Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 2: Bơm - Lê Thể Truyền

Nội dung text: Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 2: Bơm - Lê Thể Truyền

1. Hiệu suất của bơm ❖Một bơm thể tích có lưu lượng là 1 l/min đẩy dầu vào một ống dẫn có thể tích là 1 lít. Nếu đầu kia của ống đột ngột bị khóa kín, tính áp suất trong ống dẫn sau 1 giây, tính từ thời điểm ống bị khóa. ❖(Bulk modulus của dầu là 2000 MPa (20000 bar) bỏ qua sự giãn nở của ống dẫn) CENNITEC
2. Hiệu suất của bơm ❖Nghĩa là ΔV = 1/60 lít ❖Như vậy V 1/ 60 P = B = 2000 (MPa) V 1 = 33.3(MPa) = 333bar ❖Như vậy, 333 bar là giá trị áp suất trong ống sau 1s kể từ khi ống bị khóa. ❖Bơm thể tích được sử dụng với vai trò là bơm chính trong các hệ thống truyền động thủy lực. Nó được chia ra làm hai nhóm chính, đó là, bơm quay và bơm piston. CENNITEC
3. Bài tập chương 2-Phần I ❖2.2 Một bơm bánh răng cung cấp lưu lượng 15 l/min ở áp suất vận hành là 200 bar. Bơm được kéo ở vận tốc 1430 vòng/min. Nếu công suất cung cấp là 6.8 kW và hiệu suất cơ khí của bơm là 87 %. Tính thể tích riêng của bơm (cm3). CENNITEC
4. Bài tập chương 2-Phần I ❖2.4 Một hệ thống thủy lực dùng 25 lít dầu trong 1 phút được cung cấp bơm có thể tích riêng là 12.5 cm3, vận tốc quay của bơm là 2880 vòng/phút. Bơm có hiệu suất thể tích là 0.85 và hiệu suất tổng là 0.75. Nếu van giới hạn áp suất của hệ thống được cài ở giá trị 180 bar, tính: ▪ a) Lưu lượng cung cấp bởi bơm ▪ b) Công suất cần thiết để kéo bơm ▪ c) Mô-men kéo tại trục bơm ▪ d) Năng lượng dư do dầu xả qua van giới hạn áp suất. ❖ CENNITEC
5. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài Buồng hút tăng thể tích khi các răng Buồng đẩy giảm thể tích nhả khớp khi các răng vào khớp Đường đẩy Đường hút 1. Thân bơm, 2. Mặt trước, 3. Trục bơm, 4. Ổ đỡ, mặt bên, 5. Bạc đạn, 6. Đĩa, 7. Ngõ vào, 8. Ngõ ra, 9. Bánh răng chủ động, 10. Bánh răng bị động. Hình 2.9 Bơm bánh răng Thể tích riêng của bơm bánh răng ăn khớp ngoài có thể tính theo công thức sau: Trong đó, b = chiều dài răng, m. V = 2 bm2 (z + sin 2  ) m = mô-đun răng, m. g z = số răng của mỗi bánh răng. γ = góc nghiên của răng, rad. CENNITEC
6. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài - Rò rỉ qua mặt bên của bánh răng phụ thuộc vào khe hở giữa hai mặt bên của bánh răng và các mặt bên (4). - Bơm làm việc ở áp suất thấp thì lượng dầu rò rỉ qua đường này là rất nhỏ và như thế các mặt bên (4) này được cố định. Khi đó, độ mòn của các mặt bên (4) sẽ ảnh hưởng đến lượng dầu rò rỉ. - Nếu bơm làm việc ở áp suất cao thì lượng dầu rò rỉ qua đường này là đáng kể. Khi đó, bơm phải được thiết kế để có sự cân bằng thủy lực cho khe hở này. Các mặt bên (4) sẽ ép sát vào các bánh răng bằng lực thủy lực tỉ lệ thuận với áp suất. Áp suất tại ngõ ra của bơm được kết nối để tác động lên các đĩa (6). Diện tích của các đĩa này phải được tính toán hợp lý để lực tác động lên các bánh răng là vừa đủ lớn để tránh làm gia tăng lực ma sát. Bằng cách này, khe hở giữa các bánh răng và mặt bên được điều chỉnh theo áp suất ngõ ra của bơm. Trong trường hợp này, độ mòn của các mặt bên (4) không ảnh hưởng lớn đến lượng dầu rò rỉ bởi vì nó luôn được ép sát vào các bánh răng dưới tác động của áp suất. CENNITEC
7. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài Giới hạn vận tốc quay của bơm bánh răng Đối với bơm bánh răng, dầu di chuyển theo đường chu vi của các bánh răng. Khi vào bơm, dầu bắt đầu quay cùng với bánh răng và vì vậy nó bị tác động bởi lực ly tâm. Lực ly tâm này có xu hướng đẩy dầu ra xa theo phương hướng kính, và ra ngoài buồng làm việc của bơm. Do vậy, vận tốc quay lớn nhất của bơm bánh răng bị giới hạn và áp suất tại cửa vào của bơm và không quá lớn để tránh hiện tượng nêu trên. CENNITEC
8. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài Lực ly tâm Fr được biết với 2 2 Fr = mr = (rdbdr)r Vậy, dP = r2dr Lấy tích phân hai vế biểu thức trên ta có Pc r dP = 2rdr 0 0  2 P = r 2 C 2 CENNITEC
9. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài Hiện nay bơm bánh răng được chế tạo có thể tích riêng dao động từ 0.2 đến 400 cm3 và vận tốc quay được thiết kế từ 500 đến 6000 rev/min, trong một vài trường hợp đặc biệt có thể cao hơn. Hiệu suất tổng của bơm bánh răng thay đổi tùy theo nhà sản xuất và giá thành, nhưng phần lớn bơm bánh răng có hiệu suất tổng là 90% và có thể làm việc ở áp suất 300 bar. CENNITEC
10. Bơm cánh gạt hành trình kép Trục bơm Đường hút Đường đẩy Cánh gạt Rotor Hình 2.12 Bơm cánh gạt hành trình kép Bơm này có ưu điểm là có được sự cân bằng tại trục của rotor do cùng một thời điểm có hai buồng chứa dầu có áp suất bằng nhau tác động cùng lúc lên rotor ở hai hướng đối diện nhau. Điều này làm cho bơm ít bị mòn và do vậy có tuổi thọ cao hơn so với bơm cánh gạt có hành trình đơn. Thể tích riêng của bơm cánh gạt trong trường hợp này là Vg = 2bz(Amax − Amin ) CENNITEC
11. Bơm piston hướng trục 1. Trục bơm, 2. Đĩa nghiêng, 3. Chân trượt, 4. Đĩa, 5. Piston block, 6. Piston, 7. Đĩa các cửa bơm, 8. Ổ chặn, 9. Lò xo Hình 2.14 Bơm piston hướng trục Thể tích riêng của bơm piston hướng trục có thể tính theo: V = d 2Dz tan g 4 Trong đó, α = độ nghiên của đĩa nghiêng, rad. z = số piston CENNITEC
12. Điều khiển bơm piston Điều khiển bằng tay (manual servo control) Chuyển động của đĩa nghiêng bơm tỉ lệ thuận với chuyển động của cần điều khiển CENNITEC
13. Điều khiển bơm piston Điều khiển bằng phương pháp cân bằng áp suất (pressure-compensated control) Đĩa nghiêng của bơm được tự động điều chỉnh để thay đổi lưu lượng bơm nhằm duy trì áp suất hiệu chỉnh ban đầu. CENNITEC
