Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
c. Tính toán đường ống đẩy

c. Tính toán đường ống đẩy

Tải bản đầy đủ - 0trang

Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



p = p1 + p2



Với:

+ p1 là tổn thất qua van phân phối, lấy p1 = 0,2 MPa

+ P2 là tổn thất qua đường ống bao gồm cả tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ.

Trong đó:

+ hd: tổn thất dọc đường.

[123-1]

+ hc: tổn thất cục bộ.

[124-1]

+ l; v; d: chiều dài, vận tốc, đường kính của đường ống.

+ : Hệ số tổn thất cục bộ. Lấy  = 1,1 với loại ống uống cong đột ngột 90o

+ : Trọng lượng riêng của dầu.  = g. = 9,81.870 = 8534,7 N/m3

+ : Hệ số ma sát của tổn thất dọc đường.  = (Re,n)

 Chảy tầng

[121-1]

 Chảy tầng

 Chảy tầng

[134-1]



Vậy tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ p2 là:

 p = p1 + p2 = 0,2 + 0,116 = 0,316MPa.

Vậy áp suất của bơm:

pb = plv + p = 16 + 0,316 = 16,316 MPa

 Lưu lượng của bơm Qb

Lưu lượng của bơm :

Trong đó :

+ Q: là hiệu suất lưu lượng của bơm, đối với bơm piston roto hướng trục Q = 0,97

 0,98. Chọn : Q = 0,97

+ Qlv : lưu lượng làm việc của bơm. Qlv = Qđ = 207,86 l/phút

Do đó :

= 214,3 l/phút

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 21



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



- Kết luận: Vậy ta chọn bơm piston roto hướng trục có

+ Lưu lượng của bơm Qb  214,3 l/phút

+ Áp suất của bơm pb  16,316 MPa.

Đây là thơng số của bơm 2a, được kí hiệu trong sơ đồ thủy lực. Ta sẽ chọn bơm 2b có

thơng số như bơm 2a để tính cho các hệ thống nâng hạ hàng, di chuyển bánh xích và quay

toa.

3.2. Tính tốn cho hệ thống thủy lực nâng hạ hàng



3.2.1. Tính lực và momen tác dụng lên động cơ thủy lực

- Áp lực tác dụng lên piston:

- Lực P thông qua đầu piston tác dụng lên đĩa nghiêng và phân thành 2 lực:

+ N = P.cos: thẳng góc với mặt phẳng đĩa bán kính R

+ Q = P.sin: nằm trong mặt phẳng đĩa, song song trục x.

- Lực Q gồm 2 thành phần:

+ Lực tiếp tuyến T = Q.sin tạo momen quay

+ Lực hướng tâm Qn = Q.cos

T

x



Q

Qn







o



R



x



x



Q

P

x



N

y



- Momen do lực T tạo ra trên trục (tính cho 1 piston)

M = T.R = Q.sin.R = R.P.sin.sin





M = Rr.P.tg.sin



- Tổng momen gây ra trên trục máy là tổng của momen do các piston đang chịu áp

lực gây ra

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 22



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long

[170-2]



- Vì động cơ thủy lực piston roto hướng trục dẫn động tang tời để nâng hạ hàng nên

momen gây ra trên tang cũng chính bằng momen gây ra trên trục máy.



- Fcangday: Lực căng dây lớn nhất tác dụng vào tang khi nâng hạ hàng.



Trong đó:

+ G: tải trọng hàng cần nâng. G = 15 tấn

+  : Hiệu suất của ròng rọc. Chọn  = 0,97 với loại ổ lăn, điều kiện làm việc ở nhiệt

độ cao, bôi trơn kém.

+ a: Bội suất của Palăng. Chọn palăng có bội suất a = 8

+ m: số ròng rọc dẫn về tang, không tham gia việc làm thay đổi bội suất. m = 2

Vậy lực căng dây tác dụng lên tang(lực căng của cáp nâng vật):



- Rtang: bán kính tang tời kéo cáp nâng hạ hàng. Lấy Rtang = 0,21 m

- i : Tỷ số truyền hộp giảm tốc, chọn i = 16

Vậy momen gây ra trên trục động cơ thủy lực:



- Vận tốc chuyển động của động cơ thủy lực dẫn động tang nâng hạ hàng

Ta có:

+ Độ cao nâng H = 12 m

+ Khi nâng vật với độ cao H, bội suất palăng a = 8 thì độ dài cáp cuốn trên tang là:

