...Thuy van- thuy luc.doc

...Thuy van- thuy luc.doc tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

Chơng 5: ứng dụng và thiết kế hệ thống truyền động thủy lực 5.1. ứng dụng truyền động thủy lực 5.1.1. Mục đích Trong hệ thống truyền động bằng thủy lực, phần lớn do các nhà chế tạo, sản xuất ra và có những yêu cầu về các thông số kỹ thuật đợc xác định và tiêu chuẩn hóa. Mục đích của chơng này là giới thiệu cho sinh viên các sơ đồ lắp của hệ thống thủy lực trong các máy. 5.1.2. Các sơ đồ thủy lực a b 5.1.2.1. Máy dập thủy lực điều khiển bằng tay m 1.0 A 1.2 P T 76 0.1 1.1 0.2 0.3 T P Hình 5.1. Máy dập điều khiển bằng tay 0.1 Bơm; 0.2 Van tràn; 0.3 áp kế; 1.1 Van một chiều; 1.2 Van đảo chiều 3/2, điều khiển bằng tay gạt; 1.0 Xilanh. Khi có tín hiệu tác động bằng tay, xilanh A mang đầu dập đi xuống. Khi thả tay ra, xilanh lùi về. 5.1.2.2. Cơ cấu rót tự động cho quy trình công nghệ đúc 0.1 1.0 1.1 P T A B 0.1 1.1 P T A B 0.2 0.3 T P 0.2 0.3 T P P A 1.3 1.2 1.0 Hình 5.2. Sơ đồ mạch thủy lực cơ cấu rót phôi tự động 0.1 Bơm; 0.2 Van tràn; 0.3 áp kế; 1.3 Van một chiều; 1.1 Van đảo chiều 4/2, điều khiển bằng tay gạt; 1.0 Xilanh; 1.2 Van cản. Để chuyển động của xilanh, gàu xúc đi xuống đợc êm, ta lắp thêm một van cản 1.2 vào đờng xả dầu về. 5.1.2.3. Cơ cấu nâng hạ chi tiết sơn trong lò sấy Hình 5.3. Cơ cấu nâng hạ chi tiết sơn trong lò sấy 77 0.1 1.0 1.1 P T A B m 0.1 1.1 P T A B 0.2 0.3 T P 0.2 0.3 T P 1.2 B m 1.0 X A Hình 5.4. Sơ đồ mạch thủy lực nâng hạ chi tiết đợc sơn trong lò sấy 0.1 Bơm; 0.2 Van tràn; 0.3 áp kế; 1.1 Van đảo chiều 4/3, điều khiển bằng tay gạt; 1.2 Van một chiều điều khiển đợc hớng chặn; 1.0 Xilanh. Để cho chuyển động của xilanh đi xuống đợc êm và có thể dừng lại vị trí bất kỳ, ta lắp thêm van một chiều điều khiển đợc hớng chặn 1.2 vào đờng nén của xilanh. 5.1.2.4. Cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia công 1 2 3 Hình 5.5. Cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia công 1. Xilanh; 2. Chi tiết; 3. Hàm kẹp. Khi tác động bằng tay, pittông mang hàm kẹp di động đi ra, kẹp chặt chi tiết. Khi gia công xong, gạt bằng tay cần điều khiển van đảo chiều, pittông lùi về, hàm kẹp mở ra. Để cho xilanh chuyển động đi tới kẹp chi tiết với vận tốc chậm, không va đập với chi tiết, ta sử dụng van tiết lu một chiều. Trên sơ đồ, van tiết lu một chiều đặt ở trên đờng ra và van tiết lu đặt ở đờng vào (hãy so sánh hai cách này). 78 1.0 0.1 1.1 P T A A B B 1.2 0.1 1.1 P T A 0.2 0.3 T P 0.2 0.3 T P 1.2 B B A 1.0 Hình 5.6. Sơ đồ mạch thủy lực cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia công 0.1 Bơm; 0.2 Van tràn; 0.3 áp kế; 1.1. Van đảo chiều 4/2, điều khiển bằng tay gạt; 1.2 Van tiết lu một chiều; 1.0 Xilanh. A B 5.1.2.5. Máy khoan bàn Hình 5.7. Máy khoan bàn 79 Hệ thống thủy lực điều khiển hai xilanh. Xilanh A mang đầu khoan đi xuống với vận tốc đều đợc điều chỉnh trong quá trình