zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Hệ thống công suất

Chia sẻ: Nguyen Vu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Báo xấu

110
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân loại các hệ thống công suất Nguyên lý truyền động thủy lực Ưu và nhược điểm của hệ thống thủy lực Ký hiệu thủy lực Cennitec .Hệ thống công suất  Các hệ thống công suất được dùng để truyền tải và điều khiển công suất. Chức năng này được mô tả như trong hình 1.1. Những phần trình bày sau đây là các thành phần cơ bản của hệ thống công suất. – Nguồn năng lượng, cung cấp năng lượng cơ khí dưới dạng chuyển động quay. Động cơ điện và động cơ đốt trong là các thiết bị được dùng rộng rãi cho...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hệ thống công suất

GIỚI THIỆU cenintec
GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU Phân loại các hệ thống công suất Nguyên lý truyền động thủy lực Ưu và nhược điểm của hệ thống thủy lực Ký hiệu thủy lực Cennitec
Hệ thống công suất  Các hệ thống công suất được dùng để truyền tải và điều khiển công suất. Chức năng này được mô tả như trong hình 1.1. Những phần trình bày sau đây là các thành phần cơ bản của hệ thống công suất. – Nguồn năng lượng, cung cấp năng lượng cơ khí dưới dạng chuyển động quay. Động cơ điện và động cơ đốt trong là các thiết bị được dùng rộng rãi cho chức năng này. Trong các ứng dụng đặt biệt, tua-bin gió, hoặc tua-bin thủy lực cũng được sử dụng. – Các thiết bị truyền tải năng lượng, biến đổi và điều khiển. – Tải cơ khí dưới dạng chuyển động quay hoặc tịnh tiến. Cennitec
Chức năng của hệ thống công suất Chuyển động quay (ω, T) Công suất cơ khí đầu ra Công suất Truyền tải Điều khiển Công suất cơ khí Chuyển động tịnh vào tiến (ω, T) (v, F) Hình 1.1 Chức năng của hệ thống công suất Cennitec
Phân loại các hệ thống công suất trong kỹ thuật Hệ thống công suất Cơ khí Điện Lưu chất Khí nén Thủy lực Thủy động học Thủy tĩnh học Hình 1.2 Phân loại các hệ thống công suất Cennitec
Hệ thống công suất cơ khí 2 3 5 7 Động cơ Ly hợp Hộp số Cầu lái vi sai đốt trong 4 6 1 8 Hình 1.3 Hệ thống lái xe ô tô Hệ thống công suất cơ khí dùng các phần tử cơ khí để truyền tải và điều khiển công suất cơ khí. Hệ thống lái của một số xe ô tô là một ví dụ về hệ thống công suất cơ khí (hình 1.3). Hộp số (3) được nối với động cơ (1) nhờ bộ ly hợp (2). Trục vào của hộp số quay cùng vận tốc với động cơ. Trục ra (4) của nó quay với vận tốc khác, phụ thuộc vào tỉ số truyền của hộp số. Công suất được truyền đến bánh xe (8) nhờ khớp nối (5,) trục (6) và cầu lái vi sai (7). Cennitec
Hệ thống công suất điện Động cơ đốt trong T Truyền tải T e e Tua bin thủy lực Máy phát điện Lưu trữ Động cơ điện Tải Tua bin khí i Điều khiển i ω ω Năng lượng nhiệt Năng lượng thủy lực Năng lượng điện Công Năng lượng khí Năng lượng cơ khí Năng lượng cơ khí Hình 1.4 Sự biến đổi công suất trong hện thống công suất điện Các hệ thống công suất điện giải quyết những tồn đọng trong các vấn đề như là khoảng cách truyền công suất, độ linh hoạt và cải thiện khả năng điều khiển. Cennitec
Hệ thống công suất khí nén T Truyền tải T F Động cơ đốt trong p p Xy lanh khí nén Máy nén khí Lưu trữ Tải Động cơ điện Q Q Động cơ khí nén Điều khiển ω ω v Năng lượng nhiệt Năng lượng khí nén Công Năng lượng điện Năng lượng cơ khí Năng lượng cơ khí Hình 1.5 Hệ thống công suất khí nén Hệ thống khí nén là hệ công suất sử dụng khí nén như là công cụ để truyền tải công suất. Nguyên lý làm việc của nó cũng giống như hệ thống công suất điện. Máy nén khí chuyển năng lượng cơ khí sang năng lượng dưới dạng áp suất của khí nén. Dạng năng lượng mới này dễ truyền tải và cũng dễ điều khiển Cennitec
