ĐỀ CƯƠNG TỐT NGHIỆP MÁY PHỤ TÀU THỦY

Định nghĩa đặc tính đờng ống : Đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa cột áp H và l-u lợng Q của bơm khi bơm làm việc với hệ thống nh hình vẽ sal-u: • Để bơm đợc chất lỏng từ két 1 đến két 2

Câu 1: Trình bày các thông số cơ bản của bơm ( gồm cột áp, lu lợng, công suất và hiệu suất ).

Trả lời:

1.Cột áp : Cột áp của chất lỏng là giá trị năng lợng tính cho một đơn vị trọng lợng cuả

chất lỏng Cột áp thờng đợc ký hiệu là H, đơn vị là mét (cột chất lỏng) và đợc tính bằngcông thức :

G

E

H =

E- Năng lợng chung; G- trọng lợng chất lỏng

Để tiện cho việc khảo sát ta đi xác định cột áp cho đối tợng cụ thể

a.Cột áp của trạng thái chất lỏng : là giá trị cột áp của chất lỏng nói chung ở dạng tổng

quát hoặc trạng thái chất lỏng của đờng dòng tại một điểm nào đó

h g

v P

H = 2− 1

hay H= H2- H1

E1 và H1 -là năng lợng và cột áp tại cửa vào của bơm

E2 và H2 -là năng lợng và cột áp tại cửa ra của bơm

2

v p h

g

v p

H B

γγ

Do phân bố tốc độ đờng dòng tại cửa ra và cửa vào của bơm không đều hay dòng chảy tạicác vị trí đó ở dạng chảy rối thì công thức đợc viết dới dạng sau:

2

2 2 2 2

2

v p h

g

v p

γ

α

α1- Hệ số hiệu chỉnh động năng tại cửa vào.

α2- Hệ số hiệu chỉnh động năng tại cửa ra.

Công thức tính cột áp của bơm có thể biến đổi thành:

( 2 1)

1 1 2 2 1 2

2

h h g

v v

P P

2

2 1 1

là cột áp động và ký hiệu là Hđ

Ta có: H=Ht+Hđ.

p1 & p2 trong công thức là áp suất tuyệt đối Khi biết giá trị đo của áp kế và chân không

kế là Pak & Pck ta có thể xác định đợc p1 & p2: p1=pmôi trờng+ Pak; p2= pmôi trờng-Pck

c Cột áp của động cơ thuỷ lực : là năng lợng đơn vị mà chất lỏng truyền đợc thông qua

động cơ thuỷ lực hay là độ chênh năng lợng đơn vị giữa lối vào và lối ra của động cơ

Đâylà trờng hợp ngợc lại của bơm, về cách tính cũng giống nh đối với bơm

2 Lu lợng : lu lợng ( còn gọi là sản lợng) của máy thuỷ lực là lợng chất lỏng chuyển qua

máy thuỷ lực trong một đơn vị thời gian Ký hiệu là Q

Tuỳ thuộc lợng chất lỏng đợc đo nh thế nào mà ta có một số dạng lu lợng sau:

Lu lợng thể tích là lu lợng đợc đo bằng đơn vị thể tích Thứ nguyên của lu lợng thể tích là:

Là năng lợng mà MTL trao đổi với chất lỏng trong một đơn vị thời gian

Giá trị công suất thực mà máy thuỷ lực trao đổi đợc với chất lỏng gọi là công suất thuỷlực

Ký hiệu của công suất thuỷ lực là:

Nthuỷ lực =γ.Q.H (1-13)

γ- Trọng lợng riêng của chất lỏng

Q-Lu lợng thể tích của máy thuỷ lực

H- Cột áp của máy thuỷ lựcNgoài ra ta còn phân biệt khái niệm về công suất làm việc của máy thuỷ lực là

công suất mà máy thuỷ lực trao đổi tại trục của MTL

a Công suất thuỷ lực của bơm N B

NB =γ.QB.HB

γ- Trọng lợng riêng của chất lỏng

QB-Lu lợng thể tích của bơm thuỷ lực

HB- Cột áp của bơm thuỷ lực

b Công suất thuỷ lực của động cơ thuỷ lực N động cơ

Nđộng cơ=γ.Qđộng cơ.Hđộng cơ

γ- Trọng lợng riêng của chất lỏng

Qđộng cơ-Lu lợng thể tích của động cơ thuỷ lực

Hđộng cơ -Cột áp của động cơ thuỷ lực

4 Hiệu suất của máy thuỷ lực:

Hiệu suất của máy thuỷ lực là phần trăm công suất sử dụng có ích sau khi trao đổi năng ợng với nguồn

l-a Hiệu suất của bơm : lv

B lv

B B

N

H Q N

(1-14)Nlv là công suất tiêu tốn trên trục của động cơ lai bơm

b Hiệu suất của động cơ

N N

c Các tổn thất trong máy thuỷ lực:

Tổn thất năng lợng cột áp do dòng chảy qua gọi là tổn thất thuỷ lực đợc đánh giá bằng

hiệu suất thuỷ lực, còn gọi là hiệu suât cột áp ηh.

