Bài giảng Hệ thống khí nén thủy lực Chương 2: Nguyễn Thanh Điểu (Chi tiết)

Ủ Ự Ệ Ố Ọ MÔN H C: H TH NG KHÍ NÉN – TH Y L C

ƯƠ

NG II

Ư

Ấ

Ố CUNG C P, X LÝ & PHÂN PH I

Ồ

ƯỢ

NGU N NĂNG L

NG

Ho Chi Minh city, August 2016

1. Khí nén ủ ự 2. Th y l c

1. Máy nén khí

ắ 1.1. Nguyên t c ho t đ ng

ạ ộ ổ

ủ

ể

ồ

ộ

ượ

ứ

 Nguyên lý thay đ i th tích ể ự ế ự D a vào s bi n thiên th tích bu ng hút/nén c a MNK  Nguyên lý đ ng năng ồ Không khí trong bu ng ch a đ

ấ

ố ượ ạ

ờ ộ ự

c gia t c nh đ ng ờ c t o ra s nh

ẫ ủ năng c a cánh d n, áp su t khí nén đ ậ ố ệ chênh l ch v n t c ạ 1.2. Phân lo i máy nén khí

ấ ử ụ

ấ

P < 15 bar P > 15 bar

a) Theo áp su t s d ng ấ Máy nén khí áp su t th p: ấ Máy nén khí áp su t cao : ấ ấ Máy nén khí áp su t r t cao: P > 100bar

ạ ộ

ể ộ

b) Theo nguyên lý ho t đ ng Máy nén khí th tích Máy nén khí đ ng năng

1.3. Máy nén khí piston (Piston compressors)

ể

ổ

ạ ộ ệ

ư ượ

ổ ế

ấ

ớ

ượ c ế ng đ n

Máy nén piston ho t đ ng theo nguyên lý thay đ i th tích, nó đ dùng khá ph bi n hi n nay v i áp su t trên 6 bar và l u l 10m3/phút

ề

ụ MNK piston chi u tr c

MNK piston 1 c p ấ ể ạ ấ áp su t có th đ t 12bar

MNK piston 2 c p ấ ể ạ ấ áp su t có th đ t 20bar

ể MNK ki u màng

maøng

aùp suaát p

pít toâng

VIDEO

1.3. Máy nén khí piston (Piston compressors)

MNK piston 3 c pấ

ủ ng trung bình c a máy nén khí

ượ ư ượ L u l ể ki u piston đ c tính

3 [m3/phút].

η Qv = .V.n.10

ả i /1 vòng quay, [lít]

ụ

ệ ấ Trong đó: ể khí t V th tích ố n s vòng quay tr c máy nén, [v/ph] η hi u su t, [%]

1.4. Máy nén khí cánh g t ạ (Vane compressors)

ạ

ổ

ự

ạ

ư ượ

ạ

ượ

ể ạ ộ Máy nén khí cánh g t ho t đ ng theo nguyên lý thay đ i th tích. Khi roto quay l c ly tâm làm các cánh g t văng ra tì sát vào ồ thành stator t o thành các bu ng hút và nén không khí. L u l ng ủ c a máy nén khí đ

c tính:

(η (cid:0) D – Z.(cid:0) ) e b n; [m3/ph]

Qv = 2

Trong đó:

ạ

ấ

ố ố ệ ộ ệ ườ

ng kính stato [m]

ề ộ

ạ

(cid:0) chi u dày cánh g t [m] ề ạ Z s cánh g t n s vòng quay rôto [v/p] η η hi u su t ( = 0,7 0,8) e đ l ch tâm [m] D đ b chi u r ng cánh g t [m]

VIDEO

1.4. Máy nén khí cánh g t ạ (Vane compressors)

ể ạ

ạ

ấ

ộ ấ Máy nén khí cánh g t m t c p có th t o ra áp su t 50 psi, ấ ể ạ ớ v i máy 2 c p có th t o ra áp su t 150 psi.

ụ

ể

(Screw compressor)

1.5. Máy nén khí ki u tr c vít

ữ

ể

ả

ố

ổ

ẽ ị ạ ộ Khi ho t đ ng th tích kho ng tr ng gi a các răng s b ụ thay đ i khi tr c vít quay tròn.