14. Điều khiển bơm piston Điều khiển công suất không đổi (constant power control) Nhằm giới hạn công suất tối đa cung cấp cho bơm. Khi áp suất làm việc tăng thì góc nghiêng của bơm dẫn đến lưu lượng cung cấp bởi bơm giảm, và công suất được duy trì không đổi CENNITEC
15. Điều khiển bơm piston Điều khiển lưu lượng không đổi (constant-flow control CENNITEC
16. Các mạch điều khiển bơm ❖ Bất kỳ lưu lượng nào cung cấp từ bơm vượt qua giá trị cần của cơ cấp chấp hành đều được trả về bể chứa dầu thông qua van giới hạn áp suất này. Năng lượng thủy lực thừa này chuyển thành nhiệt năng, gây nên hiện tượng nóng dầu. ❖ Dạng điều khiển bơm này phù hợp cho các hệ thống mà: ▪ a) Luôn luôn cần lưu lượng của bơm ▪ b) Lưu lượng của bơm có thể xả trực tiếp về chứa khi không cần thiết ▪ c) Công suất tiêu hao qua van giới hạn áp suất là rất nhỏ và dễ dàng làm nguội dầu ▪ d) Việc dừng động cơ điện là rất hiếm CENNITEC
17. Các mạch điều khiển bơm Điều khiển bơm dùng bình tích áp ❖ Lưu lượng của bơm được nạp vào bình tích áp vào những thời điểm cần thiết. ❖ Khi giá trị áp suất trong hệ thống đạt tới ngưỡng áp suất được cài đặt trước, công tắc áp suất sẽ chuyển trạng thái và ngắt nguồn điện cung cấp cho cuộn dây của van điện từ. ❖ Lúc này, lưu lượng của bơm được xả trở về bể chứa. Đồng thời, một lượng dầu đã được nén trong bình tích áp. Bình tích áp On/Off n Công tắc áp suất ồ u g N Đến hệ thống M CENNITEC
18. Các mạch điều khiển bơm ❖ Áp suất/lưu lượng cần cho hệ thống được trình bày ở hình vẽ. Ta thấy rằng lưu lượng chỉ cần cho 15% trên tòan bộ chu trình. Nếu sử dụng bơm có lưu lượng riêng cố định với lưu lượng là 12 l/min thì lưu lượng này phải xả qua van giới hạn áp suất được cài đặt ở giá trị 200 bar trên 85% chu trình. r a b , 200 t ấ u s p Á 35 25 0 5 30 34 60 Thời gian, s n i 12 m / l , g n ợ ư l u ư L 0 5 30 34 60 Thời gian, s CENNITEC
19. Các mạch điều khiển bơm ❖ Thể tích dầu cần cung cấp cho 1 chu trình làm việc là: ▪ Cho hành trình đi ra = 12 x 5/60 = 1 lít ▪ Cho hành trình đi về = 12 x 4/60 = 0.8 lít ▪ Lượng dầu cần cho 1 phút là (1+0.8) = 1.8 lít. ❖ Như vậy, nếu ta trữ trước dầu trong bính tích áp (lượng dầu này được cung cấp bởi bơm trong lúc cơ cấu chấp hành dừng lại)thì bơm có lưu lượng 1.8 l/min là đủ. ❖ Tuy nhiên, vì áp suất 200 bar cần duy trì cho khoảng thời gian cơ cấu chấp hành dừng lại, nên áp suất dầu nén trong bình tích áp phải cao hơn giá trị này, ví dụ 250 bar. Khi đó áp suất trong hệ thống sẽ dao động trong phạm vi từ 200 đến 250 bar. Đây là nhược điểm của hệ thống. CENNITEC
20. Các mạch điều khiển bơm Hệ nhiều bơm ❖ Khi hệ thống cần làm việc ở nhiều mức khác nhau về lưu lượng hoặc áp suất thì hệ điều khiển kết hợp nhiều bơm có thể được chọn. Hệ 2 bơm Đến hệ thống Van xả tải (unloader valve) Van giới hạn áp suất (relief Q valve) , g Bơm A + Bơm B D n ợ E C ư l u ư L Chỉ có bơm A B A P Giá trị cài bởi van giới hạn áp , M t ấ suất u s p Á Giá trị cài bởi van xả tải Sơ đồ về lưu lượng và áp suất của hệ thống hai bơm CENNITEC