Tổn thất ma sát của các bộ phận cơ khí trong máy thuỷ lực gọi là tổn thất cơ khí ηc.Tổn thất do rò rỉ chất lỏng làm giảm lu lợng của máy, gọi là tổn thất lu lợng ηQ.

Hiệu suất của máy thuỷ lực: η=ηh ηc.ηQ

Câu 2 Giải thích hiện tợng xâm thực xảy ra trong máy thủy lực Nêu tác hại và đa

ra các biện pháp phòng ngừa

Hiện tợng xâm thực trong máy thuỷ lực:

Máy thuỷ lực bao giờ cũng làm việc với chất lỏng ( nớc , dầu ) nên tính chất lý hoá củachất lỏng có ảnh hởng nhất định đến các thông số làm việc của maý Một trong các ảnh h-ởng quan trọng là sự bốc hơi mà chất lỏng gây nên hiện tợng xâm thực trong máy thuỷ lựctrong quá trình làm việc của máy ở một nhiệt độ nào đó khi áp suất chất lỏng bằng ápsuất hơi bão hoà thì chất lỏng sẽ sôi và tạo thành nhiều bọt khí trong dòng chảy Các bọtkhí này bị dòng chảy cuốn vào vùng áp suất cao p>pbh sẽ ngng tụ thành những giọt chấtlỏng có thể tích nhỏ hơn nhiều so với thể tích của bọt khí

Nh vậy trong chất lỏng sẽ hình thành nên những khoảng trống cục bộ , thu hút các phần tửchất lỏng xung quanh xô tới với vận tốc rất lớn làm áp suất tại đó đột ngột tăng lên rất cao

có khi lên tới hàng nghìn áp suất mốt phe áp suất cục bộ rất lớn này truyền qua chất lỏng

đập lên bề mặt kim loại làm tróc rỗ bề mặt kim loại, phá hỏng các bộ phận làm việc củamáy

Hiện tợng này đợc gọi là hiện tợng xâm thực, dòng chảy trong máy bị gián đoạn gây nêntiếng động bất thờng và máy bị rung nhiều , lu lợng và cột áp của máy bị giảm đột ngột Nếu để hiện tợng xâm thực kéo dài thì các bộ phận của máy sẽ bị phá hỏng Để tránhhiện tợng xâm thực phải hạn chế áp suất làm việc của chất lỏng phải lớn hơn áp suất bão

hoà của chất lỏng ứng với nhiệt độ làm việc γ γbh

P

>

P

.Ngoài ra để hạn chế cho máy thuỷ lực ít chịu ảnh hởng bởi xâm thực ta cần chú ý các điềukiện sau:

-Chọn chất lỏng có tính bay hơi kém

-Duy trì áp suất công tác càng cao càng tốt

-Tránh khai thác máy thuỷ lực ở nhiệt độ cao

-Hạn chế tốc độ dòng xuống mức thấp nhất

-Tránh thay đổi đờng dòng đột ngột gây các điểm sụt áp suất cục bộ

-Làm trơn nhẵn các bề mặt của chi tiết máy thuỷ lực mà tiếp xúc với đờng dòng

-Gia công vật liệu cứng hoặc vật liệu tốt đối với các chi tiết của máy thuỷ lực hay hệthống thuỷ lực

-Tránh xâm nhập không khí vào trong hệ thống cũng nh trong máy thuỷ lực để đảm bảochắc chắn hệ thống không bị xâm thực

Câu 3 : Phơng trình đặc tính đờng ống trong hệ thống Gồm có két chứa, van, ống và các thiết bị khác Nêu ý nghĩa của việc sử dụng các phơng trình đó?

Trả lời :

1 Định nghĩa đặc tính đờng ống : Đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa cột áp (H) và

l-u lợng (Q) của bơm khi bơm làm việc với hệ thống nh hình vẽ sal-u:

• Để bơm đợc chất lỏng từ két (1) đến két (2) với lu lợng (Q) thì phải cung cấp năng lợng cho bơm để chi phí cho các mục đích sau:

- Thay đổi thế năng của chất lỏng từ bể (1) có chiều cao so với mặt chuẩn h1 tới bể trên (2) có chiều cao so với mặt chuẩn h2

- Duy trì 1 tốc độ ổn định ( hay Q=const)

2 1

2 2

g

V

V −

V1; V2 : tốc độ dịch chuyển của mặt thoáng các két chứa (1) ;(2)

