Giáo trình Truyền động thủy lực: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Truyền động thủy lực" tiếp tục trình bày những nội dung về: truyền động thủy tĩnh; truyền động thủy động; các phần tử chủ yếu trong hệ thống truyền động thủy lực; biến tốc thủy lực; tổn thất áp suất trong ống dẫn;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Truyền động thủy lực: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh Chương 4 TRUYỀN ĐỘNG THỦY TĨNH4.1. Khái niệm chung4.1.1. Khái niệm Truyền động thủy lực thể tích (TĐTLTT) còn gọi là truyền động thủy lực thủytĩnh, nó chủ yếu dựa vào tính chất không nén được của chất lỏng để truyền áp năng, nhờđó có thể truyền động được xa mà ít tổn thất năng lượng. Truyền động thủy lực thể tích là hệ truyền động, trong đó máy bơm và động cơthủy lực thuộc nhóm máy thủy lực thể tích. Cấu tạo của hệ thống TĐTLTT gồm có ba bộ phận chính: - Máy bơm (bộ phận tạo nguồn năng lượng). - Động cơ thủy lực ở nhánh ra (bộ phận truyền động cho cơ cấu chấp hành -phụ tải). - Bộ phận điều chỉnh và điều khiển. Trong phần đầu, cơ năng của động cơ dẫn động (thí dụ động cơ điện) qua máybơm được biến thành áp năng của chất lỏng. Đến phần thứ hai, áp năng của chất lỏngđược biến thành cơ năng của động cơ thủy lực làm chuyển động cơ cấu chấp hành. Bộphận biến đổi và điều chỉnh có nhiệm vụ điều chỉnh và điều khiển năng lượng dòng chấtlỏng phù hợp với yêu cầu của động cơ thủy lực. Ngoài ra còn có các đường ống dẫn dòngchất lỏng chảy liên tục từ máy bơm đi qua các cơ cấu điều chỉnh và điều khiển đến độngcơ thủy lực. Do cấu tạo gọn, tính đa năng trong chuyển động của cơ cấu chấp hành (chuyểnđộng tịnh tiến, chuyển động quay,…) và những ưu điểm đặc biệt của nó, mà TĐTLTTđược ứng dụng rộng rãi trong các máy công cụ, đặc biệt là ở các máy mỏ. Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm sau: - Do áp suất làm việc của hệ thống rất cao nên khó làm kín các buồng làm việc,yêu cầu gia công của chi tiết có độ chính xác rất cao nên giá thành đắt. - Chất lỏng làm việc phải có chất lượng rất cao: sạch, không gây ăn mòn, bôi trơntốt, độ nhớt ổn định khi nhiệt độ thay đổi.4.1.2. Các thông số cơ bản của máy thủy lực thể tích Trong thực tế khi các máy thủy lực thể tích làm việc thì buồng làm việc của máykhông thể kín tuyệt đối được với mọi trị số áp suất. Khi tăng tải trọng làm việc đến mứcnào đó sẽ xuất hiện sự rò rỉ chất lỏng, nếu tiếp tục tăng tải trọng thì sự rò rỉ càng tăng vàtới một trị số áp suất giới hạn nào đó thì lưu lượng của máy sẽ hoàn toàn mất mát do rò rỉ.Ngoài ra áp suất làm việc còn bị hạn chế bởi sức bền của máy. Vậy để bảo đảm sự làmviệc bình thường của máy thủy lực thể tích cần hạn chế áp suất làm việc tối đa bằng cáchdùng van an toàn, Khi tải trọng ngoài tăng đến mức độ “nguy hiểm” thì van an toàn tựđộng thải bớt chất lỏng để giảm áp suất làm việc của máy.4.1.2.1. Lưu lượng - Gọi Q1 là lưu lượng lý thuyết của máy thủy lực thể tích: Q1 bằng tổng thể tích làm việc của máy trong một đơn vị thời gian. Q1 = q 1 . n (4-1) Trong đó: q1: Lưu lượng riêng của máy. 76 n: Số chu kỳ làm việc của máy trong một đơn vị thời gian. - Vì thực tế có sự rò rỉ lưu lượng, nên lưu lượng thực tế của máy là Q: Q < Q14.1.2.2. Áp suất - Biết rằng cột áp của máy thủy lực thể tích được tạo nên chủ yếu bởi sự thay đổi áp suấttĩnh của chất lỏng khi chuyển động qua máy; nên thường dùng áp suất để biểu thị khảnăng tải của máy theo công thức cơ bản của thủy tĩnh có: P H= (4-2)  : Trọng lượng riêng của chất lỏng làm việc - Áp suất trong buồng làm việc có liên quan đến lực tác dụng hoặc mô men quaycủa máy. - Đối với máy thủy lực thể tích có chuyển động tịnh tiến áp suất làm việc p tácdụng lên pit tông tạo nên một áp lực P: P = p.  (4-3) : Diện tích làm việc của mặt pít tông - Đối với máy thủy lực thể tích có chuyển động quay, áp suất làm việc p tác dụnglên rô to tạo nên mô men quay M. M = KM . P (4-4) KM: Là một hằng số nó phụ thuộc vào kết cấu và kích thước máy, gọi là hệ số mô Q qmen: KM = 1 = 1 (4-5)  2. Hệ số mô men thực tế nhỏ hơn hệ số mô men lý thuyết và phụ thuộc hiệu suất toànphần  của máy. - Công thức tính mô men quay của trục bơm và động cơ là: Q KM + Đối với bơm: MB = .p = .p (4-6)  B.  Q + Đối với động c ...