Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 4: Truyền động thủy động

Chia sẻ: Caphesuadathemmatong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:44

Thêm vào BST

Báo xấu

47
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 4: Truyền động thủy động cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm chung về truyền động thủy động; khai thác khớp nối thủy lực; đường đặc tính của biến tốc 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 4: Truyền động thủy động

Chương 4 TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG
4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc của máy, ngoài cách dùng các loại truyền động cơ khí, điện, khí nén. Hiện nay người ta hay dùng một loại truyền động mới là: Truyền động thủy động. Truyền động thủy động là một thể loại (phương thức) truyền động mà trong đó người ta dùng chất lỏng làm khâu trung gian để truyền cơ năng. Truyền động thủy động xuất hiện do yêu cầu truyền dẫn công suất lớn với đặc điểm êm và ổn định và dễ tự động hóa mà các loại khác chưa đáp ứng được. Thực ra, mỗi loại truyền động đều có ưu nhược điểm riêng, tùy yêu cầu làm việc của từng loại máy mà sử dụng cho thích hợp.
4.1.1. ƯU ĐIỂM CỦA TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG 1. Dễ thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển động của bộ phận làm việc trong các máy, ngay cả khi máy đang làm việc; 2. Truyền được công suất làm việc lớn; 3. Cho phép đảo chiều chuyển động bộ phận làm việc của máy dễ dàng; 4. Có thể đảm bảo cho thiết bị làm việc ổn định, không phụ thuộc vào sự thay đổi của tải trọng ngoài; 5. Kết cấu gọn, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị công suất truyền động lớn. Điều này rất có ý nghĩa trong hệ thống tự động; 6. Do chất lỏng công tác trong hệ thống truyền động là dầu khoáng nên điều kiện bôi trơn và tự bảo vệ khỏi bị rỉ rất tốt; 7. Truyền động êm, tiếng ồn thấp; 8. Có thể đề phòng sự cố khi máy quá tải.
4.1.2. NHƯỢC ĐIỂM CỦA TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG 1. Vận tốc truyền động bị hạn chế vì phải đề phòng hiện tượng va đập thuỷ lực, tổn thất thuỷ lực và xâm thực; 2. Khó làm kín các bộ phận làm việc do vậy kết cấu thiết bị cần phức tạp; 3. Yêu cầu chất lỏng là dầu khoáng làm việc tương đối khắt khe như độ nhớt phải nhỏ, ít thay đổi khi nhiệt độ, áp suất thay đổi. Dầu khoáng phải ổn định và bền vững về mặt tính chất hoá học; khó bị ô xy hoá, khó cháy, ít hoà tan nước và không khí, không ăn mòn kim loại, không độc. Trên cơ sở của truyền động thuỷ lực thuỷ động, người ta chia ra hai kết cấu truyền động thuỷ động rõ rệt: Khớp nối thuỷ lực và biến tốc thuỷ lực (biến mô). Khớp nối thuỷ lực chỉ làm nhiệm vụ truyền chuyển động, truyền mômen mà vẫn giữ nguyên giá trị mômen đó. Biến tốc thuỷ lực (biến mô) làm nhiệm vụ truyền chuyển động nhưng lại đồng thời thay đổi trị số mômen và kéo theo thay đổi giá trị vận tốc truyền động.
4.1.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG Sơ đồ nguyên lý truyền động thủy động tàu thủy
Sơ đồ nguyên lý truyền động thủy động tàu thủy
Hình 4.1 biểu diễn sơ đồ nguyên lý truyền động thủy động trên tàu thủy để truyền mômen quay từ động cơ đến chân vịt. Ở đây, động cơ diesel lai bơm ly tâm quay; bơm hút chất lỏng công tác từ két chứa dầu lên, truyền qua đường ống dẫn, cấp vào tua bin thủy lực, làm cho chân vịt quay và sau đó chất lỏng trở về két chứa. Trong thực tế cho thấy rằng hệ thống truyền động như vậy sẽ cồng kềnh và tổn thất thủy lực rất lớn. Do vậy, các nhà thiết kế đã nối trực tiếp cửa hút của bơm với cửa thoát của tua bin thủy lực với nhau và đồng thời đặt cả bơm ly tâm cùng tua bin nằm trong một vỏ. Chính vì thế mà hệ truyền động không cần đến két chứa chất lỏng, bỏ bớt được ống dẫn, chi phí tổn thất thủy lực nhỏ mà vẫn đảm bảo nguyên lý truyền động