ư ượ

ụ

ể

ượ

c tính:

VIDEO

VIDEO2

ng máy nén khí ki u tr c vít đ η

L u l Qv =

q n [m

3/ph]

ng /vòng [m ấ

3/vòng] ộ ố

ph thu c s vòng quay

n 4.500 5.000 6.000

η 0.80 0,82 0,86

ụ ụ

ố

ư ượ q l u l η ệ Hi u su t, n s vòng quay tr c chính [v/ph]

ệ

ụ Máy nén khí tr c vít công nghi p

ấ ớ

ể

ổ

ề ư ạ

ị ấ

ệ

ệ Vì có nhi u u đi m nh làm vi c êm, n đ nh, công su t l n... nên ổ ế ượ hi n nay lo i máy nén khí này đ c dùng r t ph bi n trong công nghi p. ệ

ủ

ằ

ụ MNK tr c vít làm mát b ng gió c a Fusheng

1.6. Máy nén khí cánh l

i ồ (Roots)

ể

ượ

ở

c phát minh b i Roots (1854) nên còn đ

ồ ượ i đ

ể

ạ

ố

ọ

ồ

ạ ượ

ờ ộ

ộ

ồ

ộ

c Máy nén khí ki u cánh l g i là máy nén khí ki u Roots. Máy g m 2 cánh qu t hình s 8, các cánh ề c quay đ ng b nh b truy n đ ng bên ngoài thân máy. qu t đ

ượ

ể

ồ

ượ

ng MNK ki u cánh l

i đ

ư L u l tính:

Qv = 2

q n ; [m

3/ph]

ấ

η hi u su t ( = 0,5 0,95)

ng vòng lý thuy t [m

3/vòng]

ế .d2– A)b; [m3/vòng]

Trong đó: η ệ ố n s vòng quay [v/ph] ư ượ q l u l q = (0,25.(cid:0) d [m], A [m2], b [m]

1.7. Máy nén khí ly tâm

ạ ộ

ộ

ệ

ấ ấ

ơ ồ ệ ố ầ

Máy nén khí ly tâm ho t đ ng theo nguyên lý đ ng năng, máy làm vi c êm và có công su t r t ớ l n. Hình bên là s đ h th ng MNK ly tâm không d u (Oil Free) 2 c pấ .

ờ

ấ

ặ ố

ượ ế

ế

ạ

ấ

ứ ặ

ứ ứ

ộ

ứ Không khí vào ch ng nén th nh t (2) đ c tăng t c nh cánh ộ ơ b m, khu ch tán sau đó qua b làm l nh th nh t (3), (4) ti p ụ t c vào ch ng nén th hai (6), ạ ồ r i qua b làm l nh th hai (7), ỏ ệ ố sau đó ra kh i h th ng (8).

1.8. Máy nén khí vòng n

c ướ (Liquid Ring Compressors)

ộ

ẽ ạ

ạ ộ ấ ỏ

ữ

ổ

ị

ể ấ ỏ ạ

ự

ệ

ộ

Khi ho t đ ng rotor quay s t o m t vòng ch t l ng bám quanh thành trong ỏ ơ v b m, vùng th tích gi a các cánh ẫ d n và vòng ch t l ng b thay đ i khi ạ ộ ơ b m ho t đ ng t o đ ng l c cho vi c hút và nén không khí.

ạ

ng khí nén t o ra t

ướ

ố ạ

ấ ượ t c giúp làm mát nên máy ho t

ạ ộ

ố ồ

ươ

ấ ạ

ng đ i n và áp su t t o ra không cao

ườ

ướ

ủ Ư ể u đi m c a lo i máy nén khí này là ch t l ầ ị ẫ ở b i không b l n d u bôi tr n, vòng n ả ệ ộ đ ng hi u qu . Tuy nhiên khi ho t đ ng t (th

i 8 bar)

ng d

ộ

ơ

2. Đ ng c khí nén

(Air motor)

ấ

ổ

ượ

ơ ọ ạ

ụ ế ộ

ể

ứ Ch c năng ộ Đ ng c khí nén là c c u ch p hành có nhi m v bi n đ i năng ượ l Ư ể u đi m ề

ượ

ố

ọ

ấ

c v i s vòng quay cao và đi u ch nh vô c p ́

ấ

ả

ng th p

̉ ̉ ̣

ệ ơ ấ ng c h c d ng chuy n đ ng quay. ng khí nén thành năng l ả Đi u chình đ n gi n mômen quay và s vòng quay, tr ng l nhỏ ạ ượ ớ ố ỉ ề Đ t đ ̀ ̃ ̀ ́ Co thê đao chiê u quay môt ca ch dê da ng ị ư ỏ ả ưỡ i, giá thành b o d Ít b h h ng khi quá t ́ Không s bi nguy c cha y nô ợ

ượ

ầ

ả

ầ

ớ

ộ

ượ

ơ ng cao (kho ng g n 10 l n so v i đ ng c

ề

ẫ

ng là khí nén nên khó truy n d n đi xa.

