KHÁI QUÁT Về TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC.

CHƯƠNG MỞ ĐẦU. Thủy lực là ngành khoa học về truyền lực và truyền chuyển động trong môI trường chất lỏng giới hạn.Đây chỉ là một phạm vi hẹp trong thuỷ lực , bởi vì thuỷ lực bao quát mọi nghiên cứu và ứng dụng chuyển động của chất lỏng từ hệ thống tưới tiêu đến các hệ thống thuỷ lực trong công nghiệp. Thuỷ lực đã được con người ứng dụng từ thời Hy Lạp cổ đại. Tên gọi hydraulics xuất phát từ tiếng Hy Lạp (hydrau có nghĩa là nước). Trước công nguyên nhà khoa học archimedes đã phát minh ra thiết bị dùng để bơm nước.Guồng nước archimedes gồm ống và vít xoắn quay để tảI nước , ngày nay vẫn được sử dụng trong hệ thôngs thoát nước ở Châu âu. Gàn với thừi kì của archimedes ,các chiến binh của thành Alexandra cũng chế tạ ra tua bin để khai thác nguồn năng lượng của chất lỏng chuyển động . Tuy nhiên , bánh xe nước hình thức của tua bin sơ khai có lã đã có từ 5000 năm trước ở Trung Hoa và Ai Cập. Vào thời kì phục hưng Leonảdo Da Vince đã có những sáng chế qun trọng về các máy móc hoạt động dựa trên dòng chảy , mặc dầu ông chưa có kháI niệm về áp suất .Hơn 1 năm sau, Evange Lýta Toricelli đã quan sát nguyên lí của khí áp kế thủy ngân và liên hệ với trọng lượng khí quyển. Dựa vào những khám phá của Toricelli, nhà khoa học người Pháp Blaise Pascal đã tìm ra nguyên lý đòn bẩy thuỷ lực, ngày nay được gọi là định luật Pascal. Từ định luật này ngành khoa học thuỷ lực đã phát triển trong vàI trăm năm..ứng dụng công nghiệp đầu tiên của thuỷ lực vào năm 1975,khi Toseph Bramah phát mimh ra máy ép thủy lực đầu tiên ,sử dụng nước làm môI chất thuỷ lực và áp dụng định luật Pascal để đạt được lực cơ học lớn.,được khuếch đạI nhiều lần. Ngày nay có hàng triệu các máy móc hoạt động bằng áp lực và với những thiết bị trước đây thuỷ lực được cia làm 2 loạI : Thuỷ lực động học và thủy lực tĩnh học..Thuỷ lực động học có thể gọi là khoa học của chấy lỏng chuyển động , thuỷ tĩnh học là khoa học dưới tác dụng của áp suất .Bánh xe nước hay tua bin (Hình 1) là thiết bị thuỷ động .Năng lượng được truyền đI nhừ tác động va đập của chất lỏng chuyển động vào các cách quạt làm quay bánh xe. Nói cách khác chúng ta sử dụng động năng kay năng lượng chuyển động của chất lỏng để chuyển đổi thành năng lượng cơ học.Trong thiết bị thuỷ tĩnh năng lượng được truyền đI bằng cách tác dụng lực lên chất lỏng giới hạn (Hình 2) .Chất lỏng phảI dịch chuyển và lưu động để tạo ra sự chuyển động ,nhưng sự chuyển động chỉ là thứ yếu với lực ở đầu ra. Sự chuyển đổi năng lượng được thực hiện do thể tích chất lỏng chịu tác động của áp suất . Hầu hết các máy móc thuỷ lực sử dụng ngày nay đều hoạt đọng bằng thuỷ tĩnh, tức là thông qua áp suất.Sụ nghiên cứu chúng về kỹ thuật chuyên môn quan tâm về thuỷ tĩnh học và thuỷ lực học về áp suất. I.Máy thuỷ lực. Máy thủ lực là các máy làm việc bằng trao đổi năng lượng với chất lỏng theo các nguyên lý thuỷ lực học nói riêng và cơ học chất lỏng nói chung. Như ta đã biết trong bất kỳ một dòng chất lỏng chuyển động nào cũng tiềm tàng một năng lượng nhất định. Tác dụng của máy thủy lực là trao đổi , nhận hay truyền năng lượng với dòng chảy chuyển động qua nó để kéo cáo máy làm việc hoặc vận chuyển chất lỏng.Ta có thể phân loại máy thuỷ lực như sau. Theo tính chất trao đổi năng lượng với chất lỏng máy thủy lực được chia thành 2 loại: Động cơ thủy lực:Là loại máy thuỷ lực tiếp thu năng lượng của dòng chất lỏng để kép các máy làm việc khác như (tua bin nước , xi lanh lực.....) Bơm: là loại máy thuỷ lực truyền cơ năng cho chất lỏng để tạo nên áp suất hoặc vận chuyển chất lỏng. Trong kỹ thuật có những máy làm việc thuận nghịch : vừa là động cơ vừa là bơm Theo nguyên lý tác dụng của máy thuỷ lực với dòng chất lỏng trong quá trình làm việc , người ta chia máy thuỷ lực thành nhiều loại khác nhau nhưng chủ yếu có 2 loại: Máy thuỷ lực cánh dẫn: Loại này việc trao đổi năng lượng giữa máy với chất lỏng được thực hiện bằng năng lượng thuỷ động của dòng chất lỏng chuyển động qua máy. Bộ phận chủ yếu của máy là bánh răng hoặc các bánh công tác, trên đó có gắn nhiều cánh dẫn để dẫn dòng. Năng lượng của dòng chất lỏng trao đổi với máy gồm 2 phần : động năng và áp năng .Hai thành phần này do năng lượng thuỷ động của dòng chả qua máy tạo nên , chúng có liên quan mật thiết với nhau. Máy cánh dẫn có tính năng kỹ thuật cao, phạm vi sử dụng rộng rãi. Máy thuỷ lực thể tích : Thực hiện sự trao đổi năng lượng với chất lỏng theo nguyên lý nén chất lỏng trong một thể tích kín dưới áp suất thuỷ tĩnh. Như vậy năng lượng trao đổi chủ yếu là áp năng còn động năng thường nhỏ có thể bỏ qua . Loại này có áp suất làm việc cao kích thước nhỏ gọn , được dùng nhiều trong các hệ thống truyền động. Ngoài ra còn có nhiều lọai máy thuỷ lực khác, làm việc theo những nguyên lý khác nhau như bơm phun tia , bơm nước.

