BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT VÀ KHÍ NÉN

+ Lưu lượng cần cho 15% trên toàn bộ chu trình, Nếu sừ dung bơm có lưu lượng riêng cố định với lưu lượng là 12 l/min thì lưu lượng này phải xả qua van giới hạn áp suất, được cài đặt ở gi

Cửa hút của bơm đặt thấp hơn mặt thoáng của bể chứa

0,6m Biết tỷ trọng của dầu là 0,86 ,Xác định cột áp tĩnh tại

cửa hút của bơm ?

Chọn theo tiêu chuẩn Dh = 29 mm

-Lưu lượng đẩy: Qh = Qđ = (40/60).10-3 m3/s

Vậy dđ = Qđ/vđ = = 0,01557 m = 15,57 mm

Chọn d = 20 m

Một bơm có lưu lượng 12 l/ph, làm việc với áp suất 200 bar.

1.Hãy tính công suất thuỷ lực của bơm

2.Cho biết hiệu suất chung của bơm là 60%,hãy xác định

công suất động cơ điện quay bơm?

1.Công suất thủy lực: Ntl = p.Q/600 = 12.200/600 = 4 kW

2 Công suất động cơ điện quay bơm:

Pđc = Ntl/ = 4/0,6 = 6,67 kW

2. Bài tập chương II – BƠM THỦY LỰC:

- Bài 2.1:

Một bơm có Dp=14 cm3/v quay np=1440 v/ph, áp suất làm

việc 150 bar.Hi ệu suất thể tích 0.9,hiệu suất chung 0.8

1.H ãy xác đ ịnh lưu lượng thực của bơm

2.Công suất vào trên trục bơm

3.Mômen xoắn trên trục bơm

1. Lưu lượng thực của bơm:

Qp = Dp.np = 0,14.1440.0,9 = 18144 cm3/ph = 18,144 l/ph

2. Công suất trên trục bơm:

Công suất trên trục bơm = Công thủy lực/ hiệu suất chungCông suất trên trục bơm = 18,144.150/(600.0,8) = 5,67 kW 3.Mômen xoắn trên trục bơm:

Tp = Dp.p/(2π.) = 14.10-6.150.105/(2π.0,888) = 37,6 Nm

Với: = = 0,8/0,9 = 0,8889

- Bài 2.2:

Một bơm thể tích có lưu lượng 1 l/ph Trữ vào một ống có

thể tích là 1 lít.Nếu cuối ống bị chặn đột ngột Hãy tính áp suất tăng lên sau 1 giây?Cho biết mô đun đàn hồi của dầu là B = 20.000 bar

B =

Xuy ra: = B = 20000.105.(1/60)/1

= 333,3333.105 Pa = 333,333 bar

- Bài 2.3:

So sánh hiệu quả khidùng bình tích áp.

Một xilanh làm việc theo chu kỳ áp suất và lưu lượng như :

+ Lưu lượng cần cho 15% trên toàn bộ chu trình, Nếu sừ dung bơm có lưu lượng riêng cố định với lưu lượng là 12 l/min thì lưu lượng này phải xả qua van giới hạn

áp suất, được cài đặt ở giá trị 200 bar trên 85% chu trình

Công suất lí thuyết = 12.200/600 = 4kW

+ Nếu sử dụng hệ thống thủy lực như hình dưới thì phần lớn năng lượng cung cấp này chuyển thành nhiệt năng khi dầu xả qua van giới hạn áp suất

Thể tích dầu cung cấp cho 1 chu trình là:

Khi xilanh tiến = 12.5/60 = 1 l Khi xilanh lui = 12.4/60 = 0,8 l Tổng lượng dầu cần trong 1 phút = 1,8 l

+ Như vậy, nếu ta trữ dầu trong bình tích áp(lượng dầu này được cung cấp bởi bơmtrong lúc cơ cấu chấp hành dừng lại)thì bơm có lưu lượng 1,8 l/min là đủ, tuy nhiên vì áp suất 200 bar cần duy trì trong khoàng thời gian cơ cấu chấp hành dừng lại, nên áp suất dầu trong bình tích áp phải cao hơn giá trị này, vì dụ là 250 bar Khi

