Giáo trình mô đun Điều khiển hệ thống thủy lực - khí nén - Nghề: Điện tự động
CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
THỦY LỰC-KHÍ NÉN
NGHỀ: ĐIỆN TỰ ĐỘNG
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-… ngày…….tháng….năm .........
…………........... của……………………………….
Năm 2017
1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bꢀ nghiêm cꢁm.
2
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình điều khiển thủy lực-khí nén được biên soạn theo đề cương chi tiết
mô đun “Điều khiển thủy lực - khí nén” cho hệ cao đẳng ngành Điện tàu thủy
Trường Cao đẳng Hàng hải I.
Giáo trình này được dùng làm tài liệu giảng dạy cho giảng viên và học tập
của sinh viên ngành điện tàu thủy.
Khi biên soạn giáo trình, chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thúc mới
có liên quan đến mô đun phù hợp với đối tượng sử dụng cũng như cố gắng gắn
những nội dung lý thuyết với những vꢁn đề thực tế, để giáo trình có tính thực tiễn
cao.
Nội dung của giáo trình được biên soạn với dung lượng 9 bài tương đương
với 60 giờ.
Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ của hội đồng
Sư phạm Trường Cao đẳng Hàng hải I trong việc hiệu đính và đóng góp thêm
nhiều ý kiến cho nội dung giáo trình.
Mặc dù đã cố gắng nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết. Rꢁt mong
nhận được ý kiến đóng góp của người sử dụng. Mọi góp ý xin được gửi về đꢀa chỉ:
Khoa Điện-Điện tử; Trường Cao đẳng Hàng hải I; 498 Đà nẵng - Hải An - Hải
Phòng.
Hải Phòng, ngày… tháng 11 năm 2017
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Nguyễn Đức Quang
2……….
3………..
3
MỤC LỤC
STT
Nội dung
Trang
1
2
3
4
5
Lời giới thiệu
Mục lục
3
4
Danh mục ký hiệu, từ viết tắt, thuật ngữ chuyên ngành
Danh mục bảng, biểu và hình vẽ
Nội dung
5
Bài 1: Những ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển thủy
lực-khí nén
8
Bài 2: Các đꢀnh luật của chꢁt lỏng
Bài 3: Các dạng năng lượng
10
14
18
Bài 4: Cung cꢁp và xử lý nguồn năng lượng
Bài 5: Các thành phần của hệ thống điều khiển thủy lực-
khí nén
28
Bài 6: Các phần tử chꢁp hành
37
43
54
61
80
Bài 7: Các phần tử điều khiển- điều chỉnh
Bài 8: Tính toán truyền động hệ thống thủy lự- khí nén
Bài 9: Thiết kế mạch điều khiển thủ lực- khí nén
Tài liệu tham khảo
6
7
Các phụ lục, tài liệu đính kèm
4
Danh mục hình vẽ
STT
Tên hình vẽ
Hình 2.1 Áp suꢁt thủy tĩnh
Hình 2.2 Dòng chảy liên tục
Trang
10
11
15
17
19
20
21
22
23
24
25
25
26
27
28
30
32
38
39
40
40
41
42
44
1
2
3
Hình 3.1 Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động tꢀnh tiến
Hình 3.2 Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động quay
Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm bánh răng
Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt
Hình 4.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm piston
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý của máy nén khí piston
Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý của máy nén khí cách gạt
Hình 4.6 Hệ thống phân phối khí nén
Hình 4.7 Các bộ lọc dầu
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Hình 4.8 Sơ đồ cách lắp bộ lọc dầu
Hình 4.9 Van lọc khí nén
Hình 4.10 Van điều chỉnh áp suật
Hình 5.1 Cꢁu trúc mạch điều khiển
Hình 5.2 Các phần tử đưa tín hiệu
