Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 2.23 Sơ đồ chân PT2262.

Hình 2.23 Sơ đồ chân PT2262.

Tải bản đầy đủ - 0trang

a) Tính tốn và chọn máy nén

Lưu lượng của máy nén pít tơng:

Qv = V.n.ηv .10-3 [lít / phút]



(2.1)



Trong đó:

V – thể tích của khí nén tải đi trong một vòng quay [cm3]

n – số vòng quay của động cơ khí nén [vòng / phút]

ηv – Hiệu suất nén [%]

b) Tính tốn và chọn xi lanh

Xi lanh khí nén (thủy lực) là cơ cấu chấp hành của truyền dẫn để thực hiện

chuyển động thẳng. Xi lanh khí nén có kết cấu đơn giản nhưng có khả năng thực hiện

cơng suất lớn. Kết cấu của xi lanh khí nén có nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào các

điều kiện làm việc và độ lớn của lực cần thực hiện. Sau đây ta chỉ tính tốn cho xi lanh

truyền lực hai chiều được sử dụng nhiều trong các hệ thống máy.

Q



D



d



v1 v2



Hình 2.24 Kết cấu của xi lanh hai chiều

Đặc điểm của loại này là vận tốc ở hành trình thuận và nghịch của cơ cấu chấp

hành nối liền với xi lanh đều bằng nhau, tức là v1 = v2.

Nếu gọi l là chiều dài hành trình của cơ cấu chấp hành, Q là lưu lượng dầu cho

vào xi lanh, thì vận tốc của cơ cấu chấp hành bằng:

v1 = v2 = 4*Q/(3,14*(D2-d2))

Trong đó :

D – đường kính xi lanh;

d - đường kính cần đẩy pittơng.

20



(2.2)



Chiều dài tối thiểu cùa xi lanh là

Lmin = 2l



(2.3)



Lựa chọn xi lanh truyền lực cũng như tính tốn đường kính cần thiết phụ thuộc

vào đặc điểm làm việc của máy, chủ yếu là phụ thuộc vào vận tốc của pittông và lực

làm việc của xi lanh. Trên cơ sở đó xi lanh truyền lực có thể phân thành 3 nhóm :





Nhóm có vận tốc lớn: làm việc với lực nhỏ, áp suất thường chỉ đến p =

20 bar, cơng suất cần thiết N = 4,5 ÷ 5 kW.







Nhóm có vận tốc trung bình v = 30 ÷ 35 m/phút, làm việc với áp suất p =

70 ÷ 75 bar và công suất cần thiết N = 50 ÷ 60 kW.







Nhóm có vận tốc nhỏ v ≈ 0,5 m/phút, làm việc với áp lực lớn, có áp suất

p = 60 ÷ 65 bar và cơng suất cần thiết N = 3 ÷ 4 kW.



Đối với nhóm đầu, tỉ số giữa đường kính cần đẩy d và đường kính xi lanh D

được tính như cơng thức (2.4)

k = d/D = sqrt(1-(v1-v2))



(2.4)



Đối với hai nhóm sau, đường kính xi lanh cần chọn phụ thuộc vào lực và áp

suất làm việc

D = 2*sqrt(P/3.14*p)



(2.5)



Áp suất p được tính theo cơng thức

p = F/A



(2.6)



Với A- tiết diện pittơng

A = 3.14*D2/4



(2.7)



Nếu tính đến tổn thất thể tích ở xi lanh, để tính tốn đơn giản, ta chọn:

Áp suất

p = F*104/A*η



(2.8)



Diện tích pittơng

A = 3.14*D2*10-2/4



(2.9)



Trong đó :

A – diện tích tiết diện pittơng [cm2]

21



D – đường kính pittơng [mm]

P – áp suất [bar]

η- hiệu suất [%], (lấy theo bảng 2)

F – lực [kN]

Bảng 2: Bảng tra hiệu suất theo áp suất của bơm.

p [bar]



20



120



160



η [%]



85



90



95



Như vậy pittông bắt đầu chuyển động được khi lực F > FG + FA + FR.

Trong đó:

FG – trọng lực;

FA – lực gia tốc;

FR – lực ma sát.

Lưu lượng chảy vào xi lanh thính theo cơng thức:

Qv = A*v



(2.10)



c) Tổn thất áp suất trên các loại van (Δpv)

Tổn thất áp suất trong các loại van Δp v (trong các loại van đảo chiều, van áp

suất, van tiết lưu…) tính theo:

Δpv = ξv*w2*ρ/2



(2.11)



Trong đó :

ξv là hệ số cản

ξv = 2*g*10,18*(qv/kv)2/w2



(2.12)



Vận tốc dòng chảy w

w = qv/A



(2.13)



Từ (2.12), (2.13) ta được :

ξv = 2*g*10,18* qv2 *(A/106)2/(qv2*(kv/3600)2



(2.14)



Với A tiết diện dòng chảy

A = 3.14*d2/4 [mm2]

22



(2.15)



Cuối cùng ta có hệ số cản của van

ξv = 1/626,3*(d2/kv)



(2.16)



d) Tính tốn thiết kế mạch cơng suất

Mạch công suất được thiết kế để điều khiển động cơ một chiều DC (24V,

300W) nên linh kiện điện tử được chọn phải phù hợp. Để điều khiển động cơ một

chiều DC ta dùng linh kiện MOSFET.



