca cháút lng qua màût càõt S ca äúng bàòng nhau trong ton äúng
(âiãưu kiãûn liãn tủc). Ta cọ phỉång trçnh dng chy nhỉ sau:
Q = S.v = Hàòng säú
Våïi v l váûn täúc chy trung bçnh qua màût càõt S.
2
_ Váûn täúc dng chy tải vë trê 2 (m/s)
A
1
_ Tiãút diãûn dng chy tải vë trê 1 (m
2
)
A
2
_ Tiãút diãûn dng chy tải vë trê 2 (m
2
)
Nãúu tiãút diãûn dng chy hçnh trn, ta cọ:

4
πd
v
4
πd
v
2
2
2
2
1
1
⋅=⋅
Váûn täúc dng chy tải vë trê 2:

2

22
2
1
11
=
⋅
++=
⋅
++
p sút tải mäüt âiãøm cháút lng âang chy, theo hçnh ta cọ:
Trong âọ:
P + ρgh: p sút thy ténh

g2
v
γ
2
v
ρ
22
⋅
=⋅ :p sút thy âäüng
γ : Trng lỉåüng riãng

1.5. Các Tổn Tháút Trong Hệ Thống Thủy Lực
1.5.1. Täøn tháút thãø têch.
Täøn tháút thãø têch l do dáưu thy lỉûc chy qua cạc khe håí trong cạc pháưn
tỉí ca hãû thäúng. p sút cng låïn, váûn täúc cng nh v âäü nhåït cng nh thç
täøn tháút thãø têch cng låïn. Täøn tháút thãø têch âạng kãø nháút l åí cạc cå cáúu biãún
âäøi nàng lỉåüng.

_ Täúc âäü dng chy
_ Sỉû thay âäøi tiãút diãûn
_ Trng lỉåüng riãng, âäü nhåït.
Nãúu ạp sút vo hãû thäúng l p
0
v p
1
l ạp sút ra, thç täøn tháút ạp sút
âỉåüc biãøu thë bàòng:







⋅⋅=−=∆
2
2
10
m
N
d
l
2g
ρ
ζ10pp p
v

ρ_ Khäúi lỉåüng riãng ca dáưu (914 kg/m

2
..
8
ρ
λ
π
=∆

Q
vD
LAM
.
.
256
π
λ
λ
−=
4
.
.
4
316.0
vD
Q
TURB
π
λ
λ
=

2
2
2
1
1
ρ
π








−
=∆

c. Tiãút diãûn thay âäøi âäü låïn tỉì tỉì.

[ ]
D
Q
D
D
p
4
1
2
24

2
2
.
8
.1.5.0
ρ
π








−=∆

e. Tiãút diãûn nh tỉì tỉì
∆p ≈ 0
f. Täøn tháút ạp sút åí van
Âäúi våïi tỉìng loải van củ thãø, do tỉìng hng sn xút, thç s cọ âỉåìng âàûc
tênh täøn tháút ạp sút cho tỉìng loải van. Täøn tháút ạp sút åí van theo âäư thë.
(hỉỵu êch)
5% Âäüng cå
5% Båm
10% ÄÚng dáùn,
5% Xilanh
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 10
1.6. Âäü Nhåït V u Cáưu Âäúi Våïi Dáưu Thy Lỉûc.
Âäü nhåït xạc âënh ma sạt trong bn thán cháút lng v thãø hiãûn kh nàng
chäúng biãún dảng trỉåüt hồûc biãún dảng càõt ca cháút lng.
1.6.1. Âäü nhåït âäüng lỉûc:
Âäü nhåït âäüng lỉûc η l lỉûc ma sạt tênh bàòng 1 N tạc âäüng trãn mäüt âån vë
diãûn têch bãư màût 1 m
2
ca 2 låïp phàóng song song våïi dng chy ca cháút lng,
cạch nhau 1 m v cọ váûn täúc 1 m/s.
Âäü nhåït âäüng lỉûc η âỉåüc tênh bàòng [ Pa.s]. Ngoi ra, ngỉåìi ta cn dng
âån vë poise (Poiseuille), viãút tàõt l P.
1 P = 0.1 N.s/m
2
= 0.010193 KG.s/m
2
1.6.2. Âäü nhåït âäüng
Âäü nhåït âäüng l t säú giỉỵa hãû säú nhåït âäüng lỉûc η våïi khäúi lỉåüng riãng ρ
ca cháút lng