đó, áp suất torng hệ thống sẽ dao động trong khoảng 200 đến 250 bar Đây là

nhược điểm của hệ thống

+ Việc xác định chính xác lưu lượng của bơm cần cung cấp dầu cho cơ cấu chấp hành thực hiện đúng theo thời gian yêu cầu, trong trường hợp này là rất khó, Để cho chắc chắn, ta chọn bơm có lưu lượng lớn hơn, ví dụ 2l/min, và van giới hạn áp suất ở 250 bar, hki đó công suất cung cấp là:

là 400 bar, lưu lượng dao động từ 12 đến 20 l/min

+ Công suất cần ở giai đoạn đóng/mở khuôn là:

(200*30)/600 = 10 kW

Đề sử dụng luôn công suất này ở giai đoạn ép thì:

q.400 = 200.30 với q là lưu lượng khả thi trong quá trình ép => q = 15l/min là chấp nhận được

Vậy yêu cầu lưu lượng của bơm như sau:

Ở áp suất cao, lưu lượng thấp: 15l/min

Ở áp suất thấp, lưu lượng lớn: 200 -15 = 185 l/min

Bơm đôi này tương đương với 1 bơm lưu lượng không đổi có lưu lượng 200l/min làm việc ở áp suất 400 bar, tiêu thụ công suất vào là 133,3 kW

- Bài 2.6:

+ Dữ liệu thiết kế: Hệ thống thuỷ lực cấp dầu bởi 1 bơm , yêu cầu có đường đặc tính làm việc về lưu lượng và áp suất như hình 2.29 Thời gian toàn bộ chu kỳ là 30giây.Hệ thống yêu cầu lưu lượng một nửa chu kỳ,còn áp suất cần thiết trong 2/3 chu kỳ.Sử dụng dầu khoáng và không có yêu cầu gì đặc biệt Với cùng dữ liệu trên

có 4 giải pháp để thực hiện :

1.Dùng 1 bơm có lưu lượng cố định

3.Dùng mạch có kết hợp với bình tích áp.

4.Dùng mạch bơm có bù trừ áp suất

1/ Sử dụng bơm có lưu lượng cố định:

+ Lưu lượng lí thuyết của bơm là 25l/min Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn nên giá trị này được tang thêm 10% => Qt = 27,5 l/min.

+ Áp suất lớn nhất của hệ thống = 150 bar Cài đặt áp suất tại van an toàn trên 10%

so với giá trị trên Nân áp cài đặt tại van an toàn là : 165 bar

+ Chọn động cơ để kéo bơm với vận tốc quay là 1440 rev/min Tại 1500 rev/min

có lưu lượng là 27,5 1500/1440 = 28,7 l/min

+ Tra bảng trong tài liệu Power Hydraulic/ trang 45, ta có các bơm có thông số gầnkết quả tính toán sau:

a/ Bơm 1 PL060 với Q = 28,1 l/min tại n = 1500 rev/min(tương đương với lưu lượng là 27 l/min tại n = 1440 rev/min) Áp suất làmviệc có thể lên đến 250 bar

b/ Bơm 1 PL072 với Q = 33,6 l/min tại n = 1500 rev/min(tương đương với lưu lượng là 33,2 l/min tại n = 1440 rev/min) Áp suất làm việc có thể lên đến 210 bar

c/ Bơm 2 PL090 với Q = 41,5 l/min tại n = 1500 rev/min(tương đương với lưu lượng là 26,6 l/min tại n = 960 rev/min) Loại này thì giống loại ở câu a/ nhưng sẽ đắt tiền hơn do sử dụng bơm lớn hơn và động cơ điện 960 rev/min Lợi ích duy nhất sẽ là sử dụng dòng chất lỏng chống lửa, nhưng trong trường hợp này dầu sử dụng sẽ đặc trưng hơn