21. Các mạch điều khiển bơm Hệ 3 bơm b a Một sơ đồ hệ thống thủy lực c truyền động cho băng tải được trình bày ở hình bên. Hệ thống sử dụng ba bơm có M A B C lưu lượng tương ứng là 10 l/min, 20 l/min và 40 l/min. Bơm Lưu lượng Cuộn dây Lưu lượng đến động cơ (l/min) Bằng cách thay đổi trạng thái A 40 l/min a b c 0 0 0 0 của các cuộn dây của các van B 20 l/min 0 0 1 10 điện từ a, b, c, hệ thống có thể C 10 l/min 0 1 0 20 cung cấp 7 mức lương lượng 0 1 1 30 1 0 0 40 khác nhau cho động cơ thủy 1 0 1 50 lực. 1 1 0 60 1 1 1 70 CENNITEC
22. Truyền Động Bơm ❖ Một phương pháp dùng để giảm công suất khi kéo bơm ở thời điểm bắt đầu vận hành là dùng “airbleed van”. M Airbleed valve Nó không những dễ dàng cho việc mồi bơm và xả khí trong hệ thống mà còn cho phép bơm giảm tải tại thời điểm hệ thống bắt đầu vận hành. Ở giai đọan đầu bơm đẩy dầu về bể chứa qua airbleed van, vì lực cản do van này tạo ra rất nhỏ nên tải cần kéo bơm tại thời điểm đó cũng nhỏ. Tiếp theo áp suất của hệ thống tăng dần lên, dưới tác động của áp suất van này bị khóa lại, buộc bơm đẩy dầu lên hệ thống. CENNITEC
23. Các mạch điều khiển bơm ❖Thiết kế hệ điều khiển bơm ❖ Để chọn hệ điều khiển bơm cho một hệ thống truyền động thủy lực cụ thể đòi hỏi người thiết kế phải phân tích và nắm rõ nhu cầu về áp suất và lưu lương mà hệ thống đó cần. ❖ Một điều mà người thiết kế luôn mong muốn đạt tới đó là tính hiệu quả của hệ thống. Các hệ thống luôn được thiết kế để họat động với năng lượng cung cấp là nhỏ nhất có thể. CENNITEC
24. Các mạch điều khiển bơm Sơ đồ về lưu lượng và áp suất trong một chu kỳ làm việc 30 25 l/min 25 n i 20 l/min m / 20 l , g n ợ 15 ư l u ư L 10 5 0 5 10 15 20 25 30 150 bar r a 150 b , t ấ 100 bar u s 100 p Á 50 0 5 10 15 20 25 30 CENNITEC
25. Các mạch điều khiển bơm ❖ Lưu lượng lý thuyết của bơm là 25 l/min. Tuy nhiên, để đảm bảo an tòan thông thường giá trị này được cộng thêm khỏang chừng 10%. Vậy lưu lượng thực của bơm là 27.5 l/min. ❖ Áp suất gây ra bởi tải là 150 bar. ❖ Van giới hạn áp suất phải chỉnh lớn hơn áp suất gây ra bởi tải 10%. Như vậy, áp suất lớn nhất bơm sẽ chịu là 150 + 10%= 165 bar ❖ Chọn động cơ điện để kéo bơm có vận tốc quay là 1440 rev/min. Như vậy, tại vận tốc quay là 1500 rev/min lưu lượng của bơm là 27.5 x (1500/1440) = 28.7 l/min. CENNITEC
26. Các mạch điều khiển bơm ❖ Các bơm theo tiêu chuẩn có thông số gần với kết quả tính tóan là: ▪ a) Bơm 1PL 060 với lưu lượng cung cấp tại vận tốc 1500 rev/min là 28.1 l/min (tương đương với 27 l/min tại vận tốc 1440 rev/min). Áp suất có thể làm việc đến 250 bar. ▪ b) Bơm 1PL 072 với lưu lượng cung cấp tại vận tốc 1500 rev/min là 33.6 l/min (tương đương với 33.2 l/min tại vận tốc 1440 rev/min). Áp suất có thể làm việc đến 210 bar. ❖ Như vậy, lựa chọn a) là phù hợp với yêu cầu mà hệ thống cần. Khi chọn bơm này, công suất động cơ điện dùng để kéo bơm phải là: (27 x 165)/600 = 7.4 kW ❖ Từ giây thứ 5 đến giây thứ 10 hệ thống cần lưu lượng là 25 l/min và áp suất lớn nhất là 150 bar, do vậy năng lượng cần cấp là: (25 x 150)/600 = 6.25 kW ❖ Năng lượng thủy lực cần từ giây thứ 10 đến giây thứ 30 là: (20 x 100)/600 = 3.3 kW CENNITEC
