(TIỂU LUẬN) báo cáo THÍ NGHIỆM hệ THỐNG THỦY lực môn học thí nghiệm kỹ thuật hàng không 2 (TR3051) bài 1 KHẢO sát đặc TÍNH của bơm THỦY lực

Biều đồ đặc tính của bơm giữa áp suất và lưu lượng... Giới thiệu bài thí nghiệm Bài thí nghiệm này cho phép ta khảo sát các tính chất của bơm thủy lực cụ thể ở bài thí nghiệm này là bơm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG THỦY LỰC

Môn học: Thí nghiệm kỹ thuật hàng không 2 (TR3051)

BÀI 1: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA BƠM THỦY LỰC

LỚP L02 NHÓM 03 HK 212

NGÀY NỘP: 25/01/2022 Giảng viên hướ ng dẫn: Đặng Trung Duẩn Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên Điểm số

Nguyễn Trung Quân 1914840

Phạm Cao Nguyên 1914394

Lê Huỳnh Hoàng Giang 1913185

Trần Công Phong 1914638

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2022

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU BÀI THÍ NGHIỆM 1

1 G IỚI THIỆU CHUNG VỀ BƠM BÁNH RĂNG 1

2 T HIẾT BỊ TRONG BÀI THÍ NGHIỆM 2

3 M ỤC TIÊU BÀI THÍ NGHIỆM 3

II TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 3

III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 3

IV TÍNH TOÁN SỐ LIỆU 5

V NHẬN XÉT 8

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Cấu tạo của bơm bánh răng Hình 2 Mô hình dàn thí nghiệm hệ thống thủy lực Hình 3 Sơ đồ thí nghiệm Hình 4 Biều đồ đặc tính của bơm giữa áp suất và lưu lượng Hình 5 Biểu đồ đặc tính của bơm bánh răng DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Thời gian và áp suất đo được ở từng mức van 4

Bảng 2: Lưu lượng của từng mức van 6

Bảng 3: Sai số của lưu lượng 8

THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG THỦY LỰC

Bài 1: Khảo sát đặc tính của bơm thuỷ lực

I Giới thiệu bài thí nghiệm

Bài thí nghiệm này cho phép ta khảo sát các tính chất của bơm thủy lực cụ thể ở bài thí nghiệm này là bơm bánh răng tiếp xúc ngoài

1 Giới thiệu chung về bơm bánh răng

Bơm bánh răng hay còn có tên gọi khác là bơm nhông Là một dòng bơm chuyên dùng trong những ứng dụng bơm môi chất có tính nhớt, đặc sệt cao…mà các dòng bơm khác không đáp ứng được, hoặc là hiệu suất hoạt động kém, nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

Bơm bánh răng có một số đặc điểm nổi bật mà chúng ta dễ dàng nhận thấy như là:

Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

Vận hành êm ái, ít gây tiếng động

Khả năng làm việc với độ chính xác cao, kích thước nhỏ

gọn Số vòng quay và công suất trên một đơn vị trọng lượng

lớn Có khả năng chịu quá tải trong một thời gian ngắn

Nguyên lí hoạt động của bơm bánh răng:

Bơm banh răng đươc lam viêc theo nguyên lý dẫn va nen chât long trong môt thê tich kin co dung tich thay đôi

Banh răng chu đông nôi vơi truc cua bơm quay, keo banh răng bi đông chay theo Chât long trong cac ranh răng sẽ đươc dịch chuyên từ khoang hut đên khoang đẩy vong theo buồng bơm Khoang hut đươc ngăn cach kin vơi khoang đẩy Vì thể tích chứa lưu chất trong vùng đẩ̉y giảm khi các cặp bánh răng vào khớp, nên lưu chất bị ép

và dồn vào ống đẩ̉y với áp suất cao, quá trình đẩ̉y của bơm diễn ra

Đồng thời với quá trình đẩ̉y, xảy ra quá trình hút như sau: Khi cặp bánh răng ra khớp, thể tích chứa lưu chất tăng, áp suất chứa lưu chất giảm xuống thấp hơn áp suất trên mặt thoáng làm cho chất lỏng chảy liên tục qua ống hút vào bơm Quá trình hút và 1

đẩ̉y lưu chất trong bơm xảy ra đồng thời và liên tục.

Hình 1 Cấu tạo của bơm bánh răng.

2 Thiết bị trong bài thí nghiệm

Các thiết bị được sử dụng trong bài thí nghiệm gồm:

1 công tắc nguồn

1 van an toàn

1 đồng hồ đo áp

suất 1 van tiết lưu

1 bơm bánh răng

1 bình tích dầu

Bể chứa dầu

Các thiết bị được kết nối với nhau như sơ đồ dưới đây:

Hình 2 Mô hình dàn thí nghiệm hệ thống thủy lực.