Hệ thống công suất khí nén Khí nén phải được sản xuất và lưu trữ để sử dụng. Quá trình sản xuất khí nén bao gồm các quá trình lọc, làm khô, và thêm dầu bôi trơn vào khí nén. Dầu bôi trơn này rất quan trọng, nhờ nó mà các thiết bị cơ khí trong các van khí nén không bị mòn do ma sát. Khí nén được lưu trữ trong các bình chứa và được truyền thông qua các ống dẫn mềm hoặc các ống cố định. Năng lượng khí nén được điều khiển thông qua tổ hợp các van điều chỉnh áp suất, lưu lượng, và điều khiển hướng. Khi đó, nó được chuyển sang năng lượng cơ khí nhờ các xy lanh và động cơ khí nén. Cennitec
Hệ thống thủy lực công suất Động cơ đốt trong T T F p Truyền tải p Xy lanh thủy lực Động cơ điện Bơm thủy lực Tải Q Điều khiển Q Động cơ thủy lực Tua-bin khí ω ω v Năng lượng nhiệt Năng lượng điện Năng lượng thủy lực Công Năng lượng gió Năng lượng cơ khí Năng lượng cơ khí Hình 1.6 Sự biến đổi năng lượng trong hệ thống thủy lực công suất Trong các hệ thống công suất thủy tĩnh, công suất được truyền tải nhờ sự gia tăng năng lượng áp suất của chất lỏng. Các hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, thiết bị vận tải, hàng không, hành hải, và nhiều lãnh vực khác. Cennitec
Hệ thống thủy lực công suất Ta xét một xe nâng hàng dùng để nâng tải theo phương thẳng đứng với hành trình là y trong khoảng thời gian Δt. Để thực hiện được chức năng này thì xe nâng phải tác động một lực lên tải theo phương thẳng đứng. Nếu lực ma sát được bỏ qua, tại trạng thái ổn định, lực này bằng trọng lượng của phần tải được dịch chuyển (F = mg). Công sinh ra bởi xe nâng là W = Fy Cennitec
Hệ thống thủy lực công suất Sau khoảng thời gian Δt, tải dịch chuyển quãng đường là y, thế năng của phần tải được nâng sẽ là: E = mgy = Fy Trong đó, E = thế năng của tải, J. F = lực tác động theo phương thằng đứng, N. g = gia tốc trọng trường, m/s2. m = khối lượng tải, kg. W = công, J, y = khoảng dịch chuyển, m. Cennitec
Hệ thống thủy lực công suất Phần năng lượng E là thế năng có được trong khoảng thời gian Δt. Năng lượng cung cấp cho tải trong một đơn vị thời gian chính là công suất N, trong đó N = Fy/ Δt= Fv N = Công suất cơ khí cung cấp cho tải, W v = Vận tốc nâng tải, m/s. Cennitec
Hệ thống thủy lực công suất Tải được nâng bởi một xy lanh thủy lực, xy lanh tác động lên tải một lực là F và kéo nó với vận tốc là v. Xy lanh sử dụng trong trường hợp này là xy lanh tác động đơn, nó đi ra nhờ tác động của áp suất và trở về nhờ tải trọng của tải. Dầu được cấp vào xy lanh với lưu lượng là Q (m/s3) với áp suất là P. Bỏ qua lực ma sát bên trong xy lanh, áp suất cần để nâng tải là F = PAp -> P = F / Ap Trong khoảng thời gian Δt, xy lanh di chuyển một khoảng cách là y. Thể tích dầu cần cung cấp cho xy lanh là V = Apy. Lưu lượng được định nghĩa là thể tích trong một đơn vị thời gian, khi đó V Ap y Q   Ap v t t Giả thiết rằng xy lanh là lý tưởng, công suất thủy lực cần cung cấp cho xy lanh là Q N  Fv  PAp  QP Ap Cennitec