Hình 5.3 Các phần tử xử lý tín hiệu
Hình 6.1 Sơ đồ cꢁu trúc động cơ bánh răng
Hình 6.2 Sơ đồ cꢁu trúc động cơ cánh gạt
Hình 6.3 Sơ đồ cꢁu trúc động cơ piston
Hình 6.4 Sơ đồ cꢁu trúc xy lanh lực
Hình 6.5 Sơ đồ xy lanh khí nén
Hình 6.6 Sơ đồ xy lanh quay
Hình 7.1 Van an toàn
5
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Hình 7.2 Van giảm áp
45
45
46
47
48
49
52
53
56
61
67
69
70
72
Hình 7.3 Rơ le áp suꢁt
Hình 7.4 Van tiết lưu
Hình 7.5 Bộ ổn tốc
Hình 7.6 van một chiều
Hình 7.7 Ký hiệu van đảo chiều
Hình 7.8 Các loại tín hiệu tác động
Hình 7.9 Kết cꢁu và ký hiệu van servo
Hình 8.1 Các tiết diện hình học của ống dẫn
Hình 9.1 Sơ đồ thiết kế mạch điều khiển
Hình 9.2 Ký hiệu biểu diễn biểu đồ trạng thái
Hình 9.3 Ký hiệu biểu diễn lưu đồ tiến trình
Hình 9.4 Lưu đồ tiến trình điều khiển
Hình 9.5 Sơ đồ mạch điện điều khiển
6
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: Điều khiển hệ thống thủy lực và khí nén
Mã mô đun: MĐ 6510305.23
Vị trí tính chất của mô đun:
- Mô đun này nhằm trang bꢀ cho người học những kiến thức cơ bản về: Điều khiển
lập trình PLC; Điều khiển thủy lực - khí nén.
- Tính chꢁt: Là mô đun kỹ thuật, thuộc các mô đun đào tạo nghề bắt buộc.
- Ý nghĩa và vai trò của mô đun:
+ Trang bꢀ kiến thức cho người học về điều khiển hệ thống truyền động thủy
lực-khí nén;
+ Tạo kỹ năng vận hành, bảo trì sửa chữa hệ thống thủy lực-khí nén.
Mục tiêu mô đun:
- Kiến thức: Mô tả cơ bản về nguyên tắc hoạt động, các phương pháp tính toán các
hệ thống truyền động và hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén, xây dựng
mạch điều khiển hệ thống.
- Phân tích, tính toán, thiết kế, xác đꢀnh nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc
phục; phát huy tư duy sáng tạo kĩ thuật. Vận dụng những kiến thức đã học vào thực
tế;
- Năng lực tự chủ và tránh nhiệm: Rèn luyện thói quen chuyên cần; thái độ học tập
nghiêm túc, tính tự giác cao và củng cố ý thức với bản thân và xã hội, phát huy tinh
thần làm việc nhóm.
Nội dung mô đun:
7
BÀI 1. NHỮNG ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG
THỦY LỰC- KHÍ NÉN
Mã bài: MĐ 6510305.23.01
Giới thiệu:
Điều khiển bằng thủy lực, khí nén đã được ứng dụng trong nhiều hệ thống
truyền động từ những thập kỷ đầu của thế kỷ 20 và cho đến nay với kỹ thuật, công
nghệ tiên tiến việc truyền động điều khiển bằng thủy lực, khí nén càng được ứng
dụng rộng rãi trên các lĩnh vực sản xuꢁt công nghiệp và trong đời sống của con
người, vì những ưu việt của nó.
Mục tiêu:
- Về kiến thức: Trình bày được những ưu, nhược điểm của hệ thống điều khiển
bằng thủy lực và khí nén;
- Về kỹ năng: Phân biệt được hệ thống truyền động bằng thủy lực và khí nén;
- Về năng lực tự chủ và trác nhiệm: Có kiến thức tổng hợp về lý, hóa và cơ khí.
Thái độ học tập nghiêm túc, tính tự giác cao.
Nội dung chính:
1. Lịch sử phát triển và khả năng ứng dụng của hệ thống truyền động thủy
lực-khí nén
+/ 1920 đã ứng dụng trong máy công cụ
+/ 1925 ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác như: nông nghiệp, máy
khai thác mỏ, máy hóa chꢁt, giao thông vận tải, hàng không…
+/1960 ứng dụng trong tự động hóa thiết bꢀ và dây chuyền thiết bꢀ với trình độ cao,
có khả năng điều khiển bằng máy tính hệ thống truyền động thủy lực-khí nén có
công suꢁt lớn.