Phần I

Khái quát về truyền động thuỷ lực.

Chơng - mở đầu.

Thủy lực là ngành khoa học về truyền lực và truyền chuyển động trong môI tr-ờng chất lỏng giới hạn.Đây chỉ là một phạm vi hẹp trong thuỷ lực , bởi vì thuỷ lực bao quát mọi nghiên cứu và ứng dụng chuyển động của chất lỏng từ hệ thống tới tiêu

đến các hệ thống thuỷ lực trong công nghiệp Thuỷ lực đã đợc con ngời ứng dụng từ thời Hy Lạp cổ đại Tên gọi hydrau-lics xuất phát từ tiếng Hy Lạp (hydrau có nghĩa

là nớc)

Trớc công nguyên nhà khoa học archimedes đã phát minh ra thiết bị dùng để bơm nớc.Guồng nớc archimedes gồm ống và vít xoắn quay để tảI nớc , ngày nay vẫn

đợc sử dụng trong hệ thôngs thoát nớc ở Châu âu Gàn với thừi kì của archimedes ,các chiến binh của thành Alexandra cũng chế tạ ra tua bin để khai thác nguồn năng lợng của chất lỏng chuyển động Tuy nhiên , bánh xe nớc hình thức của tua bin sơ khai có lã đã có từ 5000 năm trớc ở Trung Hoa và Ai Cập

