Bơm quạt máy nén - P12

"Bơm, quạt, máy nén" là một trong những môn học chuyên ngành quan trọng của sinh viên ngành "công nghệ nhiệt - điện lạnh".Cuốn sách này được biên soạn nhằm đáp ứng yêu cầu của sinh viên trường đạ

truyền động thuỷ lực thể tích



1 Khái niệm :Khái Khái niệm :niệm Khái niệm ::

Để truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến cơ cấu chấp hành , ngoài cách dùng các loại truyền động điện , cơ khí , điện – khí nén ngời ta còn dùng truyền động thuỷ lực Có hai loại truyền động thuỷ lực là truyền động thuỷ động và truyền động thể tích

Khác với truyền động thuỷ động , truyền động thể tích dựa vào tính không nén của dòng chất lỏng để truyền áp năng , do đó có thể truyền đợc xa mà ít tổn thất năng lợng

Truyền động thể tích có 3 phần :

1, Bơm

2, Động cơ thuỷ lực

3, Phần biến đổi và điều chỉnh ( thiết bị điều khiển , đờng ống , các thiết bị phụ ) Trong đó 1, và 2, là cơ cấu biến đổi năng lợng

Dựa vào dạng chuyển động của động cơ thuỷ lực ( bộ phận chấp hành ) , ta có thể

có truyền động thuỷ lực thể tích có chuyển động tịnh tiến , chuyển động quay hoặc chuyển động tuỳ động , đó là những chuyển động trong các máy công cụ , hệ thống lái máy bay , hệ thống phanh hay nâng ben ô tô , hệ thống tự động

Ưu Khái niệm :điểm Khái niệm ::

Nh

Khái niệm : Khái niệm :ợc Khái niệm :điểm Khái niệm :: Khái niệm : Khái niệm :

chính xác cao nên giá thành đắt

s

đờng ống dài

Nguyên Khái niệm :lý Khái niệm :hoạt Khái niệm :động Khái niệm :- Khái niệm :Các Khái niệm :thông Khái niệm :số Khái niệm :làm Khái niệm :việc Khái niệm :cơ Khái niệm :bản Khái niệm :của Khái niệm :truyền Khái niệm :động Khái niệm :thuỷ Khái niệm :lực Khái niệm :thể tích Khái niệm ::

Xét sơ đồ đơn giản :

Chất lỏng từ B vào động cơ với áp suất p

Khi bỏ qua tổn thất trên đờng ống dẫn thì lực do chất lỏng tác dụng lên piston là :

F = pS

Nh vậy mặc dù áp suất chất lỏng do B tạo nên nhng trong thực tế lại phụ thuộc chủ yếu vào phụ tải , do đó phải chọn B sao cho đảm bảo áp suất làm việc lớn nhất và công suất cần thiết :

M

max can P

max can max

K

M S

F

tăng áp suất làm việc

L

Bỏ qua rò rỉ thì Q B QdC



P

dc

S

Q

v 

Nếu cơ cấu chấp hành có chuyển động quay :

q

dC

K

Q





Công suất:





 Fv M N

 N pS SQ pQ

P

 Vậy N có thể tính theo yêu cầu của tải trọng ( F,v ) hoặc thông số làm việc của bơm , động cơ ( pQ )



2 Khái niệm : Khái niệm :Chất Khái niệm :lỏng Khái niệm :làm Khái niệm :việc Khái niệm ::

I Khái niệm : Khái niệm :Nhắc Khái niệm :lại Khái niệm :các Khái niệm :tính Khái niệm :chất Khái niệm :cơ Khái niệm :bản Khái niệm :của Khái niệm :chất Khái niệm :lỏng Khái niệm ::

Phải xét đến yêu cầu của chất lỏng làm việc vì chất lỏng làm việc thờng là dầu khoáng , làm việc trong phạm vi dao động áp suất lớn

Các thông số cơ bản :

v

v p

1

P











P

1 E





10 ) 9 , 1 4 , 1 (

cm

kg

Khi tính phải kể đến tính chịu nén của thành ống :

0

0

d E

1 E

1







Độ nhớt của chất lỏng :

E

0631 , 0 E 0731 ,





50 t

50

















) p 003 , 0 1 (

P  



p : bar

Sự hoà tan khí trong chất lỏng :

Tại nhiệt độ và áp suất thông thờng , lợng khí hoà tan trong dầu khoáng là )%

11

8

Khi áp suất p tăng lên thì sự hoà tan càng tăng

Khi áp suất p giảm , lợng không khí thừa tách ra khỏi chất lỏng dới dạng bong bóng nhỏ tạo thành hỗn hợp dầu và không khí , hỗn hợp này khi hút vào bơm sẽ gây xâm thực làm giảm lu lợng và hiệu suất của bơm

II Khái niệm : Khái niệm :Các Khái niệm :yêu Khái niệm :cầu Khái niệm :đối Khái niệm :với Khái niệm :chất Khái niệm :lỏng Khái niệm :làm Khái niệm :việc Khái niệm :và Khái niệm :chọn Khái niệm :chất Khái niệm :lỏng Khái niệm ::

giữa hai bề mặt trợt

Chất lỏng thờng đợc sử dụng là dầu khoáng vì nó có u điểm là bôi trơn tốt , chống

rỉ tốt , có tính bền hoá học cao

Nhợc điểm của dầu khoáng là :

bị

Khi áp suất làm việc cao , ta chọn dầu có độ nhớt lớn



3 Khái niệm : Khái niệm :Các Khái niệm :sơ Khái niệm :đồ Khái niệm :truyền Khái niệm :động Khái niệm :thuỷ Khái niệm :lực Khái niệm :thể Khái niệm :tích Khái niệm ::

