Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 3: Truyền động thủy tĩnh

Chia sẻ: Caphesuadathemmatong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:163

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 3: Truyền động thủy tĩnh cung cấp cho người học những kiến thức như: Công dụng, yêu cầu đối với bơm và động cơ thủy lực; Các thông số cơ bản của bơm và động cơ thủy lực; Công suất của bơm và mô tơ thủy lực; Mô men của bơm và mô tơ thủy lực;.... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 3: Truyền động thủy tĩnh

Chương III TRUYỀN ĐỘNG THỦY TĨNH
3.1 MỞ ĐẦU Truyền động thủy tĩnh chủ yếu dựa vào tính chất không nén được chủa chất lỏng để truyền áp năng, nhờ đó có thể truyền được đi xa mà ít tổn thất năng lượng. Để tạo ra áp năng lớn, nâng cao công suất truyền, trong truyền động thủy tĩnh người ta dùng các máy thủy lực thể tích như bơm, động cơ và xi lanh thủy lực. Hệ thống truyền động thủy tĩnh có 3 cấu phần như sau: 1. Bơm (nguồn năng lượng): Cơ năng được biến thành áp năng của chất lỏng. 2. Động cơ hay xi lanh thủy lực: áp năng biến thành cơ năng của cơ cấu (biến áp năng thành chuyển động quay hay chuyển động tịnh tiến). 3. Phần biến đổi và điều chỉnh: Điều chỉnh hay điều khiển dòng năng lượng cho phụ hợp với yêu cầu của cơ cấu như điều chỉnh số vòng quay, điều chỉnh tốc độ chuyển động hay momen. Ưu điểm: Truyền động thủy tĩnh được dùng nhiều trong các máy vì nó có ưu điểm là độ nhạy, độ chính xác, ổn định trong chuyển động của cơ cấu; điều khiển nhẹ nhàng và làm việc an toàn. Nhược điểm: 1. Áp suất làm việc cao rất khó khan trong việc làm kín các buồng làm việc, các đầu ống nối, các bề mặt có sự chuyển động tương đối. Chế tạo chi tiết phải có độ chính xác cao, gía thành đắt. 2. Yêu cầu cao về chất lỏng (sạch, không ăn mòn, bôi trơn tốt, độ nhớt ổn định khi nhiệt độ thay đổi.
CÁC THỨ NGUYÊN DÙNG TRONG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC  a) Áp lực dầu (P): 1Pa (Pascal) = 1N/m2 1MPa = 103 KPa = 106 Pa = 106 N/m2; 1MPa = 10 KG/cm2; 1 KG/cm2 = 0,1 MPa; 1 N = 1kgm/s2; 1 KG = 9,807 N; 1N = 0,102 KG; 1Bar = 100 KPa; 1 Bar = 105 N/m2 = 1 KG/cm2; 1 at (atm) = 760 mmHg ở 00C = 101,3 KPa; 1 at = 1 KG/cm2 ; 1KG/cm2=1bar; 1KG/cm2=0,1MPa; 1KG/cm2=14,2 PSI;  b) Công suất (N): 1 J = 1 N.m suy ra 1 W = 1J/s = 1Nm/s 1 Hp = 33000 ft. lbs/min = 550. ft. lbs/s = 746W 1 KW = 1000W = 1000J/s = 1000 N ..m/s
CÁC THỨ NGUYÊN DÙNG TRONG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC  c) Lưu lượng (Q): Lưu lượng của chất lỏng là lượng chất lỏng truyền đi trong 1 đơn vị thời gian 1lít = 1dm3 = 1m3 /1000 1m3/s = 103dm3/s = 6.104 lít/phút d) Lưu lượng riêng (q): Lưu lượng riêng là lượng chất lỏng truyền đi sau 1 vòng quay (của bơm hay động cơ)  1 m3/vòng = 103dm3/vòng = 106cm3/vòng
QUAN HỆ TOÁN HỌC GIỮA CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN Công Diện tích Lực Tốc độ Lưu Lưu lượng áp lực suất Mô men Vận tốc bề mặt đẩy quay lượng riêng dầu Ap Tp N n Q q p M Vp m2, cm2 KN, KW, Vòng/s m3/s, m3/vòng KPa, KN.m, m/s, N W Vòng/ph l/ph dm3/vòng Pa N.m m/ph
3.2 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VỚI BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC 3.2.1 Công dụng, yêu cầu đối với bơm và động cơ thủy lực Công dụng: Bơm thủy lực: được coi là như nguồn tạo nên dòng chất lỏng có áp lực, được dùng để biến cơ năng thành năng lượng của dòng chất lỏng có áp. chuyển động của chất lỏng Động cơ thủy lực: Biến năng lượng của dòng thủy lực thành cơ năng. Động cơ thủy lực có chuyển động quay ở đầu ra còn gọi là mô tơ thủy lực. Động cơ thủy lực tạo ra chuyển động tịnh tiến gọi là xi lanh thủy lực (xi lanh lực). Động cơ thủy lực tạo ra chuyển động chuyển động quay không toàn vòng (xi lanh quay hoặc xi lanh momen)