Vào thời kì phục hng Leonảdo Da Vince đã có những sáng chế qun trọng về các máy móc hoạt động dựa trên dòng chảy , mặc dầu ông cha có kháI niệm về áp suất Hơn 1 năm sau, Evange Lýta Toricelli đã quan sát nguyên lí của khí áp kế thủy ngân và liên hệ với trọng lợng khí quyển Dựa vào những khám phá của Toricelli, nhà khoa học ngời Pháp Blaise Pascal đã tìm ra nguyên lý đòn bẩy thuỷ lực, ngày nay đợc gọi là định luật Pascal Từ định luật này ngành khoa học thuỷ lực đã phát triển trong vàI trăm năm ứng dụng công nghiệp đầu tiên của thuỷ lực vào năm 1975,khi Toseph Bramah phát mimh ra máy ép thủy lực đầu tiên ,sử dụng nớc làm môI chất thuỷ lực và áp dụng định luật Pascal để đạt đợc lực cơ học lớn.,đợc khuếch

đạI nhiều lần

Ngày nay có hàng triệu các máy móc hoạt động bằng áp lực và với những thiết

bị trớc đây thuỷ lực đợc cia làm 2 loạI :

Thuỷ lực động học và thủy lực tĩnh học Thuỷ lực động học có thể gọi là khoa học của chấy lỏng chuyển động , thuỷ tĩnh học là khoa học dới tác dụng của áp suất Bánh xe nớc hay tua bin (Hình 1) là thiết bị thuỷ động Năng lợng đợc truyền

đI nhừ tác động va đập của chất lỏng chuyển động vào các cách quạt làm quay bánh xe Nói cách khác chúng ta sử dụng động năng kay năng lợng chuyển động của chất lỏng để chuyển đổi thành năng lợng cơ học.Trong thiết bị thuỷ tĩnh năng l-ợng đợc truyền đI bằng cách tác dụng lực lên chất lỏng giới hạn (Hình 2) Chất lỏng phảI dịch chuyển và lu động để tạo ra sự chuyển động ,nhng sự chuyển động chỉ là thứ yếu với lực ở đầu ra Sự chuyển đổi năng lợng đợc thực hiện do thể tích chất lỏng chịu tác động của áp suất

Hầu hết các máy móc thuỷ lực sử dụng ngày nay đều hoạt đọng bằng thuỷ tĩnh, tức là thông qua áp suất.Sụ nghiên cứu chúng về kỹ thuật chuyên môn quan tâm về thuỷ tĩnh học và thuỷ lực học về áp suất

I.Máy thuỷ lực.

Máy thủ lực là các máy làm việc bằng trao đổi năng lợng với chất lỏng theo các nguyên lý thuỷ lực học nói riêng và cơ học chất lỏng nói chung Nh ta đã biết trong bất kỳ một dòng chất lỏng chuyển động nào cũng tiềm tàng một năng lợng nhất

định Tác dụng của máy thủy lực là trao đổi , nhận hay truyền năng lợng với dòng chảy chuyển động qua nó để kéo cáo máy làm việc hoặc vận chuyển chất lỏng.Ta có thể phân loại máy thuỷ lực nh sau

Theo tính chất trao đổi năng lợng với chất lỏng máy thủy lực đợc chia thành 2 loại:

- Động cơ thủy lực:Là loại máy thuỷ lực tiếp thu năng lợng của dòng chất lỏng

để kép các máy làm việc khác nh (tua bin nớc , xi lanh lực )

- Bơm: là loại máy thuỷ lực truyền cơ năng cho chất lỏng để tạo nên áp suất hoặc vận chuyển chất lỏng

Trong kỹ thuật có những máy làm việc thuận nghịch : vừa là động cơ vừa là bơm Theo nguyên lý tác dụng của máy thuỷ lực với dòng chất lỏng trong quá trình làm việc , ngời ta chia máy thuỷ lực thành nhiều loại khác nhau nhng chủ yếu có 2 loại:

-Máy thuỷ lực cánh dẫn: Loại này việc trao đổi năng lợng giữa máy với chất lỏng đợc thực hiện bằng năng lợng thuỷ động của dòng chất lỏng chuyển động qua máy Bộ phận chủ yếu của máy là bánh răng hoặc các bánh công tác, trên đó có gắn nhiều cánh dẫn để dẫn dòng Năng lợng của dòng chất lỏng trao đổi với máy gồm 2 phần : động năng và áp năng Hai thành phần này do năng lợng thuỷ động của dòng chả qua máy tạo nên , chúng có liên quan mật thiết với nhau Máy cánh dẫn có tính năng kỹ thuật cao, phạm vi sử dụng rộng rãi

-Máy thuỷ lực thể tích : Thực hiện sự trao đổi năng lợng với chất lỏng theo nguyên lý nén chất lỏng trong một thể tích kín dới áp suất thuỷ tĩnh Nh vậy năng l-ợng trao đổi chủ yếu là áp năng còn động năng thờng nhỏ có thể bỏ qua Loại này

có áp suất làm việc cao kích thớc nhỏ gọn , đợc dùng nhiều trong các hệ thống truyền động

Ngoài ra còn có nhiều lọai máy thuỷ lực khác, làm việc theo những nguyên lý khác nhau nh bơm phun tia , bơm nớc

II.Truyền động thuỷ lực

1) Khái niệm và phân loại.

Để hình dung tổng quát sự phân loại các máy thuỷ lực ta có thể lập sơ đồ phân loại các máy thuỷ lực nh hình vẽ 3:

Hình 3: Sơ đồ phân loại các máy thuỷ lực.

Truyền động thuỷ lực là phơng pháp truyền chuyển động cho các máy công tác nhờ vào hệ thống tổ hợp các máy thuỷ lực hay còn gọi là hệ thống truyền động thuỷ lực

Truyền động thủy lực ngày càng đợc phát triển và ứng dụng rộng rãi trong hầu fết các ngành kỹ thuật, nó đợc dùng phổ biến trong cả sản xuất cũng nh sinh hoạt Trong kỹ thuật hiện đại , truyền động thuỷ lực ngày càng ứng dụng nhiều vào các máy móc tinh vi , có thể chia làm 2 loạI :

*Truyền động thuỷ động: Là tổ hợp các máy cánh dẫn (bơm , tua bin) Việc

truyền cơ năng giữa các bộ phận máy chủ yếu đợc thực hiện bằng động năng của dòng chất Truyền

động thuỷ động có 2 loạI: Khớp nối và biến tốc thuỷ lực, thờng đợc dùng trong các ngành động lực,giao thông vận tải và thuỷ lợi

*Truyền động thuỷ tĩnh: Là tổ hợp các máy thể tích và các cơ cấu đIều

khiển Việc truyền cơ năng đơc thực hiện chủ yếu bằng áp năng của dòng chất lỏng Loại này thờng

đ-ợc dùng trong các ngành chế tạo máy

Nếu xét về chức năng làm việc của các hệ thống truyền động thuỷ lực thì hiện nay có 2 loại hệ thống truyền động thuỷ lực đang đợc sử dụng là :

*Hệ thống truyền động thuỷ lực dùng tren các cơ cấu phụ nh: Hệ thống phanh, trợ lực tay lái, nâng hạ ben, hệ thống điều khiển hộp số thuỷ cơ, hệ thống

điều khiển máycắt kim loại, hệ thống dẫn động xích, quay bệ ,nâng cần , quay gàu

*Hệ thống truyền động thuỷ lực thay cho truyền lực cơ khí nh: Dùng bơm,

động cơ và hệ thống đIều khiển để thay thế cho hộp số , các đăng , cầu sau ,truyền lực cuối cùng

2) Các thành phần cơ bản của hệ thống thuỷ lực.

a) Bơm:

Bơm là thiết bị có nhiệm vụ tạo ra áp suất để đa dầu thuỷ lực vào hệ thống Lu l-ợng đI vào hệ thống thay đổi theo tốc độ truyền động cho bơm , nhng với tốc độ truyền động bơm không thay đổi cũng có thể thay đổi lu lợng bằng các kiểu đIều khiển khác

b) Bộ phận tác động :

Bộ phận ác động là bộ phận ngõ ra của hệ thống, chuyển năng lợng áp năng thành cơ năng