27. Các mạch điều khiển bơm ) W k 8 ( Phần gạch chéo trong hình thể hiện năng 7.4 g n ợ 7 lượng cung cấp bị thừa. Năng lượng dư ư l g 6.25 này sẽ biến thành nhiệt năng. Năng n ă 6 lượng lý thuyết được cung cấp bởi động N 5 cơ là 7.4 kW cho thời gian làm việc là 20s. Nhưng năng lượng tạo ra công 4 được dùng giữa giây thứ 5 và 10, và giữa 3 3.3 giây thứ 20 và 30. Như vậy 2 Năng lượng cung cấp lý thuyết là: 7.4 x 20 = 148 kJ 1 Năng lượng sử dụng có ích là (6.25 x 5/2) + (3.3 x 10/2) = 32.12 kJ 5 10 15 20 25 30 Năng lượng cần Time (s) Hiệu suất của hệ thống là: (32.12 x 100)/148 = 21.7 % Năng lượng cung cấp Năng lượng dư CENNITEC
28. Các mạch điều khiển bơm ❖ Lưu lượng thực tế của hai bơm sau khi chọn theo catalog của nhà sản xuất là 22.9 l/min và 5.7 l/min tại vận tốc quay là 1440 rev/min với áp suất làm việc 175 bar. ❖ Áp suất làm việc thực thế của bơm là 165 bar. Như vậy lựa chọn trên là chấp nhận được. Khi bơm làm việc ở áp suất 165 bar thì lưu lượng cung cấp sẽ cao hơn các giá trị 22.9 l/min và 5.7 l/min một chút. Bơm size Thể tích riêng Lưu lượng tại 1440 Max. Max. Lưu lượng thực rev/min(l/min) áp suất vận tốc (l/min) (rev/min) 4 4.4 6.34 250 3000 5.7 8 8.5 12.24 250 3000 11.1 12 11.9 17.14 240 2500 15.8 16 17.3 24.9 220 2000 22.9 CENNITEC
29. Các mạch điều khiển bơm ❖ Trong hệ thống có sử dụng bình tích áp, lưu lượng cung cấp bởi bơm sẽ được lưu trữ trong bình tích áp với 1 áp suất nén nhất định tùy theo các thông số hiện có của hệ thống. ❖ Để tính kích thước của một bình tích áp, các thông số sau đây cần phải được xác định: ▪ a) Lưu lượng lớn nhất cần từ bình tích áp ▪ b) Áp suất làm việc lớn nhất ▪ c) Áp suất làm việc nhỏ nhất ▪ d) Áp suất cần nạp cho bình tích áp CENNITEC
30. Các mạch điều khiển bơm n i m 25 25 0.417 l/s / i) Từ giây 0 đến giây 5 l , g n 1.185 Lưu lượng cung cấp bởi bơm = ợ 20 20 0.333 l/s ư l - Lưu lượng bơm = 0.18 l/s = 10.84 l/min u 1.53 0.18 l/s ư 15 - L + Lưu lượng vào bình tích áp Hệ thống nhận = 0 10 - Lưu lượng cần cung cấp bởi bình tích áp Lưu lượng vào bình tích áp là 0.9 1.8 5 + + 0.18 l/s. 0 5 10 15 20 25 30 Thể tích dầu vào bình tích áp Thời gian, s g p á n h từ giấy 0 đến giây 5 là o íc r t t h 1.8 ìn a b L ứ l o +1.53 0.18 x 5 = 0.9 lít. ư à h , v u c g l p ư 1.4 n ợ á c ợ n lư g ợ h u r ư c a ư í k đ L t h +0.9 ỏ u 1.0 i h b ầ n ìn ì d h b tí h c h c í 0.6 á t p ể h T 0.2 10 0 5 15 20 25 30 Thời gian, s -0.4 -0.285 CENNITEC