+ Như vậy, sử dụng a/ là phụ hợp với yêu cầu mà hệ thống cần Khi chọn bơm này,công suất động cơ cần để kéo bơm là:

trì ở 150 bar Vì bơm vẫn nén dầu lên hệ thống nên toàn lượng dầu này phải xả về

bể chứa qua nhánh van giới hạn áp suất, lúc này, việc cấp dầu này là duy trì áp suất

+ Năng lượng dư chuyển thành nhiệt năng, tổng năng lượng lí thuyết cung cấp bởi động cơ là 7,5625 kW trong thời gian 20s của chu trình 30s Năng lượng tạo công được dùng giữa giấy thứ 5-10 và giữa giấy thứ 20-30, vậy:

+ Tổng năng lượng cung cấp lí thuyết = 7,5625.20 = 151,25 kJ

+ Tổng năng lượng hữu ích = 6,25.5/2 + 3,3.10/2 = 32,12 kJ

+ Hiệu suất tổng = Tổng năng lượng hữu ích / Tổng năng lượng cung cấp lí thuyết

= (32,12/151,25).100 = 21,24%

b/ Sử dụng 2 bơm có lưu lượng không đổi:

+ Khi sử dụng 2 bơm có lưu lượng cố định, 1 bơm cung cấp lưu lượng lớn, bơm còn lại cung cấp lưu lượng nhỏ 2 bơm được chọn có Q1 = 20l/min và Q2 = 5l/min.Nhưng lưu lượng bơm nên lấy lớn hơn 10% nên Q1 = 22l/min và Q2 = 5,5l/min.+ Hệ 2 bơm có thể đạt được với bơm bánh răng.

+ Tra bảng 2.5, sách Power Hydraulic, trang 47, ta có 2 bơm có Q1 = 22,9l/min, Q2 = 5,7 l/min, n = 1440rev/min, p = 175 bar.Áp suất làm việc thực tế của bơm là

165 bar Vậy lựa chọn trên chấp nhận được Khi bơm làm việc ở áp suất 165bar thì lưu lượng cugn cấp sẽ cao hơn các giá trị 22,9 l/min và 5,7 l/min một chút:

Năng lượng cung cấp bởi bơm 22,9l/min, p = 165 bar là:

Với năng lượng sự dụng có ích của hệ thống là 32,12 kJ Vậy hiệu suất tổng là: = (32,12/110,5).100 = 29,1%.

Thể tích cho 1 chu trình/ thời gian chu trình = 5,42/0,5 = 10,84 l/min = 0,18 l/s.

+ Thể tích dầu vào/ra bình tích áp được tính bằng cách nhân lưu lượng trung bình với thời gian:

+ Thể tích lớn nhất được lưu trữ trong bình tích áp: 1,53 + 0,285 = 1,815 l.

+ Áp suất làm việc của hệ thồng là 150 bar

+ Áp suất khí nén tron g bình tich áp chọn bằng 90% giá trị này Vậy áp suất = 0,9.150 = 135 bar.Áp suất lớn nhất được chọn phải nằm trong vùng cho phép của bơm, đối với bơm bánh răng áp suất này khoàng chừng 250 bar Vậy áp suất có thểchọn là 207 bar.

+ Để tính được kích thước thực của bình tích áp

3. Bài tập chương III – VAN THỦY LỰC:

- Bài 3.1:

Tải 10 kN, diện tích xilanh là 0,002 m2(đường kính là 50 mm)

Áp suất gây ra bởi tải: p = F/A = 10/0.002 = 5000 kPa = 50 bar Vậy áp suất cài đặt tại van cân bằng là: 1,3.50 = 65 bar

- Bài 3.2:

+ Xilanh chịu tải 10 kN, khối lượng dụng cụ là 5 kN

D = 0,08 m, d = 0,06 m

Vậy: A = 0,082.π/4 = 0,005 m2 + Diện tích vành khăn: a = (0,082 – 0,062) π/4 = 0,0028 m2

+ Áp lực tác động lên phần diện tích vành khăn để cân bằng với khối lượng dụng cụ: p1 = (5.103/0,0028 ).10-5 = 17,8 bar.