2. Những ưu nhược điểm của hệ thống truyền động bằng thủy lực –khí nén
2.1. Ưu điểm
2.1.1. Hệ thống thủy lực
+/Truyền động được công suꢁt cao và lực lớn (nhờ các cơ cꢁu tương đối đơn giản,
hoạt động với độ tin cậy cao nhuwnh đòi hỏi ít về chăm sóc, bảo dưỡng);
+/ Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cꢁp (dễ thực hiện tự động hóa theo
điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn);
8
+/ Kết cꢁu gọn nhẹ, vꢀ trí của các phần tử dẫn và bꢀ dẫn không lệ thuộc nhau;
+/ Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhở chọn áp suꢁt thủy lực cao;
+/ Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chꢀu nén của dầu nên
có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bꢀ va đập mạnh (như trong cơ khí và
điện);
+/ Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tꢀnh tiến của cơ
cꢁu chꢁp hành;
+/ Dễ đè phòng quá tải nhờ van an toàn;
+/ Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch;
+/ Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bꢀ phức tạp, bằng cách dùng các phần tử
tiêu chuẩn hóa.
2.1.2. Hệ thống khí nén
+/Tính đồng nhꢁt năng lượng giữa phần điều khiển và chꢁp hành nên bảo dưỡng,
sửa chữa đơn giản, thuận tiện;
+/ Không yêu cầu cao đặc tính kỹ thuật của nguồn năng lượng 3÷8 bar;
+/ Khả năng quá tải lớn của động cơ khí;
+/ Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học khí nén nhỏ và
tổn thât áp trên đường dẫn ít;
+/ Do trọng lượng của các phần tử trong hệ thống điều khiển khí nén nhỏ, hơn nữa
khả năng giãn nở của áp suꢁt khí nén lớn, nên truyền động có thể đạt vận tốc rꢁt
cao.
2.2. Nhược điểm
2.2.1. Thủy lực
+/ Mꢁt mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử, làm giảm hiệu suꢁt
và hạn chế phạm vi sử dụng;
+/ Khó giữ được vận tốc không đổi khi phụ tải thay đổi do tính nén được của chꢁt
lỏng và tính đàn hồi của đường ống dẫn;
+/ Khi mới khởi động, nhiệt độ của hệ thống chưa ổn đꢀnh, vận tốc làm việc thay
đổi do độ nhớt của chꢁt lỏng thay đổi.
2.2.2. khí nén
+/ Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử;
9
+/ Khả năng lập trình kém vì cồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiển theo chương
trình có sẵn. Khả năng điều khiển phức tạp kém;
+/ Lực truyền tải trọng thꢁp.
Câu hỏi:
Câu hỏi 1: Trình bày lꢀch sử phát triển của hệ thống điều khiển thủy lực, khí
nén.
Câu hỏi 2: Trình bày ưu, nhược điểm của hệ thống điều khiểm bằng thủy
lực.
Câu hỏi 3: Trình bày ưu, nhược điểm của hệ thống điều khiển bằng khí nén.
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập của bài
- Đánh giá vể kiến thức: Tự luận
- Đánh giá về kỹ năng: Thực hành
10
BÀI 2. ĐỊNH LUẬT CỦA CHẤT LỎNG VÀ ĐƠN VỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG
CƠ BẢN
Mã bài: MĐ 6510305.23.02
Giới thiệu:
Trong hệ thống truyền động điều khiển bằng thủy lực- khí nén, thì thủy lực
là dầu và khí nén là những công chꢁt có áp suꢁt và lưu lượng cao, hoạt động cùng
với các thiết bꢀ khác trong một hệ thống, để hoàn thành một công việc cụ thể hay
một giai đoạn của công nghệ nào đó. Do vậy việc hiểu rõ và vận dụng các đꢀnh luật
cơ bản của chꢁt lỏng, chꢁt khí cũng như các đꢀnh luật vật lý khác là rꢁt quan trọng
và không thể thiếu được.
Mục tiêu:
- Về kiến thức: Phân tích được ba đꢀnh luật của chꢁt lỏng. Trình bày được ký hiệu
và đơn vꢀ đo của các đại lượng cơ bản.