So sánh các hệ truyền công suất Đặc tính Cơ khí Điện Khí nén Thủy lực Động cơ đốt trong Động cơ đốt trong Động cơ đốt trong Động cơ đốt trong Động cơ điện Động cơ điện Năng lượng vào Động cơ điện Tua-bin (thủy/khí) Bình áp suất Tua-bin khí Các bộ phận cơ khí Dây dẫn điện Ống dẫn Ống dẫn Thành phần truyền Cánh tay đòn Từ trường Khớp nối Khớp nối năng lượng Trục, bánh răng Thành phần mang Các thành phần rắn Dòng electron Khí Chất lỏng năng lượng và dẻo Tỉ lệ công suất-tỉ trọng Thấp Trung bình Rất cao Rất cao Mô-men/Quán tính Thấp Trung bình Cao Rất cao Độ cứng Cao Thấp Trung bình Rất cao Vận tốc đáp ứng Trung bình Rất cao Trung bình Cao Độ nhiễm bẩn cho Rất thấp Rất thấp Trung bình Trung bình môi trường Giá thành Rất thấp Thấp Cao Rất cao Khả năng điều khiển Rất thấp Rất cao Cao Cao Chuyển động quay Chuyển động quay Chuyển động quay Chuyển động quay Dạng chuyển động (phần lớn) (phần lớn) Chuyển động tịnh tiến Chuyển động tịnh tiến Cennitec
NGUYÊN LÝ TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC Áp suất là lực tác động trên một đơn vị diện tích, nghĩa là Áp suất = Lực/Diện tích Định luật Pascal về chất lỏng được trình bày như sau: Bỏ qua ảnh hưởng của khối lượng của khối chất lỏng, áp suất sẽ bằng nhau tại mọi điểm bên trong chất lỏng khi khối chất lỏng ở trạng thái nghỉ. Áp suất tĩnh tác động giống nhau lên tất cả các hướng trong cùng thời điểm Áp suất này tác động vuông góc lên các mặt phẳng tiếp xúc với chất lỏng. Cennitec
NGUYÊN LÝ TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC Lực F Tải W Tải W Lực F L Tiết diện a l Tiết diện A Tâm quay a A Để nâng tải W bằng hệ thống thủy lực này thì chất lỏng phải chảy từ buồng nhỏ sang buồng lớn. Để đạt được điều đó buộc phải có sự chênh lệch về áp suất giữa hai buồng, vì chất lỏng di chuyển từ nơi có áp suất cao sang nơi có áp suất thấp. Do vậy để nâng tải W thì áp suất tại buồng nhỏ phải tăng lên, có nghĩa là lực F phải gia tăng một lượng là ΔF. Hơn nữa, để nâng tải W lên một đọan có chiều dài L, chất lỏng phải dịch chuyển từ buồng nhỏ sang buồng lớn với một thể tích là Cennitec
NGUYÊN LÝ TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 6 5 F2 F2 = F1(A2/A1) F1 7 A2 8 A1 1 2 3 4 1. Nút xả 2. Van 1 chiều 3. Rảnh thóat dầu 4. Van 1 chiều 5. Bể chứa dầu 6. Cần gạt 7. Xy lanh đẩy 8. Xy lanh ép . Lực nâng của kích sẽ tỉ lệ thuận với tỉ lệ giữa tiết diện hai xy lanh. Cennitec
Hệ thống truyền động thủy lực cơ bản Khái niệm cơ bản về xy lanh thủy lực Giả sử dầu được cấp vào buồng của xy lanh thủy lực và làm cho xy lanh dịch chuyển như trong hình dưới đây. Xy lanh có diện tích piston là A và tạo ra một lực là F trong khi khoảng dịch chuyển của xy lanh là l. Gọi V là thể tích dầu vào xy lanh, khi đó: l = V/A Lực do xy lanh tạo ra sẽ là A F = PA Vị trí đầu Vị trí đang xét P là áp suất tại buồng của xy lanh. Công sinh ra bởi xy lanh là: F Công = Fl = (PA)(V/A) = PV l Công suất là công sinh ra trong một đơn vị thời gian, Công suất = PV/t t là thời gian xy lanh cần để dịch chuyển quãng đường là l. Lưu lượng được hiểu là thể tích dầu trong đơn vị thời gian, Q = V/t. Vậy Công suất xy lanh = PQ Cennitec
Hệ thống truyền động thủy lực cơ bản Khái niệm cơ bản về động cơ thủy lực Dm n Dầu với lưu lượng là Q được cấp cho động cơ thủy lực có thể tích riêng là Dm Thể tích riêng của động cơ thủy lực là thể tích mà làm cho động cơ quay đúng 1 vòng. Khi đó vận tốc quay của động cơ sẽ là; n = Q/Dm Công suất cơ khí của động cơ là Công suất = 2πTn = 2πT(Q/Dm) Ta đã biết công suất thủy lực là tích của áp suất và lưu lượng. Vậy 2πT(Q/Dm) = ΔPQ Từ đây ta có được mô-men tại trục của động cơ thủy lực là: T = (ΔP Dm) / 2π Như vậy, mô-men của động cơ thủy lực tỉ lệ thuận với áp suất và thể tích riêng của động cơ. Cennitec

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 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.