Ví dụ: Piston trong kích thuỷ lực là bộ phận tác động tuyến tính tạo ra lực tác

động theo đờng thẳng Động cơ là bộ phận tác động quay tạo ra mô men quay c) Hệ thống van

Các loại van đợc sử dụng phổ biến trong hệ thống thuỷ lực là:

+Van định hớng

+Van điều khiển áp suất

+Van điều khiển lu lợng

d) Đờng ống:

Các đờng ống nối giữa các bộ phận để dẫn lu chất trong hệ thống Các đờng ống thờng đợc phân loại theo chức năng của chúng gồm:

+Đờng ống làm việc: đờn ống nạp, đờng ống áp lực, đờng ống hồi tiếp

+Đờng ống không làm việc :đờng ống xả, đờng ống tín hiệu

3) Ưu nhợc đIểm của truyền động thuỷ lực

So với những phơng pháp truyền động khác ,truyền động thuỷ lực có những

-u đIểm sa-u :

ở nhiều vị trí nên rất linh hoạt trong việc định vị

Tuy nhiên hệ thống truyền động thuỷ lực cũng có những nhợc đIúm nh:

tr-ờng , phụ thuộc vào độ chính xác của các thiết bị thuỷ lực

của dầu, chống ô nhiễm môI trờng

Với đề tàI này “Thiết kế máy uốn tay láI xe đạp “ với yêu cầu sử dụng “Hệ thống truyền động dầu ép” Vì vậy trong đồ án nàychỉ trình bày về các cơ cấu chính của hệ thống truyền động bằng dầu ép

Chơng II: Cơ cấu biến đổi năng lợng

Cơ cấu biến đổi năng lợng trong hệ thống truyền động dầu ép là những bộ phận dùng để thay đổi năng lợng từ dạng này sang dạng khác , nhằm thực hiện 1 công có ích Tuỳ thuộc vào dạng năng lợng cần biến đổi , cơ cáu biến đổi năng lợng có thể là bơm dầu , động cơ dầu , xi lanh truyền lực

Về mặt kết cấu bơm dầu và động cơ dầu giống nhau và có thể thay thế chức năng của nhau Sự khác biệt chủ yếu giữa chúng là sự chenh lệch về kích thớc khi chúng có cùng 1 yêu cầu nh nhau.Cơ cấu biến đổi năng lợng có rất nhiều kiểu khác nhau , nhng nguyên tắc làm việc của chúng thì không khác nhau, do đó chúng ta sẽ lần lợt xét đến 1 số kết cấu chính của các cơ cấu biến đổi năng lợng trong hệ thống truyền động dầu ép

A-Bơm dầu.

Bơm dầu là một loại cơ cấu biến đổi năng lợng , dùng để biến cơ năng thành

động năng và áp năng của dầu.Trong hệ thống dầu ép chỉ dùng loại bơm thể tích, tức

là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lợng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc: Khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hút dầu Khi thể tích của buồng giảm thì bơm đẩy dầu, thực hiện chu kỳ nén Nếu trên đờng dầu bị đẩy ra ta đặt một vật cản, dầu bị chặn sẽ tạo nên một áp suất nhất định phụ thuộc vào độ lớn của sức cản và kết cấu của bơm.Tuỳ thuộc vào lợng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kì làm việc ta có thể phân biệt đợc 2 loại bơm thể tích:

*Bơm có lu lợng cố định gọi tắt là bơm cố định

*Bơm có lu lợng có thể điều chỉnh đợc gọi tắt là bơm điều chỉ

Bơm cố định dùng rất rộng rãi trong ngành chế tạo máy vì kết cấu của nó đơn giản hơn bơm điêù chỉnh nên dễ chế tạo, sửa chữa do đó nó cũng rẻ hơn.Ngoài ra bơm cố định cũng có thể bảo đảm đợc mô men và công suất truyền cố định Tuy nhiên bơm điều chỉnh ngày càng đợc sử dụng nhiều vì với sự phát triển của công nghệ chế tạo máy, việc đảm bảo các yêu cầu về chế tạo bơm điều chỉnh không thành vấn đề lớn, mặt khác công suất truyền động của máy tăng, đòi hỏi những cơ cấu ít bị tổn thất năng lợng nhất Bơm điều chỉnh chỉ đa vào hệ thống dầu ép lợng dầu cần thiết để truyền chuyển động không có lợng dầu thừa , nên hạn chế đợc nguồn tản nhiệt

Xét về mặt kết cấu , ta có thể chia bơm thể tích thành các loại sau:

*Bơm bánh răng

*Bơm cánh gạt.

