intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Chương 8: Tính toán truyền động khí nén

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:19

Thêm vào BST
Báo xấu
133
lượt xem 9
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Chương 8: Tính toán truyền động khí nén" cung cấp cho người học các kiến thức: Tính toán truyền động khí nén trong chuyển động dừng, tính toán truyền động khí nén trong chuyển động không dừng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 8: Tính toán truyền động khí nén

  1. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 1. Tính toán truyền động khí nén trong chuyển động dừng Khảo sát một hệ thống truyền động khí nén trong chuyển động dừng như sau : Xét trường hợp chuyển động đoạn nhiệt. Theo (7- 46) ta có biểu thức tính lưu p 1 p 0 p 1 D lượng từ bình chứa ra có kể đến tổn thất cục bộ (đột 1 l thu): 2k 2 k 1 ) G c g p o o ( y1 k y1 k (8-32) k 1 trong đó: c - hệ số lưu lượng của đoạn vào ống: p1 y1 po 12/24/15 1
  2. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Lưu lượng khi trong ống dẫn theo công thức (8 - 30) có thể viết dưới dạng: 2k 2 k 1 ) (8-33) G c g p o o ( y1 k y1 k k 1 trong đó: k 1 p1 k 1 2 k 1 k 1 2 k 1 (1 1 ) (1 1 1 ) p 01 k 1 01 k 1 k 1 k1 1 k 1 1 2 k 1 v1 q1 ( ) (1 ) 1 2 k 1 1 a Công thức tính áp suất trong ống dẫn: 1 p 2 1 k 1 2 q1 ( ) . (1 k 1 ) p 01 k 1 k 1 12/24/15 2
  3. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Thay các giá trị p , 01 01 và q vào biểu thức (8.33): 1 2 2k G . g p1 1 1 k 1 k 1 2 (8-34) 1 1 k 1 Từ các công thức (8.33) và (8.34), khử p và 1 1. 2 2 p1 p1 To p1 1 1 . . po 2 p o T1 po 2 k 1 2 o 1 1 k 1 sau khi biến đổi : k k 1 y1 2 (8-35) 4 1 1 2 2 k 1 c . . 1 k 1 (1 k 1 2 1 )2 k 1 12/24/15 3
  4. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Từ đó khi -c = 1 ta được biểu thức của dòng khí đẳng entrôpi (7.49): k k 1 2 k1 y1 (1 ) k 1 Đối với dòng chảy đoạn nhiệt: k 1 2 (1 ) p k 1 (8-36) p1 k 1 2 (1 1 ) k 1 khi thay p bằng p ta có biểu thức 0 1 k k 1 k 1 2 p1 p 1 (1 ) p k 1 2 . x (8-37) p0 p o p1 k 1 2 4 k 1 2 (1 1 ) 1 1 . 1 k 1 2 k 1 (1 k 1 2 2 c 1 ) k 1 12/24/15 4
  5. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Khi dòng khí chuyển động đoạn nhiệt trong ống (8.27) l k 1 1 1 1 ( 2 2 2 ln ). (8-38) D 2k 1 Từ hai phương trình (8.37) và (8.38) khi biết áp suất trong hai bình, hệ số tổn thất cục bộ ζ và tổn v thất dọc đường l/D ta có thể xác định được hệ số vận tốc , và sau đó là lưu lượng trong hệ 1 thống theo công thức (8.34) chẳng hạn. Hệ số lưu lượng c tính theo công thức: 1 k 1 1 y2 c . (8-39) 2k c 1ln y trong đó: ζc hệ số tổn thất của hệ thống. 12/24/15 5
  6. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Các giá trị của hệ số lưu lượng c biểu diễn trên hình 8.8 12/24/15 6
  7. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN 2. Tính toán truyền động khí nén trong chuyển động không dừng. Chuyển động không dừng của chất khí xảy ra trong quá trình khí điền đầy phần dưới xylanh, trong thời gian khởi động cũng như khi hãm cơ cấu chấp hành trong hệ thống khí nén. Trong các quá trình đó quán tính của những cơ cấu chuyển động và quán tính của dòng khí có thể ảnh hưởng đến sự làm việc của truyền động khí nén. 12/24/15 7
  8. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Dựa vào kết quả thực nghiệm của dòng dừng, ta có thể cho rằng trong chuyển động không dừng, tính nén được của chất khí có ảnh hưởng đến các hệ số tổn thất chỉ khi nào vận tốc dòng khí gần bằng vận tốc âm. Với M < 0,75 0,80 ảnh hưởng quán tính của chất khí đến hệ số và có thể đánh giá trên cơ sở những kết quả nghiên cứu thực nghiệm của chất lỏng. 12/24/15 8
  9. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Ta nghiên cứu ảnh hưởng của quán tính chất khí đến các thông số truyền động khí nén, khi cho gần đúng = const. Khi đó pt Bécnuli có dạng: 2 dp dv v dx gdh T 0 (8-40) 2 t Tích phân dọc theo dòng chảy ta được 2 p1 v 21 p2 v22 v dx ghT 2 2 1 t (8-41) p1 v 21 p2 v22 Hay: ghqt ghT (8-42) 2 2 Nếu tiết diện dọc theo dòng chảy không đổi thì: v dv 12/24/15 t dt 9