- Thắng độ chênh cột áp áp năng giữa hai mặt thoáng két đẩy (2) và két hút (1)

.1 2

2 2 ) 2 1 ( 2

2)

g

V V h

h h

2 2 ) 2 1 ( 2

2)

g

V V h

h

∑ >

: là tổng cột áp cản của hệ thống đờngống

2 Nếu hệ thống đờng ống và các két cần có cột áp là bao nhiêu để dòng chất lỏng cóthể lu động từ bể hút tới bể đẩy thì buộc bơm phải tạo ra giá trị cột áp bằng giá trị cột áp của hệ thống cần chi phí Từ đó ta có :

γ 1

2

2 1

2 2 ) 2 1 ( 2

1

2)

g

V V h

h h

H d

2

2 1

2 2 ) 2 1 (

−+

Điểm (A) là điểm làm việc của bơm với hệ thống đờng ống đó

Kết luận : Cột áp bơm khi làm việc phối hợp với hệ thống phụ thuộc vào trạng thái của hệ thống và trạng thái kỹ thuật của bơm :HB=f(Q) ; Hd/o =f(Q)

_ ý nghĩa: của việc sử dụng các phơng trình đó, với mỗi 1 đặc tính đờng ống khác nhau

trong điều kiên đặc tính bơm không đổi ta sẽ có các điểm làm việc của bơm khác nhau Hay nói cách khác dựa vào đó ta biết đợc điểm làm việc của bơm với hê thống để từ đó cócách

điều chỉnh sao cho hợp lý

Câu4: Khái niệm về tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đờng Cách tính các giá trị đó

Trả lời:

3 Từ pt cân bằng năng lợng Becnuli đồi với chất lỏng thực :E1= E2 + Ett

4 Hay H1= H2 + htt((1-2) Với giả thiết : độ nhớt chất lỏng # 0 dòng chảy ổn định htt : Tổn thất cột áp ( tổn thất thuỷ lực ) với htt(1-2) = hdóc đờng + hcục bộ Nếu đối với dòng chảy không ổn định thì nó có gia tốc khi đó có tổn thất quán tính (Hqt)

1 Tổn thất dọc đờng : Là tổn thất xảy ra dọc theo đờng di chuyển của dòng chảy (kýhiệu là :

hλ )

v d

L H

2

L

i

i i

- Tổn thất cục bộ : g

v

h c

2

z

=ξ

z : hệ số phụ thuộc đặc trng hình học của vật cản

x số mũ phụ thuộc vào mức độ bị phá hoại của trạng thái chảy tầng

Giải thích : Khi bơm làm việc chất

lỏng ở cửa hút (A) chuyển động theo

phơng song song với trục bơm đi vào

bánh cánh với áp suất khá thấp P1

sau khi vào bánh cánh chất lỏng

chuyển hớng di chuyển vuông góc

với trục bơm và áp suất tăng dần

đến P2 ( P2>>P1 ) Dới áp suất P2

một phần chất lỏng dò rỉ qua các khe hở giữa vỏ bơm và bánh cánh ( Khe hở ) Nếu bỏ qua sự quay của chất lỏng trong các khe thì áp suất trong các khe này cũng gần bằng P2 do đó áp lực hớng trục tác dung nên phía sau bánh cánh hớng

về phía tráI : P tr = P2xπ(r22 −r2)

Lực hớng trục tác dụng lên mặt trớc bánh cánh hớng về phía phải:

)(

)

1 1

2 1

2 2

2x r r P x r r P

6 Làm cho roto cọ sát vào thành vỏ bơm khi làm việc, ảnh hởng xấu đến hiệu suất và làm h hỏng bơm.

11 Dùng đĩa cân bằng kết hợp với piston cân bằng

Câu6 : Trình bày kết cấu, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bơm Ly tâm (bản vẽ số20)

12 Sơ đồ kết cấu

13 Sơ đồ kết cấu nh hình vẽ

14 Nguyên lý hoạt động

15 Trớc khi bơm hoạt động phải mồi bơm

16 Khi động cơ lai bơm chạy làm bánh cánh bơm (2) quay Khiến cho chất lỏng trong bơm quay theo và bị văng ra ngoài ngoại vi của bánh cánh theo lực ly tâm Khi chất lỏng bị văng ra ngoài làm cho vị trí của trớc nó bị trống khi đó các phần tử nớc xung quanh sẽ đi vào chiếm chỗ và thay thế , cứ nh vậy tạo ra quá trình hút của bơm

17 Mặt khác ngời ta thấy rằng vận tốc tuyệt đối của chất lỏng ra khỏi bánh cánh công tác luôn lớn hơn tốc độ cho phép trong đờng ống đẩy Do đó cần phải giảm tốc độ này bằng cách biến cột áp động do tốc độ này tạo ra thành cột áp tĩnh bằng cách bố trí buồng xoáy lốc (buồng có tiết diện lớn dần).Do sự quay

đều của bánh cánh công tác nên chất lỏng chuyển động liên tục nên chất lỏng liên tục đợc đa ra ngoài

18 Chú ý: bơm có thể bị E khi khai thác nên phải tìm cách khắc phục

19 ứng dụng : Bơm vận chuyển chất lỏng có độ nhớt thấp( nớc ngọt ,nớc biển)

Câu7 : Trình bày đặc tính H=f(Q) Cho hai bơm ly tâm ghép song song ?

