Bài giảng Thuỷ lực và khí nén (Phần 2) - Lê Anh Sơn

Truyền động thuỷ lực và khí nén
Le Anh Son
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Bơm và động cơ thuỷ lực
 Dấu hiệu hoạt động và ký hiệu:
 Phân loại máy thuỷ tĩnh:
Hình 3.1. Dấu hiệu hoạt động và ký hiệu của máy thuỷ tĩnh
a) Bơm; b) Động cơ thuỷ lực
1- Thể tích làm việc không đổi; 2- Thể tích làm việc thay đổi được
3- Một chiều dòng; 4- Hai chiều dòng.
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Bơm và động cơ thuỷ lực
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực piston hướng trục
 Phân loại:
• Máy trục nghiêng
• Máy đĩa nghiêng
• Máy đĩa lắc
Máy hướng trục trục nghiêng
 Vỏ nghiêng
 Đĩa chủ động chuyển động lắc so với trục của vỏ
Cấu tạo và hoạt động:
Chế độ bơm
Chế độ động cơ
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy hướng trục trục nghiêng
Đặc điểm cấu trúc
• Đĩa điều khiển định hướng dọc
trục và điều khiển không gian
nạp đẩy, một trong hai rãnh
được nối với đường nạp còn
rãnh kia nối với đường đẩy.
• Gờ điều khiển, chuyển tiếp
giữa rãnh nạp và rãnh đẩy
• Số xylanh không nên chẵn.
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy hướng trục trục nghiêng
 Lực tác động
 Không xuất hiện lực ngang – ma sát nhỏ có thể chọn α lớn
(25-400)
 Nhược điểm
 Chi phí chế tạo lớn
 Kết cấu không gọn
 Hao tổn lớn do đường dầu từ phía nạp sang phía đẩy dài
t k
n k
F =F sinα
F =F cosα
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy piston hướng trục đĩa nghiêng
 Phân loại
 Đĩa nghiêng đế trượt
 Đĩa nghiêng đuôi piston
chỏm cầu
 Cấu tạo và hoạt động
 Khối xy lanh nối cứng với
trục chủ động
 Đĩa nghiêng nối cứng với
vỏ
 Chế độ bơm
 Chế độ động cơ
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy piston hướng trục đĩa nghiêng
 Đặc điểm cấu trúc
 Phân tích lực
 Ma sát lớn
 Tải trọng ngang làm lệch khe
hở piston-xylanh
 Tăng hao tổn lọt dòng
Đuôi chỏm cầu cải thiện hoạt
động chút ít
q k
n k
F =F tgα
1
F =F
cosα
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực đĩa lắc
 Cấu tạo hoạt động
 Khối xy lanh cố định
 Đĩa lắc và đĩa điều khiển
quay theo trục.
 Đuôi piston chỏm cầu tựa
vào đĩa lắc qua đĩa con lăn
 Ưu nhược điểm
 Đơn giản, gọn nhẹ
 Hao tổn lọt dòng nhỏ
 Hiệu suất cao
 Giá thành cao
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính toán máy thuỷ lực hướng trục
 Thể tích làm việc:
 Máy trục nghiêng
 Máy đĩa nghiêng
 Máy đĩa lắc
 Mô men quay trung bình:
 Máy trục nghiêng
2
k Sa
z
V= πd r sinα
2
2
k Ss
z
V= πd r tgα
2
2
k Ts
z
V= πd r tgα
2
2
k Sa
z
M= d pr sinα
4
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính toán máy thuỷ lực hướng trục
 Máy đĩa nghiêng:
 Máy đĩa lắc:
 Công suất trên trục
 Cơ học
 Thuỷ lực
 Tổng hợp cấu trúc và phân bố lực
2
k Ss
z
M= d pr tgα
4
2
k Ts
z
M= d pr tgα
4
mech.P =Mω
hydr.P =pQ
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính toán máy thuỷ lực hướng trục
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực piston hướng kính
 Phân loại
 Tựa trong
 Tựa ngoài
 Máy piston hướng kính tựa trong
Kiểu 1:
Khối xylanh chuyển động quay quanh trục điều khiển
Dầu thuỷ lực dẫn vào qua trục điều khiển cố định với
vỏ
Thường dùng làm bơm
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực piston hướng kính
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực piston hướng kính
Kiểu 2
Khối xylanh quay quanh trục điều khiển
Dầu thuỷ lực dẫn vào qua trục điều khiển nối cứng với
vỏ
Vành trượt dịch chuyển tạo ra độ lệch tâm
Thường dùng làm bơm
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực piston hướng kính
Kiểu 3
Khối xylanh bắt cấy vào vỏ