ố

ể c đi m Giá thành năng l đi n)ệ Ngu n năng l ượ ồ S vòng quay b thay đ i khi t ổ ị ệ ượ ồ ớ

ế

Phát sinh ti ng n l n do hi n t

ả ọ ổ i tr ng thay đ i ả ng x khí

̣ ̉

ệ ủ ộ

ố

ơ

2.1 Thông s làm vi c c a đ ng c khí nén

ụ ộ

ố

ủ S vòng quay c a tr c đ ng c

ơ (n)

Ký hi u ệ

, [

vg ph /

]

Q q

ụ ộ

ấ

Công su t trên tr c đ ng c

ơ (N)

ề

(

)

, [

]

Q P P 1 2 612

Quay 1 chi u, ề ỉ ề không đi u ch nh ượ ư ượ ng c l u l đ ề Quay 2 chi u, đi u ượ ư ỉ ch nh đ c l u ượ ng. l

ể

ủ ộ

ấ ấ

hi u su t th tích [%] hi u su t chung c a đ ng c [%] ơ

ấ ầ

ệ ệ ệ

ộ

Trong đó: ηv η P1 P2 hi u áp su t đ u vào/ra đ ng c [Pa]

ấ

ộ

ư ượ l u l

ơ ng dòng khí nén c p cho đ ng c

[L/ph]

ủ ộ

ư ượ l u l

ng vòng c a đ ng c [L/vòng]

ơ

ạ ộ 2.2 Các lo i đ ng c khí nén

(Gear motor)

 Đ ng c bánh răng ơ ơ

ườ

ộ ộ ấ ế

ệ

ng có công Đ ng c bánh răng th ấ ớ su t đ n 50 kW v i áp su t làm vi c ạ ế 6 bar và mômen quay đ t đ n 500 Nm

ơ ụ ủ

ấ

ử ố ầ

ố

 Đ ng c tr c vít ộ (Gear motor) ơ ụ ế ấ ươ ộ K t c u c a đ ng c tr c vít t ng ể ụ ư ự nh máy nén khí tr c vít. Đ tăng t ụ ụ ệ hi u su t s d ng, hai tr c vít ườ ng có s đ u m i khác nhau th

ơ

ạ ộ 2.2 Các lo i đ ng c khí nén

ộ

ạ (Rotate motor)

 Đ ng c cánh g t ơ ủ

ướ

ấ

ụ ạ

ử

ế

ả

D i tác d ng c a áp su t khí nén lên cánh các g t làm roto quay, đ n c a ượ x dòng khí nén đ

c th i ra ngoài

ộ

(Piston motor)

 Đ ng c piston ơ ấ

ỉ

ộ

ề

ự

ề

ộ

ượ i ta th ỷ

ụ ơ ấ ề ị

ậ

ẽ Áp su t khí nén s tác đ ng lên đ nh piston, l c truy n qua thanh truy n, làm ề ỷ cho tr c khu u quay và đ c truy n ườ ườ ế đ n c c u tác đ ng. Ng ng ể ụ ố b trí nhi u xylanh đ tr c khu u quay ả ượ ổ đ

c n đ nh và gi m va đ p

ế ị ử

3. Thi

t b x lý khí nén

ầ ơ ả ủ

ầ

3.1. Thành ph n và yêu c u c b n c a không khí nén

ấ

 Thành ph n:ầ ố Các nguyên t

chính c u thành: N

2 (78%), O2 (20,9%), CO2

ấ ẩ

ặ

ừ ầ

ộ ơ d u bôi tr n, các b

ề ơ

ườ

ụ Các ch t b n, b i, c n bã phát sinh t ố ặ ng ng…

truy n c khí ho c trên đ

ộ ượ

ơ ướ ừ ẩ

ộ ủ

M t l

ng h i n

c t

m đ c a không khí.

 Yêu c u c b n đ i v i khí nén: ầ ơ ả ố ớ

ấ ẩ

ữ

ấ

ạ

ế ế ơ ướ

ạ ỏ ẩ

ụ

ấ

ặ Lo i b ho c h n ch đ n m c th p nh t nh ng t p ch t b n, b i, b n và nh t là h i n

ứ c...

ươ

3.2. Các ph

ử ng pháp x lý khí nén

ấ ạ

ằ

ấ

a) S y khô b ng môi ch t l nh

Air out

Heat Exchanger

Refrigeranting unit

Air in

Refrigerant

Refrigeranting machine

Separator

ằ

ấ

ụ (Absorption)

b) S y khô b ng h p th

ơ ồ ệ ố

ấ ấ

ấ

ằ

ụ

S đ h th ng s y khô khí nén b ng ch t h p th

ấ

ụ Bình h p th (Adsorber)

ầ ủ

ệ

Kí hi u đ y đ

ệ

ọ

Kí hi u rút g n

ộ ọ

ầ ủ ộ ọ

Hình dáng ngoài b l c

Thành ph n c a b l c

ấ (Compressure air filter)

ẩ

ổ

ộ

(Compressure air regulator) ầ (Compressure air lubricator)

ộ ọ ầ Thành ph n b l c: ầ ử ọ l c áp su t 1. Ph n t ề 2. Van đi u áp 3. B tra d u

ứ ọ ặ ả ổ

ọ

ủ ộ ọ Ch c năng c a b l c: ấ ạ L c c n, t p ch t, tách m ấ ị Gi m / n đ nh áp su t ầ B sung d u bôi tr n (tùy ch n)

c) B l c ộ ọ (Air service unit)

