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

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!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 3: Truyền động thủy tĩnh Chương IIITRUYỀN ĐỘNG THỦY TĨNH 3.1 MỞ ĐẦUTruyền động thủy tĩnh chủ yếu dựa vào tính chất không nén được chủa chấtlỏng để truyền áp năng, nhờ đó có thể truyền được đi xa mà ít tổn thất nănglượng. Để tạo ra áp năng lớn, nâng cao công suất truyền, trong truyền độngthủy tĩnh người ta dùng các máy thủy lực thể tích như bơm, động cơ và xilanh 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 ưuđiểm là độ nhạy, độ chính xác, ổn định trong chuyển động của cơ cấu; điềukhiển 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/m21MPa = 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/s1 Hp = 33000 ft. lbs/min = 550. ft. lbs/s = 746W1 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 CôngDiện 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 Vpm2, 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 lỏngcó áp lực, được dùng để biến cơ năng thành năng lượng củadòng chất lỏng có áp. chuyển động của chất lỏngĐộng cơ thủy lực: Biến năng lượng của dòng thủy lực thành cơnăng.Động cơ thủy lực có chuyển động quay ở đầu ra còn gọi là môtơ thủy lực. Động cơ thủy lực tạo ra chuyển động tịnh tiến gọilà xi lanh thủy lực (xi lanh lực). Động cơ thủy lực tạo ra chuyểnđộng chuyển động quay không toàn vòng (xi lanh quay hoặc xilanh 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 việcTổn thất QK cũng được bỏ qua đối với moto thủy lực vì tổn thấtnày trên thực tế rất nhỏ.3.2.2.3. Công suất của bơm và mô tơ thủy lực3.2.2.4. Mô men của bơm và mô tơ thủy lực3.2.2.5. Hiệu suất của bơm và mô tơ thủy lực 3.3 BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰCBơm và mô tơ thủy lực thuộc nhóm máy thủy lực thể tích,trong đó bơm tạo áp lực và hình thành dòng chảy dầu t ...