Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Tải bản đầy đủ - 0trang

Cũng theo: Một nghiên được trình bày ở hội nghị quôc tế thường niên tai ASABE

2011 đã khảo nghiệm ép ở mức áp lực 7,5MPa: 12,5MPa cho kích thước hạt khoảng

19,1mm: 31,75mm.

Ở đề tài khảo nghiệm với kích thước hạt là khoảng 15mm: 30mm nên nhóm

khảo nghiệm ở áp lực ép là 8MPa:12MPa.

Với đường kính viên rơm sau khi ép là 21mm vậy lực cần ép:

+ Với áp lực 8MPa

+ Với áp lực 12MPa

Hệ số an toàn chọn k=2.

Vậy F cần tạo ra:

Để thuận lợi cho việc tính tốn chọn xylanh ta chọn F=8321(N).



26



4.1.2. Ngun lí hoạt động.



Hình 4.2: Mơ hình máy ép rơm

1:Xylanh, 2: Bể dầu, 3: Động cơ.

4:Tủ điện, 5:Phễu cấp liệu, 6:Khuôn ép.

7:Đầu xiết, 8:Khung máy, 9:Bơm thủy lực

Động cơ (3) truyền tải cho bơm thủy lực (9) hút dầu từ bể dầu, trục piston của

xylanh (1) chuyển động trong khuôn ép (6), phễu cấp liệu (5) có tác dụng cấp

ngun liệu cho khn ép, đầu xiết (7) để thay đổi đường kính ra của khn . Tủ

điều khiển (4) có chức năng điều khiển q trình làm việc của hệ thống.



27



4.1.3 Thiết kế khn ép.



Hình 4.3: Khn ép.

1:Trục ép, 2:Phễu cấp liệu.

3:Khn ngồi, 4:Đầu xiết.

Ngun lí hoạt động như hình 4.3: Phễu cấp liệu (2) dùng để cung cấp rơm

vào khn ngồi (3), trục ép (1) dịch chuyển tịnh tiến trong khn ngồi, khi vặn

đầu xiế t(4) sẽ làm thay đổi d ().



Hình 4.4. Đầu xiết.



28



Khi ta vặn đầu xiết(4) sẽ làm thay đồi đầu ra của rơm( nhỏ lại, theo tỷ lệ d 2/d1),

lúc đó xuất hiện phản lực Fn cùng với lực Fms tạo thành hợp lực F làm bánh rơm đi

trước là cửa chặn để ép bánh rơm kế tiếp.



4.1.4. Tính tốn ứng suất và chuyển vị của khung.

Được tính tốn bởi phần mềm ANSYS, kết quả được lấy từ phụ lục

a) Ứng suất phân bố



Hình 4.5: Ứng suất phân bố của khung.

(N/mm2)



29



Vậy ta chon thép CT35 với(N/mm2)

Kết luận: Khung đủ bền để chịu được lực ép của xylanh.

b) Sự chuyển vị của khung.



Hình 4.6: Sự chuyển vị của khung.

Kết luận: Chuyển vị của khung không đáng kể, không gây ảnh hưởng đến

kết cấu máy.



30



Hình 4.7. Mơ hình sau khi chế tạo với khung máy có sẵn.

4.2. Tính tốn thiết kế hệ thống thủy lực của máy.

4.2.1. Tính chọn xylanh.

Với yêu cầu thiết kế thì áp lực ép từ 80120 kg/ cm2

Lực ép: 8321(N).



Với áp lực buồng đẩy là 50kg/cm2.

Suy ra đường kính trong của xilanh là:



31



Vậy đường kính trong của xylanh là: D=46mm.

Đường kính cần piston được tính theo cơng thức.

Vậy ta nên chọn đường kính cần piston là 30(mm).

Trong đó:

: Lực lớn nhất do piston tạo ra [N].

: Áp lực bơm [bar].

: Đường kính trong xylanh [mm].