- Về kỹ năng: Áp dụng đꢀnh luật để giải quyết các bài toán trong thực tế có độ
chính xác nhꢁt;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có kiến thức tổng hợp về các môn tự nhiên,
cơ khí. Thái độ cẩn trọng trong công việc.
Nội dung chính:
1. Định luật của chất lỏng
1.1. Áp suất thủy tĩnh
Trong chꢁt lỏng, áp suꢁt (do trọng lượng và ngoại lực) tác dụng lên mỗi
phần tử chꢁt lỏng không phụ thuộc vào hình dáng của thùng chứa.
Hình 2.1. Áp suất thủy tĩnh
11
Ta có:
Trong đó: h- chiều cao cột nước;
g- gia tốc trọng trường;
ps- áp suꢁt do lực trọng trường;
pl- áp suꢁt khí quyển;
pf- áp suꢁt của tải trọng ngoài;
A, A1, A2- diện tích bề mặt tiếp xúc;
F- tải trọng ngoài;
Ρ- khối lượng riêng của chꢁt lỏng.
1.2. Phương trình dòng chảy liên tục
Lưu lượng (Q) chảy trong đường ống từ vꢀ trí 1 đến vꢀ trí 2 là không đổi.
Lưu lượng Q của chꢁt lỏng qua mặt cắt A của ống bằng nhau trong toàn ống (điều
kiện liên tục)
Hình 2.2. Dòng chảy liên tục
Ta có phương trình dòng chảy như sau:
12
Q = A.v = hằng số (const) với v là vận tốc dòng chảy trung bình qua mặt cắt A.
Nếu tiết diện chảy là hình tròn, ta có: Q1 = Q2 hay v1A = v2A
(1.4)
Vận tốc chảy tại vꢀ trí 2:
(1.5)
Trong đó:
Q1(m3/s), v1(m/s), A1(m2), d1(m) là lưu lượng dòng chảy, vận tốc dòng chảy, tiết
diện dòng chảy và đường kính ống tại vꢀ trí 1
Q2(m3/s), v2(m/s), A2(m2), d2(m) là lưu lượng dòng chảy, vận tốc dòng chảy, tiết
diện dòng chảy và đường kính ống tại vꢀ trí 2
1.3. Phương trình Bernulli
Ta có áp suꢁt tại một điểm chꢁt lỏng đang chảy:
Trong đó:
P1 + ρgh1 và p2 + ρgh2 – Là áp suꢁt thủy tĩnh
γ = ρg – trọng lượng riêng
Là áp suꢁt thủy động.
2. Đơn vị đo các đại lượng cơ bản
2.1. Áp suất (p)
Theo đơn vꢀ đo lường SI là Pascal (pa)
1pa = 1N/m2 = 1kg/ms2. Đơn vꢀ khá nhỏ, nên người ta thường dùng đơn vꢀ là:
N/mm2, N/cm2 và đơn vꢀ áp suꢁt cũ là kg/cm2 có mối liên hệ như sau:
13
1kg/cm2 = 0.1N/mm2 = 10N/cm2 = 105N/m2
(Trꢀ số chính xác: 1kg/ = 9.8N/cm2 lꢁy tròn 1kg/cm2 = 10N/cm2)
Ngoài ra người ta còn dùng:
1bar = 105N/m2 = 1kg/cm2
1at = 9,81. 104N/m2 = 1bar
2.2. Vận tôc (v) đơn vị đo vận tốc là m/s, cm/s
2.3. Thể tích và lưu lượng
a/ Thể tích (V) đơn vꢀ m3 hoặc lít l
b/ Lưu lượng (Q): m3/phút hoặc lít/phút.
Trong cơ cꢁu biến đổi năng lượng dầu ép (bơm dầu, động cơ dầu) cũng có
thể dùng đơn vꢀ m3/vòng hoặc l/vòng.
2.4. Lực (F) đơn vị là Newton (N), 1N = 1kgm/s2
2.5. Công suất (N) đơn vị Watt (W), 1W = 1Nm/s = 1m2. Kg/s
3. Bài tập ứng dụng
Bài 1:
Lối vào của bơm thủy lực cách bề mặt của bể chứa dầu là 0,6m. Trọng
lượng riêng của dầu 0,86g/cm3. Xác đꢀnh áp suꢁt tĩnh tại lối vào của bơm.