khoan, xilanh B làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết trong quá trình khoan. Khi khoan xong, xilanh A mang đầu khoan lùi về, sau đó xilanh B lùi về mở hàm kẹp, chi tiết đợc tháo ra. 1.0 (B) 0.1 1.1 P T A B 1.2 1.3 A P 2.0 (A) 2.1 P T A B T 0.2 P 2.6 B A 2.3 T P B 2.2 2.5 2.4 Hình 5.8. Sơ đồ mạch thủy lực cơ cấu kẹp chặt chi tiết gia công 0.1 Bơm; 0.2 Van tràn; 1.1. Van đảo chiều 4/2, điều khiển bằng tay gạt; 1.2. Van giảm áp; 1.0 Xilanh A; 1.3. Van một chiều; 2.1. Van đảo chiều 4/3, điều khiển bằng tay gạt; 2.2. Bộ ổn tốc; 2.3. Van một chiều; 2.4. Van cản; 2.5. Van một chiều; 2.6. Van tiết lu; 2.0. Xilanh B. Để cho vận tốc trong quá trình không đổi, mặc dù trọng thay có thể tải đổi, ta dùng bộ ổn tốc 2.2. áp suất cần để kẹp chi tiết nhỏ, ta sử dụng van giảm áp 1.2. 80 5.2. Thiết kế hệ thống truyền động TRƯỜNG ĐHSPKT TP HCM KHOA Khoa học Cơ BỘ MÔN: Hoá Sinh – Môi trường ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN TÊN HỌC PHẦN: THUỶ LỰC VÀ THUỶ VĂN MÔI TRƯỜNG TÊN TIẾNG ANH: Environmental Hydraulics and Hydrography SỐ TC: CẤU TRÚC: LT TRÌNH ĐỘ: ĐẠI HỌC Mục tiêu học phần Sau học xong học phần sinh viên sinh viên có khả năng: 1.1 Nhận biết khả hình thành dòng chảy sông ngòi tự nhiên 1.2 Nắm quy luật thay đổi dòng chảy theo mùa năm, quy luật nước triều tác động nước triều đến thuỷ văn vùng cửa sông 1.3 Biết cách tính toán thông số dòng chảy hệ thống công nghệ 1.4 Tính toán xác trở lực đường ống 1.5 Áp dụng việc tính toán thuỷ lực vào lónh vực công nghiệp, công trình cấp thoát nước, thông gío, xử lý nước xử lý ô nhiễm không khí Mô tả vắn tắt nội dung học phần - - - Thủy văn: hình thành dòng chảy tự nhiên, cân nước lựu vực, lưu lượng dòng chảy lũ lụt, chế độ thuỷ triều Thuỷ tónh học: phương trình bản, áp lực lên đáy thành bình Thuỷ động học: phương trình Euler, Navie – Stockes, phương trình Bernoulli ứng dụng, sức cản thuỷ lực phương pháp tính Phương pháp thực nghiệm bán thực nghiệm nghiên cứu thuỷ lực Điều kiện tiên 3.1 Các môn học tiên quyết: Toán cao cấp 3, Vật lý & Vật lý 3.2 Các môn học trước: Cơ ứng dụng Nhiệm vụ sinh viên - Dự lớp: số tiết học tối thiểu phải dự 30 Bài tập, báo cáo, thu hoạch, : thu hoạch Dụng cụ học tập: calculator kỹ thuật Khác: Thang điểm tiêu chuẩn đánh giá 5.1 5.2 Thang điểm: 10 Tiêu chuẩn đánh giá: theo qui chế hành Nội dung chi tiết học phần PHẦN 1: THUỶ VĂN ĐẠI CƯƠNG (10 TIẾT) Chương 1: Sông ngòi dòng chảy 1.1 Hệ thống sông ngòi: khái niệm lưu vực, đường phân nước,v.v… 1.2 Sự hình thành dòng chảy đặc trưng dòng chảy 1.3 Dòng chảy năm, dòng chảy lũ 1.4 Thuỷ triều thuỷ văn vùng sông ảnh hưởng triều Chương 2: Ứng dụng thuỷ văn kỹ thuật môi trường 2.1 Phương pháp nghiên cứu thuỷ văn 2.2 Các vấn đề điều tiết nước sử dụng nước 2.3 Dòng lũ với nhân tố mặt đệm môi trường sinh thái PHẦN 2: THUỶ LỰC Chương 1: Giới thiệu môn học (3 tiết) 1.1 Đònh nghóa môn học 1.2 Lược sử phát triển 1.3 Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm lý thuyết mô hình hoá: thuyết đồng dạng phân tích thứ nguyên Chương 2: Thuỷ tónh học ( tiết) 2.1 p suất thuỷ tónh tính chất 2.2 Phương trình vi phân cân i2 2.3 Cân chất lỏng trường trọng lực – phương trình thuỷ tónh 2.4 p lực chất lỏng lên đáy thành bình, mặt cong đònh luật Archimed 2.5 Ví dụ tập Chương 3: Động học động lực học chất lỏng (15 tiết) 3.1 Phân loại chất lỏng (chất lỏng lý tưởng, chất lỏng thực) – số tính chất chất lỏng (tính nhớt, độ chòu nén ép, sức căng bề mặt) – số đặc trưng dòng chảy: chu vi ướt, tiết diện thấm ướt, dòng chảy có áp không áp, bán kính thuỷ lực đường kính tương đương 3.2 Động học chất lỏng: vận tốc chất lỏng, đường dòng, ống dòng, đường xoáy ống xoáy 3.3 Gia tốc chuyển động chất lỏng 3.4 Phương trình vi phân chuyển động Euler chất lỏng lý tưởng 3.5 Phương trình Bernoulli 3.6 Giới thiệu Phương trình Navie – Stokes, vấn đề nảy sinh tóan thủy lực 3.7 Phương trình Bernoulli cho dòng nguyên tố cho toàn dòng chất lỏng thực 3.8 Phương trình động lượng 3.9 Ứng dụng phương trình Bernoulli: chảy chất lỏng qua lỗ, vòi, dụng cụ đo lưu lượng 3.10 Ví dụ tập Chương 4: Sức cản thuỷ lực (9 tiết) 4.1 Khái niệm sức cản thuỷ lực 4.2 Các chế độ chảy chất lỏng (chảy tầng chảy xoáy), thí nghiệm Reinolds 4.3 Phương trình phân bố vận tốc dòng chảy tầng có áp ống tròn 4.4 Trở lực ma sát 4.5 Trở lực cục 4.6 Trở lực thiết bò với dòng nhiều pha: Trở lực lớp hạt, trạng thái tầng sôi, vận tốc lắng, vận tốc thăng bằng, trở lực tháp đệm tháp đóa 4.7 Phương pháp tính toán thuỷ lực đường ống 4.8 Ví dụ tập Chương 5: Vận chuyển chất lỏng - Bơm , quạt, máy nén (5 tiết) 5.1 Phương trình tính toán áp suất toàn phần bơm, quạt hệ đường ống 5.2 Vận chuyển chất lỏng giọt 5.2.1 Bơm thể tích bơm quay 5.2.2 Bơm hệ truyền động (bơm tia , thùng nén, ống xiphon) 5.2.3 Đặc tuyến bơm đường ống 5.3 Nén khí vận chuyển khí: 5.3.1 Máy nén piston 5.3.2 Máy nén khí kiểu turbin rotor 5.3.3 Quạt 5.4 Hút chân không 5.4.1 Cơ sở hút khí 5.4.5 Các loại máy hút chân không 5.5 Vấn đề chọn lựa bơm quạt máy nén 5.6 Ví dụ tập Tài liệu học tập cho sinh viên 7.1 Tài liệu học tập [1] NGUYỄN TÀI, Thủy lực tập 1, Nhà xuất Xây dựng, Hà nội 1998 [2] ĐỖ VĂN ĐÀI, NGUYỄN BIN, PHẠM XUÂN TOẢN, ĐỖ NGỌC CỬ, Cơ sở trình thiết bò công nghệ hóa học, Trường ĐHBK Hànội, 1999 [3] NGUYỄN VĂN NGHIỆP, Thủy văn ứng dụng, NXB ĐHQG HCM, 2002 [4] NGUYỄN BIN, Tính tóan trình thiết bò công nghệ hóa học thực phẩm tập (phần thủy lực), NXB KH&KT, Hà nội –1999 – 2001 (tái bản) 7.2 Tài liệu tham khảo [1] Tập thể Bộ môn trình thiết bò công nghệ Hóa học, trường ĐHBK Hà nội, Sổ tay trình thiết bò Công nghệ hóa học tập 1, Nhà xuất KH&KT, năm 1976 – 1996 [2] Trung tâm đào tạo ngành nước môi trường, trường Trung học thủy lợi Hà nội, Sổ tay xử lý nước tập 1, Nhà xuất Xây dựng – Hà nội [3] NGUYỄN TÀI, TẠ NGỌC CẦU, Thủy lực đại cương (tóm tắt lý