Yêu cầu đối với bơm và động cơ thủy lực:
Các yêu cầu đặc biệt với Bơm và động cơ thủy lực Với Bơm thủy lực: - Chiều sâu hút lớn, hút tốt ngay với cả với số vòng quay cao; - Dễ dàng thích ứng hệ thống để có dòng cung cấp chính xác sau khi điều khiển vô cấp. - Dòng cung cấp luôn ổn định trong moi phạm vi của áp lực. - Làm việc chắc chắn ngay cả trong chế độ năng nề (tải lớn, tốc độ chậm). Với Động cơ thủy lực: - Nhạy cảm với sự điều chỉnh số vòng quay trong phạm vi rộng. - Luôn tạo được số vòng quay ổn định trong phạm vi của áp lực. - Độ không đồng đều của số vòng quay và mô men nhỏ ngay cả khi số vòng quay thấp.
3.2.2.Các thông số cơ bản của bơm và động cơ thủy lực: 3.2.2.1 Lưu lượng lý thuyết của bơm và động cơ thủy lực: Các máy thủy lực theo nguyên lý choán chỗ (thể tích) được đặc trưng bởi thể tích choán chỗ V(cm3), có nghĩa là thể tích chất lỏng choán chỗ sau một vòng quay. Nếu gọi n là số vòng quay (v/ph) thì lưu lượng lý thuyết QLT với loại máy này xác định theo quan hệ: QLT= V.n (cm3/ph) 3.2.2.2 Tổn thất lưu lượng trong quá trình làm việc
Tổn thất QK cũng được bỏ qua đối với moto thủy lực vì tổn thất này trên thực tế rất nhỏ.
3.2.2.3. Công suất của bơm và mô tơ thủy lực
3.2.2.4. Mô men của bơm và mô tơ thủy lực
3.2.2.5. Hiệu suất của bơm và mô tơ thủy lực
3.3 BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC Bơm và mô tơ thủy lực thuộc nhóm máy thủy lực thể tích, trong đó bơm tạo áp lực và hình thành dòng chảy dầu thủy lực còn động cơ thủy lực thể tích biến áp năng thành cơ năng cuả nó. Về nguyên tắc, bất kỳ máy thủy lực thể tích nào cũng có thể làm việc thuận nghịch nghĩa là làm được 2 nhiệm vụ của bơm và động cơ có các loại chính như sau: 1. Bơm và động cơ thủy lực dạng pit tông roto bao gồm: - Hướng kính - Hướng trục. 2. Bơm và động cơ thủy lực dạng roto bao gồm: - Bánh răng - Trục vít - Cánh gạt.
Bơm và động cơ thuỷ lực  Dấu hiệu hoạt động và ký hiệu: Hình 3.1. Dáu hiệu hoạt động và ký hiệu của máy thuỷ tĩnh a) Bơm; b) Động cơ thuỷ lực 1- Thể tích làm việc không đổi; 2- Thể tích làm việc thay đổi được 3- Một chiều dòng; 4- Hai chiều dòng.  Phân loại máy thuỷ tĩnh:
3.3.1. BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC KIỂU PITONG ROTO
Bơm - động cơ thuỷ lực Piston rôto Đặc điểm: - Tạo áp suất cao với lưu lượng không lớn lăm. - Có khả năng thay đổi lưu lượng một cách dễ ràng, trong khi vẫn giữ nguyên áp suất và số vòng quay làm việc. Cũng tương tự như bơm pít tông áp suất của máy không phụ thuộc vào lưu lượng và số vòng quay. - Hiệu suất tương đối cao - Phạm vi điều chỉnh lớn. - Số vòng quay làm việc tương đối lớn nên có thể nối trục tiếp vào các động cơ điện thông thường. Nguyên lý làm việc của máy thủy lực này cũng chính là nguyên lý làm việc của loại máy pít tông ghép. Bộ phận công tác chủ yếu của máy gồm nhiều pít tông hình trụ dặt trong các xi lanh. Các xi lanh này được bố trí trong một khối trụ tròn có chuyển động tròn gọi là roto. Khi khối xi lanh (roto) quay thì chuyển động tịnh tiến tương đối giữa pit tông và xi lanh. Bơm và động cơ pit tông roto có kết cấu hoàn toàn như nhau (tính thuận nghịch). Động cơ thì làm việc với momen quay không đổi hoặc thay đổi cũng như bơm có thể làm việc với lưu lượng không đổi hoặc thay đổi.
Bơm - động cơ thuỷ lực Piston rôto hướng kính (hướng tâm) 1- rôto; 2- stato; 3- piston trụ; 4- vách ngăn; 5- xi lanh; a- lỗ hút (lỗ cấp dầu); b- lỗ đẩy (lỗ thoát dầu); A- họng hút; B- họng đẩy, (A,B - hình bán nguyệt) B-B B A-A 1 2 A A 5 a 4 b 3 B A e B
Bơm - Động cơ thuỷ lực Piston rôto hướng kính
Bơm - Động cơ thuỷ lực Piston rôto hướng kính