Bài 2:
Tính toán đường kính trong của ống hút và ống đẩy của bơm có lưu lượng là
40 l/min làm việc với vận tốc lớn nhꢁt ở ống hút là 1,2m/s và ở ống đẩy là 3,5m/s.
Câu hỏi:
Câu hỏi 1: Trình bày đꢀnh luật áp suꢁt thủy tĩnh.
Câu hỏi 2: Trình bày đꢀnh luật dòng chảy liên tục.
Câu hỏi 3: Trình bày nội dung phương trình Bernulli.
Câu hỏi 4: Trình bày ký hiệu và đơn vꢀ đo các đại lượng cơ bản.
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập của bài
- Đánh giá vể kiến thức: Tự luận
- Đánh giá về kỹ năng: Thực hành
14
BÀI 3. CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG
Mã bài: MĐ 6510305.23.03
Giới thiệu:
Trong hệ thống truyền động điều khiển bằng thủy lực- khí nén có các phần
cơ bản như cꢁu trúc tạo chuyển động tꢀnh tiến, cꢁu trúc tạo chuyể động quay, còn
có nhiều khâu khác nữa cũng rꢁt quan trọng như khâu mang năng lượng là dầu;
khâu truyền năng lượng là ống dẫn và đầu nối; khâu tạo ra năng lượng hoặc chuyển
đổi năng lượng.
Mục tiêu:
- Về kiến thức: Phân tích được sơ đồ thủy lực tạo chuyển động tꢀnh tiến và chuyển
động quay;
- Về kỹ năng: Áp dụng đꢀnh luật để giải quyết các bài toán trong thực tế có độ
chính xác nhꢁt;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có kiến thức tổng hợp về các môn tự nhiên,
cơ khí. Thái độ cẩn trọng trong công việc.
Nội dung chính:
1. Khái quát chung
Mang năng lượng: Dầu.
Truyền năng lượng: Ống dẫn và đầu nối.
Tạo ra năng lượng hoặc chuyển đổi thành năng lượng khác: Bơm, động cơ
dầu, xy lanh truyền lực.
2. Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động tịnh tiến
15
Hình 3.1. Sơ đồ mạch thủy lực chuyển động tịnh tiến
Tính toán sơ bộ:
+/Thông số của cơ cꢁu chꢁp hành: Ft và v (v1, v2)
Chuyển động tꢀnh tiến- hành trình làm việc
Hình 3.2. Hành trình làm việc (chiều tiến) của piston
+/ Các phương trình:
Lưu lượng: Q1 = A1.v1; Q2 = A2.v2
Lực:
Ft = p1.A1
Công suꢁt của cơ cꢁu chꢁp hành:
(3.1)
(3.2)
Công suꢁt thủy lực:
16
Nếu bỏ qua tổn thꢁt từ bơm đến cơ cꢁu chꢁp hành thì N = Nbơm
Nếu tính đến tổn thꢁt thì: N = Nđcơđiện = N/η (η = 0.6÷ 0.8)
Chuyển động lùi về (hành trình chạy không)
Hình 3.3. Hành trình chiều lùi của piston
Nếu tải Ft =0 thì p2 chỉ thắng ma sát p2.A2 ≥ Fc
Lưu lượng: Q1 = A2.v2; Q’2= A1.v2 ≠ Q2
Do A1˃A2 và v2˃v1
3. Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động quay
Công suꢁt của cơ cꢁu chꢁp hành:
(3.3)
Hoặc:
(3.4)
(3.5)
Công suꢁt thủy lực:
17
Hình 3.4. Sơ đồ mạch thủy lực chuyển động quay
4. Bài tập ứng dụng
Một bơm thủy lực có thông số lưu lượng 12 l/min và áp suꢁt làm việc là 200 bar.
1.Tính công suꢁt thủy lực của bơm.
2.Nếu hiệu suꢁt làm việc của bơm là 60% thì công suꢁt của động cơ điện
cần thiết truyền động bơm là bao nhiêu.