thuyết tập) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ điều khiển thuỷ lực -1- Mô tả Mô tả Các li hợp và phanh vận hành bộ truyền bánh răng hành tinh làm việc nhờ áp suất thuỷ lực. Bộ điều khiển thuỷ lực sinh ra và điều chỉnh áp suất thuỷ lực này và thay đổi các đường dẫn nó. Hình vẽ bên trái thể hiện mạch thuỷ lực của hộp số kiểu A140E. áp suất thuỷ lực vận hành qua nhiều đường dẫn áp suất thuỷ lực khác nhau. Gợi ý: Nếu ắc quy chết vẫn có thể khởi động động cơ của các xe có hộp số thường bằng cách đẩy-khởi động cho xe nổ máy. Nhưng với các xe có hộp số tự động thì điều này là không thể thực hiện được. Trong khi đẩy khởi động, do bơm dầu không hoạt động nên không có áp suất thuỷ lực để vận hành bộ truyền bánh răng hành tinh. Nói cách khác, công suất từ bánh xe không được truyền tới động cơ. (1/2) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ điều khiển thuỷ lực -2- Sơ đồ triển khai: Mạch thuỷ lực (1/1) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ điều khiển thuỷ lực -3- Bộ điều khiển thuỷ lực có ba chức năng sau. 1. Tạo ra áp suất thuỷ lực Bơm dầu có chức năng tạo ra áp suất thuỷ lực. Bơm dầu sản ra áp suất thuỷ lực cần thiết cho hoạt động của hộp số tự động bằng việc dẫn động vỏ bộ biến mô (động cơ). 2. Điều chỉnh áp suất thuỷ lực áp suất thuỷ lực tạo ra từ bơm dầu được điều chỉnh bằng van điều áp sơ cấp. Ngoài ra, van bướm ga cũng tạo ra áp suất thuỷ lực thích hợp với công suất phát ra của động cơ. 3. Chuyển các số (làm cho li hợp và phanh hoạt động) Khi li hợp và phanh của bộ truyền bánh răng hành tinh được đưa vào vận hành thì việc chuyển các số được thực hiện. Đường dẫn dầu được tạo ra tuỳ thuộc vào vị trí chuyển số do van điều khiển thực hiện. Khi tốc độ xe tăng thì các tín hiệu được chuyển tới các van điện từ từ ECU động cơ & ECT. Các van điện từ sẽ vận hành các van chuyển số để chuyển các số tốc độ. Các bộ phận chính của bộ điều khiển thuỷ lực gồm có. ã Bơm dầu ã Thân van ã Van điều áp sơ cấp ã Van điều khiển ã Van chuyển số ã Van điện từ ã Van bướm ga (2/2) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ điều khiển thuỷ lực -4- Các bộ phận chính Bơm dầu Bơm dầu được dẫn động từ bộ biến mô (động cơ) để cung cấp áp suất thuỷ lực cần thiết cho sự vận hành của hộp số tự động. Gợi ý: Dùng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu, lưu ý để động cơ chạy không tải và dầu hộp số tự động (ATF) ở nhiệt độ vận hành bình thường. Ghi chú: Khi kéo một xe có hộp số tự động, do bơm dầu không hoạt động nên dầu bôi trơn bên trong hộp số có thể không đủ và có nguy cơ hộp số bị kẹt. Vì lí do đó, xe có hộp số tự động cần được kéo ở tốc độ thấp (không quá 30 km/giờ) và mỗi lần quãng đường không quá 80 km. Một phương pháp tốt hơn là nên kéo một xe có hộp số tự động với các bánh chủ động của nó được nhấc lên khỏi mặt đất, hoặc bán trục hoặc trục trục các đăng được ngắt rời. (1/1) Thân van Thân van