I Khái niệm : Khái niệm :Sơ Khái niệm :đồ Khái niệm :hở Khái niệm ::

1 Truyền động thuỷ lực thể tích có chuyển động tịnh tiến :

Hệ thống bao gồm :

phối 5

Nguyên lý làm việc :

phân phối 5 rồi vào khoang trên của xilanh lực 6 , làm piston bị đẩy xuống dới

khi đó chất lỏng có áp suất cao từ xilanh của bơm sẽ vào khoang dới của xi lanh lực đẩy piston đi lên

Vận tốc cơ cấu chấp hành :

B B

Q 

D D

Q 

D D B B

D B

F v F v

Q Q







B

B D

D D

F

Q F

Q

v  

Nếu không có tổn thất cột áp thì áp suất do bơm tạo ra bằng áp suất trong buồng làm việc của xilanh lực :

B

B

F

P

p 

taitrong D

P  

Trờng hợp bơm piston và xilanh lực, bỏ qua tổn thất:

B B

N 

Công suất của động cơ :

D D

D D D

Trờng hợp bơm rotovà xilanh lực, bỏ qua tổn thất:

Vận tốc cơ cấu chấp hành:

D

D D

B B D

F

Q F

n q

2

Ta dùng động cơ thuỷ lực kiểu roto hoặc piston roto

Van an toàn 3 có nhiệm vụ để hệ thống không bị quá tải, khi áp suất trên đ ờng ống ra của bơm vợt quá giá trị cho phép thì van 3 mở tháo bớt chất lỏng về bể

Trong trờng hợp dùng động cơ kiểu roto ta có:

Vận tốc quay của động cơ :

D

B B D

D D

q

q n q

Q

n  

D

D D

D D

n 2

N N

M









Mà















2

pq n

2

n pq M n

pq pQ

D

D D D D

D D D

Nhận xét:

Vận Khái niệm :tốc Khái niệm :cơ Khái niệm :cấu Khái niệm :chấp Khái niệm :hành: phụ thuộc vào lu lợng vào động cơ (do bơm cung cấp) và lu

lợng riêng của động cơ

Với Q = k.p là lu lợng rò rỉ, phụ thuộc vào áp suất làm việc

Nh vậy vận tốc động cơ (cơ cấu chấp hành) còn phụ thuộc váo áp suất làm việc, áp suất càng lớn thì lu lợng rò rỉ càng tăng và vận tốc cơ cấu chấp hành càng giảm

Lực Khái niệm :và Khái niệm :moment: Khái niệm :Lực và moment do động cơ tạo nên phụ Khái niệm :thuộc vào áp suất làm việc p

thì khi p=const, moment và lực sẽ không đổi

Có thể điều chỉnh lực và moment bằng cách thay đổi các thông số hình học hoặc thay đổi

áp suất chất lỏng làm việc nhờ những phần tử thuỷ lực đặt trong hệ thống

II Khái niệm :Sơ Khái niệm :đồ Khái niệm :kín

Chất lỏng ra khỏi động cơ không về lại thùng chứa mà đợc chuyển về ống hút của bơm Nguyên lý làm việc nh sau:

Chất lỏng từ bơm 1 qua cơ cấu phân phối 2 vào xilanh lực 4 Sau khi làm việc xong chất lỏng qua cơ cấu phân phối về lại khoang hút của bơm Trong hệ thống còn có bình bù 4 (hoặc bơm phụ 4) để bổ sung chất lỏng mất mát trong quá trình làm việc do rò rỉ

Nhiệm vụ của bơm phụ 4 bao gồm:

- Tăng áp suất làm việc lên rất cao nhờ nâng cao áp suất trong khoang hút của bơm 1,

do đó hệ thống kín có thể cung cấp công suất lớn

Nhợc điểm của hệ thống kín:

III Khái niệm :Sơ Khái niệm :đồ Khái niệm :vi Khái niệm :sai

Dùng với xilanh lực có cần 1 phía, lu lợng chất lỏng vào và ra động cơ thuỷ lực là khác nhau

Bơm 1 đẩy chất lỏng vào khoang phải của xi lanh lực 3 thông qua cơ cấu phân phối 2 Chất lỏng từ khoang trái đợc đẩy về ống hút của bơm 1 Khi piston đi qua trái, lu lợng chất lỏng đi ra lớn hơn lu lợng chất lỏng đi vào xilanh (do bơm cung cấp) Khi piston đi qua phải, lu lợng chất lỏng đi ra nhỏ hơn lu lợng chất lỏng đi vào xilanh Thùng chứa phụ

4 sẽ làm nhiệm vụ bổ sung chất lỏng hoặc tháo bớt chất lỏng ra khỏi ống hút

Khi thùng phụ bổ sung chất lỏng thì van 5 mở, van 6 đóng

Khi đa bớt chất lỏng về thùng phụ qua van 6 thì van 5 đóng

Kết luận: Sơ đồ vi sai bổ sung đợc lợng chất lỏng rò rỉ và điều hoà lu lợng của hệ thống

1 2

3

4 5

6