Câu hỏi:
Câu hỏi 1: Trình bày sơ đồ thủy lực tạo chuyển động tꢀnh tiến.
Câu hỏi 2: Trình bày sơ đồ tạo chuyển động quay.
Câu hỏi 3: Trình bày nội dung phương trình Bernulli.
Câu hỏi 4: Trình bày ký hiệu và đơn vꢀ đo các đại lượng cơ bản.
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập của bài
- Đánh giá vể kiến thức: Tự luận
- Đánh giá về kỹ năng: Thực hành
18
BÀI 4. CUNG CẤP VÀ XỬ LÝ NGUỒN NĂNG LƯỢNG
Mã bài: MĐ 6510305.23.04
Giới thiệu:
Trong hệ thống điều khiển thủy lực và khí nén, nguồn năng lượng được
dùng để hệ thống hoạt động là dầu ép và khí ép. Để cung cꢁp năng lượng cho hệ
thống điều khiển thường sử dụng thiết bꢀ bơm dầu và máy nén khí.
Mục tiêu:
- Về kiến thức: Trình bày được cꢁu trúc và nguyên lý làm việc của các loại bơm
dầu và máy nén khí;
- Về kỹ năng: Vận hành, khai thác an toàn, hiệu quả các loại bơm dầu và máy nén
khí;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có kiến thức tổng hợp về vật lý, cơ học. Thực
hiện đúng quy trình vận hành, khai thác các bơm dầu và máy nén khí.
Nội dung chính:
1. Thủy lực (dầu ép)
1.1. Cung cấp năng lượng dầu ép
Trong hệ thống điều khiển thủy lực nguồn năng lượng được dùng để hệ
thống hoạt động là dầu ép. Để cung cꢁp năng lượng cho hệ thống điều khiển
thường sử dụng thiết bꢀ bơm dầu.
Bơm dầu là một phần tử quan trọng nhꢁt của hệ thống điều khiển thủy lực,
dùng để biến cơ năng thành năng lượng của dầu. Những thông số cơ bản của bơm
là lưu lượng và áp suꢁt.
Lưu lượng của bơm về lý thuyết không phụ thuộc vào áp suꢁt (trừ bơm ly
tâm), mà chỉ phụ thuộc vào kích thước hình học và vận tốc quay của nó. Nhưng
trong thực tế do sự rò rỉ giữa khoang hút và khoang đẩy, giữa khoang đẩy với bên
ngoài nên lưu lượng thực tế của bơm nhỏ hơn lưu lượng lý thuyết và giảm dần hki
áp suꢁt tăng.
1.2. Các loại bơm
1.2.1. Bơm bánh răng
Bơm bánh răng có kết cꢁu như hình 4.1
19
Hình 4.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của bơm bánh răng
Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng là sự thay đổi thể tích. Khi thể tích của
buồng hút A tăng, bơm dầu hút, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích giảm, bơm đẩy
dầu ra buồng B, thực hiện chu kỳ nén. Nếu trên đường đi của dầu ta đặt một vật
cản thì dầu sẽ bꢀ chặn lại tạo nên một áp suꢁt nhꢁt đꢀnh phụ thuộc vào độ lớn của
sức cản và kết cꢁu của bơm.
Lưu lượng bơm bánh răng được tính theo công thức:
(4.1)
Trong đó: m- momen của bánh răng
d- đường kính vòng chia bánh răng (cm)
b- bề rộng bánh răng (cm)
n- số vòng quay trong một phút (v/ph)
z- số răng
ηv- hiệu suꢁt thể tích
1.2.2. Bơm cánh gạt
Bơm cánh gạt được dùng rộng rãi hơm bơm bánh răng do ổn đꢀnh về lưu
lượng, hiệu suꢁt thể tích cao hơn. Lưu lượng bơm có thể thay đổi bằng cách thay
đổi độ lệch tâm.
20
Tải về để xem bản đầy đủ
81 trang
26295
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình mô đun Điều khiển hệ thống thủy lực - khí nén - Nghề: Điện tự động", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mo_dun_dieu_khien_he_thong_thuy_luc_khi_nen_nghe.pdf