ρ
η
ν =
Âån vë âäü nhåït âäüng l [m

t
E
n
t
=
0

1.6.4. u cáưu âäúi våïi dáưu thy lỉûc.
− Cọ kh nàng bäi trån täút trong khong thay âäøi låïn nhiãût âäü v ạp sút
− Âäü nhåït êt phủ thüc vo nhiãût âäü
− Khäng gáy âäüc hải
− Cọ tênh trung ha (tênh trå) våïi cạc bãư màût kim loải, hản chãú âỉåüc kh nàng
xám nháûp ca khê, nhỉng dãù dng tạch khê ra
− Phi cọ âäü nhåït thêch ỉïng våïi âiãưu kiãûn chàõn khêt v khe håí ca cạc chi tiãút
di trỉåüt, nhàòm âm bo âäü r dáưu bẹ nháút, cng nhỉ täøn tháút bẹ nháút
− Dáưu cáưn phi êt si bt, êt bäúc håi khi lm viãûc, êt ha tan trong nỉåïc v
khäng khê, dáùn nhiãût täút.
Ø Dáưu sỉí dủng trong hãû thäúng cáưn chụ mäüt säú âiãøm sau:
− Dáưu âỉa vo hãû thäúng cáưn qua bäü lc
− Kiãøm tra dáưu v bäø sung dáưu thỉåìng xun trong bãø chỉïa
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 11
− Cáưn phi thay dáưu thỉåìng xun theo âënh k, 500 giåì âäúi våïi cạc thiãút bë
cọ táưn säú lỉu thäng dáưu låïn, 2000 giåì âãún 5000 giåì âäúi våïi cạc thiãút bë lỉu
thäng dáưu khäng låïn. Nãúu sỉû thay dáưu ny âỉåüc tiãún hnh trong thåìi gian
quy âënh thç khäng cáưn thiãút phi rỉía hãû thäúng.
− Tuût âäúi khäng dng láùn cạc loải dáưu khạc nhau
− Khäng âãø dáưu lm viãûc åí nhiãût âäü quạ giåïi hản cho phẹp
Ø Tênh cháút ca mäüt säú loải dáưu thäng dủng


Tuabin 30
Truưn âäüng

905 881 ÷ 909

901
901
896
8 ÷ 9
10,5 ÷ 12,5
13,5 ÷ 15,5
10 ÷ 14
17 ÷ 23
27 ÷ 33
20 ÷ 23
28 ÷ 32
9,6
-2
-13
-10
-30
-20
-15
-15
-10
-45


âỉåìng äúng dáùn.
− Khi måïi khåíi âäüng, nhiãût âäü ca hãû thäúng chỉa äøn âënh, váûn täúc lm viãûc
thay âäøi do âäü nhåït ca cháút lng thay âäøi.

1.8. Âån Vë Âo Cạc Âải Lỉåüng Cå Bn:
1.8.1. Ạp sút:
Âån vë cå bn ca ạp sút theo hãû âo lỉåìng SI l Pascal (Pa)
1 Pascal (Pa) l ạp sút phán bäú âãưu lãn bãư màût cọ diãûn têch 1m
2
våïi lỉûc
tạc âäüng vng gọc lãn bãư màût âọ l 1 Newton (N).
1 Pa = 1 N/m
2

1 bar = 10
5
Pa = 1 at
1.8.2. Lỉûc
Âån vë ca lỉûc l Newton (N). 1 Newton (N) l lỉûc tạc âäüng lãn âäúi
trng cọ khäúi lỉåüng 1 kg lm cho âäúi trng chuøn âäüng våïi gia täúc 1 m/s
2
1 N = 1 kg.m/s
2
1.8.3. Cäng
Âån vë ca cäng l Joule (J). 1 Joule (J) l cäng sinh ra dỉåïi tạc âäüng ca
lỉûc 1 N âãø váût dëch chuøn qung âỉåìng 1 m.
1 J = 1 N.m
1.8.4. Cäng sút
Âån vë ca cäng sút l watt (W). 1 watt l cäng sút trong thåìi gian 1 s,
sinh ra nàng lỉåüng 1 J.