Trục điều khiển và vành cam ngoài chuyển động quay
Dùng làm động cơ
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy piston hướng kính tựa ngoài
 Chuyển động piston nhờ cam lệch
tâm
 Đầu vào được điều khiển bằng
con trượt piston điều khiển bằng
cam lệch tâm
 Dùng làm động cơ quay chậm
 Tính toán máy hướng kính
 Thể tích làm việc
 Mô men quay trung bình
2
k
z
V= πd e
2
2
k
z
M= pd e
4
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực bánh răng và vành răng
Máy bánh răng ăn khớp ngoài
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực bánh răng và vành răng
 Máy bánh răng ăn khớp ngoài
 Hoạt động
 Đặc điểm
 Có rãnh thoát tải
 Khe hở bù thuỷ lực
 Xung lưu lượng và áp suất lớn có thể bố trí bánh răng
kép
 Kết cấu không đối xứng
 Không thể hoạt động thuận nghịch
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực bánh răng và vành răng
Máy bánh răng ăn khớp trong
 Hoạt động
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực bánh răng và vành răng
Máy bánh răng ăn khớp trong
 Đặc điểm
 Khe hở dọc trục và hướng kính tự lựa
 Có thể bố trí nhiều cấp
 Thường dùng bánh răng trụ răng thẳng
 Kết cấu nhỏ gọn hơn bánh răng ăn khớp ngoài
 Xung lưu lượng, áp suất và ồn nhỏ hơn
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực bánh răng và vành răng
Máy vành răng
 Hoạt động
 Đặc điểm
 Vành 7 răng rôto 6 răng
 Áp suất thấp thường dùng làm động cơ (<150 bar)
 Nhỏ gọn, cung cấp mômen qua lớn
 Hiệu suất thấp do lọt dòng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực bánh răng và vành răng
Máy vành răng
 Tính toán máy bánh răng
 Thể tích làm việc: V=πDhb
 Mômen quay trung bình: M=hbDp/2
 Tính toán máy vành răng
 Thể tích làm việc: V=Z(Z+1)(Amax-Amin)b
 Mô men quay trung bình:
M=Z(Z+1) (Amax-Amin)b.p/2Π
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực cánh quay
 Máy cánh quay một thể tích làm việc
 Hoạt động
 Đặc điểm: có thể thay đổi được thể tích làm việc
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực cánh quay
 Máy cánh quay nhiều thể tích làm việc
 Hoạt động
 Đặc điểm: Hai không gian cuốn dầu đối xứng
Không thay đổi được thể tích làm việc
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực cánh quay
 Tính toán máy cánh quay
 Một thể tích làm việc
 Nhiều thể tích làm việc
k: số thể tích làm việc trong một vòng quay
2 2
max
( ) ( )
4 2
D d D d
V b az
2 2
max
( ) ( )
4 2
D d D d
V Kb az
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực cánh chặn
 Hoạt động
 Đặc điểm: Hai cánh chặn bố trí cố định trên vỏ cố định
Hiệu suất cao trong vùng áp suất < 200bar
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực cánh lăn
 Hoạt động
 Đặc điểm : Bố trí 4 con lăn trong rãnh và vỏ
Áp suất làm việc < 160bar
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy thuỷ lực
 Tính toán
 Cánh chặn
 Cánh lăn
0
2 2
0
180
( )
2 180
b
V D d
2 2( )
2
zV D d zA b
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy trục vít
 Hoạt động
 Đặc điểm: Dầu chuyển động liên tục – không có xung
Số đầu mối càng lớn áp suất hoạt động càng
cao
Áp suất < 200bar; Hiệu suất thấp
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy trục vít
 Tính toán
s: độ dốc ren vít
2
2 2 2
0
( ) ( sin 2 )
4 360 4
D
V D d s D s
cos
2
D d
D
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của máy thuỷ tĩnh
 Đặc điểm
Tham khảo phạm vi thông số hoạt động
trong giáo trình (bảng 3.1)
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của máy thuỷ tĩnh
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Hiệu suất và đặc tính
 Hiệu suất tổng của bơm:
 Hiệu suất thể tích bơm:
 Hiệu suất thuỷ cơ của bơm:
1 1 1
1 12
eff eff
ges vol hm
p Q
M n
  
