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

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!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 4: Truyền động thủy động Chương 4TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNGMuốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc củamáy, ngoài cách dùng các loại truyền động cơ khí, điện, khí nén.Hiện nay người ta hay dùng một loại truyền động mới là: Truyềnđộng thủy động.Truyền động thủy động là một thể loại (phương thức) truyền động màtrong đó người ta dùng chất lỏng làm khâu trung gian để truyền cơnăng.Truyền động thủy động xuất hiện do yêu cầu truyền dẫn công suấtlớn với đặc điểm êm và ổn định và dễ tự động hóa mà các loại khácchưa đáp ứng được.Thực ra, mỗi loại truyền động đều có ưu nhược điểm riêng, tùy yêucầu làm việc của từng loại máy mà sử dụng cho thích hợp.4.1.1. ƯU ĐIỂM CỦA TRUYỀN ĐỘNG THỦY ĐỘNG1. Dễ thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vậntốc chuyển động của bộ phận làm việc trong các máy, ngay cả khimáy đang làm việc;2. Truyền được công suất làm việc lớn;3. Cho phép đảo chiều chuyển động bộ phận làm việc của máydễ dàng;4. Có thể đảm bảo cho thiết bị làm việc ổn định, không phụ thuộcvào sự thay đổi của tải trọng ngoài;5. Kết cấu gọn, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vịcông suất truyền động lớn. Điều này rất có ý nghĩa trong hệ thốngtự động;6. Do chất lỏng công tác trong hệ thống truyền động là dầukhoáng 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 ĐỘNG1. Vận tốc truyền động bị hạn chế vì phải đề phòng hiện tượng vađập thuỷ lực, tổn thất thuỷ lực và xâm thực;2. Khó làm kín các bộ phận làm việc do vậy kết cấu thiết bị cầnphức tạp;3. Yêu cầu chất lỏng là dầu khoáng làm việc tương đối khắt khenhư độ nhớt phải nhỏ, ít thay đổi khi nhiệt độ, áp suất thay đổi. Dầukhoáng phải ổn định và bền vững về mặt tính chất hoá học; khó bị ôxy hoá, khó cháy, ít hoà tan nước và không khí, không ăn mòn kimloại, không độc.Trên cơ sở của truyền động thuỷ lực thuỷ động, người ta chia ra haikết cấu truyền động thuỷ động rõ rệt: Khớp nối thuỷ lực và biến tốcthuỷ lực (biến mô).Khớp nối thuỷ lực chỉ làm nhiệm vụ truyền chuyển động, truyềnmômen mà vẫn giữ nguyên giá trị mômen đó.Biến tốc thuỷ lực (biến mô) làm nhiệm vụ truyền chuyển động nhưnglại đồng thời thay đổi trị số mômen và kéo theo thay đổi giá trị vậntốc truyền động.4.1.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TRUYỀNĐỘNG THỦY ĐỘNG Sơ đồ nguyên lý truyền động thủy động tàu thủySơ đồ nguyên lý truyền động thủy động tàu thủyHình 4.1 biểu diễn sơ đồ nguyên lý truyền động thủy động trên tàuthủy để truyền mômen quay từ động cơ đến chân vịt. Ở đây, động cơdiesel lai bơm ly tâm quay; bơm hút chất lỏng công tác từ két chứadầu lên, truyền qua đường ống dẫn, cấp vào tua bin thủy lực, làmcho chân vịt quay và sau đó chất lỏng trở về két chứa. Trong thực tế cho thấy rằng hệ thống truyền động như vậy sẽcồng kềnh và tổn thất thủy lực rất lớn. Do vậy, các nhà thiết kế đã nốitrực tiếp cửa hút của bơm với cửa thoát của tua bin thủy lực với nhauvà đồng thời đặt cả bơm ly tâm cùng tua bin nằm trong một vỏ. Chínhvì thế mà hệ truyền động không cần đến két chứa chất lỏng, bỏ bớtđược ống dẫn, chi phí tổn thất thủy lực nhỏ mà vẫn đảm bảo nguyênlý truyền độngKHỚP NỐI THỦY LỰCKHỚP NỐI THỦY LỰC KHỚP NỐI THỦY LỰCKhớp nối thuỷ lực là kết cấu đơn giản nhất của truyền độngthuỷ động. Cũng như các loại khớp nối khác, nó dùng đểtruyền mômen từ trục dẫn đến trục bị dẫn mà không thay đổitrị số mômen đó.Sơ đồ nguyên lý khớpnối thuỷ lực1. Bơm ly tâm;2. Tua bin;3. Trục dẫn;4. Trục bị dẫn. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA KHỚP NỐI THỦY LỰCKhi động cơ làm việc, bánh bơm quay và truyền cơ năng cho chấtlỏng. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng chuyển động dọc theocánh dẫn từ tâm ra ngoài bánh bơm với vận tốc tăng dần. Sau đóchất lỏng chuyển sang bánh tua bin, khi qua các cánh tua bin thì chấtlỏng truyền cơ năng cho bánh tua bin đó, làm cho nó quay cùngchiều với bánh bơm. Do đó, mômen quay được truyền từ trục dẫnsang trục bị dẫn. Chất lỏng sau khi ra khỏi bánh tua bin lại trở vềbánh bơm và lặp lại quá trình chuyển động như trên một cách tuầnhoàn giữa hai bánh công tác.Như vậy, mỗi phần tử chất lỏng trong khớp nối thuỷ lực thực hiệnđồng thời hai chuyển động: vừa quay vòng tuần hoàn theo phươngtừ bánh bơm 1 đến bánh tua bin 2, vừa quay quanh trục của khớpnối. Chuyển động tổng hợp của phần tử chất lỏng trong khớp nối làhình 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 lực1. 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 ...