+ Áp suất cài đặt tại van cân bằng: p = 1,3.17,8 = 23 bar

+ Áp suất cân bằng tác động lên phần diện tích A:

p2 = 23.0,0028/0,005 = 13 bar Vậy van cân bằng sẽ phản lại 1 ápsuất là 13 bar lên phần diện tích A

+ Áp suất để mở van cho dầu về xilanh

= 23/2 = 11,5 bar, vậy áp suất vào để xilanh tiến là 11,5 bar

+ Vì khối lượng của thiết bị là 5 kN, nên để tạo lức ép 100 kN, áp suất cần để xilanh tiến là:

Eloss = (180-100).30/600 = 4 kW.

+ Có thể hạn chế tổn thất này bằng tán xạ nhiệt tự nhiên Trong thực hành, giá của việc lắp bộ chuyển đổi nhiệt cộng với giá vận hành nên được cân đo với việc sử dụng mạch có 2 bơm

b/ Lưu lượng và áp suất của bơm

c/ Hiệu suất mạch trong các trường hợp sau:

TT1: Không có van lưu lượng(tính toán tốc độ tiến) TT2: Van lưu lượng trên đường “ Meter in”, tốc độ tiến xilanh là

+ Áp suất lớn nhất tác động trên toàn diện tích piston( Diện tích A-mm2):

p= 160 -3-2 = 155 bar

+ Áp suất trên phần vành khăn(Diện tích a-mm2) là 2 bar gây nên áp suất 1 bar trênphần diện tích toàn phần của piston, vậy áp suất lớn nhất thực tế tác động lên phần diện tích A là:

D = 100mm, d = 70 mm.

+ Vậy A = 7,85.105 m2

a = 4.105 m2 + Lưu lượng cần khi vận tốc lùi là 5m/min:

Q = v.a = 5.4.10-3 = 20 l/min

+ Vì không có van lưu lượng nên Qtiến = Qlùi = 20l/min

+ Vận tốc tiến: V = Q/A = 20.10-3/(7,85.10-3) = 2,55 m/min

+ Áp suất để tiến tại xilanh là:

+ Áp suất tại bơm trong hành trình tiến xilanh:

Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng B qua T là 2 1/2 = 1 bar

Áp suất tại xilanh = 127 bar

Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng P đến A là: 2 bar

Tổn áp qua bộ lọc là: 3 bar

Vậy Áp suất tổng tại bơm cho hành trình tiến là :

pp-extend = 127 + 1 + 2 + 3 = 133 bar

Áp suất cài đặt tại van an toàn là : 133+10% = 146 bar

+ Áp suất tại bơm trong hành trình lùi xilanh:

Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng A qua T là 2 2 = 4 bar

Áp suất tại xilanh = 25 bar

Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng P đến B là: 2 bar

Tổn áp qua bộ lọc là: 3 bar

Vậy Áp suất tổng tại bơm cho hành trình tiến là :

p = 25 + 4 + 2 + 3 = 34 bar

= Áp suất thực tại xilanh/Tổng năng lượng của dòng = Lưu lượng vào xilanh.Áp lực do áp gây ra/(Lưu lượng từ bơm.Áp tại bơm)

Hiệu suất trên quá trình tiến: = 20.127.100/(20.133) = 95,5% Hiệu suất trên quá trình lùi = 20.25.100/(20.34) = 73,5 %

-TT2: Đặt van lưu lượng tại ngõ “ Meter-in” của xilanh, tốc độ

tiến xilanh là 0,5 m/min:

+ Từ TT1, ta có các thông số sau:

Kích thước xilanh: D = 100mm, d = 70 mm

A = 7,85.10-3 m2

a = 4.10-3 m2

Áp gây ra bởi tài khi tiến = 127 bar

Áp gây ra bởi tải khi lùi = 25 bar

Lưu lượng bơm = 20l/min

+ Lưu lượng cần cho quá trình tiến xilanh = 7,85.10-3.0,5

= 3,93.10-3 m3/min = 3,93 l/min

+ Áp suất yêu cầu tại bơm trong quá trình lùi

pp-retract = 2.2 + 2.3 + 25 + 2 = 40 bar

+ Áp suất tại bơm trong quá trình tiến:

pp-extend = 127 + 2.1/2 + + 10 + 2 + 3 = 143 bar

+ Áp suất cài đặt tại van an toàn là : 143+10% = 157 bar

+ Áp suất này gần áp suất lớn nhất tại bơm, trong thực tế phải chọn bơm có công suất cao hơn, áp suất có thể đạt 210 bar hay sử dụng xilanh tiêu chuẩn lớn hơn Trong trường hợp tiếp theo, áp suất làm việc thấp hơn nhưng có lưu lượng lớn hơn.+ Vậy bây giờ van lưu lượng đã cho thấy tính chất khi mà xilanh trong hành trình tiến, lưu lượng dư sẽ tràn qua van an toàn

Vậy lúc tiến, áp suất tại bơm không phải là 143 bar nữa mà chính

-TT2: Đặt van lưu lượng tại ngõ “ Meter-out” của xilanh, tốc độ

tiến xilanh là 0,5 m/min:

+ Từ TT1, ta có các thông số sau:

Kích thước xilanh: D = 100mm, d = 70 mm

A = 7,85.10-3 m2

a = 4.10-3 m2

Áp gây ra bởi tài khi tiến = 127 bar

Áp gây ra bởi tải khi lùi = 25 bar

Lưu lượng bơm = 20l/min

+ Lưu lượng cần cho quá trình tiến xilanh = 3,93 l/min

+ Áp suất yêu cầu tại bơm trong quá trình lùi

Hiệu suất tiến:

= 3,93.127.100/(20.152) = 16,4%

Hiệu suất lùi:

= 20.25.100/(20.37) = 67,6 %

- Bài 3.6:

Mạch áp suất cho trong hình dưới, tính vận tốc và lực đẩy lớn nhất trong các

trường hợp sau, bỏ qua mọi tổn áp trong mạch, dung tích của động động cơ là 20,

5, 5 cm3/rev

Hình trang 92, SÁCH POWER HYDRAULIC, MICHAEL J

PINCHES và JOHN G ASHBY

a/ Qúa trình đóng nhanh(cuộn C có điện):

Lưu lượng vào xilanh = 10l/min

Tốc độ đóng nhanh = 10.10-3/0,04 = 0,25 m/min

Lực đẩy lớn nhất = 70.105.0,04 = 280 000 N = 280 kN

b/ Qúa trình nén sơ bộ(cuộn A và C có điện):

Lưu lượng vào xilanh = [(5+5)/(20+5+5)].10 = 3,3 l/min

Tốc độ nén sơ bộ = 3,3.10-3/0,04 = 0,083 m/min

Áp suất lớn nhất lý thuyết = 70.(20+5+5)/(5+5) = 210 bar Lực đẩy lớn nhất lý thuyết = 210.0,04 = 840 kN

c/ Qúa trình nén định hình cuối(cuôn A, B và C có điện):

Lưu lượng đến xilanh = [5/(20+5+5)] 10 = 1,67 l/min

- Bài 3.7:

+ Tính toán van Cac-tut kiểu nắp đậy không cân bằng trong hình dưới, khi tỉ lệ là

AA:AX = 1:1,1 Nếu lực gây ra bởi lò xo điều khiển khoảng 3 bar và áp suất điều khiển là 7 bar

AX = AA + AB

Nếu AA:AX = 1:1,1

AB:AX = (1,1-1):1,1 = 0,1:1,1+ Khi dòng từ A đến B thì lực yêu cầu tại A để mở van được tính toán bởi lực trên nắp đậy

4. Bài tập chương IV – CƠ CẤU TÁC ĐỘNG:

- Bài 4.1:

Xilanh kiểu chiếm chỗ có đường kính cần là 65 mm được cung cấp lưu lượng bởi 1bơm tay với lưu lượng riêng là 5 ml/chu trình(tiến-lui) Áp suất vận hành lớn nhất của hệ thống được giới hạn đến 350 bar

a/ Sơ đồ hệ thống:

b/ Tính toán chu trình để mở nâng cần xilanh với hành trình là 50 mm:

+ Thể tích mà cần chiếm chỗ bằng với thể tích dầu vào xilanh Gọi d là đường kínhcần, L là chiều dài hành trình, thể tích mỗi chu trình bơm là V, số chu trình là S:

Thể tích cần chiếm chỗ = dầu vào xilanh

+ Xilanh 3 tầng cho như hình trên dùng để lật mui xe tải, khi đầy tải thì xilanh chịulực tương đương 4000 kg tại mọi vị trí trên hành trình Bán kính các tầng giảm dần: 100 mm, 80 mm, 60 mm Lưu lượng bơm là 10 l/min, tính toán tốc độ tiến và

áp suất yêu cầu cho mỗi tầng của xilanh

2/ Tầng 2: Tầng 2

Đường kính tầng 2 : d2 = 80 mm

Tốc độ tầng hai = Lưu lượng/ diện tích = 10.10-3/( (π/4).0,082) = 1,99 m/min.

Áp lực tầng hai = Tải/Diện tích = 4000.9,81/( (π/4).0,082) = 7,81.106 (N/m2) = 78,1 bar

+ Cùng xilanh như 2 bài trên, D = 200 mm, d = 140 mm Được kết

nối như hình bên dưới:

Nếu lưu lượng là : 157 l/min, tính:

a/ Vận tốc tiến:

Diện tích cần piston: a = π.0,142/4 = 0,0154 m2.Tốc độ tiến = lưu lượng/diện tích cần piston = 157.10-3/0,0154 = 10,2 m/min

b/ Nếu áp suất lớn nhất của hệ thống là 100 bar, tính lực đẩy động:

Fđ = 0,9.p.a = 0,9.100.105.0,0154 = 138,6 kN

- Bài 4.6:

Khối lượng vật M = 2000 kg, vận tốc vo = 0, v1 =1 m/s, quãng đường di chuyển được s = 50 mm, hệ số ma sát µ = 0,15, tổn áp trong xilanh do ma sát là 5 bar, áp suất ngõ vào xilanh là 100 bar

Tính kích thước xilanh:

Gia tốc vật: v2 – vo2 = 2.a.s

= > a = 1/(2.0,05) = 10 m/s2.Lực quán tính: F = m.a = 2000.10 = 20 kN

+ Cho một xilanh thủy lực có: D = 125 mm, d = 70 mm Nâng tải M =2000kg theo

phương thẳng đứng, tốc độ nâng hạ là v = 3 m/s.Khi nâng tốc độ điều chỉnh nhờ bơm, khi hạ nhờ van tiết lưu Tải trọng chậm dần cho đến khi dừng hẳn trong quãng đường giảm chấn là 50 mm Áp suất cài đặt cho van an toàn là 140 bar Hãy xác định áp suất giảm chấn trung bình khi nâng và hạ xilanh

+ Khi nâng:

Động năng của tải: K = 0,5.M.v2 = 0,5.2000.32 = 9000Nm

Lực trung bình gây ra do động năng là:

Phương trình cân bằng lực:

Gọi Fgc là lực giảm chấn, ta có Fgc + P = F + Fđ  Fgc = 171,806 + 180 – 19,6 = 332,206 kN

Moment xoan thực của Motor:

Một vật thể có khối lượng 1 kg Trọng lượng nó là bao nhiêu nếu

a/ Xét trên trái đất chịu gia tốc trọng trường là 9,81 m/s2 ?b/ Xét trên hành tinh nhỏ hơn là ‘Pneumo’ với gia tốc trọng trường 6m/s2 ?