Công suất động cơ:

P = U.I (W)



(2.17)



Từ (2.17) ta được dòng điện qua động cơ cũng như qua linh kiện dùng làm

mạch công suất :

I = P/U (A)



(2.18)



Trong đó:

P – cơng suất động cơ

U – điện áp cung cấp

I – dòng điện qua động cơ



23



Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO

3.1 Nội dung nghiên cứu

Tính tốn về





Lưu lượng động cơ khí nén







Tính tốn chọn xi lanh khí nén







Tính tốn chọn van khí nén



Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống máy san phẳng bằng laser, và đánh giá khả

năng làm việc của mơ hình so với hệ thống san phẳng thực tế.

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Tiến hành nghiên cứu và khảo sát hệ thống máy san phẳng có tại trung tâm

năng lượng trường đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh.

Nghiên cứu các phần có liên quan đến hệ thống qua sách báo và trên mạng

internet.

3.3 Cơ sở thiết kế mô hình hệ thống san phẳng

Dựa vào việc nghiên cứu hệ thống máy san phẳng thực tế từ đó chúng tơi

tiến hành chế tạo các bộ phận của mơ hình.

3.3.1. Bộ phận phát tín hiệu



24



Bộ phận phát tín hiệu trên hệ thống máy san phẳng thực là nguồn laser cực

mạnh có thể phát rất xa mà ánh sáng laser không bị phân tán, vẫn có khả năng hội tụ

rất tốt. Còn trong đề tài với kinh phí hạn chế nên chúng tơi chỉ có thể sử dụng nguồn

2



laser mua ngồi thị trường có cơng suất phát sáng trong phạm vi 2m .



3.3.2 Bộ phận nhận tín hiệu

Trong hệ thống bộ phận nhận tín hiệu được sử dụng là cảm biến nhận ánh sáng

laser, với đề tài thì sử dụng các quang trở . Các quang trở này sẽ giảm điện trở xuống

khi có nguồn ánh sáng mạnh chiếu vào, ta lấy tín hiệu từ sự thay đổi điện trở của các

quang trở này đưa vào vi điều khiển để biết vị trí nguồn ánh sáng do bộ phát phát ra

đang ở vị trí nào, khi biết được vị trí của nguồn sáng do bộ phát phát ra thì vi điều

khiển sẽ xuất tín hiệu ra để điều khiển van cho xi lanh nâng gàu lên hay hạ gàu xuống

hoặc duy trì ở trạng thái chuẩn.

3.3.3 Cụm van khí nén

Trong hệ thống thực dùng van thủy lực 4/3: với 4 ngõ và 3 tác dụng, còn trong

đề tài này do hạn chế về tiền bạc nên chúng tôi đã dùng một van 5/3 với 5 ngõ và 3 tác

dụng.



25



Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả tính tốn, thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống máy san phẳng

4.1.1 u cầu thiết kế

Mơ hình phải hoạt động giống như hệ thống máy san phẳng ngồi thực tế, có

thể hoạt động trong phạm vi 2 m2.

Nguồn khí nén phải đảm bảo đủ áp suất để có thể nâng được tồn bộ phần gàu

san ở phía sau.

Gàu san được thiết kế như trên như gàu san thực và đạt yêu cầu:

 Gàu san phải hoạt động được ở 3 mức giống như hệ thống thực.

 Kích thước ngang của gàu san phải rộng hơn kích thước ngang của máy

kéo.

26



4.1.2 Lựa chọn nguyên lý cấu tạo của mơ hình

a) Chọn ngun lý cấu tạo của phần điều khiển xi lanh

Dựa theo hệ thống thực được điều khiển bằng thủy lực mới có thể san phẳng

được, trong mơ hình này việc điều khiển bằng thủy lực đã được chuyển thành điều

khiển bằng khí nén với những ưu điểm:





Gọn, nhẹ dễ lắp ráp vào mơ hình.







Giá thành rẻ, phù hợp.



b) Chọn nguyên lý cấu tạo của mô hình

Gàu san: Gàu san được thiết kế giống với gàu san thực nhưng tỉ lệ được giảm

nhỏ đi 8 lần so với gàu san của hệ thống thực (hình 4.1a và hình 4.1b).



TL 1:8

Hình 4.1a Sơ đồ cấu tạo gàu san

27



Hình 4.1b Mơ hình gàu san



Hình 4.2 Cấu tạo bộ phát tín hiệu laser



28



Hình 4.3 Cấu tạo phần nhận tín hiệu laser



Máy kéo: Được chế tạo để có thể chạy tới phía trước, lùi lại phía sau, quẹo qua

trái hoặc qua bên phải và được điều khiển bằng sóng RF. Máy kéo khi chạy phải kéo

được gàu san di chuyển.

Bộ phận phát: Nguồn laser được lắp trên động cơ, động cơ quay làm cho nguồn

laser tạo ra một mặt phẳng (hình 4.2).

Bộ phận nhận tín hiệu: Dùng các quang trở để nhận tín hiệu laser được phát ra

từ bộ phát, dựa vào nguyên lý thay đổi điện trở khi có ánh sáng chiếu vào mà lấy được

tín hiệu từ bộ phát laser phát ra.

Van khí nén 5/3



29



Y1



Y2



Nguồn khí

Hình 4.4 Van 5/3 ở trạng thái duy trì

- Khi van khí nén 5/3 khơng được tác dụng thì khí nén từ bình khí nén bị

chặn ở đầu ra, khí nén khơng lưu thơng được nên xi lanh được duy trì ở

trạng thái giữa (hình 4.4).

- Khi van khí nén 5/3 được tác động (Y1 được tác động) thì khí nén từ bình

khí nén đi qua van vào ngõ dưới của xi lanh đẩy xi lanh đi ra (nâng gàu).

Đầu kia của xi lanh để khí xả ra mơi trường (hình 4.5).

Nâng gàu



Y1



Y2



Nguồn khí



30



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 2.23 Sơ đồ chân PT2262.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×