ố ị

ố ng ng l p ráp c đ nh ố ỹ

ắ ườ ạ 4.1. M ng đ ậ a) Các thông s k thu t

ệ

ấ

Áp su t làm vi c

ư ượ

L u l

ộ ả

ấ

Đ gi m áp su t

ườ

ố

Đ ng kính ng

ườ

ề Chi u dài đ

ố ng ng

ậ ệ ườ

V t li u đ

ố ng ng

ạ ườ ố 4. M ng đ ẫ ng ng d n khí nén

ố

ườ

ậ ệ

ẻ

ằ

ị

ể

ắ

Đ ng ng làm b ng v t li u d o ch u áp Có th tháo l p nhanh

ạ ườ ố ộ 4.2. M ng đ ng ng di đ ng

ạ

ng ố Cách tháo ẫ ố d n lo i n i ẹ ầ ằ b ng đ u k p

ơ 5. B m d u ầ (Hydraulic pumps)

ệ ủ ơ ố ặ ầ ư ác thông s đ c tr ng c a b m d u

5.1. Khái ni m & c 5.1.1 Khái ni mệ

ầ ơ

ể ế ị ử ụ ộ ủ ộ

ẽ ơ ầ Oil

ặ ơ ộ ơ t b s d ng c năng B m d u nói chung là m t thi ể ế ướ ạ d i d ng chuy n đ ng quay đ bi n thành đ ng năng c a dòng d u.ầ Tùy vào m c đích s d ng ta s có b m d u ( pump) ho c b m th y l c ( ụ ử ụ ủ ự Hydaulic pump)

ủ ơ ố ặ ư ầ 5.1.2 Các thông s đ c tr ng c a b m d u

ư ơ ả ủ ơ ầ ồ

ệ

ầ Ký hi u b m d u

ư ượ

ủ ơ ấ ộ

ố ặ Các thông s đ c tr ng c b n c a b m d u g m: L u l ơ ng b m Áp su t (c t áp) c a b m Công su t c a b m ấ ủ ơ

ươ

ượ

a) L

ng l

ng

c aủ b m ơ d uầ

ư ượ  L u l ng trung bình c a b m ủ ơ Q

ấ ỏ ả ượ ộ ng ch t l ng th c t c trong m t

ượ ị ờ ượ Là l ơ đ n v th i gian, và đ ơ ự ế mà b m t i đi đ ổ c tính cách t ng quát:

η [lít/phút] Q = n. qv.

Trong đó:

ủ ơ

ố n s vòng quay c a b m [vòng/phút] ư ượ qv l u l η ệ ng 1 vòng quay c a b m [lít/vòng] ấ ủ ơ hi u su t c a b m [%]

ấ ủ ơ b) Công su t c a b m

ấ ủ ơ ượ Q c tính:

P Công su t chung c a b m đ N = P .Q , [kW]

ấ ể ề ầ ơ ộ Công su t đ truy n đ ng cho b m d u

10 , [kW]

N b

P.Q 6h

10 , [kW]

N dc

P.Q. 6

ủ ộ ề ầ ấ ơ ơ ộ Công su t truy n đ ng c a đ ng c cho b m d u:

ấ ủ ơ

Trong đó: P áp su t c a b m, [bar] ư ượ

η Q l u l ệ ơ ng b m, [lít/phút] ấ ủ ơ hi u su t c a b m, [%]

ạ ơ ầ 5.2. Các lo i b m d u

ơ

(Gear pump)

a) B m bánh răng

 Nguyên lý làm vi cệ ạ

Driven gear

In port

ự ỗ ộ ấ ở

ớ ạ ấ ặ ặ

Driven gear

ừ ầ ồ ị

Out port

Pressure

ờ ả

ớ

B m bánh răng ăn kh p ngoài

ượ ừ c t

ố ườ c c a b m, ng

ề ườ ơ ả ầ ẩ ố ướ ủ ơ ả ư ượ ng và gi m kích th i ấ ng dùng nh t là b m có 3 bánh

T i m i vòng quay nó t o ra m t vùng có áp su t khu v c các c p th p răng ra kh p Khi t ng c p ớ răng vào kh p, d u trong chân răng b nén đ ng th i ị b t kín ngăn dòng ch y vùng nén sang ng ị ế vùng hút , k t qu d u b ụ nén liên t c vào ng đ y Khi mu n tăng l u l ta dùng nhi u bánh răng, th răng

ơ a) B m bánh răng (Gear pump)

ự ớ ủ ặ ườ i ta chia ra:

(External gear pump) Internal gear pump)

ơ ơ ơ  Phân lo iạ ấ D a vào tính ch t ăn kh p c a c p bánh răng ng ớ B m bánh răng ăn kh p ngoài ớ B m bánh răng ăn kh p trong ( ể ế ơ B m trái kh (b m ki u Lobe)