L = H.a = 12.8 = 96 m

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 23



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



+ Vận tốc nâng hạ hàng: v= 70 m/phút

+ Thời gian kéo độ cao nâng H = 12 m

t = L/v = 96 / 70 = 1,37 phút

 Số vòng quay của tang tời khi kéo vất lên độ cao H = 10,65 m



Vậy số vòng quay của trục động cơ thủy lực dẫn động tang nâng hạ hàng



3.2.2. Lưu lượng của động cơ thủy lực nâng hạ hàng

Chọn lưu lượng bơm(lưu lượng lý thuyết Qlt) cung cấp cho động cơ thủy lực hệ thống nâng

hạ hàng bằng với lưu lượng bơm(Qlt) cung cấp cho hệ thống nâng hạ cần :

Qltbom = 214,3 lít/phút = 3,572.10-3 m3/s

 Lưu lượng lý thuyết của động cơ thủy lục là :

Qltđctl= 0,9 . Qltbơm =192,87 lít/ phút =3,125.10-3 m3/s

Áp suất của bơm pb =16,316 MPa

 Áp suất dầu trong động cơ thủy lực :

pdc= 0,9. pb =14,684 MPa

- Lưu lượng lý thuyết trung bình

=> Lưu lượng riêng của động cơ thủy lực :

q= ==0,226 lít/vòng = 226 cm3/vòng

100 < q < 250 cm3 /vòng nên :

Chọn bơm piston roto hướng trục có :

Đường kính piston bơm:

Trong đó:

m - Tỉ số giữa đường kính vòng tròn chia Dr với đường kính piston d, m =

z - Số xilanh của bơm, chọn z = 9 thì m = 3.3

- Góc nghiêng của đĩa, chọn = 300

Đường kính piston:

= = 2,49 cm = 24,9 mm

Chọn d = 25 mm

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 24



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



Đường kính vòng chia:

Dr = m.d = 3,6.25 =

90

mm

Hành trình piston:

S = Drtan = 90. tan300 = 52 mm



- Kết luận: Vậy ta chọn động cơ piston roto hướng trục có

+ Momen động cơ Mđc  284,75 N.m

+ Số vòng quay của động cơ n  852,5 vòng/phút

+ Lưu lượng riêng của động cơ q  226 cm3/vòng

+ Áp suất làm việc của động cơ : p  14,684 Mpa



3.3. Tính tốn cho hệ thống di chuyển bánh xích

3.3.1 .Tính tốn các thơng số bánh xích

Hệ thống di chuyển bánh xích thiết kế có 2 động cơ thủy lực, ta sẽ thiết kế 2 động cơ thủy

lực có thơng số như nhau .

Theo catalog nhà sản xuất thì :

- Chiều dài dải xích: 4490 m

- Chiều rộng dải xích : 3300m

- Chiều rộng guốc xích : 760 m

- Khoảng cách 2 bánh xích : 3710 m

- Tốc độ di chuyển: 1,8 km/h = 30 m/phút

Chọn tỉ số truyền của động cơ : i=50

Chiều dài tồn bộ xích :

L = 3710.2 + 2.π.R

Với R là bán kính bánh xích: R = =390 mm = 0,39 m

 L = 3710.2 + 2.3,14.390 = 9869,2 mm = 9,869 m

Giả sử xe đi được một quãng đường là s=9 m

Thời gian để đi được một quãng đường s=9 m là :

t = = = 0,3 phút

Số vòng mà bánh xích quay được khi đi được quãng đường s=10 m là :

b = ==3,675 vòng

Số vòng quay của trục động cơ thủy lực dẫn bánh xích di chuyển là :

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 25



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



n = = .50 =612,5 vòng/phút

3.3.2. Lưu lượng của động cơ thủy lực di chuyển bánh xích

Chọn lưu lượng bơm(lưu lượng lý thuyết Qlt) cung cấp cho động cơ thủy lực hệ thống di

chuyển bánh xích bằng với lưu lượng bơm(Qlt) cung cấp cho hệ thống nâng hạ cần :

Qltbom = 214,3 lít/phút = 3,572.10-3 m3/s

 Lưu lượng lý thuyết của động cơ thủy lục là :

Qltđctl= 0,9 . Qltbơm =192,87 lít/ phút =3,125.10-3 m3/s

Áp suất của bơm pb =16,316 MPa

 Áp suất dầu trong động cơ thủy lực :

pdc= 0,9. pb =14,684 MPa

- Lưu lượng lý thuyết trung bình

=> Lưu lượng riêng của động cơ thủy lực :

q= ==0,226 lít/vòng = 315 cm3/vòng

q > 250 cm3 /vòng nên :