31. Các mạch điều khiển bơm n i m 25 25 0.417 l/s / l , g n 1.185 ợ 20 20 0.333 l/s ư l - Lưu lượng bơm = 0.18 l/s = 10.84 l/min u 1.53 ư 15 - L + Lưu lượng vào bình tích áp (iii) Tương tự, từ giây thứ 10 10 - Lưu lượng cần cung cấp bởi bình tích áp 0.9 1.8 đến giây thứ 20 của chu trình 5 + + 0 5 10 15 20 25 30 Lưu lượng vào bình tích áp là Thời gian, s g p á n h 0.18 x 10 = 1.8 lít o c í r t t h 1.8 ìn a b L ứ l o +1.53 ư à h , v u c g l p ư 1.4 n ợ á c ợ n lư g ợ h u r ư c a ư í k đ L t h +0.9 ỏ u 1.0 i h b ầ n ìn ì d h b tí h c h c í 0.6 á t p ể h T 0.2 10 0 5 15 20 25 30 Thời gian, s -0.4 -0.285 CENNITEC
32. Các mạch điều khiển bơm n i m 25 25 0.417 l/s / l , g Thể tích dầu được lưu trữ lớn n 1.185 ợ 20 20 0.333 l/s ư l - Lưu lượng bơm = 0.18 l/s = 10.84 l/min nhất trong bình tích áp là (1.53 u 1.53 ư 15 - + 0.285) = 1.815 l. L + Lưu lượng vào bình tích áp 10 - Lưu lượng cần cung cấp bởi bình tích áp 0.9 1.8 Áp suất làm việc của hệ thống là 5 + + 150 bar. 0 5 10 15 20 25 30 Thời gian, s g p á n h Áp suất khí nén trong bình tích o c í r t t h 1.8 ìn a b L ứ áp được chọn bằng 90% giá trị l o +1.53 ư à h , v u c g l p ư 1.4 n ợ á c ợ n này, tức là 0.9 x 150 = 135 bar. lư g ợ h u r ư c a ư í k đ L t h +0.9 ỏ u 1.0 i Áp suất lớn nhất được chọn h b ầ n ìn ì d h b tí phải nằm trong vùng cho phép h c h c í 0.6 á t p ể của bơm, đối với bơm bánh h T 0.2 10 răng áp suất này khỏang chừng 0 5 15 20 25 30 250 bar. Như vậy ta có thể chọn Thời gian, s -0.4 -0.285 áp suất lớn nhất để tính tóan là 207 bar. CENNITEC
33. Các mạch điều khiển bơm ❖Thể tích dầu (nhỏ nhất) cần cung cấp bởi bình tích áp như đã tính ở phần trên là: V3 – V2 = 1.815 l ❖Giả sử quá trình chuyển đổi từ trạnh thái a) sang b) là quá trình đẳng nhiệt, khi đó P1V1 = P2V2 ❖Hay (V1/V2) = (P2/P1) = 208/136= 1.529 CENNITEC
34. Các mạch điều khiển bơm ❖Như vậy, theo kết quả tính tóan ở trên thì bình tích áp phải có thể tích tối thiểu là 10.8 lít. ❖Khí trong bình phải nén trước với áp suất 135 bar và áp suất lớn nhất là 207 bar. CENNITEC
35. Các mạch điều khiển bơm ❖Bơm được chọn là OPL 028: ▪ Lưu lượng là 13.17 l/min tại vận tốc quay 1440 rev/min, nghĩa là 0.219 l/s. ▪ Sau khi đã chọn bơm, ta tính lại để chọn bình tích áp như sau CENNITEC
36. Các mạch điều khiển bơm n i m 25 0.417 l/s / 25 l , g n 0.99 ợ 20 20 0.333 l/s ư l - 1.14 Như vậy, u ư 15 L - V3 – V2 = 1.14 lít 10 Lưu lượng bơm = 0.219 l/s 1.095 2.19 + Lưu lượng vào bình tích áp + Giả sử áp suất là bằng 5 + - Lưu lượng ra bình tích áp nhau như trong phần tính tóan ở trên, vậy thì 0 5 10 15 20 25 30 Thời gian, s l , h V = 1.529 V n 1 2 ì b V = 1.257 V g 3 2 n 1.4 o r t a ứ Thời gian bơm xả tải xấp xỉ h 1.0 Từ đây ta tính được V = c 1 5.27 s u ầ 6.78 lít. d 0.8 h c í t ể 0.4 Như vậy bình tích áp có thể tích là h T 10 lít là đủ để dùng cho trường hợp 0 này với bơm IPL 028 có lưu lượng -0.2 5 10 15 20 25 30 Thời gian, s là 13.17 l/min. CENNITEC
