Tác giả | Trần Ngọc Hải |
ISBN | 978-604-82-5761-3 |
ISBN điện tử | 978-604-82-4126-1 |
Khổ sách | 19 x 27cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2021 |
Danh mục | Trần Ngọc Hải |
Số trang | 259 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
"Hệ thống truyền động thủy lực và khí nén" là giáo trình phục vụ cho các đối tượng học tập, nghiên cứu của ngành Chế tạo máy, ngành Cơ điện tử và ngành Tự động hoá ở các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật và các cơ sở sản xuất, nghiên cứu.
Hệ thống truyền động thủy lực được ứng dụng để truyền động những cơ cấu chấp hành có công suất lớn, đặc biệt nhờ khả năng truyền động vô cấp chính xác mà nó được ứng dụng để điều khiển vô cấp cơ cấu chấp hành khi yêu cầu độ chính xác điều khiển cao. Hiện nay, hệ thủy lực được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp, ví dụ như: máy ép, hệ thống nâng chuyển, máy công cụ vạn năng, máy CNC, Robot công nghiệp hoặc trong các dây chuyền sản xuất tự động...
Hệ thống truyền động khí nén được ứng dụng để truyền động những cơ cấu có công suất nhỏ hoặc sử dụng để thực hiện sự phối hợp giữa các cơ cấu công tác khi yêu cầu thời gian đáp ứng nhanh. Do độ đàn hồi của khí nén lớn, độ nhớt thấp nên hệ thống khí nén điều khiển cơ cấu chấp hành khó đạt được độ chính xác cao. Hiện nay, hệ thống truyền động khí nén thường sử dụng để điều khiển logic các thiết bị, dây chuyền thiết bị tự động, ví dụ như: trong các thiết bị, dây chuyền sản xuất dược phẩm; dây chuyền sản xuất thực phẩm đóng chai; dây chuyền sản xuất ximăng, gạch men; dây chuyền lắp ráp các sản phẩm cơ khí, điện, điện tử; đóng mở cửa, thay dao, kẹp phôi của các máy CNC ...
Giáo trình này bao gồm 2 phần. Phần 1 (từ chương 1 đến chương 6) là hệ thống truyền động thuỷ lực, trong đó trình bày nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán để lựa chọn các phần tử cũng như phương pháp tính toán thiết kế một hệ thống truyền động thủy lực. Các bài toán ứng dụng được minh hoạ qua các ví dụ trong các chương. Phần 2 là hệ thống truyền động và điều khiển khí nén. Phần này được thể hiện qua bốn chương cuối của giáo trình (chương 7, 8, 9 và 10), trong đó chủ yếu giới thiệu các phần tử truyền động và điều khiển khí nén, các loại cảm biến thông dụng, phương pháp xây dựng biểu đồ trạng thái, sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền động bằng khí nén, điện khí nén và phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển. Nội dung trình bày về điều khiển logic hệ thống bằng tín hiệu khí nén hoặc điện khí nén có thể suy luận để ứng dụng cho điều khiển lôgic bằng tín hiệu thuỷ lực hoặc điện thuỷ lực.
Trang | |
Lời nói đầu | 3 |
PHẦN 1 | |
TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC | |
Chương 1: Cơ sở truyền động thủy lực | 5 |
1.1. Lịch sử phát triển và khả năng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy lực | 5 |
1.2. Ưu và nhược điểm của hệ truyền động bằng thủy lực | 6 |
1.2.1. Ưu điểm | 6 |
1.2.2. Nhược điểm | 6 |
1.3. Định luật của chất lỏng | 6 |
1.3.1. Áp suất thủy tĩnh | 6 |
1.3.2. Phương trình dòng chảy liên tục | 7 |
1.3.3. Phương trình Bernulli | 8 |
1.4. Đơn vị đo hệ mét của các đại lượng cơ bản | 8 |
1.4.1. Áp suất (p) | 8 |
1.4.2. Vận tốc | 9 |
1.4.3. Gia tốc | 9 |
1.4.4. Khối lượng riêng | 9 |
1.4.5. Thể tích và lưu lượng | 9 |