+ Trong quá khứ, lực tác động là thuật ngữ được hiểu là sự hút một vật có khối lượng, điều này thật sự chưa rõ ràng Nó làm phát sinh ra các thuật ngữ kilogram

đất, theo chuẩn quốc tế về trọng lực thì kilogram lực được xác định là 1 kg =

9,80665 N

+ Thuật ngữ lực g cũng có lúc dùng, nó là cách nói tóm gọn của lực hấp dẫn Gia tốc trọng trường chuẩn được gọi là gia tốc 1g Vậy gia tốc 2g là 2 x 9,80665 m/s2

Khi phóng tàu vũ trụ các phi hành gia chịu lực g gấp 3 lần trọng lực tiêu chuẩn do

đó trọng lượng cơ thể họ tăng gấp 3 lần

- Bài 1.2:

Khối lượng một vật là 1 kg treo trên cân lò xo trong buồng thang máy Gia tốc lớn nhất của thang máy chuyển động nhanh dần và chậm dần là 3 m/s2 Nếu cân lò xo chỉnh ở đơn vị kg thì giá trị đọc trên cân khi đạt gia tốc cực đại trong trường hợp:

a/ Tăng dần ?b/ Giảm dần ?

Bài giải

a/ Trường hợp gia tốc tăng dần (Hình 1)Khi buồng thang máy đi nhanh dần, cân lò xo tăng tốc đi lên nhanh dần đạt lớn nhất 3 m/s2 Khối lượng vật nặng treo trên cân sẽ chịu lực kéo xuống với gia tốc 3 m/s2 thêm phụ vào gia tốc trọng trường

Tổng cộng gia tốc là 9,81 + 3 m/s2 Trọng lượng sẽ là

Cân lò xo kg lúc này đọc được là

b/ Trường hợp gia tốc giảm dần (Hình 2)Gia tốc tác động = (9,81 – 3) m/s2 Lúc này chỉ số cân đọc được là

Một xylanh khí nén với đường kính trong 100 mm dùng để kẹp một vật với một lực cố định 3000 N (Hình 1.3) Xác định áp suất khí nén cần thiết.

+ Lấy áp suất khí quyển là 1 bar tuyệt đối, vậy

+ Áp suất trong hệ thống = 3,82 bar dư

= 3,82 bar + 1 bar tuyệt đối

= 4,82 bar tuyệt đối

+ Trừ khi áp suất được đề cập là áp suất tuyệt đối, còn thông thường thì nó là áp suất dư.

- Bài 1.4:

Một máy nén 500 m3 khí tự nhiên mỗi giờ với áp suất 7 bar dư và nhiệt độ là 40oC Không khí khí quyển được máy nén hút vào có độ ẩm tương đối là 80% và nhiệt độ 20oC Xác định lượng nước tách khỏi từ máy nén khí mỗi giờ

Bài giải

+ Ở 20oC và 0 bar (dư), 100 m3 không khí bão hòa chứa 1,73 kg nước Với 80%

độ ẩm, nước chưa trong đó là 1,384 kg tương ứng 100 m3 f.a.d Khí ở đầu ra máy nén sẽ bão hòa Nước chưa trong 100 m3 f.a.d với 7 bar dư và 40oC nội suy ra là

(0,728+0,567)/2=0,647 kg+ Vậy nước chứa trong không khí đi vào máy nén mỗi giờ là

5 x 1,384 kg+ Nước chứa trong khí đi ra khỏi máy nén mỗi giờ là

5 x 0,647 kg+ Vậy lượng nước bị tách khỏi từ máy nén mỗi giờ là

Và 1N m/s = 1 watt; vì vậyCông = 13.58 kW+ Giá trị của chỉ số đa biến có thể rất đa dạng (phụ thuộc vào điều kiện nén) giữa một gái trị nhỏ nhất là 1 và lớn nhất 1.4 khi chỉ số có giá trinh là 1 thì quá trình nén là đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi)

PV = constant+ Khi chỉ số là 1.4 thì quá trình nén có tên gọi là đẳng entropi, nghĩa là không đổi nặng lượng nhiệt của chất khí trong quá trình nén Một giải thích đầy đủ về các loạiquá trình nén và nâng cao hơn nữa có thể được tìm thấy trong bất cứ các sách về nhiệt động lực học cơ bản giản đồ PV cho quá trình đẳng nhiệt thể hiện ở hình 1.10