bao gồm một thân van trên và một thân van dưới. Thân van giống như một mê cung gồm rất nhiều đường dẫn để dầu hộp số chảy qua. Rất nhiều van được lắp vào các đường dẫn đó, trong các van có áp suất thuỷ lực điều khiển và chuyển mạch chất lỏng từ đường dẫn này sang đường dẫn khác. Thông thường, thân van gồm: ã Van điều áp sơ cấp ã Van điều khiển ã Van chuyển số (1-2, 2-3, 3-4) ã Van điện từ (số 1, số 2) ã Van bướm ga Số lượng van phụ thuộc vào kiểu xe, một số kiểu xe có các van khác với các van nêu trên. (1/1) Kỹ thuật viên chẩn đoán Hộp số tự động Bộ điều Mục lục Trang Phần 1 : hệ thống thủy lực 6 Chơng 1 : cơ sở lý thuyết 6 1.1. Lịch sử phát triển và khả năng ứng dụng của HTTĐ thủy lực 6 1.2. Những u điểm và nhợc điểm của hệ thống điều khiển bằng thủy lực.6 1.1.1. Ưu điểm 6 1.1.2. Nhợc điểm 6 1.3. Định luật của chất lỏng 6 1.2.1. áp suất thủy tỉnh 7 1.2.2. Phơng trình dòng chảy 7 1.2.3. Phơng trình Bernulli . 7 1.4. Đơn vị đo các đại lợng cơ bản . 8 1.3.1. áp suất (p) 8 1.3.2. Vận tốc (v) 8 1.3.3. Thể tích và lu lợng 8 1.3.4. Lực (F) 9 1.3.5. Công suất (N) . 9 1.5. Các dạng năng lợng . 9 1.5.1. Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động tịnh tiến . 9 1.5.2. Sơ đồ thủy lực tạo chuyển động quay . 10 1.6. Tổn thất trong hệ thống truyền động bằng thủy lực 11 1.7. Độ nhớt và yêu cầu đối với dầu thủy lực 15 Chơng 2 : cơ cấu biến đổi năng lợng và hệ thống xử lý dầu 17 2.1. Bơm dầu và động cơ dầu . 17 2.1.1. Nguyên lý chuyển đổi năng lợng . 17 2.1.2. Các đại lợng đặc trng 17 2.1.3. Công thức tính toán bơm và động cơ dầu . 19 2.1.4. Các loại bơm . 20 2.1.5. Bơm bánh răng . 20 2.1.6. Bơm trục vít 22 2.1.7. Bơm cánh gạt 23 2.1.8. Bơm pittông 24 2.1.9. Tiêu chuẩn chọn bơm . 27 1 2.2. Xilanh truyền động (cơ cấu chấp hành) 27 2.2.1. Nhiệm vụ 27 2.2.2. Phân loại . 27 2.2.3. Cấu tạo xilanh . 29 2.2.4. Một số xilanh thông dụng 30 2.2.5. Tính toán xilanh truyền lực 30 2.3. Bể dầu . 32 2.3.1. Nhiệm vụ 32 2.3.2. Chọn kích thớc bể dầu 32 2.3.3. Kết cấu của bể dầu . 32 2.4. Bộ lộc dầu . 33 2.4.1. Nhiệm vụ 33 2.4.2. Phân loại theo kích thớc lọc . 33 2.4.3. Phân loại theo kết cấu . 34 2.4.4. Cách lắp bộ lọc trong hệ thống . 35 2.5. Đo áp suất và lu lợng . 36 2.5.1. Đo áp suất . 36 2.5.2. Đo lu lợng . 36 2.6. Bình trích chứa . 37 2.6.1. Nhiệm vụ 37 2.6.2. Phân loại . 37 Chơng 3 : các phần tử của hệ thống điều khiển bằng thủy Chơng 4: Điều chỉnh và ổn định vận tốc Điều chỉnh vận tốc chuyển động thẳng hoặc chuyển động quay của cơ cấu chấp hành trong hệ thống thủy lực bằng cách thay đổi lu lợng dầu chảy qua nó với hai phơng pháp sau: +/ Thay đổi sức cản trên đờng dẫn dầu bằng van tiết lu. Phơng pháp điều chỉnh này gọi là điều chỉnh bằng tiết lu. +/ Thay đổi chế độ làm việc của bơm dầu, tức là điều chỉnh lu lợng của bơm cung cấp cho hệ thống thủy lực. Phơng pháp điều chỉnh này gọi là điều chỉnh bằng thể tích. Lựa chọn phơng pháp điều chỉnh