Bài giảng Kỹ thuật thủy khí - Chương 7: Bơm Piston cung cấp cho người học các kiến thức: Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại; lưu lượng; cột áp quán tính, áp suất của bơm; khắc phục hiện tượng không ổn định của CĐ chất lỏng; đường đặc tính của bơm. Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1BƠM PISTON
I Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại
II Lưu lượng
III Cột áp quán tính, áp suất của bơm
IV Khắc phục hiện tượng không ổn định của CĐ chất lỏng
V Đường đặc tính của bơm
Nội dung
Trang 2I Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại
1 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc
- Hai quá trình hút và đẩy thực hiện luân phiên tương ứng với 2 quá trình chuyển động trong một chu kỳ nhờ hai van hút và đẩy
- Hoạt động không cần mồi, phạm vi áp suất cao
2 Phân loại:
- Số lần tác dụng trong một chu kỳ: tác dụng đơn, kép, ba lần, … n lần
- Đặc điểm kết cấu của piston: Bơm đĩa, Bơm trụ…
Trang 3I Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại
2 Phân loại:
- Số lần tác dụng trong một chu kỳ: tác dụng đơn, kép, ba lần, … n lần
- Đặc điểm kết cấu của piston: Bơm đĩa, Bơm trụ…
- Theo áp suất: Thấp, Trung bình, Cao
- Theo lưu lượng: Thấp, Trung bình, Cao
Trang 4II Lưu lượng
2 Lưu lượng tức thời
a) Lưu lượng lý thuyết trung bình
60
qn
Q lt
q: thể tích buồng xylanh làm việc (m 3)
n: số vòng quay/phút
4
2
D FS
q
Bơm tác dụng đơn
S d D
S f F FS
4
)
Bơm tác dụng kép b) Lưu lượng thực tế trung bình
lt
Q Q
Q
1 Lưu lượng trung bình
Fu
Q tt Với v: vận tốc xylanh x R R cost u x Rsint
t FR
Q tt sin
Mức độ không đồng đều của lưu lượng
Q
Qmax
Bơm tác dụng đơn: ; tác dụng kép:
2
; tác dụng ba:
3
3 Điều chỉnh lưu lượng bơm
- Thay đổi số vòng quay; chỉnh khoá; mặt làm việc của piston; thay đổi tay quay; Dùng bình khí nén để điều hoà lưu lượng.
Trang 5III Cột áp quán tính, áp suất của bơm piston
1 Cột áp quán tính
+ Phương trình Bernoulli cho dòng không dừng trong xylanh
dl t
u g
1 g 2
u p
z g 2
u p
z
l
0
2 2 2
2
2 1 1
1
Với u Rsint => R cos t
t
u 2
g
L dl t
u g
0
Trang 62 Áp suất bơm trong quá trình hút
qth wh
2 1 x 1
x h
a
h
h g
2
u p
z
p
+ Phương trình Bernoulli cho dòng chảy giới hạn mặt cắt a-a và b-b
u x1 - vận tốc piston; p x1 - áp suất buồng hút
dt
du g
x L
h qth h xl
n
1 i
i i
xl
f
F
L ; f i tiết diện các đoạn ống; F tiết diện piston
+ Áp suất trong buồng hút:
g 2
u ) h h
z ( p
qth wh
h a
1
- Cột áp quán tính thay đổi trong quá trình hút và đẩy
h p
p x 1 bh
III Cột áp quán tính, áp suất của bơm piston
- Điều kiện tránh xâm thực
Trang 73 Áp suất bơm trong quá trình đẩy
III Cột áp quán tính, áp suất của bơm piston
qtd wd
2 c c
d
2 2 x 2
g 2
u p
z g 2
u
p
+ Phương trình Bernoulli cho dòng chảy giới hạn mặt cắt b-b và c-c
g 2
u ) h
h g
2
u z
( p
qtd wd
2 c d
c 2
Suy ra:
Với:
dt
du g
x s L
qtd
Trang 84 Số vòng quay tới hạn trong bơm Piston
- Tránh hiện tượng xâm thực => áp suất buồng bơm phải lớn hơn áp suất giới hạn xâm thực:
h p
p xylanh bh
- Biểu diễn vận tốc góc qua vòng quay
30
n
bh a
d
h
R L
895
bh a
d
d
R L
895
III Cột áp quán tính, áp suất của bơm piston
+ Số vòng quay tới hạn [ n ] min( n max, h , n max, d )
Trang 9IV Khắc phục HT không ổn định của chuyển động CL trong bơm
+ Do lưu lượng và áp suất trong bơm piston thay đổi dã gây ra:
- Tổn thất năng lượng thuỷ lực
- Xuất hiện các dao động, va đập thuỷ lực
- Chất lượng làm việc của hệ thống thuỷ lực không đảm bảo
+ Các biện phấp hạn chế:
1: Dùng bơm tác dụng 2 chiều 2: Dùng bơm ghép =>giảm hệ số khong đồng đều 3: Dùng bình không khí để điều hoà áp suất và lưu lượng
Trang 10V Đường đặc tính của bơm
Quan hệ áp suất và lưu lượng
Đường cơ bản
n 1 n
2
H
Q
Quan hệ Q, N, theo H
n=const
Q, N,
H
Q,
N
n=const
Q, N,
n
Q, N
Lưu lượng, công suất, hiệu suất theo vòng quay