37. Các mạch điều khiển bơm ❖ Hệ điều khiển dùng một bơm thể tích riêng thay đổi Áp suất làm việc của hệ thống là 150 bar Hệ thống do vậy các bơm cánh gạt không sử dụng được (Vì các bơm cánh gạt chỉ làm việc ở áp suất từ 70 cho đến 100 bar). Trong trường hợp này bơm piston được lựa chọn. Áp suất làm việc của các bơm piston có thể lên đến 350 bar. Bơm được 180 bar chọn phải có lưu lượng tối thiểu là 25 l/min ở áp suất làm việc 150 bar. Từ catalog của M 150 bar nhà sản xuất (bảng 2.3) bơm PVB10 có lưu lượng lý thuyết là 21.1 l/min tại vận tốc 1000 rev/min với áp suất làm việc tối đa là 210 bar. Như vậy tại vận tốc quay 1440 rev/min bơm có lưu lượng là 30.4 l/min. CENNITEC
38. Các mạch điều khiển bơm ❖ Áp suất cân bằng của bơm Hệ thống được chỉnh ở giá trị đúng bằng áp suất làm việc lớn nhất là 150 bar. 180 bar ❖ Trong hệ thống vẫn phải có 1 van an tòan để để phòng M 150 bar sự cố, van này được điều chỉnh cao hơn áp suất cân bằng của bơm, là 180 bar. CENNITEC
39. Thi giữa kỳ ❖Thời điểm: tuần thứ 7-8 ❖Thời gian thi: 45-60 phút ❖Hình thức: không được sử dụng tài liệu ❖Nội dung: ▪ Nhận biết ký hiệu các thành phần thủy lực ▪ Tính toán công suất, lưu lượng, vận tốc, lực, mô-men, hiệu suất thể tích, hiệu suất cơ khí CENNITEC
40. Bài tập ❖2.2 Một bơm bánh răng cung cấp lưu lượng 15 l/min ở áp suất vận hành là 200 bar. Bơm được kéo ở vận tốc 1430 vòng/min. Nếu công suất cung cấp là 6.8 kW và hiệu suất cơ khí của bơm là 87 %. Tính thể tích riêng của bơm (cm3). CENNITEC
41. Bài tập ❖2.4 Một hệ thống thủy lực dùng 25 lít dầu trong 1 phút được cung cấp bơm có thể tích riêng là 12.5 cm3, vận tốc quay của bơm là 2880 vòng/phút. Bơm có hiệu suất thể tích là 0.85 và hiệu suất tổng là 0.75. Nếu van giới hạn áp suất của hệ thống được cài ở giá trị 180 bar, tính: ▪ a) Lưu lượng cung cấp bởi bơm ▪ b) Công suất cần thiết để kéo bơm ▪ c) Mô-men kéo tại trục bơm ▪ d) Năng lượng dư do dầu xả qua van giới hạn áp suất. CENNITEC
42. Bài tập ❖c) Tính tiết diện của van điều chỉnh lưu lượng. Lưu lượng qua van điều chỉnh lưu lượng được xác định theo Q = Cd At 2 P/ ▪ Q = Lưu lượng qua van điều chỉnh lưu lượng, m3/s. 2 ▪ At = Tiết diện van, m ▪ Cd = Hệ số, Cd = 0.611 ▪ ΔP = Độ chênh áp suất trên van, Pa ▪ ρ = Khối lượng riêng của lưu chất, ρ = 870 kg/m3 ❖ d) Năng lượng mất qua van điều chỉnh lưu lượng và qua van giới hạn áp suất. CENNITEC
43. Bài tập ❖ Cho biết, ❖ Áp suất tại ngõ ra bơm = 30 bar ❖ Vận tốc xy lanh khi hạ tải = 0.07 m/s 2 ❖ Diện tích piston Ap = 78.5 cm 2 ❖ Diện tích ti Ar = 40 cm ❖ Giá trị cài đặt van giới hạn áp suất = 35 bar ❖ Tải W = 30 kN ❖ Hiệu suất thể tích = 0.90 ❖ Hiệu suất tổng = 0.81 3 ❖ Thể tích riêng Dp = 30 cm /vòng ❖ Số vòng quay np = 1400 vòng/min CENNITEC