KHỚP NỐI THỦY LỰC
KHỚP NỐI THỦY LỰC
KHỚP NỐI THỦY LỰC Khớp nối thuỷ lực là kết cấu đơn giản nhất của truyền động thuỷ động. Cũng như các loại khớp nối khác, nó dùng để truyền mômen từ trục dẫn đến trục bị dẫn mà không thay đổi trị số mômen đó. Sơ đồ nguyên lý khớp nối thuỷ lực 1. Bơm ly tâm; 2. Tua bin; 3. Trục dẫn; 4. Trục bị dẫn.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA KHỚP NỐI THỦY LỰC Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay và truyền cơ năng cho chất lỏng. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng chuyển động dọc theo cánh dẫn từ tâm ra ngoài bánh bơm với vận tốc tăng dần. Sau đó chất lỏng chuyển sang bánh tua bin, khi qua các cánh tua bin thì chất lỏng truyền cơ năng cho bánh tua bin đó, làm cho nó quay cùng chiều với bánh bơm. Do đó, mômen quay được truyền từ trục dẫn sang trục bị dẫn. Chất lỏng sau khi ra khỏi bánh tua bin lại trở về bánh bơm và lặp lại quá trình chuyển động như trên một cách tuần hoàn giữa hai bánh công tác. Như vậy, mỗi phần tử chất lỏng trong khớp nối thuỷ lực thực hiện đồng thời hai chuyển động: vừa quay vòng tuần hoàn theo phương từ bánh bơm 1 đến bánh tua bin 2, vừa quay quanh trục của khớp nối. Chuyển động tổng hợp của phần tử chất lỏng trong khớp nối là hình vòng xoắn ốc.
BIẾN TỐC THỦY LỰC (BIẾN MÔ) Biến tốc thuỷ lực có nhiệm vụ truyền cơ năng giữa các trục dẫn cho trục bị dẫn và có kèm theo sự biến đổi mômen quay. Sơ đồ nguyên lý biến tốc thuỷ lực 1. Trục dẫn; 2. Trục bị dẫn; 3. Bánh bơm; 4. Bánh phản ứng; 5. Bánh tua bin; 6. Vỏ biến tốc.
BIẾN TỐC THỦY LỰC (BIẾN MÔ) Biến mô thuỷ lực được phát triển từ khớp nối thuỷ lực. Người ta lắp thêm một chi tiết ở giữa có tên gọi là Bánh dẫn hướng (4) (Stato). Cấu tạo của các cánh stato có độ cong sao cho nó dẫn dòng dầu chạy ngược lại về phía Bánh bơm (2) sau khi thoát khỏi bánh turbin (3) theo chiều quay. Năng lượng thuỷ lực của dòng dầu được cộng hưởng. Hay là mô ment xoắn được tăng lên. Hay nói cách khác là lực kéo của xe được tăng lên đáng kể.
BIẾN TỐC THỦY LỰC (BIẾN MÔ)
BIẾN TỐC THỦY LỰC (BIẾN MÔ THỦY LỰC)
BIẾN TỐC THỦY LỰC (BIẾN MÔ THỦY LỰC)
Biến tốc thuỷ lực có nhiệm vụ truyền cơ năng giữa các trục dẫn cho trục bị dẫn và có kèm theo sự biến đổi mômen quay. Thông thường, biến tốc thuỷ lực đơn giản nhất có kết cấu gồm ba bộ phận chính, đó là: bánh bơm, bánh tua bin và bánh phản ứng. Bánh phản ứng có thể đặt sau bánh bơm và trước bánh tua bin hoặc đặt sau bánh tua bin và trước bánh bơm theo chiều đi của chất lỏng trong biến tốc. Bánh phản ứng đứng yên mà không quay cùng bánh tua bin và bánh bơm, nó chỉ có nhiệm vụ làm máng dẫn và làm điểm tựa cho việc truyên năng lượng từ bánh bơm sang bánh tua bin mà nhờ đó biến đổi được trị số mômen khi truyền động. Khi bánh bơm quay bởi động cơ lai, chất lỏng dưới tác dụng của lực ly tâm đi ra ngoài theo biên dạng của bánh bơm với vận tốc tăng dần. Dòng chất lỏng có một vận tốc nhất định đi vào bánh phản ứng. Do bánh này được giữ cố định nên chất lỏng không trao đổi năng lượng cho nó mà chỉ biến đổi từ động năng thành áp năng và vì thế mà giá trị mômen trên trục tua bin được tăng lên.