Trả lời : Giả sử bơm 1 và 2 với đặc tính giống

nhau lắp song song để phục vụ hệ thống

đờng ống :có cột áp tĩnh của đờng ống

là Ht và đặc tính toàn bộ của ống dẫn Htb

Giả thiết chỉ có một bơm làm việc

tronghệ thống thì có điểm làm việc là A

, với lu lợng là QA và cột áp là HA

Khi hai bơm cùng làm việc trong một

hệ thống vì đặc tính của hai bơm giống nhau

nên dùng phơng pháp cộng đồ thị

với điều kiện H = H1= H2 và Q=Q1 + Q2

Lúc này điểm làm việc của hệ thống với hai

bơm ghép song song là A’

và có lu lợng là Q ,Cột áp A' H Từ dạng đờng cong ta they tổng lu lợng của các bơm A'cùng làm việc song song trong mạng ống nhỏ hơn tổng lu lợng từng bơm làm việc riêng trong hệ thống cộng lại , điều này có thể giảI thích là do sự phụ thuộc giữa tốc độ chất lỏng trong ống dẫn và lu lợng là đờng cong bậc nhất còn giữa tốc độ và cột áp là đờng cong bậc hai

Để giảm sức cản thuỷ lực khi hai bơm làm việc song song thì nên tăng trị số của

đặc tính đờng ống Nếu các bơm ly tâm có đặc tính khác nhau cùng làm việc song song trong hệ thống đờng ống thì một bơm có thể làm cản trở sự hoạt động của bơm còn lại ,

do đó ngời ta không sử dụng hai bơm có đặc tính khác nhau cùng làm việc song song trong cùng hệ thống đờng ống

Câu tham khao: Vẽ đặc tính tổng hợp của bơm ly tâm ,sử dụng đặc tính này để làm gì ?

Trả lời:

20 Định nghĩa : Đặc tính tổng hợp của

bơm chính là đờng biểu diễn mối

quan hệ Q, H với các số vòng quay

làm việc của bơm khác nhau , trên đó

các điểm làm việc của bơm có cùng

hiệu suất đợc nối với nhau

gọi là đờng hiệu suất

o Trên đồ thị tổng hợp thì các đờng đẳng hiệu suất là các đờng cong cắt đờng

đặc tính HB =f(Q) (ứng với 1 vòng quay nhất định ) tại 2 điểm Trừ duy nhất 1 điểm mà ở đó hiệu suất là lớn nhất

o Từ đó ta có đặc tính tổng hợp nh trên:

22 Sử dụng đặc tính :

o Nếu thay đổi số vòng quay của động cơ thì đờng đặc tính cũng thay đổi theo cho nên để biết đợc nhanh chóng các thông số của động cơ ( cột áp, lulợng, hiệu suất) của bơm thay đổi nh thế nào ta nhìn vào đặc tính tổng hợp của bơm

o Muốn khai thác bơm có hiêu quả cao thì bằng cách kết hợp chọn số vòng quay bơm và điều chỉnh cột áp của hệ thống đờng ống sao cho gần điểm công tác a (trên đồ thị đặc tính) càng tốt ( vì điểm a là điểm có hiệu suất cao nhất )

Câu 8 : Các phơng pháp điều chỉnh sản lợng bơm ly tâm

Trả lời :

1.Điều chỉnh bằng cách thay đổi độ mở của van đẩy :tăng hay giảm độ mở của van đẩy thì

độ cong của đặc tính cũng thay đổi, đóng dần van đẩy thì đặc tính càng cong

2.Điều chỉnh bằng cách thay đổi vòng quay động cơ lai, phơng pháp này có u điểm là tổn thất

năng lợng là không có Nhợc điểm là phải trang bị động cơ điện

có thể thay đổi đợc tốc độ nên chi phí đắt

3.Thay đổi bằng cách đặt đờng ống

nhánh ( by pass)

