BÀI TẬP THỦY LỰC Bài tập 1 Một bơm có lưu lượng riêng là 14 cm 3 /vòng được kéo bởi một động cơ có số vòng quay 1440 vòng/phút. Bơm có khả năng tạo ra áp suất là 150 bar. Tổn thất thể tích qua bơm là 10%, hiệu suất cơ của bơm là 80%. Tính: 1. Lưu lượng ra khỏi bơm. 2. Công suất cần phải cung cấp trên trục bơm. 3. Moment xoắn trên trục bơm. Bài tập 2 Một bơm có lưu lượng riêng là 100 cm 3 /vòng được điều khiển bởi một động cơ có số vòng quay 1000vòng/phút. Lưu lượng ra khỏi bơm là 0,0015m 3 /s với áp suất 70bar. Moment xoắn trên trục bơm là 120Nm. Hiệu suất bơm là bao nhiêu? Bài tập 3 Một bơm có lưu lượng riêng là 1,7 cm 3 /vòng được điều khiển bởi một động cơ có số vòng quay 1500vòng/phút. Nếu hiệu suất thể tích của bơm là 87% và hiệu suất của cơ của bơm là 76% thì hãy tính: 1. Lưu lượng ra khỏi bơm. 2. Công suất cần thiết để cung cấp cho bơm nếu như áp suất do trên bơm là 150bar. Bài tập 4 Lưu lượng ra khỏi một bơm bánh răng là 15lít/phút với áp suất 200bar. Tốc độ quay của bơm là 1430 vòng/phút, công suất cung cấp là 6,8kW, hiệu suất cơ của bơm là 87%. Hỏi hiệu suất tổng của bơm là bao nhiêu? Bài tập 5 Một bơm cánh gạt có lưu lượng riêng là 115 cm 3 /vòng. Đường kính rotor là 63,5mm, đường kính cam ngoài là 88,9mm. Chiều rộng cánh gạt là 50,8mm. Hỏi độ lệch tâm giữa rotor và cam ngoài là bao nhiêu? Bài tập 6 Lưu lượng riêng của một bơm 25 ml/vòng. Bơm được điều khiển bởi một động cơ điện có số vòng quay là 1440 vòng/phút. Công suất ra của động cơ điện là 10 kW. Cho hiệu suất tổng và hiệu suất cơ của bơm lần lượt là 85% và 90%. Tính: 1. Lưu lượng ra khỏi bơm 2. Áp suất lớn nhất của bơm có thể tạo ra mà không gây quá tải cho động cơ điện. BÀI TẬP THỦY LỰC Bài tập 7 Lưu lượng lý thuyết của một bơm là 35lít/phút và hiệu suất thể tích là 90%. Bơm được dùng để điều khiển một xylanh có đường kính piston là 110mm, đường kính cần là 65mm, chiều dài hành trình là 700mm. Tính: 1. Vận tốc duỗi ra và co vào của xylanh. 2. Thời gian để thực hiện một chu kỳ hoàn chỉnh. Bài tập 8 Con đội thủy lực có đường kính cần là 65mm và được cung cấp năng lượng bởi một bơm bằng tay có lưu lượng riêng là 5ml trên một hành trình kép. Áp suất tối đa của hệ thống có thể đạt được là 350bar. 1. Tính số hành trình kép cần thiết của bơm để cần piston dịch chuyển 50mm. 2. Tính tải trọng tối đa mà con đội thủy lực nâng được. Bài tập 9 Cho 3 xy lanh thủy lực: Xylanh 1 có đường kính piston là 2cm Xylanh 2 có đường kính piston là 4cm Xylanh 3 có đường kính piston là 5cm Cả 3 xylanh cùng chịu tải trọng 1000N, khi điều khiển van phân phối cho dầu từ bơm vào xylanh. Cho mất mát trên đường ống là bằng không và mất mát áp suất tại van phân phối là 2 bar. Tính: 1. Chỉnh van tràn ở áp suất bao nhiêu thì cả ba piston đều nâng được vật nặng 1000N. 2. Cần piston nào chạy lên đầu tiên và cần piston nào chạy lên cuối cùng. Bài tập 10 Cho một đoạn mạch gồm các van một chiều nối với nhau, hướng di chuyển của dầu chảy từ A đến B, sự mất mát áp suất khi dầu chảy qua từng van được ký hiệu p như hình vẽ. Tính áp suất dầu tại B, C, D khi áp suất dầu tại A là 100bar. Bỏ qua mất mát áp suất trên ống dầu và đường kính ống mọi nơi là bằng nhau. Error! ∆ p=7bar ∆p=1bar ∆p=10bar ∆p=5bar ∆ p =1bar ∆ p =3bar A B C D Bài tập 11 Một xy lanh phải thực hiện một lực đẩy là 100kN trong quá trình duỗi và lực đẩy trong quá trình co lại là 10kN. Vận tốc khi lùi lại là 5m/phút. Giả sử rằng áp suất lớn nhất trên bơm là 160bar và tổn thất áp suất trên các thiết bị được cho như sau: Bộ lọc ∆p = 3bar Van phân phối ∆p = 2bar (cho mỗi dòng chất lỏng qua van) Van tiết lưu ∆p = 10bar Van một chiều ∆p = 3bar Hãy xác định: 1. Kích thước của xy lanh (giả sử tỉ lệ diện tích ở