: Đường kính cần piston [mm].

4.2.2. Chon bơm và động cơ điện.

Tính tốn lưu lượng cần cấp cho xylanh là rất quan trọng trong tính tốn thiết

kế các hệ thống thủy lực vì căn cứ vào những kết quả này ta mới tính chọn được

bơm nguồn phù hợp.

Ở đây ta chọn bơm bánh răng vì kích thước nhỏ gọn, giá thành rẻ và áp cung

cấp lại lớn nhưng lưu lượng nhỏ, bảo dưỡng dễ dàng và điều khiển đơn giản.

Với cách chọn thông số đầu vào là:

Hành trình piston là: .

Thời gian thực hiện hành trình tiến: =3s

Vậy vận tốc dòng chảy:

Để đơn giản trong việc tính tốn ta xem lưu lượng cần cung cấp cho xilanh

cũng là lưu lương bơm.

Gọi là lưu lượng do bơm cung cấp

Nên nếu chọn bơm nguồn có lưu lượng Q = 15 (l/ph) sẽ đáp ứng được yêu cầu

lưu lượng của hệ thống.

Căn cứ vào 2 thông số áp suất và lưu lượng ở trên cũng như điều kiện làm việc

của hệ thống ta thấy bơm bánh răng là sự lựa chọn phù hợp nhất do.

+ Bơm bánh răng có dải áp suất p = 100 – 250 bar.



32



+ Bơm bánh răng có dải lưu lượng phù hợp Q < 100 (l/ph).

+ Kết cấu bơm bánh răng khá nhỏ gọn, thuận tiện cho lắp ráp và bảo dưỡng

sau này.

+ Bơm bánh răng có giá thành khá thấp so với các loại bơm khá như : piston

rotor hướng kính. Piston rotor hướng trục, bơm cánh gat.

Ta chọn động cơ kéo bơm có số vòng quay n = 1445 (vg/ph). Đây là số vòng

quay rất phù hợp với các loại bơm bánh răng. Do đó lưu lượng riêng của bơm được

tính theo cơng thức.

(cm3/vòng)

Tra bảng mục lục II, ta chon bơm bánh răng của hãng BODEN có mã kí hiệu

như sau BHP280-D-10-Fax

Với áp suất của bơm là p=180 bar thì hiệu suất bơm là n=0.95.

Vậy ta chọn động cơ điện có cơng suất là 3kW.

Trong đó:

: Cơng suất kW].

: Áp suất [bar],

: Lưu lượng [lít/phút],

: Hiệu suất [%].

4.2.3. Tính tốn đường ống thủy lực.

Trong hệ thống thủy lực, chất lỏng công tác được vận chuyển từ bể dầu qua

bơm nguồn đến các van, cơ cấu chấp hành rồi hồi về bể nhờ hệ thống các đường

ống. Đường ống được dùng phổ biến trong các hệ thống thủy lực nói chung hiện

này là các loại ống cứng (ống thép đúc) và ống mềm (ống cao su có các lớp thép)

chịu áp.

Để hệ thống làm việc ổn định và hiệu suất cao thì tổn thất năng lượng trong hệ

đường ống phải là nhỏ. Do vậy, phải giảm thiểu được độ dài của hệ thống đường

ống, đồng thời giảm thiểu các khúc quanh để giảm được năng lượng tổn thất dọc

đường và tổn thất cục bộ.



33



Hệ thống đường ống trong các hệ thống thủy lực được chia làm 3 phần : đường

ống hút, đường ống đẩy và đường hồi. Đường hút là đoạn đường ống từ bể dầu lên

bơm, thường khá ngắn. Đường ống nối từ bơm tới các van, cơ cấu chấp hành gọi là

đường đẩy, còn đường về bể dầu được gọi là đường hồi hay đường xả.