Câu 9: Chiều cao đặt bơm cho phép đợc xác định nh thế nào

o Trong đoạn ống hút có dòng chất lỏng

o Và là dòng liên tục không trao đổi

năng lợng với môi trờng bên ngoài

o Mặt chuẩn trùng với mặt thoáng của két chứa

25 Viết phơng trình becnuli cho đoạn đó

26 nh sau : + 2 = + 2 + +∑ (1− )

2

h h h a

g

v h g

v P

γ

Va : Tốc độ dịch chuyển của chất lỏng tại mặt thoáng két chứa (1)

Pa : áp suất bề mặt thoáng của két chứa

Vh : tốc độ dòng chảy của chất lỏng tại cửa hút của bơm (h)

Ph : áp suất dòng chảy tại cửa hút của bơm

g

v v h

(II) : là công thức xác định chiều cao đặt bơm

27 Giải thích các yếu tố ảnh hởng đến chiều cao hút của bơm : trong trờng hợp đặt bơm cao hơn mặt thoáng của chất lỏng đợc đảm bảo ( trong bể hút ) thì cột áp hút của bơm dùng để khắc phục chiều cao hút hh tổn thất trên đờng ống hút của bơm ∑h ( h1 − )

và tạo nên đông năng cần thiết của

dòng chảy ở miệng vào của bơm ( g

30 Khi Pa = Ph cột áp hút của bơm không bao giờ đợc quá một giới hạn nhất

định, vì nếu nhỏ hơn 1 áp suất nào đó bằng áp suất của hơI bão hoà của chất lỏng thì xảy ra hiên thực xâm thực trong bơm Nên để tránh xâm thựcthì nhà sản xuất đã đa ra giá trị cột áp chân không cho phép aγ h

32 Nếu bơm không có Hck Sẵn thì hh đợc xác định theo điều kiện không xảy raxâm thực

Câu tham khảo: Trình bầy đặc tính H=f(Q) cho hai bơm ly tấm ghép nối tiếp ?

Trả lời : Giả sử bơm 1 và bơm 2 có đặc tính bơm lần lợt là : H1=f(Q) ; H2=f(Q) cùng cấp chất lỏng cho hệ thống đờng ống có đặc tính Hđ/ô=f(Q) Bằng phơng pháp cộng đồ thị với

điều kiện H=H1+H2 ,Q=Q1=Q2 thì ta sẽ đợc đặc tính của hai bơm ghép nối tiếp

Nếu nh từng bơm riêng lẻ hoạt động

trong hệ thống thì ta có điểm làm việc cho bơm

1 và bơm 2 lần luột là A1 , A2 nhng khi ghép

nối tiếp thì điểm làm việc là A

từ đồ thị H-Q ta nhận thấy cột áp của hai

Câu 10 : Trình bày sơ đồ kết cấu nguyên lý hoạt động của bơm xoáy và ứng dụng của bơm xoáy(bản vẽ số 21)

34 Bơm xoáy có bánh công tác kín là bơm có bánh công tác nh 1 đĩa phẳng ở phần ngoài đợc phay thành các cánh dẫn phẳng, ngắn mặt chu vi của bánh công tác không sát với thành vỏ bơm

+Nguyên lý hoạt động :

35 Giả sử rãnh giữa các cánh phẳng (3) đợc đổ đầy chất lỏng thì khi quay bánh công tác tác dụng lực ly tâm vào chất lỏng Lực ly tâm đó làm cho chất lỏng chảy liên tục từ rãnh giữa các cánh vào đờng ống dẫn (5).Khi ra đến rãnh dẫn gặp vỏ bơm ,chất lỏng văng trở vào tạo nên một chuyển động xoáy dọc theo rãnh hình xuyến dẫn Bởi vậy trong đờng xả tạo ra sự chảy xoáy.Ngoài ra trong đờng xả (5) xuất hiện sự chuyển động tiếp tuyến do chất lỏng có khối lợng văng ra khỏi rãnh cong

(4) vào đờng ống xả và tạo ra vận tốc tiếp tuyến Do đó nguyên lý làm việc của bơm xoáy là khi chất lỏng chảy qua rãnh giữa các cánh sau mỗi vòng xoáy lại tăng lên nhờ có cơ năng của cánh truyền cho, năng lợng của dòng chất lỏng tăng dần từ cửa hút đến cửa đẩy.

+ứng dụng: -Làm việc nh 1 bơm chân không vì bơm có khả năng tự hút (vì sao)

-Thờng đợc ghép vào bơm li tâm để mồi bơm li tâm

- Ngoài ra bơm xoáy còn đợc dùng để bơm các hỗn hợp chất lỏng và khí,các chất dễ bay hơi,các loại nhiên liệu nh cồn,…với yêu cầu có cột áp lớn và lu lợng nhỏ

Câu 11: Vẽ sơ đồ kết cấu, nêu nguyên lý làm việc của bơm piston và ứng dụng của nó.