  10. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN cột áp quán tính: 2 1 v l dv (8-43) h qt dx . g 1 t g dt trong đó: v1 và v2 - vận tốc trung bình của dòng khí tại mặt cắt 1-1 và 2-2: p1 và p2 - áp suất tại hai mặt cắt. l v2 hT . công đơn vị của lực ma sát. D 2g l : chiều dài của ống dẫn từ 1-1 đến 1-2 12/24/15 10
  11. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Khảo sát sơ đồ trên hình 8.11. p1 p2 D D p0 l2 l3 T D l1 Phương trình 8.41 cho trường hợp này sẽ có dạng: 2 2 2 p o p1 v n l1 l 2 v 1 v1 dv1 (8-44) 1 . 1 (l1 l 2 ) 2 D 2 2 dt và 2 2 2 2 (8-45) p2 v n v 2 pa l3 v 2 v2 dv 2 2 . 2 l3 2 2 D 2 2 dt 12/24/15 11
  12. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Pt vi phân chuyển động của píttông khi coi chuyển động của nó xảy ra trong mặt phẳng nằm ngang. dv n m p1 n p2 F dt (8-46) Đối với chuyển động rối các pt (8-44), (8-45), (8-46) có thể đưa về một phương trình: 2 dv n vn F L n (p o p a ) c dt m 2 m (8-47) trong đó: L 1 (l1 l2 l3 ) . n l1 l 2 l3 D2 c ( 1 2 ).( n ) ( n );   D m 4 12/24/15 12
  13. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Biến đổi (8.47) về dạng dễ tích phân. Khi chuyển động dừng và tiết diện ống không đổi n F v 2 no (p o pa ) a (8-48) m m 2 Ký hiệu: F H n (p o pa ) m m từ pt (8.47) khử hệ số ζc, ta có: 2 dv n vn L H (1 2 ) (8-49) dt v no Tích phân phương trình (8-49) với t=0, vn = 0), ta có Lv no v no v n 1 e 1 t ln hay vn v no (8-50) 2H v no v n e t 1 12/24/15 13
  14. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Dựa vào biểu thức (8.50) ta tìm quy luật thay đổi gia tốc của píttông. Muốn vậy ta thay giá trị vn vào 2 (8.49): t dv n H c 1 1 t dt L e 1 Trong chảy tầng: 64 Re PT (8.44), (8.45), (8.46) có thể viết dưới dạng 2 dv n n vn vn F (8-51) L (p o p a ) c Kc dt m 2 2 m hay dv n vn 2 vn L H c Kc dt 2 2 12/24/15 14
  15. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Giải phương trình (8.51) đối với dt ta được: L a b vn t ln C a c a b vn trong đó: Kc 2 2H Kc a b 2 c c 2 c Nếu t = 0, vận tốc vn = 0 : L a b C ln a c a b L (a b v n )(a b) (8-52) t ln a c (a b v n )(a b) 12/24/15 15
  16. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Trong chuyển động dừng: dv 2 v 2 no v no 0 H c Kc dt 2 2 Kc Kc 2H v no a b 2 c 2 c c Sau phép biến đổi ta được: L v no v n t t ln e 1 a c v no v n vn v no t e (8-53) trong đó: L a b a c a b 12/24/15 16
  17. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN Ta tìm được gia tốc của píttông bằng cách thay giá trị vn vào (8.51): t 2 t 2 dv n H v c no e 1 K c v no e 1 l t t dt L 2H 2H e e chiều dài dẫn xuất: L 1 (l1 l 2 l3 ) n n 1 l n n m m 2 Hay l n L 1 (8-53) m 2 Đại lượng: n l (8-53) m 12/24/15 17
  18. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN - Đại lượng δ đặc trưng cho tỷ số giữa khối lượng khí dẫn xuất và khối lượng dẫn xuất của cơ cấu chấp hành truyền động. Đối với chất lỏng khối lượng dẫn xuất của nó không những cùng bậc mà còn lớn hơn rất nhiều khối lượng dẫn xuất của cơ cấu chấp hành. - Trong những điều kiện tương tự đối với truyền động khí nén rất nhỏ: với = 1,2 6kg/m2; = 0,0115 0,0572, nghĩa là có thể bỏ qua khối lượng dẫn xuất của chất khí so với khối lượng dẫn xuất của cơ cấu chấp hành trong nhiều trường hợp. 12/24/15 18
  19. §8.5. TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN - Nhưng nếu khối lượng của cơ cấu chấp hành nhỏ, chiều dài ống lớn và tỷ số n và lớn, thì ảnh hưởng quán tính của chất khí đến chế độ làm việc của hệ thống truyền động có thể cùng bậc với ảnh hưởng quán tính của cơ cấu chấp hành. Trong trường hợp này không những cần phải kể đến khối lượng dẫn xuất của cơ cấu chấp hành mà cả khối lượng dẫn xuất của chất khí, còn khối lượng dẫn xuất chung của truyền động có thể xác định theo biểu thức: mn = (1 + )m 12/24/15 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
7=>1