BƠM
HƯỚNG
TRỤC
BƠM
PISTON
BƠM
ROTOR
BƠM
BÁNH
RĂNG
BƠM
CÁNH
GẠT
BƠM
TRỤC
VÍT
HƯỚNG
TRỤC
HƯỚNG
TÂM
BƠM
MÀNG
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 14
khong 100m nỉåïc. Båm âäüng hc thỉåìng âỉåüc dng âãø váûn chuøn cháút
lng.
2.3.2. Båm thãø têch (båm ạp sút):
Lm viãûc theo ngun l nẹn cháút lng trong mäüt thãø têch kên. Khi thãø
têch lm viãûc tàng thç båm thỉûc hiãûn pha hụt cháút lng cn khi thãø têch lm
viãûc gim thç båm thỉûc hiãûn pha nẹn cháút lng. Sau mäüt chu k hụt v nẹn,

: säú vng quay ca âäüng cå trong 1 phụt [vng/phụt]
2.5.3. Lỉu lỉåüng thỉûc Q
A
[m
3
/s]
Q
A
= S.v
S: tiãút diãûn äúng dáùn [m
2
]
v: váûn täúc lỉu cháút trong äúng dáùn [m/s]
2.5.4. Hiãûu sút thãø têch η
v

T
A
v
Q
Q
η =
2.5.5. Hiãûu sút cå η
m

T2π
.PD
η
PP
m

.P
P
Q
A
: lỉu lỉåüng thỉûc ca båm [m
3
/s]
P
p
: ạp sút [N/m
2
]
n
P
D
p
Q
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 15
2.5.8. Cäng sút cung cáúp cho båm N
A
[W]
0
η
T
N
A
N =

2.6. Cạc Loải Båm Trong Hãû Thäúng Thy Lỉûc

⋅
⋅
⋅=
Y: säú lỉåüng piston ca båm
d: âỉåìng kênh piston [m]
e: khong lãûch tám [m]
D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]

Hình 2.2: Màût càõt ngang v kãút cáúu ca båm piston
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 16
Lỉu lỉåüng ca båm cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc bàòng cạch thay âäøi âäü
lãûch tám (xã dëch vng trỉåüt). Sau mäüt vng quay ca rotor, mäùi piston thỉûc
hiãûn mäüt khong chảy kẹp cọ âäü låïn bàòng 2 láưn âäü lãûch tám.
Ä Båm piston rotor hỉåïng trủc (hçnh 2.3)
()
θtanD
4
dπ
YD
2
P
⋅⋅
⋅
⋅=
Y: säú lỉåüng piston ca båm

4
π
D
2
I
2
OP
⋅−⋅=
D
O
: âỉåìng kênh âènh ràng [m]
D
I
: âỉåìng kênh chán ràng [m]
L: chiãưu räüng bạnh ràng [m]
D
P
: lỉu lỉåüng riãng [m
3
/vng]

Hçnh 2.5: Màût càõt ngang ca båm bạnh ràng
Båm bạnh ràng l loải båm dng räüng ri nháút vç nọ cọ kãút cáúu âån
gin, dãù chãú tảo. Phảm vi sỉí dủng ca båm bạnh ràng ch úu åí nhỉỵng hãû
thäúng cọ ạp sút nh. Cạc loải båm bạnh ràng hiãûn nay cọ khong ạp sút tỉì
10 - 200 bar.
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 18