1 Khái niệm chung

Bơm piston ra đời trớc bơm ly tâm rất lâu Năm 1640 nhà vật lý học ngời Đức ÔttôHenrich đã chế tạo thành công bơm piston đầu tiên để bơm nớc và nén khí trong côngnghiệp

Định nghĩa bơm piston là gì: Bơm trong đó cơ năng của động cơ lai bơm đợc biến thành năng lợng của dòng chất lỏng đợc bơm, đợc thực hiện nhờ piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xi lanh đợc gọi là bơm piston

Loại bơm piston chuyển động tịnh tiến trong xi lanh để hút và đẩy chất lỏng quahai van là loại máy thuỷ lực thể tích đơn giản nhất và ra đời đầu tiên

2 Cấu tạo và nguyên lý của một bơm piston đơn giản:

a Cấu tạo:

Hình 3.2 Sơ đồ cấu tạo của bơm Piston

1 Piston; 2 Xi lanh; 3 Đờng ống đẩy ; 4 Van đẩy; 5 Thể tích công tác; 6 Van hút;

7 Đờng ống hút; 8 Két chứa; 9 Trục khuỷu; 10 Thanh truyền

b Nguyên lý hoạt động của bơm.

Piston (1) chứa trong xi lanh (2), piston đợc truyền động nhờ tay biên(10) nối liền vớitrục khuỷu (9) , trục khuỷu nối với trục động cơ (động cơ lai bơm)

Giả sử piston đi sang trái thì thể tích làm việc tăng lên do sự giải phóng của piston làm

áp suất trong xi lanh giảm xuống (điều này cũng là nguyên nhân tách hơi và khí hoàtan trong chất lỏng) Lúc áp suất trong thể tích làm việc của xi lanh ( khoảng khônggian giữa đỉnh piston và mặt trong của xi lanh) giảm đến trị số để lực của áp suất trênmặt thoáng của bể chứa Pa có thể thắng trọng lợng của van hút (4) và áp suất lên vanphía xi lanh thì van hút sẽ đợc nâng lên Bởi vậy, áp suất của không khí nằm trong ống

hút (7) qua van đóng nhanh nối liền với xi lanh (2) sẽ giảm do sự giãn nở của khôngkhí trong xi lanh Nhờ thế dới tác dụng của của áp suất Pa , chất lỏng đi vào ống hút

và đi lên (Ngời ta lắp lới vào đờng ống hút để ngăn cặn, rác đi vào đờng ống hút) Sau

đó piston (1) sẽ kết thúc quá trình đi sang trái của mình (gọi là quá trình hút) và nó sẽnằm ở vị trí cuối cùng bên trái, lợng không khí trong đờng ống hút vào xi lanh lúc đólớn nhất Sau quá trình hút chất lỏng ở trong đờng ống hút đợc nâng lên ở độ cao h ápsuất của không khí trong bình không khí và áp suất hút đợc đo bởi áp kế

Khi piston đi sang phải thì áp suất trong thể tích làm việc của xi lanh (2) càng tănglúc piston đi sang phải Khi áp lực phía xi lanh lên van (6) lớn hơn áp lực phía ống hút lênvan đó thì van này sẽ đóng lại piston chuyển động sang phải tiếp làm tăng áp lực trongthể tích làm việc của xi lanh (2) Khi áp lực này tác dụng bên dới của van đẩy (4) đủ đểthắng áp lực tác dụng lên phía trên van đó (do áp suất trong đờng ống đẩy (3 ) thì van (4)

sẽ mở Nhờ vậy xi lanh (2) sẽ thông với ống đẩy (3) Khi đó piston chuyển động tiếp vềsang phải và chiếm dần thể tích làm việc của xi lanh và sẽ đẩy không khí trong đó vàoống đẩy (3) Khi piston đi đến điểm cuối cùng sang phải thì quá trình đẩy kết thúc, tiếp đólại trở lại quá trình hút và lặp lại chu kỳ của mình

Đầu tiên xi lanh nhận khí hút vào từ ống hút, còn chất lỏng trong đờng ống hútdâng dần lên, tiếp đó trong xi lanh nhận không khí và chất lỏng đợc bơm, cuối cùng trongthể tích làm việc của xi lanh chỉ có chất lỏng, lúc đó bắt đầu quá trình làm việc bình th -ờng của bơm

và áp suất gây ra nhiều tác hại, làm tăng tổn thất thuỷ lực gây nên chấn

động và nếu bơm làm việc trong hệ thống ống dàI có thể gây nên hiện tợng

va đập thuỷ lực làm hỏng các bộ phận của bơm và hệ thống ( trong trờng hợp nhiều bơm cùng làm việc trong một hệ thống thì biên độ dao động của