Để tính tiết diện của đường ống phải căn cứ vào vận tốc của đường dầu. Thông

thường, khi chọn đường ống ta phải đảm bảo tổn thất trong đường ống là nhỏ nhất

và vừa phải kinh tế. Nếu nhỏ quá thì tổn thất lớn và nếu lớn q thì tổn thất ít đi

nhưng khơng kinh tế, do đó ta phải cân nhắc lựa chọn cho phù hợp. Thơng thường,

trong các hệ thống thủy lực nói chung thì vận tốc đường dầu trên các đoạn đường

ống trong hệ thống được chọn như sau :

- Đường ống hút: v1 = 0,8 : 1,2 (m/s).

- Đường ống đẩy: v2 = 3 : 5 (m/s).

- Đường ống xả: v3 = 1,0 : 1,6 (m/s).

Đường kính của đường ống được tính theo cơng thức sau:

Trongđó:

: là lưu lượng qua tiết diện ống, cũng chính là lưu lượng cần thiết cấp

cho xy lanh,(l/phút).

: là vận tốc dầu qua tiết diện ống, (m/s)

: là đường kính ống, (m).

a) Tính tốn đường ống hút.

Đường kình đường ống hút là:

Do đường ống hút cấp dầu từ bể tới bơm và nằm trong thùng dầu, khơng

phải chịu áp cao, ta chọn ống hút có thể là ống bằng nhơm hoặc bằng thép đúc có

đường kính trong khoảng(13)(mm)

Chọn ống có đường kính d= 12,3mm.

b) Tính tốn đường ống đẩy.



34



Đường ống đẩy thường được chia làm 2 phần: phần một nằm từ bơm nguồn

tới van và phần này nằm toàn bộ trên bể dầu, do vậy để làm cho bộ nguồn thêm mỹ

quan ta làm ống đẩy ở phần này bằng ống cứng (thường là thép đúc). Phần ống đẩy

còn lại nối từ van đến cơ cấu chấp hành ta chọn ống mềm.

Đường kính đường ống đẩy là:

Vậy ta chọn ống mềm và ống cứng có đường kính trong khoảng (6) (mm).

Chọn ống có đường kính d=9,7mm.

c) Tính tốn đường ống xả.

Đường kính đường ống xả là:



Đường ống hồi được bắt đầu từ đế van về bể. Ta cũng chọn ống hồi làm bằng

thép đúc có đường kính trong khoảng (11) (mm).

Chọn ống có đường kính d=12,3mm



35



4.3. Sơ đồ điều khiển.



Khi cơng tắc hành trình bị tác động bởi piston sẽ truyền tín hiệu về hệ thống

điều khiển, hệ thống điều khiển sẽ tác động tới cơ cấu chấp hành để điều khiển động

cơ, bơm bánh răng hoạt động, điều khiển sự đóng mở của van để piston đi và về.

4.4. Nguyên lí hoạt động và sơ đồ thủy lực.

4.4.1 Nguyên lí hoạt động.

Sau khi rơm đã được xén nhỏ đưa vào phểu cấp liệu. Khi gạt cơng tắc START1

khởi động từ kích bơm bánh răng hoạt động dẫn dầu tới van, khi gạt công tắc

START2 rơle kích cuộn dây Y1 của van 4/3, van hoạt động ở trạng thái 1, dầu được

đưa từ cửa 1 qua cửa 4 lên xilanh đẩy piston tiến, khi chạm tới cơng tắc hành trình

S2 thì dừng và thực hiện q trình ép.

Sau đó piston lùi về chạm cơng tác hành trình S1, cuộn dây Y1 bị ngắt, cuộn

dây Y2 của van hoạt động, van hoạt động ở trạng thái 3, lúc này dầu được xả từ cửa

4 qua cửa 3 đồng thời dầu được đưa từ cửa 1 qua cửa 4 lên xy lanh, đẩy piston lùi

về. Kết thúc một chu trình ép, quá trình được thực hiện liên tục cho đến khi nhấn

nút thì hệ thống dừng lại.



36



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×