1.4.6. Lực | 9 |
1.4.7. Công suất | 9 |
1.4.8. Độ nhớt động lực | 9 |
1.4.9. Độ nhớt động | 9 |
1.5. Nguyên lý truyền động | 9 |
1.5.1. Hệ thủy lực tạo chuyển động tịnh tiến | 10 |
1.5.2. Hệ thủy lực tạo chuyển động quay | 13 |
1.6. Tổn thất trong hệ thống truyền động thủy lực | 15 |
1.6.1. Tổn thất thể tích | 15 |
1.6.2. Tổn thất cơ khí | 15 |
1.6.3. Tổn thất áp suất | 16 |
1.6.4. Ảnh hưởng các thông số hình học đến tổn thất áp suất | 16 |
1.7. Độ nhớt và yêu cầu đối với dầu thủy lực | 19 |
1.7.1. Độ nhớt | 19 |
1.7.2. Yêu cầu đối với dầu thủy lực | 20 |
1.7.3. Độ đàn hồi của dầu | 23 |
Chương 2: Cơ cấu biến đổi năng lượng | 24 |
2.1. Bơm và động cơ dầu (mô tơ thủy lực) | 24 |
2.1.1. Nguyên lý chuyển đổi năng lượng | 24 |
2.1.2. Bơm bánh răng | 25 |
2.1.3. Bơm trục vít | 26 |
2.1.4. Bơm cánh gạt | 27 |
2.1.5. Bơm piston | 29 |
2.1.6. Động cơ dầu | 32 |
2.2. Xilanh thủy lực | 39 |
2.2.1. Nhiệm vụ | 39 |
2.2.2. Phân loại | 39 |
2.2.3. Kết cấu của một xilanh thủy lực | 40 |
2.2.4. Tính toán, thiết kế xilanh thủy lực | 41 |
Chương 3: Các loại van trong hệ thống truyền động thủy lực | 51 |
3.1. Van điều chỉnh áp suất | 51 |
3.1.1. Van tràn và van an toàn | 51 |
3.1.2. Van giảm áp | 56 |
3.1.3. Van cản | 57 |
3.1.4. Rơle áp suất | 59 |
3.2. Van điều chỉnh lưu lượng | 60 |
3.2.1. Van tiết lưu | 60 |
3.2.2. Vộ ổn tốc | 63 |
3.3. Van điều khiển | 64 |
3.3.1. Van một chiều | 64 |
3.3.2. Van đảo chiều | 67 |
3.4. Hệ thống chép hình thủy lực | 75 |
3.4.1. Van trượt điều khiển | 75 |
3.4.2. Cơ cấu chép hình bằng thủy lực | 82 |
Chương 4: Điều chỉnh và ổn định vận tốc | 91 |
4.1. Điều chỉnh bằng tiết lưu | 91 |
4.1.1. Van tiết lưu đặt trên đường dầu vào | 91 |
4.1.2. Van tiết lưu đặt trên đường dầu ra | 92 |
4.2. Điều chỉnh bằng thể tích | 94 |
4.3. Ổn định vận tốc | 95 |
4.3.1. Bộ ổn tốc lắp trên đường vào của cơ cấu chấp hành | 95 |
4.3.2. Bộ ổn tốc lắp trên đường ra của cơ cấu chấp hành | 96 |
4.3.3. Ổn định vận tốc khi điều chỉnh bằng thể tích kết hợp với tiết | |
lưu ở đường vào | 97 |
4.3.4. Ổn định vận tốc khi điều chỉnh bằng thể tích kết hợp với tiết | |
lưu dùng bộ ổn tốc lắp ở đường ra | 99 |
Chương 5: Các thiết bị khác trong hệ truyền động thủy lực | 101 |
5.1. Bể dầu | 101 |
5.2. Thiết bị làm nguội dầu | 104 |
5.3. Bộ lọc dầu | 104 |
5.3.1. Phân loại theo kích thước lọc | 105 |
5.3.2. Phân loại theo kết cấu | 105 |
5.3.3. Cách lắp bộ lọc trong hệ thống | 107 |
5.4. Ắc quy thủy lực | 107 |
5.4.1 Ắc quy trọng vật | 108 |
5.4.2. Ắc quy lò xo | 108 |
5.4.3. Ắc quy thủy khí | 109 |
5.5. Bộ khuếch đại áp suất | 113 |
5.6. Ống dẫn dầu và các bộ nối ống | 114 |
5.6.1. Ống dẫn | 115 |
5.6.2. Các bộ nối ống | 116 |
5.7. Vòng chắn | 117 |
5.7.1. Nhiệm vụ | 117 |
5.7.2. Phân loại | 118 |
5.7.3. Loại chắn khít phần tử cố định | 118 |
5.7.4. Loại chắn khít các phần tử chuyển động tương đối với nhau | 118 |
5.8. Đo áp suất và lưu lượng | 118 |
5.8.1. Đo áp suất | 118 |
5.8.2. Đo lưu lượng | 119 |
Chương 6: Thiết kế hệ thống truyền động thủy lực | 121 |
6.1. Mục đích | 121 |
6.2. Thiết kế hệ thống truyền động thủy lực | 121 |
6.3. Các ví dụ | 122 |
6.3.1. Ví dụ về tính toán hệ truyền động thủy lực của máy tổ hợp | 122 |
6.3.2. Ví dụ về tính toán hệ truyền động thủy lực máy tổ hợp | 125 |
6.3.3. Ví dụ tính toán hệ truyền động thủy lực của máy mài | 127 |