áp suất có thể tăng lên rất cao do cộng hởng)

38 NgoàI ra dao động của áp suất và lu lợng của bơm còn ảnh hởng xấu đến chất lợng của hệ thống thuỷ lực

39 Do đó bơm piston không đợc dùng trong các hệ thống truyền động thuỷ lực hoặc hệ thống điều khiển đòi hỏi sự chính xác cao

40.Cách hạn chế sự dao động đó (3 p2)

Đ Dùng bơm tác dụng hai chiều ( bơm hai hiệu lực )

Đ Dùng bơm ghép ( bơm 2,3 hiệu lực hoặc bơm nhiều hiệu lực )

Đ Dùng bình không khí để điều hoà lu lợng và áo suất

• Nguyên lý hoạt động : Bình không khí trên đờng ống hút chia đờngống hút ra làm hai phần : đoạn ống hút từ mặt thoáng của chất lỏng

và từ bình không khí đến mặt của piston Vì bình không khí có thể tích lớn hơn rất nhiều so với thể tích công tác của xilanh bơm và trong bình không khí luôn có áp suất bé hơn áp suất tại mặt thoáng nên chất lỏng luôn đợc hút vào do vậy chất lỏng chảy từ bình không khí đến mặt thoáng luôn ổn định Bình không khí càng đặt gần bơm càng tốt

• Bình không khí đặt phía đờng ống đẩy: thể tích bình không khí lớn hơn thể tích của xilanh công tác rất nhiều và trong bình không khí luôn duy trì một áp suất để đa chất lỏng liên tục tới nơi làm việc do

-Phần quay(rô to) là 1 khối hình trụ tròn đặt lệch tâm trong phần cố

định(stato).Trong rôto có các xylanh và pit tông không có cần phân bố theo hớng kính

-Trên trục dẫn có chứa các khoang đẩy và khoang hút là 2 rãnh hình bán nguyệt đợc ngăn cách với nhau bằng 1 vách giữa stato trong trục phân phối

+Nguyên lý hoạt động:

-Giả sử bơm quay theo chiều kim đồng hồ, do sự bố trí lệch tâm giữa roto và stato nên khi rôto quay các pittông chuyển động quay theo rôto và đồng thời chuyển động tịnh tiến trong các xy lanh.Nếu pittông chuyển động hớng ra khỏi tâm rôto, làm cho thể tích làm việc của xy lanh tăng, áp suất trong xy lanh giảm, chất lỏng đợc hút qua rôto vào trong các xy lanh qua lỗ dẫn dầu, khoang hút Bơm thực hiện hành trình hút Ngợc lại khi pittông chuyển động hớng vào tâm rôto thì thể tích làm việc của xylanh giảm, áp suất tăng, bơm thực hiện hành trình đẩy.-Khi thay đổi độ lệch tâm bằng tay điều khiển (12),với chiều quay của động cơlai không đổi, ta sẽ thay đổi đợc chiều cấp, hút của bơm ngợc với chiều ban đầu.-để bơm có thể làm việc đợc thì khi quay đầu pittông phải luôn tỳ sát vào thành stato Để thực hiện điều này ngoài lực ly tâm tác dung lên piston ngời ta còn dùng một thiết bị đặc biệt khác để đẩy piston nh : lò xo , bơm phụ với áp suất

đủ lớn để đẩy chất lỏng vào cửa hút của bơm, guốc trợt và chốt giữ (Trong động cơ thuỷ lực có cần T/bị này ko?)

+ứng dụng - Sử dụng làm động cơ thuỷ lực

41 Bơm trong hệ thống máy lái+Chú ý :

42 Khi bơm làm việc bao giờ cũng có sự chênh áp trên 2 phía của roto, áp suất ở trong các xilanh về phía đẩy của bơm lớn hơn nhiều so với áp suất ở phía bên kia gây lên tải trọng không cần thiết Đó là nguyên nhân làm h hỏng trong ổ trục của roto và làm mòn phần làm kín trên trục phân phối

43 Khắc phục : làm thêm các rãnh hẹp trên trục phân phối thông từ cửa hút ra cửa đẩy, làm các rãnh giảm tải hình xuyến (vòng quanh trục phân phối)

Câu 13: Trình bày kết cấu, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bơm piston roto ớng trục(bản vẽ số23)

• Khi thể tích trong các xilanh giảm thì bơm thực hiện hành trình đẩy

• Khi thể tích công tác của xilanh tăng thì bơm thực hiện hành trình hút

• Cơ cấu dẫn chất lỏng ra và vào có dạng hình bán nguyệt

- Van điều chỉnh tải (2) điều chỉnh áp suất cửa đẩy của bơm :