Hçnh 2.6: Båm bạnh ràng

L: chiãưu räüng cạnh [m]
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 19
Båm cạnh gảt (hçnh 2.8) cng l loải båm âỉåüc dng räüng ri sau
båm bạnh ràng v âỉåüc dng trong hãû thäúng cọ ạp sút tháúp v trung bçnh.
So våïi båm bạnh ràng thç båm cạnh gảt âm bo lỉu lỉåüng âãưu hån, hiãûu sút
thãø têch cao hån. Ngoi ra båm cạnh gảt cn cọ kh nàng thay âäøi âỉåüc lỉu
lỉåüng bàòng cạch âiãưu chènh âäü lãûch tám e (hçnh 2.9).

Hçnh 2.8: Màût càõt ngang båm cạnh gảt

Hçnh 2.9: Båm cạnh gảt âiãưu chènh âỉåüc lỉu lỉåüng
Cọ hai loải båm cạnh gảt:
- Båm cạnh gảt âån (hçnh 2.8) l khi trủc quay mäüt vng, nọ thỉûc
hiãûn mäüt chu k lm viãûc bao gäưm mäüt láưn hụt v mäüt láưn nẹn.
- Båm cạnh gảt kẹp (hçnh 2.11) l khi trủc quay mäüt vng, nọ thỉûc
hiãûn hai chu k lm viãûc bao gäưm hai láưn hụt v hai láưn nẹn.

Hçnh 2.10: Kãút cáúu båm cạnh gảt âiãưu chènh âỉåüc lỉu lỉåüng
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 20

Hçnh 2.11: Båm cạnh gảt kẹp
2.6.4. Båm trủc vêt
Båm trủc vêt l sỉû biãún dảng ca båm bạnh ràng. Nãúu bạnh ràng
nghiãng cọ säú ràng nh, chiãưu di v gọc nghiãng ca ràng låïn thç bạnh ràng
s thnh trủc vêt (hçnh 2.12, 2.13).
Båm trủc vêt cọ 3 loải:
- Loải ạp sút tháúp (10 - 15 bar)
- Loải ạp sút trung bçnh (30 - 60 bar)

p
cäú âënh
2.7.2. Mảch båm cọ D
p
cäú âënh v làõp thãm àõc quy thy lỉûc

Hçnh 2.15: Mảch båm cọ D
p
cäú âënh v làõp thãm àõc quy thy lỉûc
Khi àõc quy thy lỉûc nảp â ạp sút, cäng tàõc dáưu ẹp tạc âäüng, lỉu
lỉåüng qua van C m khäng qua van an ton nãn dáưu khäng bë nọng, båm lm
viãûc ráút nhẻ (hçnh 2.15).
n
P
D
p
Q
M
Hãû thäúng
ÀÕc quy
thu lỉûc

âiãûn tỉång ỉïng a, b, c nhỉ hçnh 2.16 s cho 7 giạ trë lỉu lỉåüng khạc nhau
(Âäüng cå dáưu quay våïi 7 váûn täúc khạc nhau).
Mảch sỉí dủng hai båm (mủc 6.1.3), mäüt båm cho ạp sút cao v mäüt
båm cho lỉu lỉåüng låïn.
2.7.4. Mảch båm cọ D
P
thay âäøi
Mảch sỉí dủng båm piston hỉåïng tám v båm cạnh gảt thay âäøi âỉåüc
âäü lãûch tám v båm piston hỉåïng trủc thay âäøi âäü nghiãng ca âéa. Khi thay
âäøi âäü lãûch tám v âäü nghiãng ca âéa s lm cho D
p
thay âäøi. Lỉu lỉåüng
trong mảch s thay âäøi theo D
p
.
A B C
a
b
c
M
n
p
Truyền động Thủy lực và Khí nén
Trang 23
CHỈÅNG III: CÅ CÁÚU TẠC ÂÄÜNG

A. XY LANH

3.1. Phán Loải
3.1.1. Xy lanh tạc dủng âån