Chọn bơm piston roto hướng trục có :

Đường kính piston bơm:

Trong đó:

m - Tỉ số giữa đường kính vòng tròn chia Dr với đường kính piston d, m =

z - Số xilanh của bơm, chọn z = 11 thì m = 4,5

- Góc nghiêng của đĩa, chọn = 300

Đường kính piston:

= = 2,41 cm = 24,1

mm

Chọn d = 25 mm

Đường kính vòng chia:

Dr = m.d = 4,5.25 = 112,5 mm

Hành trình piston:

S = Drtan = 112,5. tan300 = 65 mm

- Kết luận: Vậy ta chọn 2 động cơ piston roto hướng trục có :

+ Số vòng quay của động cơ n  612,5 vòng/phút

+ Lưu lượng của động cơ q  314 cm3/vòng

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 26



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



+ Áp suất làm việc của động cơ : p  14,684 Mpa



3.4. Tính tốn cho hệ thống quay toa :

Chọn lưu lượng bơm(lưu lượng lý thuyết Qlt) cung cấp cho động cơ thủy lực hệ thống di

chuyển bánh xích bằng với lưu lượng bơm(Qlt) cung cấp cho hệ thống nâng hạ cần :

Qltbom = 214,3 lít/phút = 3,572.10-3 m3/s

 Lưu lượng lý thuyết của động cơ thủy lục là :

Qltđctl= 0,9 . Qltbơm =192,87 lít/ phút =3,125.10-3 m3/s

Áp suất của bơm pb =16,316 MPa

 Áp suất dầu trong động cơ thủy lực :

pdc= 0,9. pb =14,684 MPa

Ta có :

Số vòng quay của động cơ quay toa : ndc= i. nq

Trong đó : i - tỉ số truyền , chọn i= 35

nq – tốc độ quay toa, nq= 4 vòng/phút

 ndc= 35.4 =140 vòng/phút

- Lưu lượng lý thuyết trung bình

=> Lưu lượng riêng của động cơ thủy lực :

q= ==1.378 lít/vòng = 1378 cm3/vòng

q > 250 cm3 /vòng nên :

Chọn bơm piston roto hướng trục có :

Đường kính piston bơm:

Trong đó:

m - Tỉ số giữa đường kính vòng tròn chia Dr với đường kính piston d, m =

z - Số xilanh của bơm, chọn z = 11 thì m = 4,5

- Góc nghiêng của đĩa, chọn = 300

Đường kính piston:

= = 3,94 cm = 39,4

mm

Chọn d = 40 mm

Đường kính vòng chia:

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 27



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



Dr = m.d = 4,5.40 = 180 mm

Hành trình piston:

S = Drtan = 180. tan300 = 104 mm

- Kết luận: Vậy ta chọn động cơ piston roto hướng trục có:

+ Số vòng quay của động cơ n  140 vòng/phút

+ Lưu lượng của động cơ q  1378 cm3/vòng

+ Áp suất làm việc của động cơ : p  14,684 Mpa



3.4. Tính tốn đường ống thủy lực chung cho 3 hệ thống : nâng hạ hàng, quay

toa, di chuyển bánh xích .

Vì chọn cùng 1 lưu lượng Qlt nên đường ống thủy lực sẽ tính chung cho 3 hệ thống này

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 quá 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 đường ống trong hệ thống được chọn

như sau :

- Đường ống hút : v1 = 0,5  1,5 m/s

- Đường ống đẩy : v2 = 6  7 m/s

- Đường ống hồi : v3 = 0,5  1,5 m/s

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



Trong đó:

- Q: là lưu lượng qua tiết diện ống, cũng chính là lưu lượng cần thiết cấp cho động

cơ thủy lực, m3/s ;

- v: là vận tốc dầu qua tiết diện ống, m/s.

a. Tính tốn đường ống hút

Đường kính đường ống hút là:

SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 28



Sd Đồ án Truyền động thủy khí động lực



GVHD: T.S Phan Thành Long



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 52 mm

với v1 = 1,19 m/s

b. Tính tốn đường ống hồi

Đường kính đường ống hồi là:



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

hoặc bằng thép đúc có đường kính 52 mm với v3 = 1,19 m/s

c. Tính toán đường ống đẩy

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 24 mm với v2 = 6 m/s và

chịu được áp suất khoảng 16MPa để làm ống đẩy cho hệ thống.



SVTH: Cao Văn Trung-Lớp 14C4THACO Trang 29



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

c. Tính toán đường ống đẩy

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×