• Vít điều chỉnh áp suất(1) đặt giá trị áp suất của bơm

• Giả sử áp suất cửa đẩy của bơm quá thấp thì sẽ làm cho con trợt (3) dịch chuyển về phía phải -> làm cho dầu áp lực trong xilanh và piston

điều khiển (4) đợc đa ra ngoài nhờ lực của lò xo (12) mà làm cho đĩa nghiêng (9) có độ nghiêng lớn hơn làm cho áp suất của bơm trở lại vị trí ban đầu đã đặt.Trong trờng hợp áp suất tại cửa đẩy cao sẽ điều chỉnh

về giá trị đặt

46 ứng dụng :

- sử dụng trong các trờng hợp cần có số vòng quay cao (vận tốc lớn )

mômen thay đổi nhỏ

Câu14 : Sơ đồ kết cấu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bơm trục vít (Bv24)

Trả lời :

1 Sơ đồ kết cấu ( Nh hình vẽ ): đây là kiểu bơm 2 trục vít

47 Bộ phận làm việc chủ yếu của (bơm) máy thuỷ lực trục vít gồm 2 , 3 or 5 trục vít

ăn khớp với nhau đặt trong 1 vỏ cố định có cửa chất lỏng vào và ra

48 Trục vít thờng có 1 or 2 mối ghép ren và biên dạng ren gồm có 3 loại ( ren CN , hình thang Cycloit )

2 Nguyên Lý hoạt động : Bơm trục vít hoạt động theo nguyên tắc sau: chất lỏng đợc điền

đầy vào xung quanh ren vít tạo thành 1 “ đai ốc chất lỏng “ ăn khớp với ren trục vít nếu

có 1 tấm chắn giữ cho “đai ốc chất lỏng “ không quay theo trục vít khi trục vít quay thì khối chất lỏng sẽ chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vít ở bơm trục vít thì 2 trục vít ănkhớp với nhau, rãnh ren của trục vít này ăn khớp với thân ren của trục vít kia sẽ có tác dung nh 1 tấm chắn để hãm không cho chất lỏng trong rãnh ren quay theo trục mà chuyển động tịnh tiến từ cửa hút đến cửa đẩy của bơm

Câu 15: Trình bày kết cấu, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của bơm Bánh

52 Răng đợc chế tạo hình chữ V, nón, xoắn ốc (thờng thì chế tạo theo dạng thân khai

để tiên cho việc chế tạo và hiệu chỉnh)

53 để giảm kính thớc cho bơm đôi khi ngời ta sử dụng bánh răng ăn khớp trong

54.Nguyên lý hoạt động :

Khi bơm làm việc thì bánh răng chủ động quay kéo theo bánh răng bị động quay theo chiều mũi tên Tại khoang hút 2 bánh răng ra khớp cho nên thể tích tăng còn áp suất thì giảm và nhỏ hơm áp suất tại mặt thoáng của bể hút làm cho chất lỏng đợc hút qua ống điền đầy vào khoang hút của bơm Khi đó chất lỏng tại khoảng giữa 2 răng sẽ chuyển động theo bánh răng sang phía khoang đẩy ở khoang đẩy 2 bánh răng vào khớp nên ở đây thể tích giảm và áp suất tăng nên đẩy chất lỏng ra ngoài cửa đẩy

55 Chú ý : (hiện tợng chất lỏng bị nén tại chân răng )

56 ứng dụng: sử dụng bơm chất lỏng có độ nhớt cao( dầu bôi trơn, nhiên liệu …)

Câu 17 : Trình bày sơ đồ kết cấu, nguyên lý hoạt động , ứng dụng bơm phun tia (bản

o Chất lỏng của dòng tia là chất lỏng làm việc

o Chất lỏng làm việc đợc đa vào từ cửa 1 qua ống dẫn dến vòi phun (4) tạo thành dòng tia có động năng lớn Trong ống đầu vòi phun (4) diễn ra quy luật về biến

đổi các giá trị vận tốc và áp suất áp suất giảm , vận tốc tăng áp suet giảm ở đầu vòi phn cũng là áp suất của đờng dòng đó khi ra khỏi vòi phun vào khoang hoà trộn (8) trong khoang tại cửa hút (3) áp suet cũng giảm bằng áp suất tại khoang (8) nếu khi đó chất lỏng cần bơm sẽ đợc hút qua cửa (3) vào hoà trộn tại khoang (8) rồi lôI cuốn đI theo ống lọc (3) rồi ra ngoài

59 ứng dụng: hoà trộn 2 công chất với nhau hay dùng để hút chân không

60 sự thay đổi áp suất và tốc độ trong bơm phun tia

P1, v1: áp suất và vận tốc chất lỏng công tác tại cửa ống dẫn

P2,,v2 : áp suất và vận tốc chất lỏng công tác tại đầu vòi phun