piston là 2:1) 2. Áp suất do bơm tạo ra trong cả hai quá trình Trong các trường hợp a) Không có van tiết lưu b) Tiết lưu đường dầu vào với vận tốc duỗi ra là 0,5m/phút c) Tiết lưu đường ra với vận tốc duỗi ra là 0,5m/phút Bài tập 12 Một vật có khối lượng là 2000kg phải được gia tốc theo phương nghiêng 30 0 đến vận tốc là 1m/s trong khoảng cách 50mm. Hệ số ma sát giữa tải và bề mặt làm việc là 0,15. Tính đường kính piston cần thiết để gia tốc vật nặng trên nếu áp suất tối đa ở cửa vào xylanh là 100bar. Giả sử rằng tổn thất áp suất tại piston là 5bar và áp suất ở cửa ra của xylanh là 4 bar và tỉ lệ diện tích tại tiết diện piston là 2:1. M M Bài tập 13 Cho mạch thuỷ lực như sơ đồ. Xy lanh có đường kính piston là 100mm và đường kính cần là 70mm. Tải trọng tối đa tại cần piston là 2000N. Giả sử tổn thất áp suất tại van phân phối là 4 bar, tổn thất áp suất tại piston là 5bar. Tính áp suất cài đặt tại van an toàn. BÀI TẬP KHÍ NÉN Bài tập 1 Một bình chứa không khí có thể tích 6m 3 phải được nạp đầy với không khí nén để đạt áp suất tối đalà 900kPa (9bar). Tính thể tích của lượng không khí tự do của khí quyển được máy nén khí bơm vào bình chứa. (Cho áp suất khí quyển là 1,013bar). ĐS: 53,3m 3 Bài tập 2 Một cơ cấu dẫn động bằng khí nén tác dụng kép được dùng để kẹp chi tiết trong một máy cắt kim loại. Cơ cấu dẫn động có đường kính piston 125mm. Lực kẹp tính toán theo yêu cầu là 6000N. Áp suất tối thiểu của hệ thống để đạt được lực kẹp này là bao nhiêu? Cho biết rằng mất mát do ma sát là 5%. ĐS: 5,1bar Bài tập 3 Hãy tính lực đẩy ra và co vào đối với một cơ cấu dẫn động tuyến tính tác dụng kép, có đường kính piston là 100mm và đường kính cần là 25mm. Áp suất tối thiểu của hệ thống là 500kPa (5bar). Cho biết mất mát do ma sát bên trong là 12% so với lực đẩy lý thuyết. ĐS: 3456N, 3240N Bài tập 4 Một cơ cấu dẫn động tuyến tính bằng khí nén phải nâng chậm một bệ đỡ với tải trọng đặt bên trên. Bệ đỡ và tải trọng có khối lượng là 660kg. Áp suất tối thiểu của hệ thống được điều chỉnh trên van giảm áp của bộ phận cung cấp không khí là 600kPa. Mất mát do ma sát bên trong là 12%. Tính toán và chọn xy lanh đủ khả năng nâng tải. (Bỏ qua lực quán tính). ĐS: 125mm Bài tập 5 Một cơ cấu dẫn động tuyến tính bằng khí nén phải đẩy những kiện hàng lên một cầu dốc để đưa vào băng chuyền phân loại. Đoạn dốc có độ nghiêng là 500. Hệ số ma sát là 0,1 và khối lượng của kiện hàng là 130kg. Cơ cấu được giảm chấn bằng khí nén với khoảng hành trình giảm chấn là 0,028m, gia tốc của khối lượng phải xảy ra trong khoảng hành trình giảm chấn và phải đạt đến tốc độ ổn định là 0,5m/s. Áp suất tối thiểu của hệ thống là 6bar. Hãy tính: 1. Lực đẩy tổng cộng của tất cả các ngoại lực tác dụng lên cơ cấu 2. Đường kính piston đối với hành trình duỗi ra nếu mất mát bên trong do ma sát là 12% ĐS: 1639N, 63mm Bài tập 6 Thiết kế mạch khí nén tự động hoạt động theo chu trình sau: A+, B+, A-, C+, C-, B Bài tập 7 Thiết kế mạch khí nén tự động để thực hiện công việc sau: (Xylanh B được gắn vào cần của xylanh A) Xylanh B hạ xuống gắp chi tiết bằng ống Ventury (V) tại vị trí 1. Xylanh A đẩy xylanh B đến vị trí 2 và nhả chi tiết. Sơ đồ làm việc như sau: B+, (V+), B-, A+, B+, (V-), B-, A A B V . BÀI TẬP THỦY LỰC Bài tập 1 Một bơm có lưu lượng riêng là 14 cm 3 /vòng được kéo bởi một động cơ có số vòng. 2. Áp suất lớn nhất của bơm có thể tạo ra mà không gây quá tải cho động cơ điện. BÀI TẬP THỦY LỰC Bài tập 7 Lưu lượng lý thuyết của một bơm là 35lít/phút và hiệu suất thể tích là 90% cần piston dịch chuyển 50mm. 2. Tính tải trọng tối đa mà con đội thủy lực nâng được. Bài tập 9 Cho 3 xy lanh thủy lực: Xylanh 1 có đường kính piston là 2cm Xylanh 2 có đường kính piston