Outlet

Crescen External gear

ơ Inlet

Internal gear ể B m 3 bánh răng ớ ăn kh p ngoài

ơ B m ki u Lobe

ơ ớ B m bánh răng ăn kh p trong

ơ (Gear pump) B m bánh răng

ụ ể ặ  Đ c đi m và ng d ng c a b m ứ ủ ơ bánh răng

ớ ố ể ả Do không có van hút & van x nên nó có th quay v i t c

ế ộ đ cao (đ n 2.500 v/ph)

ẻ ề ư ệ ả ơ B m bánh răng có c u t o đ n gi n, r ti n nh ng hi u

ơ ấ ư ượ ấ su t th p, l u l ấ ạ ố ị ng c đ nh

ơ ớ ấ ổ ng và áp su t n

ệ ạ ớ ư ượ B m bánh răng ăn kh p trong có l u l ơ ị đ nh, làm vi c êm h n lo i ăn kh p ngoài

ệ ủ ơ ấ ườ ả Áp su t làm vi c c a b m thông th ng kho ng 50 bar, và

ể ạ ế có th đ t đ n 200 bar

ư ượ ơ ườ ể ơ ầ B m bánh răng có l u l ỏ ng nh , th ng dùng đ b m d u

ơ ạ (Vane pump) b) B m cánh g t

Rotor  Nguyên lý làm vi cệ

Cánh g tạ

ạ ạ

ể ự

ủ

ồ

ớ ơ ạ ơ B m cánh g t đ n

ấ ấ

ơ B m cánh g t là lo i ơ ể b m th tích. Khi rotor ự quay, l c ly tâm làm các ượ ạ cánh g t di tr t trong rãnh ộ và chuy n đ ng t a theo ơ ể ặ m t trong c a thân b m đ ệ ủ ạ t o ra bu ng làm vi c c a ơ b m v i 2 vùng: vùng có áp su t th p (vùng hút) và ấ vùng có áp su t cao (vùng đ y) ẩ

ơ ạ (Vane pump) B m cánh g t

 Phân lo iạ ự ườ ể ạ i ta có th phân thành 2 lo i:

Outlet ơ ơ ụ ủ ấ D a vào c u trúc c a stato ng ạ ơ B m cánh g t đ n ạ B m cánh g t tác d ng kép

ủ ơ

ạ ạ ộ Nguyên lý ho t đ ng c a b m ụ cánh g t tác d ng kép

Inlet Stator

Rotor

ả ự ề ạ ỉ

ư ượ ỉ ề

ơ ơ ỉ D a vào kh năng đi u ch nh l u l ạ B m cánh g t không đi u ch nh đ ề ạ B m cánh g t đi u ch nh đ ủ ơ ng c a b m ta có 2 lo i: ượ ư ượ ng c l u l ng ượ ư ượ c l u l

ơ ạ (Vane pump) B m cánh g t

ụ ể ặ  Đ c đi m và ng d ng c a b m ứ ủ ơ cánh g tạ

ư ượ ạ ơ ề So v i b m bánh răng, b m cánh g t có l u l ng đ u

ớ ơ ệ ơ ấ ể

ệ ề

ơ h n, hi u su t th tích cao h n ả ấ ạ ư ượ ễ ề ớ ơ ơ ơ ẻ ng h n so v i b m bánh răng (b m

cánh g t đ n)

ụ

ạ ơ ơ ỉ C u t o đ n gi n, giá r , làm vi c êm và b n. ơ D đi u ch nh l u l ỉ ạ ơ ạ ể c đi m c a b m cánh g t tác d ng kép là không ng, còn b m cánh g t đ n thì

ấ

Nh ượ ề ạ ệ ơ ủ ượ ư ượ đi u ch nh đ c l u l ấ ề ỉ ph m vi đi u ch nh r t th p, ợ ấ ỉ ầ ư ượ ấ ớ Hi u su t th p, ch phù h p v i nhu c u l u l ng bé và

ấ ấ áp su t th p.

(Piston pump) ơ c) B m piston

ắ ổ

ể ể ượ

P2V2

P1V1

ệ ủ ơ  Nguyên lý làm vi cệ ạ ộ ơ B m piston ho t đ ng theo nguyên t c thay đ i th tích, ờ ự ế ấ ỏ ơ c hút vào và b m đi nh s bi n thiên th tích ch t l ng đ ế ị ồ bu ng làm vi c c a b m khi piston t nh ti n trong xi lanh.

ơ ạ ủ ộ Nguyên lý ho t c a đ ng b m piston

ớ ề ủ ể ạ ệ ấ

ạ ơ ạ ệ ố ề ư ấ ổ ế ấ Do nhi u u đi m so v i các lo i b m khác, b m piston ư hi n nay r t đa d ng v ch ng lo i cũng nh công su t, nó ủ ự dùng r t ph bi n trong các h th ng th y l c.