3 Mục tiêu bài thí nghiệm

Khảo sát đặc tính của bơm dầu trên hai yếu tố về lưu lượng và áp suất Lưu lượng được xác định thông qua thời gian lượng dầu nhất định tích trong bình Áp suất được xác định bằng đồ hồ đo áp suất

II Trình tự thí nghiệm

Bước 1: Nối các thiết bị với nhau thông qua

đường ống như sơ đồ

Bước 2: Bật công tắc cầu dao ở chế độ I

Bước 3: Điều chỉnh van tiết lưu, van an toàn ở

mức cố định là 5 Mpa

Bước 4: Bấm nút khởi động máy bơm, tiến

hành bấm đồng hồ đo thời gian trong khoảng

mực dầu trong bình đo thể tích từ̀ 0.5 lít đến 2

lít Đọc đồng hồ đo áp suất Ghi lại kết quả

thu được

Bước 5: Tắt bơm, mở khóa để xả dầu

Bước 6: Lặp lại thí nghiệm với các vị trí van

tiết lưu khác nhau (VL từ̀ 1 đến 11)

Hình 3 Sơ đồ thí nghiệm.

3

III Tiến hành thí nghiệm

Sau 40 lần đo ta được bảng số liệu thời gian dầu chảy trong bình tích dầu và áp suất của bơm ứng với mỗi vị trí van tiết lưu:

Bảng 1: Thời gian và áp suất đo được ở từng mức van

Quan sát bài thí nghiệm:

Khi van tiết lưu đóng (ở vị trí 0) dầu không chảy qua van tiết lưu xuống bình tích dầu được, mà sẽ̃ thoát ra van an toàn về bể chứa

Khi tăng mức của van tiết lưu lên, dầu sẽ̃ đi qua nhánh chính chảy xuống bình tích rồi về bể chứa Ở mức 1 và 2 thì một phần dầu do áp suất vẫ̃n còn lớn nên chảy thêm qua van an toàn về bể Càng tăng mức của van tiết lưu thì tốc độ dầu chảy về bình tích càng nhanh Đồng thời ta thấy kim chỉ mức áp suất ở đồ hồ đo giảm xuống khi ta tăng mức của van tiết lưu

Khi bình tích dầu đầy, không thể chứa thêm, thì dầu sẽ̃ theo van an toàn chảy về

bể chứa

IV Tính toán số liệu

Từ̀ bảng đo, ta tính được lưu lượng (lít/s) của 40 lần đo ở 11 vị trí van tiết lưu khác nhau (làm tròn 4 chữ số thập phân):

(1) Trong đó: V = 2 – 0.5 = 1.5 (lít) thể tích

T (s) thời gian

5

Bảng 2: Lưu lượng của từng mức van

Ta tính lưu lượng trung bình (làm tròn 5 chữ số thập phân):

(2) Trong đó: Qi (lít/s) lưu lượng của các lần đo

N = 40 số lần đo Công thức tính phương sai:

(3) (lít/s) lưu lượng của các lần đo

N = 40 số lần đo

Q(lít/s) lưu lượng trung bình

σ 2(lít/s) phương sai Công thức tính độ lệch chuẩ̉n:

(4) Trong đó: σ 2(lít/s) phương sai

s(lít/s) độ lệch chuẩ̉n

Ta chọn độ tin cậy 95%, ta ước lượng sai số lưu lượng bằng công thức

(5) Trong đó: Q(lít/s) lưu lượng trung bình

s(lít/s) độ lệch chuẩ̉n

N=40số lần đo

7 Trong đó: Qi

Ta lập được bảng xử lý́ số liệu cho lưu lượng và áp suất:

Bảng 3: Sai số của lưu lượng

VL Trung Phương sai Độ lệch Sai số (độ tin cậy

(MPa)

0.00000065

0.00000071

0.00000056

0.00000057

0.00000092

0.00000075

0.00000027

0.00000029

0.00000005

0.00000002

0.00000000

Cuối cùng, vẽ̃ đồ thị sự phụ thuộc của áp suất và lưu lượng của hệ thống thủy lực

V. Hình 4 Biều đồ đặc tính của bơm giữa áp suất và lưu lượng.

Nhận xét

Đồ thị lý́ thuyết sự phụ thuộc của áp suất và lưu lượng của hệ thống thủy lực:

9

Hình 5 Biểu đồ đặc tính của bơm bánh răng

Từ̀ hình 3, ta nhìn thấy được áp suất đo được tại đồng hồ đo áp giảm dần lần lượt tại vị trí 1 đến 11, đồng thời lưu lượng của bơm tiết lưu lại tăng lên Tại các vị trí từ̀ 6 đến 11, lưu lượng thay đổi không nhiều nhưng áp suất lại giảm đáng kể

Khi so sánh với biểu đồ đặc tính của bơm giữa thực nghiệm và lý́ thuyết thì đều thấy lưu lượng có xu hướng giảm dần theo áp suất Điều đó chứng tỏ, van tiết lưu tác động lớn đến áp suất dòng lưu chất trong hệ thống, giúp ta có thể dễ dàng điều chỉnh

áp suất hệ mà không làm thay đổi nhiều đến lưu lượng, hay cụ thể là công suất của bơm dầu

Đường đặc tính có xu hướng giảm (cong xuống) còn do sự thất thoát, rò rỉ dầu qua các thiết bị trong hệ thống