1 1 1
1
1 1 1 12 2
ges eff th eff
hm
vol
p Q p V
M n M


 
1
1
1 1 1 1
ges eff eff
vol
hm th
Q Q
Q nV



Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Hiệu suất và đặc tính
 Hiệu suất tổng của động cơ:
 Hiệu suất thuỷ cơ của bơm:
 Hiệu suất thể tích của động cơ:
 Đặc tính của bơm và động cơ:
Q = f(n,Δp) và M = f(n,Δp)
 Hao tổn lọt dòng:
QLV = Q1th-Q1eff
2 2
2 2 2
2
ges vol hm
eff eff
M n
p Q
   
1 2 2 2
2
2 2 2
2 2ges
hm
vol eff th eff
M n M
p Q p V
 


2 2 2 2
2
2
ges th
vol
hm eff eff
Q n V
Q Q



Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Hiệu suất và đặc tính
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Hiệu suất và đặc tính
 Hiệu suất thể tích:
1
1
1
eff
vol
th
Q
Q
 
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Hiệu suất và đặc tính
 Hiệu suất thuỷ cơ:
 Thí dụ các đặc tính
của máy thuỷ tĩnh:
1
1
1
th
hm
eff
M
M
 
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Hiệu suất và đặc tính
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xung áp suất và lưu lượng
 Sự xuất hiện xung lưu lượng và áp suất
 Lưu lượng tổng hợp của bơm nhiều piston
 Xác định lưu lượng tức thời của bơm piston
bằng biểu đồ
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xung áp suất và lưu lượng
 Góc pha giữa Qmax và Qmin:
 Số xylanh chẵn:
 Số xylanh lẻ:
0
z
0
2z
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xung áp suất và lưu lượng
 Lưu lượng tối thiểu:
 Biến động lưu lượng:
 Lưu lượng trung bình:
 Độ không đều lưu lượng:
min max 0cosQ Q 
max min max 0(1 cos )Q Q Q 
0
0
max max
0 00
sin1
( cos )mQ Q d Q
max min 0 0
0
(1 cos )
100(%) 100(%)
sinm
Q Q
Q

Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xung áp suất và lưu lượng
 Tấn số xung:
f=nz máy piston xylanh chẵn
f=2nz máy piston xylanh lẻ
f=nz máy bánh răng và máy cánh quay
 Xung áp suất và lưu lượng của bơm bánh răng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xung áp suất và lưu lượng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Các phương pháp giảm xung
 Giảm xung hấp thụ: Năng lượng xung nhiệt
Kết cấu: Ống dãn nở hoặc tích áp thuỷ lực
 Giảm xung giao thoa hay xung phản xạ: Cộng
tác dụng với một sóng thứ 2 cúng tần số biên độ
lệch pha nửa bước sóng.
Kết cấu: Ống giao thoa hoặc buồng giản nở
 Hệ quả giảm xung: ˆ20log
ˆ
E
A
p
D
p
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Các phương pháp giảm xung
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xy lanh thuỷ lực và động cơ lắc
 Chuyển đổi chuyển động quay:
 Chuyển động tính tiến
 Chuyển động lắc
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xy lanh thuỷ lực và động cơ lắc
1. Xylanh tác động đơn
 Xylanh plunger hoặc xylanh thụt
 Xylanh tác động đơn
 Xylanh nhiều cấp hoặc vươn xa
• Xylanh vươn xa đơn giản
• Xy lanh vươn xa chyển đông đều
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xy lanh thuỷ lực và động cơ lắc
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xy lanh thuỷ lực và động cơ lắc
2. Xylanh tác động kép
 Cần piston một phía
 Cần piston hai phía
 Cấu tạo:
 Hoạt động
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xy lanh thuỷ lực và động cơ lắc
 Xylanh có cần piston hai phía: FV=FR; VV=VR
 Xylanh có cần piston một phía (xylanh vi sai)
Tiến: p → A1
FV=pA1 (Fmax)
VV=Q/A1 (Vmin)
Lùi về: p → A2
FR=pA1
VR=Q/A2
Tiến nhanh: VE=Q/(A1-A2)=Q/A3;
FE=p(A1-A2)=pA3
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xy lanh thuỷ lực và động cơ lắc
 Mạch thủy lực tiến nhanh:
3. Kết cấu phụ trợ và gá lắp
 Giảm chấn hành trình
 Các dạng bắt chặt của xy lanh
thuỷ lực.
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ lắc
 Truyền động cơ học
 Động cơ lắc thanh răng - bánh răng:
M=pAr; r: bán kính vòng chia
 Động cơ lắc Vit me
M=pArtang(α-φ)
α: góc nâng vít
φ: góc ma sát
 Truyền động thuỷ lực
 Động cơ cánh quay
M=pArmz; rm: bán kính trung bình của bề mặt cánh
quay
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
1. Phân loại
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
2. Nguyên lý hoạt động:
 Công kỹ thuật trong
quá trình nén khí:
2
1
Vdp 
2
2 2 1 1
1
tW pdV p V pV 
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Quá trình nén khí nhiều cấp:
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
3. Máy nén piston
 Máy nén piston trụ:
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
• Máy nén piston màng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
4. Máy nén chuyển động quay
 Máy nén cánh quay
 Nguyên lý hoạt động
 Lưu lượng: 3
n
V= πD-Zδ Zeb η (m /s)
60

Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Cấu tạo
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Máy nén khí trục vít
 Nguyên lý hoạt động
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Cấu tạo:
 L00 1 2
L0th
V
V = A +A LZ
V
31
0 vol
n
V=V η (m / )
60
s
V0: thể tích làm việc
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Máy nén côn xoắn
 Nguyên lý hoạt động:
 Cấu tạo
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Máy nén răng quay:
2 buồng khí nhỏ dần liên tục
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Máy nén root:
 Lưu lượng:
 Thể tích làm việc
V0 = (0,25 d
2-A)b
31
0 vol
n
V=V 2η (m / )
60
s
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Máy nén thuỷ động:
 Hiệu suất hợp lý ở n = 20.000 – 100.000V/ph
 Lưu lượng lớn
 Bố trí nhiều cấp để đạt áp suất
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Vùng công suất ứng dụng
 Công suất: P=p.V
 Vùng lưu lượng:
• Máy nén tĩnh <1000m3/ph
• Máy thuỷ động >500m3/ph
• Quạt toàn dải lưu lượng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Máy nén khí
 Điều khiển lượng cung cấp
 Điều khiển liên tục: thay đổi tần số quay, tiết lưu
đường nạp
 Điều khiển gián đoạn: (điều khiển 2 điểm)
• Ngắt mạch động cơ
• Ngắt mạch khí nén
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
1. Phân loại
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
2. Động cơ cánh quay:
Tần số quay 6.000 – 30.000 V/Ph
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
 Thể tích làm việc
 Động cơ 2 đầu nối: Không sử dụng
công giãn
 Động cơ 3 đầu nối: Sử dụng công
giãn
b - bề rộng cấu tạo
của rô to;
r - bán kính rô to;
h - độ nâng của
cánh quay.
0
4
h
V bh r 
0
2 4
h
V bh r
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
3. Động cơ bánh răng
 Tần số quay: 1.000-16.000V/ph
 Thể tích làm việc:
R,r: bán kính đĩnh, chân răng
(Cũng có thể có động cơ trục vít
Nghịch đảo của máy nén trục vít)
 2 20 0,94V b R r 
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
4. Động cơ piston
 Động cơ piston hướng kính
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
 Động cơ piston hướng trục:
Tần số quay: 500-5.000V/ph
Công suất: 1-20kW
Thể tích làm việc: V0=hAkz
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
5. Động cơ tuabin (nghịch đảo của máy nén
tuabin)
 Tần số quay đến 300.000V/ph, hiệu suất thấp
6. Tính chất truyền động
 Mô men quay:
 Đặc tính của động cơ khí nén
 0
2
M m v r
V
M p p
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
 Các số liệu đặc trưng của động cơ khí nén
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
 Điều chỉnh tần số quay động cơ
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
7. Hiện tượng đóng băng trên cửa thải động cơ
khí nén.
 Các động cơ sử dụng công giãn
1n
n
A
A E
E
p
T T
p
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ khí nén
Thông thường nhiệt độ tại cửa thải nằm ở
khoảng -300C. Độ ẩm không khí cao sẽ dẫn đến
đóng băng
 Vùng đóng băng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
1. Xylanh tác động đơn
 Có cần piston
 Cấu tạo
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Kết nối với hệ thống:
• Kết cấu kéo
• Kết cấu vành nối
• Kết cấu ren
• Kết cấu gọn
• Kết cấu mặt đầu
• Kết cấu đặc biệt
 Bắt chặt xylanh;
Lắp chặt bằng chân đế 1; lắp bích mặt đầu 2 và 3; và
lắp chốt bản lề 4, 5 và 6.
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Kết cấu dẫn khí nén ra vào xylanh
 Xylanh màng
 Cấu tạo
Hình 9.31. Các phương án profin cho kết cấu nối ghép mặt đầu
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh siêu gọn
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh hộp xếp
2. Xylanh tác động kép
 Cấu tạo
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
3. Xylanh không có cần piston
 Các dạng cấu trúc
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh có rãnh dẫn hướng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh cáp
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
4. Các dạng cấu trúc đặc biệt
 Xylanh nhiều vị trí
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh phân tầng
 Xylanh vươn xa
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh phẳng
 Xylanh ghép đôi
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khi nén
 Xylanh dẫn hướng tịnh tiến
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh có bộ phận hãm
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Xylanh khí nén
 Xylanh va đập
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
1. Xylanh tác động đơn
 Phương trình chuyển động
Khi tính toán sơ bộ
có thể chọn:
Tính toán vận tốc:
 cos , sgn( )A u k R F Lmx p p A mg F x p x F F   
 5 10%F A kF p A 
 5 20%R A kF p A 
A K
m
x
A 


Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
 Tính theo hàm thoát Ψ
• Piston đi ra:
• Piston đi vào:
 Tính theo các hệ số đặc trưng
• Piston đi ra:
• Piston đi vào:
2
2 1
1
1
2
, L KD A
K K
A p R T
x p p
A p T
  
 2 , 2D mt A L K
K
A
x p p R T
A
  
 0 01 1
1
,A
k K
Tp
x C p p
A T

 
 0 0,A mt A
K K K
Tp
x C p p
A T

 
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
2. Xylanh tác động kép
 Phương trình chuyển động:
Chuyển động ra chậm:
pA ≈ p1; pB ≈ pmt
Chuyển động vào chậm
pA ≈ pmt; pB ≈ p1
 cos ,
A K B K S mt S
R L
mx p A p A A p A
mg F x p sign x F 

 
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
 Uốn dọc của cần piston:
 Lựa chọn xylanh theo điều
kiện uốn dọc.
 Vận tốc chuyển động:
A B
K K S
V V
x
A A A
 

Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
 Đặc tính vận tốc – áp suất tải
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
3. Giảm chấn cuối hành trình
 Nhiệm vụ: ngăn ngừa va đập cuối hành trình
 Cấu trúc
 Đệm đỡ vật liệu đàn hồi
 Giảm chấn khí nén trong xylanh
 Giảm chấn ngoài (thí dụ thuỷ lực)
 Nạp khí ngược nhờ mạch nén khí ngoài
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
4. Tính chất vận tốc của xylanh tiết lưu dòng vào
và ra khỏi xylanh
 Đặc điểm:
 Ma sát phụ thuộc vào vận tốc và áp suất khí nén
 Ảnh hưởng của tính
chịu nén và nhiệt động học
của khí nén
 Tính chất dòng chảy
qua các phần tử cản điều
khiển
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
 Tiết lưu dòng khí vào
 Mạch điều khiển
 Ưu điểm: sức cản tác động nhanh
 Nhược điểm: xuất hiện hiện tượng lùi khởi hành
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Tính chất hoạt động của xylanh khí nén
 Tiết lưu dòng khí ra
 Mạch điều khiển
 Ưu điểm: do nạp không cản → áp suất tăng nhanh →
V tăng nhanh, dòng khí thoát được tiết lưu tạo cân
bằng → V không phụ thuộc tải trọng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Truyền động đẩy thuỷ khí
 Yêu cầu của truyền động đẩy:
 Vận tốc đẩy đều không đổi
 Vận tốc đẩy không phụ thuộc tải trọng và tình trạng
ma sát
 Cấu tạo:
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Truyền động đẩy thuỷ khí
 Hoạt động
 Xylanh khí nén tạo lực đẩy
 Xylanh thuỷ lực giữ vận tốc không đổi nhờ tiết lưu dầu
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ lắc khí nén
 Phân loại:
 Kiểu thanh răng
– bánh răng
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ lắc khí nén
 Kiểu cánh quay
 Kiểu rãnh xoắn
1- Trục 
truyền;
2- Cữ chặn;
3- Phớt làm 
kín;
4- Lưỡi làm 
kín;
5- Cánh quay
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ lắc khí nén
 Kiểu đai răng
 Động cơ đếm
Bước
 Cấu tạo
 Hoạt động
Bộ môn Động Lực Trường Đại học Nông nghiệp I
Động cơ lắc khí nén
 Làm việc gián đoạn theo bước
• Chiều quay và trật tự bước: 1-2-3 quay trái
3-2-1 quay phải
• Có thể lập trình lưu trữ để điều khiển chuyển
động
• Có thể xử lý thông tin về vị trí từng piston riêng
rẽ
www.themegallery.com