6.3.4. Ví dụ thiết kế hệ truyền động thủy lực tạo chuyển động quay | 129 |
PHẦN 2 | |
TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN | |
Chương 7: Cơ sở truyền động khí nén | 143 |
7.1. Lịch sử phát triển và khả năng ứng dụng của hệ thống truyền động khí nén | 143 |
7.1.1. Vài nét về lịch sử phát triển của hệ truyền động khí nén | 143 |
7.1.2. Khả năng ứng dụng của hệ thống truyền động khí nén | 144 |
7.2. Ưu và nhược điểm của truyền động bằng khí nén | 144 |
7.2.1. Ưu điểm | 144 |
7.2.2. Nhược điểm | 145 |
7.3. Đơn vị đo các đại lượng cơ bản | 145 |
7.3.1. Áp suất | 145 |
7.3.2. Lực | 145 |
7.3.3. Công | 145 |
7.3.4. Công suất | 145 |
7.3.5. Độ nhớt động | 146 |
7.4. Nguyên lý truyền động | 146 |
7.5. Cơ sở tính toán | 147 |
7.5.1. Các đại lượng vật lý | 147 |
7.5.2. Phương trình trạng thái nhiệt động học | 147 |
7.5.3. Phương trình dòng chảy | 149 |
7.5.4. Tổn thất áp suất trong hệ thống truyền động bằng khí nén | 151 |
Chương 8: Các phần tử khí nén và điện khí nén | 157 |
8.1. Cơ cấu chấp hành | 157 |
8.2. Van đảo chiều | 161 |
8.2.1. Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều | 161 |
8.2.2. Ký hiệu van đảo chiều | 162 |
8.2.3. Các tín hiệu tác động | 162 |
8.2.4. Ký hiệu, nguyên lý của một số van đảo chiều | 164 |
8.3. Van chặn | 170 |
8.3.1.Van một chiều | 170 |
8.3.2. Van logic OR | 170 |
8.3.3. Van logic AND | 171 |
8.3.4. Van xả khí nhanh | 172 |
8.3.5. Van giảm âm | 172 |
8.4. Van tiết lưu | 172 |
8.4.1. Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi | 172 |
8.4.2. Van tiết lưu có tiết diện thay đổi | 172 |
8.5.2. Rơle thời gian ngắt chậm | 174 |
8.6. Van chân không | 174 |
8.7. Cảm biến bằng tia | 175 |
8.7.1. Cảm biến bằng tia rẽ nhánh | 175 |
8.7.2. Cảm biến bằng tia phản hồi | 176 |
8.7.3. Cảm biến bằng tia qua khe hở | 176 |
Chương 9: Hệ thống truyền động và điều khiển khí nén, điện - khí nén | 177 |
9.1. Hệ thống điều khiển khí nén | 177 |
9.1.1. Biểu đồ trạng thái | 177 |
9.1.2. Các phương pháp điều khiển | 178 |
9.2. Hệ thống điều khiển điện - khí nén | 196 |
9.2.1. Các phần tử điện | 196 |
9.2.2. Một số mạch điều khiển điện khí nén | 204 |
Chương 10: Phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển | 215 |
10.1. Thiết kế mạch điều khiển của máy khoan cho chu trình 2 xilanh | 215 |
10.1.1. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén | 216 |
10.1.2. Thiết kế mạch điều khiển bằng điện khí nén | 221 |
10.2. Thiết kế mạch điều khiển của máy khoan có chu trình 3 xilanh | 223 |
10.2.1. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén | 224 |
10.2.2. Thiết kế mạch điều khiển bằng điện khí nén | 229 |
10.3. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén - điện khí nén của máy làm | |
sạch chi tiết với một phần tử nhớ trung gian | 231 |
10.3.1. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén | 231 |
10.3.2. Thiết kế mạch điều khiển bằng điện khí nén | 236 |
10.4. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén - điện khí nén có 2 phần tử | |
nhớ trung gian | 238 |
10.5. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén - điện khí nén của quy trình | |
4 xilanh có 2 phần tử nhớ trung gian | 242 |
10.6. Thiết kế mạch điều khiển bằng khí nén - điện khí nén của một máy | |
đột hai lỗ có 2 phần tử nhớ trung gian | 247 |
Tài liệu tham khảo | 254 |