Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 1: Giới thiệu

TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC và KHÍ

NÉN

LÊ THỂ TRUYỀN

cenintec

Lê Thể Truyền

TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC và KHÍ NÉN

❖TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 30t

❖TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 15t

❖THỰC HÀNH 15t

▪ Truyền động thủy lực 10t

▪ Truyền động khí nén 5t

Cennitec

Lê Thể Truyền

TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC

❖Tài liệu tham khảo

▪ Power Hydraulic, Michael J. Pinches and

Jonh G. Ashby, Prentice Hall, 1989.

• Chương 1 Introduction

• Chương 2 Pumps

• Chương 3 Hydraulic valves

• Chương 4 Actuators

❖Tìm mua tại:

▪ Quầy photo copy TRI, ki-ốt số 52, 142 Tô

Hiến Thành (trước cổng bệnh viện Trưng

vương)

Cennitec

Lê Thể Truyền

TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC

❖Đánh giá

▪ Kiểm tra giữa kỳ + bài tập: 30%

▪ Kiểm tra cuối kỳ: 70%

❖Cấm thi

▪ Không tham gia giờ thực hành.

▪ Vắng mặt trên 2 buổi học lý thuyết.

Cennitec

Lê Thể Truyền

GIỚI THIỆU

Lịch sử phát triển

Phân loại các hệ thống công suất

Nguyên lý truyền động thủy lực

Ưu và nhược điểm của hệ thống thủy lực

Ký hiệu thủy lực

Cennitec

Lê Thể Truyền

Lꢀch sꢁ phát triển

❖ Nền tảng khoa học thủy lực hình thành cách đây 350

năm.

❖ 1647 Blaise Pascal công bố đꢀnh luật cơ bản về thủy lực

thủy tꢂnh: áp suất chất lꢃng ꢄ trạng thái nghꢅ đưꢆc

truyền theo tất cả các hướng, bằng nhau tại mọi điểm.

❖ 1738 Bernoulli công bố tài liệu có tựa là:Hydrodynamica,

trong đó ông công bố nhiều đꢀnh luật về chất khí, chất

lꢃng.

Cennitec

Lê Thể Truyền

Lꢀch sꢁ phát triển

❖ Giữa thế kỷ thứ 19, truyền động thủy lực giữ vai trò quan

trọng trong công nghiệp và trong đời sống xã hội. Tại

Anh, ví dụ, rất nhiều thành phố trang bꢀ hệ thống thủy

lực trung tâm mà bơm đưꢆc vận hành bằng động cơ hơi

nước.

❖ Trước khi truyền động điện đưꢆc ứng dụng rộng rãi thì

truyền động thủy lực công suất có nhiều ưu thế so với

các nguồn năng lưꢆng khác tại London.

▪ Tại London, Hydraulic Power Company dùng năng lưꢆng thủy

lực để vận hành rất nhiều bộ phận như các cầu trục để nâng các

cổng thành ꢄ Kensington và Mayfair.

❖ Tuy nhiên, năng lưꢆng điện trꢄ nên rẻ và phổ biến, các

nhà máy xí nghiệp và các thành phố dần giảm bớt sự

phụ thuộc vào năng lưꢆng thủy lực.

Cennitec

Lê Thể Truyền

Lꢀch sꢁ phát triển

❖Hệ thống thủy lực công suất vận hành với

áp suất cao đưꢆc đưa vào sꢁ dụng thực

tế vào năm 1925 khi Harry Vickers phát

triển thành công bơm cánh gạt.

❖Ngày nay, thủy lực công suất áp suất cao

đưꢆc sꢁ dụng rộng rãi trong mọi lꢂnh vực

kỹ thuật.

Cennitec

Lê Thể Truyền

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC

Dùng trong các xe cơ giới

Cennitec

Lê Thể Truyền

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC

Máy ép 40.000 tấn

Cennitec

Lê Thể Truyền

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC

Hệ thống thủy lực mô phỏng chuyển động của buồng lái máy bay

Cennitec

Lê Thể Truyền

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC

Hệ thống thủy lực dùng trong xe phục vụ xây dựng

Cennitec

Lê Thể Truyền

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC

Hệ thống thủy lực dùng trong xe khai thác rừng

Cennitec

Lê Thể Truyền

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA THỦY LỰC

Động cơ thủy lực của hãng Mercedec-benz

Cennitec

Lê Thể Truyền

Phân lọai các hệ thống công suất

❖ Các hệ thống công suất được dùng để truyền tải

và điều khiển công suất. Chức năng này được mô

tả như trong hình 1.1. Các thành phần cơ bản của

hệ thống công suất:

– Nguồn năng lượng: cung cấp năng lượng cơ khí dưới

dạng chuyển động quay. Động cơ điện và động cơ đốt

trong là các thiết bị được dùng rộng rãi cho chức năng

này. Trong các ứng dụng đặt biệt, tua-bin gió hoặc tua-

bin thủy lực cũng được sử dụng.