ơ

B m piston

(Piston pump)

ệ ạ i ta phân làm 2 lo i:

ườ ỳ ự ệ ỳ ơ : m t chu k (vòng quay) th c hi n

ơ ượ ẩ ộ

 Phân lo i:ạ theo chu k làm vi c ng B m piston tác đ ng đ n ộ ộ c m t quá trình hút và đ y. ộ ộ ự ệ ệ ỳ : m t chu k làm vi c th c hi n

B m piston kép

B m piston đ n

Qmax

Q Qmax

Qtb

đ B m piston tác đ ng kép ẩ ơ ượ c 2 quá trình hút và đ y đ

ơ (Piston pump) B m piston

ố

ụ Radial piston pump)  Phân lo i:ạ theo cách b trí piston ta có: ng tr c ( ướ ọ ụ Axial piston

ụ

ọ

ụ B m piston d c tr c tr c nghiêng

ướ

ụ

ẳ

ọ

B m piston h

ụ ng tr c

B m piston d c tr c tr c th ng

ơ B m piston h ơ B m piston d c tr c ( pump)

ơ (Piston pump) B m piston

ặ ủ ơ ứ

ể ớ ơ ả ồ ướ  Đ c đi m và ng d ng c a b m piston ụ So v i b m cánh g t, b m piston không ph i m i n ơ ạ c.

ạ ượ ả ặ ư ượ ấ ấ ấ Có kh năng t o đ c áp su t r t cao ho c l u l ng r t

nhỏ

ệ ấ ả ổ ơ Tu i th cao h n các b m khác, nh t là khi ph o làm vi c

ọ ụ ớ ấ ơ liên t c v i áp su t cao.

ể ườ Do nh ng u đi m đó nó th ng đ

ữ ư ữ ơ ượ ể ơ c dùng làm các lo i ế ướ ở c ạ các gi ng

ắ ơ b m ch a cháy, b m l c tay dùng đ b m n sâu.

ể ướ ớ Nh ề c l n, công k nh, giá thành

c đi m chính là kích th ả ưỡ ượ ế ạ ng cao ch t o và b o d

ư ượ ạ ơ ề ồ L u l ớ ng không đ ng đ u so v i các lo i b m ly tâm

ạ ơ ả ủ ự d) B ng so sánh các lo i b m th y l c

ố ộ

ấ ệ Hi u su t (%)

ệ T c đ làm vi c (v/phrpm)

ạ ơ Lo i b m ủ ự th y l c

Áp su t ấ làm vi cệ (PSI) 2000 3000

80 90

1200 2500

ớ

B m bánh răng ăn kh p ngoài (External gear)

500 2000

60 85

1200 2500

ớ

B m bánh răng ăn kh p trong (Internal gear)

1000 2000

80 95

1200 1800

ạ

B m cánh g t (Vane)

2000 10000

90 98

1200 3600

ề

B m piston chi u tr cụ (Axial piston)

3000 10000

85 95

1200 1800

ướ

B m piston h

tr cụ (Radial piston)

ể ọ ơ ỉ 5.3. Các ch tiêu đ ch n b m

ệ ủ ơ ấ

ệ ổ

ườ ườ ấ ể ườ i ta th

ớ ị ng d a vào đ ể ự

Áp su t làm vi c c a b m (bar, PSI…) là áp su t mà b m ơ ấ ự ế ệ có th làm vi c n đ nh v i hi u su t cao. Trong th c t ặ ạ ơ ủ ự ng đ c tính c a lo i b m ng ơ ọ (Pump characteristic) đ l a ch n b m. 3/gi ) ờ ủ ơ ng c a b m (lít/phút, m ấ ủ ơ

ủ ơ ạ ộ t đ cho phép khi ho t đ ng c a b m

ấ ỏ ể ơ ơ ướ ầ c (n c, d u, hóa

L u l ư ượ Hi u su t c a b m (%) ệ Ph m vi s vòng quay n c a b m (v/ph) ố ạ Nhi ủ ơ ệ ộ Lo i ch t l ng mà b m có th b m đ ượ ạ ấ ch t…) ồ ế ạ ộ

ọ ơ ổ Ti ng n phát sinh khi b m ho t đ ng ơ Giá thành và tu i th b m

ế ố ả ưở ấ ủ ơ ế ệ 5.4. Các y u t nh h ng đ n hi u su t c a b m

ơ ề ủ ụ

ỉ

ừ ơ ậ ố ộ ự ế

ở ữ ẩ

ỏ ơ ư ượ ế L u l ư ượ ộ ế ng c a b m v lý thuy t không ph thu c vào áp ướ ấ ụ su t (tr b m ly tâm) mà ch ph thu c vào kích th c hình ự ỉ ư ủ ơ ọ do có s rò r qua h c và v n t c quay c a b m, nh ng th c t ự ế ư ượ ng th c t khe h gi a khoang hút và khoang đ y nên l u l nh h n l u l ng lý thuy t.

ổ ấ ng càng l n.

ấ ư ượ ỏ ớ ng kính ng hút quá nh ho c d u có đ nh t quá cao.