*Bơm Piston

Ta lần lợt xét một số loại trong các kiểu trên

I-Bơm bánh răng

Bơm bánh răng là loại bơm dùng rộng rãi nhất, vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo Phạm vi sử dụng của bơm bánh răng chủ yếu ở những hệ thống có áp suất nhỏ trên các máy khoan, doa, tổ hợp, bào, tiện, phay Trong những năm gần đây, hệ thống dầu ép có áp suất cao đợc sử dụng rộng rãi, nó đòi hỏi những loại bơm có áp suất cao Để tận dụng tính đơn giản của bơm bánh răng ngời ta đã tìm ra nhiều cách giải quyết về kết cấu nhằm nâng cao áp suất và hiệu quả của loại bơm này Hiện nay hiệu suất của bơm bánh răng có thể đạt đợc từ 80 - 95 % với trớc đây 35-50% và áp suất có thể đạt từ 160-200 bar so với 10-16 bar trớc đây Do đó phạm vỉ dụng của bơm bánh răng hiện nay có thể từ 16-200 bar

Bơm bánh răng có thể là loại bánh răng ăn khớp ngoài hay ăn khớp trong ,có thể là răng thẳng hay răng nghiêng hoặc răng chữ V Loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài đợc dùng rộng rãi hơn vì chế tạo đơn giản hơn, nhngg bơm bánh răng ăn khớp trong thì có kích thớc gọn nhẹ hơn Dới đây ta xét một số kiểu kết cấu của bơm bánh răng

a)Bơm bánh răng ăn khớp ngoài ( Hình I-1)

Hình (I-1) là sơ đồ kết cấu của bơm bánh răng ăn khớp ngoài.Các buồng làm việc của bơm dợc tạo nên bằng thành thân bơm và các biên dạng của răng thể tích của buồng hút và buồng nén đợc thay đổi do các răng ra khớp và vào khớp vơí nhau

do đó quá trình hút và nén chất lỏng đợc thực hiện.Thân bơm có 2 lỗ đối nhau bởi vì : nếu bánh răng quay theo chiều mũi tên nh trên hình vẽ thì lỗ A hút dầu vào và lỗ B

đẩy dầu ra Lỗ hút dầu vào đợc đặt ở phía ra khớp của răng Dầu ở đây sẽ choán lấy các rãnh răng và các rãnh răng đa dần sang buồng nén đặt ở phía các răng vào khớp Khi các răng vào khớp , 1/10 thể tích dầu còn đọng lại ở chân răng bị nén lại,

áp suất ở đây tăng đột ngột tạo thành một lực hớng kính tác dụng va đập vào bánh răngvà ổ trục Nhợc điểm khác của bơm bánh răng là sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng vào và ra tạo nên một tải trọng không tơng xứng làm chóng mòn bánh răng, thành thân bơm cũng nh các ổ trục Lu lợng dầu bị thay đổi theo thời gian tạo thành

độ nhấp nhô của lu lợng dầu và độ nhấp nhô này phụ thuộc vào số răng , mô đun và

hệ số ăn khớp của bánh răng

b)Bơm bánh răng ăn khớp trong (Hình I-2)

Nguyên tắc làm việc:Bánh răng (1) quay làm bánh răng ăn khớp trong (2) quay trong thân bơm (3) Buồng vào A ngăn cách với buồng ra B bằng vành chắn (4) hình lỡi liềm Khi các răng ra khớp chất lỏng ở buồng A choán toàn bộ thể tích các rãnh răng (5) của bánh răng ăn khớp ngoài và bánh răng ăn khớp trong bánh răng tiếp tục quay, tải dầu đi ngang qua vành chắn (4) và đa vào buồng B đẩy ra ngoài