– Các thiết bị truyền tải năng lượng, biến đổi và điều

khiển.

– Tải (cơ khí) dưới dạng chuyển động quay hoặc tịnh

tiến.

Cennitec

Lê Thể Truyền

Chức năng của hệ thống công suất

Chuyển động quay

(ω, T)

Công suất cơ khí

đầu ra

Truyền công

suất

Biến đổi

Điều khiển

Chuyển động tịnh

Công suất cơ khí

tiến

(v, F)

vào

(ω, T)

Hì nh 1.1 Chức năng của hệ thống công suất

Cennitec

Lê Thể Truyền

Phân loại các hệ thống công suất trong kỹ thuật

Hệ thống công suất

Điện

Cơ khí

Lưu chất

Khí nén

Thủy lực

Thủy tĩnh học

Thủy động học

Hì nh 1.2 Phân loại các hệ thống công suất

Cennitec

Lê Thể Truyền

Hệ thống công suất cơ khí

3

2

7

5

Động cơ

đốt trong

Cầu lái vi sai

Hộp số

4

6

1

8

Hì nh 1.3 Hệ thống lái xe ô tô

Hệ thống cô ng suất cơ khí dùng cá c phần tꢁ cơ khí để truyền tải và điều khiển cô ng suất

cơ khí . Hệ thống lá i của một số xe ô tô là một ví dụ về hệ thống cô ng suất cơ khí (hì nh

1.3).

Hộp số (3) đưꢆc nối với động cơ (1) nhờ bộ ly hꢆp (2). Trục vào của hộp số quay cùng vận

tốc với động cơ. Trục ra (4) của nó quay với vận tốc khác, phụ thuộc vào tꢅ số truyền của

hộp số. Công suất đưꢆc truyền đến bánh xe (8) nhờ khớp nối (5,) trục (6) và cầu lái vi sai

(7).

Ưu điểm: cấu trúc đơn giản, dễ bảo trì và dễ vận hành, giá thành thấp

Nhưꢆc điểm: tꢅ lệ (công suât/trọng lưꢆng) nhꢃ, khoảng cách truyền bꢀ giới hạn, độ linh hoạt

và khả năng điều khiển thấp

Cennitec

Lê Thể Truyền

Hệ thống công suất điện

T

Truyền tải

Lưu trữ

Điều khiển

Động cơ đốt trong

Tua bin thủy lực

Tua bin khí

e

i

e

i

Động cơ điện

Máy phát điện

Tải

ω

Năng lưꢆng nhiệt

Năng lưꢆng thủy lực

Năng lưꢆng khí

Năng lưꢆng điện

Cô ng

Năng lưꢆng cơ khí

Hì nh 1.4 Sự biến đổi công suất trong hện thống công suất điện

Các hệ thống công suất điện chủ yếu giải quyết những tồn đọng trong các vấn

đề như là khoảng cách truyền công suất, độ linh hoạt và cải thiện khả năng điều

khiển.

Ưu điểm:

Khả năng truyền tải dài

Dễ dàng điều khiển

Cennitec

Lê Thể Truyền

Hệ thống công suất khí nén

T

T F

Truyền tải

Lưu trữ

Điều khiển

p

Xy lanh khí né n

Động cơ khí nén

Động cơ đốt trong

Động cơ điện

Má y né n khí

Tải

Q

ω

ω v

Năng lưꢆng nhiệt

Năng lưꢆng điện

Năng lưꢆng khí nén

Cô ng

Năng lưꢆng cơ khí

Hì nh 1.5 Hệ thống công suất khí nén

Hệ thống khí nén là hệ công suất sꢁ dụng khí nén như là công cụ để truyền tải

công suất. Nguyên lý làm việc của nó cũng giống như hệ thống công suất

điện. Máy nén khí chuyển năng lưꢆng cơ khí sang năng lưꢆng dưới dạng áp

suất của khí nén. Dạng năng lưꢆng mới này dễ truyền tải và cũng dễ điều

khiển

Cennitec

Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 1: Giới thiệu - Lê Thể Truyền