ớ ộ ộ ọ ặ ầ ặ ẩ

ặ ườ ề ố ợ Khi áp su t càng cao, t n th t l u l Khi đ ố ườ Khi đ t v trí b l c không h p lý, ho c khi b l c quá b n. ặ ị ợ ộ ọ Khi l p đ t đ ắ ng ng hút không h p lý (quá dài, nhi u co…)

ộ 6. Đ ng c d u ơ ầ (Hydraulic motors)

a) Khái ni mệ

ộ ơ ầ ượ ướ ạ t b tiêu th năng l

ế ị ủ ự ng d ơ i d ng ướ i

Ký hi uệ

ể ặ ị ụ ế ế ộ Đ ng c d u là thi ủ áp năng c a dòng th y l c, đ bi n thành c năng d ể ạ d ng chuy n đ ng quay (ho c t nh ti n).

ộ ộ ộ ộ b) Phân lo i ạ Đ ng c bánh răng ơ Đ ng c tr c vít ơ ụ Đ ng c cánh g t ạ ơ Đ ng c piston ơ

7. Xi lanh (Cylinder)

ệ ủ ồ

ổ ụ ế ơ ọ ướ ạ ượ ể ặ ng c a ngu n khí ẳ ộ i d ng chuy n đ ng th ng ho c

ể

Xi lanh có nhi m v bi n đ i năng l nén thành công c h c d ộ chuy n đ ng quay 7.1 Xi lanh khí nén

ộ a) Phân lo iạ  Xi lanh tác đ ng đ n

ỉ ự ề ề

ơ (Single acting cylinder) ạ i piston t ạ ự ả

Kí hi uệ

ộ Ch sinh công theo m t chi u, chi u còn l rút ậ ồ ủ ề v do l c ph n h i c a lò xo, do v y lo i xi lanh này ườ ng có hành trình không quá 200mm th

ạ

Phân lo i xi lanh

ộ

 Xi lanh tác đ ng kép

(Double acting cylinder)

ườ

Đ ng khí vào/ra

ườ

Đ ng khí vào/ra

ầ

C n piston

Kí hi uệ

ớ

ắ ụ Ph t ch n b i

Thân xi lanh

ệ

Đ m làm kín

ả

Lo iạ có gi m ch n ấ

Kí hi uệ

ạ ả ấ Lo i không có gi m ch n

ộ (Double acting cylinder)  Xi lanh tác đ ng kép

Kí hi uệ

ố ế (Tandem double acting cylinder) Xi lanh n i ti p

ầ (Cylinder with through piston rod) Xi lanh kép 2 c n piston

ộ (Double acting cylinder  Xi lanh tác đ ng kép

ằ ộ ừ (Cylinder with magnetic tính

Các vòng từ

Kí hi uệ

Piston

Thân tr

tượ

ề Xi lanh truy n đ ng b ng t coupling)

ạ ầ

ọ

ộ

ộ ờ ể ự ừ t liên k t v i piston qua l c t ộ ượ ố ớ ơ ấ ụ ế ớ ề ượ Đây là lo i xi lanh tác đ ng kép không có c n piston (rodless ự cylinder). Piston di chuy n d c tr c trong xi lanh nh áp l c tính, khí nén. M t thân tr thân tr t này n i v i c c u truy n đ ng bên ngoài.

ộ

(Double acting cylinder

 Xi lanh tác đ ng kép

ằ

ộ ể ị t nh

ế

ụ

maøng

aùp suaát p

ể Xi lanh quay b ng thanh răng ế ti n Chuy n đ ng ể piston bi n thành chuy n ủ ộ đ ng quay c a tr c công ờ ơ ấ tác nh c c u bánh răng thanh răng. Góc quay có 0, 1800, 3600 th là 90

ơ ạ ướ

ề

pít toâng

ắ ợ Xi lanh màng ạ ộ Là lo i xi lanh tác đ ng đ n, piston làm ắ ạ kín d ng màng ch n. Lo i này có hành ệ ỏ trình làm vi c nh (d i 80mm), do ử ụ ườ ậ ng s d ng nhi u trong v y nó th ệ công nghi p ô tô (ĐK th ng, ly h p…)

Fms

ự ẩ ủ (F) c) L c đ y sinh ra c a xi lanh

ợ ổ Tr

ườ ng h p t ng quát F = F1 = m g sinα

ậ ằ ẩ Khi xi lanh đ y v t n m ngang

F = μ .Fg = μ .m .g

ẩ ậ ẳ ứ Khi xi lanh đ y v t th ng đ ng

ườ F = m .g

ng, [m/s ẳ ặ Trong đó: ự ẩ ủ F L c đ y c a xi lanh, [N] ậ ố ượ m kh i l ng v t, [kg] ọ ố 2] g gia t c tr ng tr ậ μ hs ma sát v t và m t ph ng

ự ẩ ể ấ

ờ ệ ủ ấ ượ ượ L c đ y F k trên đ ệ ụ lanh tác d ng lên di n tích làm vi c c a piston A và đ c sinh ra nh áp su t khí nén P c p cho xi c tính:

ự ẩ ủ L c đ y c a xi lanh

ớ

ộ .P.A – F F =  V i xi lanh tác đ ng đ n ơ η LX [N]

ộ  V i xi lanh tác đ ng kép ủ ớ ự ẩ ở L c đ y hành trình đi ra c a

piston

ề ủ η hành trình rút v c a ự ẩ ở L c đ y F = .P.A [N]

[m ,

]

Dπ 4

piston (cid:0) η .P.A’ [N] Trong đó:

2 ( D d )10 , [m ]

π 4

ồ ủ ả -

ệ ủ ấ Fv = ấ ấ P áp su t khí nén c p cho xi lanh, [N/m ự FLX l c ph n h i c a lò xo, [N] ườ ng kính xi lanh, [mm] D đ ườ ầ d đ ng kính c n piston, [mm] η hi u su t làm vi c c a xi lanh, [%] ệ

ượ

ụ ủ

(Q)

d) L

ng khí tiêu th c a xi lanh

3 n i . .10 , [

L .

m ph /

]

ớ ộ

ộ

ớ

 V i xi lanh tác đ ng kép

 V i xi lanh tác đ ng đ n ơ p D . 4

n i

L .

). . .10 , [

m ph /

]

Trong đó:

1, 013

)

ơ ị ờ

P bar ( 1, 013

ố ườ ườ ầ ng kính xi lanh, [dm] ng c n piston, [dm]

ượ ấ c tính:

ệ ố ượ ổ ụ ủ n s hành trình kép/đ n v th i gian, [hành trình/ph] D đ d đ ủ L hành trình c a xi lanh, [dm] ể i h s chuy n đ i áp su t và đ Q l ng khí tiêu th (FA) c a xi lanh [m 3/ph]

ủ ự 7.2 Xi lanh th y l c

ứ ạ a) Ch c năng phân lo i

ủ ự ổ

ủ ầ ế ạ ể ẳ ế ế ượ ơ ấ ng, bi n th Xi lanh th y l c là c c u bi n đ i năng l ộ ơ năng c a d u thành c năng d ng chuy n đ ng th ng

ạ ượ c chia làm 2 lo i:

ộ ươ

ế

ể ộ

ố ộ ườ

ủ ự ượ c chia làm các lo i: xi

ộ ủ ự Xi lanh th y l c đ ự xi lanh l c và xi lanh quay. ể ự ng Trong xi lanh l c chuy n đ ng t ể ữ ố đ i gi a piston và xi lanh là chuy n ị ộ đ ng t nh ti n. Trong xi lanh quay chuy n đ ng ữ ươ ng đ i gi a piston và xi lanh là t ể chuy n đ ng quay, góc quay th ng < 3600 ạ Ngoài ra xi lanh th y l c còn đ ộ ơ lanh tác đ ng đ n, xi lanh tác đ ng kép, xi lanh vi sai…

ệ ủ ố ủ ự b) Các thông s làm vi c c a xi lanh th y l c

 L c đ y c a xi lanh

F = F 1

(cid:0)

A 2 A 1

ự ẩ ủ F F 2 1 A A 1

ượ ọ ệ ố ạ ự ế T s A c g i là h s khu ch đ i l c

ủ ể ả ị ỷ ố 2/A1 đ  Kho ng d ch chuy n x c a xilanh

; [

]

ể ể ạ ạ ị ị Piston 1 d ch chuy n đo n L, thì piston 2 d ch chuy n đo n là x

A 1 A 2

ủ ủ ệ ệ ộ A1 di n tích tác đ ng c a piston 1 ộ A2 di n tích tác đ ng c a piston 2

3/s

, [m/s]

v =

ể

ư ượ ệ  V n t c d ch chuy n v c a piston ủ ầ ấ Q l u l ộ A di n tích tác đ ng c a piston, m ng d u c p cho xi lanh, m ủ 2 ậ ố ị Q A

Bài t pậ

ậ Bài t p 2.1

ộ

ệ

ấ

c c p ngu n khí nén P=5,5bar.

ủ

2 hành trình c a xi lanh?

ụ ủ

ượ

ế

ng khí tiêu th c a xi

ộ M t xi lanh tác đ ng kép có D =50mm, d =20mm, L=160mm, hi u su t làm vi c ồ ượ ấ là 0,9 đ Tính l c đ y sinh ra ở ự ẩ N u xi lanh th c hi n 60 hành trình kép/phút. Tính l ệ ự lanh trong 45 phút?

ậ Bài t p 2.2

ố

ườ

ể ủ

ể

ng kính t

ấ

ổ

ệ ủ ưở

ủ ự

ả

ể ị Xác đ nh đ i thi u c a xi lanh đ nó có th ệ ậ kéo v t m=128,5kg lên. Cho P=5bar, d=20mm, hi u ấ ỏ su t làm vi c c a xi lanh là 0,9. B qua các t n th t ng c a l c quán tính. khác và nh h