Ưu điểm: Có kích thớc bé hơn và tổn thất thể tích nhỏ hơn bơm bánh răng ăn khớp ngoài khi có cùng lu lợng và dung sai chế tạo, nhng tạo loại bơm này phức tạp hơn

c)Bơm trục vít(HìnhI-3)

Bơm trục ví là sự biến dạng của bơm bánh răng Nếu bánh răng nghiêng có số răng nhỏ ,bề dày và góc nghiêng của răng lớn thì bánh răng sẽ thành trục vít Bơm trục vít thờng có 2 trục vít ăn khớp với nhau(có khi dùng 3 hay 5 trục vít) và thờng

đợc chế tạo thành 3 cỡ:

-Loại áp suất thấp: P=10-15 bar

-Loại áp suất trung bình: P=30-60 bar

-Loại áp suất cao:P=60-200 bar

(I-3) là sơ đồ nguyên ký của bơm có 2 trục vít ăn khớp với nhau và bề mặt tì sát vào thành bơm Các chu kỳ hút và đẩy dầu căn bản giống nh bơm bánh răng , ở chỗ ren

ra khớp tạo nên một khoảng chân không dầu tràn vào đó và đến chỗ ren vào khớp thì dầu sẽ bị đẩy ra

Sự khác biệt giữa chúng là ở bơm trục vít dầu đợc chuyển từ buồng hút A sang buồng nén B theo chiều trục và không có hiện tợng chèn ở chân ren

Nhợc điểm: Là chế tạo trục vít khá phức tạp đòi hỏi những máy cắt đặc biệt, kích thớc lớn , hiệu suất thể tích thấp Nhng u điểm căn bản của nó là chạy êm, độ nhấp nhô lu lợng thấp và có thể thực hiện đợc áp suất cao

d) Bơm bánh răng điều chỉnh (Hình I-4)

Sơ đồ cấu tạo bơm bánh răng điều chỉnh đợc nh hình vẽ (I-4)

Lu lợng của bơm đợc thay đổi với sự thay đổi chiều rộng a là chiều rộng ăn khớp nhau của hai bánh răng (1) và (2) Chiều rộng (a) đợc thay đổi nhờ bánh răng (3) di

động thanh răng mang bánh răng (2)theo chiều trục Hiệu suất của loại bơm này rất thấp , chủ yếu dùng ở hệ thống có áp suất thấp

e) Lu lợng của bơm bánh răng

Khi tính lu lợng dầu ta co thể tích dầu đợc đẩy ra khỏi rãnh răng bằng với thể tích của răng tức là không tính đến khe hở chân răng và lấy 2 bánh răng có kích

th-ớc nh nhau (Hình I-5)

Nếu ta đặt: m- mô đun của bánh răng [cm]

d-đờng kính bánh răng[cm]

b-chiều rộng vành răng[cm]

n- số vòng quay trong vòng 1 phút [v/p]

thì lợng dầu do 2 bánh răng chuyển đi khi nó quay 1 vòng là:

n b z

m

103

2

2 ì ì ì ì ì

[l/p]

Hiệu suất của bơm bánh răng phụ thuộc vào lu lọng và áp suất, thờng thì

II- Bơm cánh gạt.

Là loạI bơm đợc dùng rộng rãi sau bơm bánh răng và chủ yếu dùng ở hệ thống

có áp suất thấp và trung bình So với bơm bánh răng, bơm cánh gạt đảm bảo một lu lợng đầy hơn, hiệu suất thể tích cao hơn do đó nó rất thích hợp trong hệ thống dầu

ép của máy công cụ nh thực hiện lợng chạy dao ở máy tổ hợp, máy doa ,máy tiện, máy phay, thực hiệ chuyển động của bàn máyvà các cơ cấu khác của máy mài, của các băng chuyền , của cơ cấu kẹp chặt , cấp phôi trên máy tự động và đờng dây tự

động Kết cấu của bơm cánh gạt có nhiều loại khác nhau nhng có thể chia làm 2 loại chính :

-Bơm cánh gạt tác dụng đơn , gọi tắt là bơm cánh gạt đơn

-Bơm cánh gạt tác dụng kép, gọi tắt là bơm cánh gạt kép

-Ngoài ra trên 1 số máy còn sử dụng bơm cánh gạt có nhiều lần tác dụng

1) Bơm cánh gạt đơn.

Là loại bơm mà khi trục quay một vòng nó thực hiện một chu kì làm việc bao gồm một lần hút và một lần nén

Bơm cánh gạt đơn đợc chế tạo với lu lợng cố định hay lu lợng điều chỉnh đợc Dựa trên nguyên tắc dẫn dầu của bơm ta có thể phân biệt đợc loại bơm cánh gạt đơn dẫn dẫn từ ngoài và bơm cánh gạt đơn dẫn dẫn từ trong

1.1)Bơm cánh gạt đơn dẫn dẫn từ ngoài

Đây là loại bơm có lu lợng điều chỉnh đợc hay dùng rộng rãi là kiểu bơm Enor(Tây Đức) và Racine (Mỹ)

Hình (I-6) là sơ đồ kết cấu của bơm Enor Nguyên lý làm việ của nó nh sau: Rotor (1) đợc đặt trong stator (2) với độ lệch tâm e Trên thân rotor có các rãnh để các cánh gạt (3) có thể di động theo hớng kính Để giảm bớt lực tiếp xúc giữa đầu cánh gạt và thành stator do tác dụng của lực li tâm ngời ta cho cánh gạt chuyển

động cỡng bức trong rãnh (4) có tâm là O và làm trên mặt bên Khi rotor quay các con lăn (5) lắp ở 2 bên cánh gạt (3) của rotor di động trong rãnh (4) các thể tích đ ợc tạo nên giữa 2 cánh gạt và các bề mặt stator luôn thay đổi Nếu rotor quay theo chiều mũi tên nh hình vẽ thì thể tích buồng A sẽ lớn dần , thực hiện quá trình hút Trong lúc đó thể tích buồng B nhỏ dần thực hiện quá trình nén

chắn giữa 2 cánh gạt kế tiếp nhau tức là:

α≥β ; β =

z

Π

ì 2

z: số lợng cánh gạt

Lu lợng của bơm có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi độ lệch tâm e (xê dịch

tích các buồng giữa các cánh gạt sẽ cố định khi rotor quay và khi đó lu lợng của

nén của bơm sẽ ngợc lại

Tính Q của bơm cánh gạt là xác định thể tích giữa các cánh gạt bằng cách lấy tích số của bề mặt đẩy đầu của cánh gạt và vận tốc vòng của nó

cánh gạt , n số vòng quay trong 1 phút của rotor thì ta có vận tốc cánh gạt là:

V=2 π n ρ

dQ= 2 π n ρ Bdρ

Và lu lợng của bơm:

D B n e B

n d

B

Q

e D

e D

ì

ì

ì

ì

ì

=

−

ì

ì

ì

=

ì

ì

ì

ì

+

−

π π

ρ ρ

2

(

) 2 (

2 2

2

2 1

Vì cánh gạt chuyển động cỡng bức trong rãnh (4) (Hình I-6) với hai con lăn có

đờng kính d và chiều cao b nên khi cánh gạt quay qua cung a’b’ con lăn đẩy thêm

dq = 2 b d dv

) (

2

2 maxã minã

ã

ã

minã

v v

d b v

v

dv d

b q

ax m

−

ì

ì

ì

=

ì

ì

ì

Vậy lu lợng toàn phần của bơm là:

Nếu các kích thớc có đơn vị là (cm) thì:

Loại bơm này có nhợc điểm là tải trọng không cân bằng dễ sinh rung động nên chỉ thích hợp cho hệ thống có áp suất thấp và trung bình Số cánh gạt thờng dùng là 3-11cánh