vận tốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh công suất truyền động, áp suất cần thiết, đặc điểm thay đổi tải trọng, kiểu và đặc tính của bơm dầu, . Để giảm nhiệt độ của dầu, đồng thời tăng hiệu suất của hệ thống dầu ép, ngời ta dùng phơng pháp điều chỉnh vận tốc bằng thể tích. Loại điều chỉnh này đợc thực hiện bằng cách chỉ đa vào hệ thống dầu ép lu lợng dầu cần thiết để đảm bảo một vận tốc nhất định. Do đó, nếu nh không tính đến tổn thất thể tích và cơ khí thì toàn bộ năng lợng do bơm dầu tạo nên đều biến thành công có ích. 4.1. Điều chỉnh bằng tiết lu Do kết cấu đơn giản nên loại điều chỉnh này đợc dùng nhiều nhất trong các hệ thống thủy lực của máy công cụ để điều chỉnh vận tốc của chuyển động thẳng cũng nh chuyển động quay. Ta có: p.c.A.Q x à= Khi A x thay đổi thay đổi p thay đổi Q v thay đổi. ở loại điều chỉnh này bơm dầu có lu lợng không đổi, và với việc thay đổi tiết diện chảy của van tiết lu, làm thay đổi hiệu áp của dầu, do đó thay đổi lu lợng dẫn đến cơ cấu chấp hành để đảm bảo một vận tốc nhất định. Lợng dầu thừa không thực hiện công có ích nào cả và nó đợc đa về bể dầu. Tuỳ thuộc vào vị trí lắp van tiết lu trong hệ thống, ta có hai loại điều chỉnh bằng tiết lu sau: +/ Điều chỉnh bằng tiết lu ở đờng vào. +/ Điều chỉnh bằng tiết lu ở đờng ra. 4.1.1. Điều chỉnh bằng tiết lu ở đờng vào Hình 4.1 là sơ đồ điều chỉnh vận tốc bằng tiết lu ở đờng vào. Van tiết lu (0.4) đặt ở đờng vào của xilanh (1.0). Đờng ra của xilanh đợc dẫn về bể dầu qua van cản (0.5). Nhờ van tiết lu (0.4), ta có thể điều chỉnh hiệu áp giữa hai đầu van tiết lu, tức là điều chỉnh đợc lu lợng chảy qua van tiết lu vào xilanh, do đó làm thay đổi vận tốc của pittông. Lợng dầu thừa chảy qua van tràn (0.2) về bể dầu. 68 Van cản (0.5) dùng để tạo nên một áp nhất định (khoảng 3ữ8bar) trong buồng bên phải của xilanh (1.0), đảm bảo pittông chuyển động êm, ngoài ra van cản (0.5) còn làm giảm chuyển động giật mạnh của cơ cấu chấp hành khi tải trọng thay đổi ngột. Nếu nh tải trọng tác dụng lên pittông là F và lực ma sát giữa pittông và xilanh là F ms , thì phơng trình cân bằng lực của pittông là: p 1 .A 1 - p 2 .A 2 - F L - F ms = 0 p 1 = 1 msL 1 2 2 A FF A A .p + + (4.1) Hiệu áp giữa hai đầu van tiết lu: p = p 0 - p 1 (4.2) Trong đó: p 0 là áp suất do bơm dầu tạo nên, đợc điều chỉnh bằng van tràn (0.2). Phơng trình lu lợng: Q qua van tiết lu cũng là Q qua xilanh (bỏ qua rò dầu) p.c.A.v.AQ x1 à== (4.3) Qua đây ta thấy: khi F L thay đổi p 1 thay đổi p thay đổi Q thay đổi v không ổn định. 0.1 1.0 1.1 0.2 0.3 p 0 P T A B www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Cửa van sập tự động khống chế thủy lực TS. Vũ Hoàng Hưng Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội Cửa van sập tự khống chế thủy lực do ông YAN Tianen (Trung Quốc) nghiên cứu và phát minh chế tạo, đây là một loại công trình thủy công hoàn toàn mới. Trải qua gần 30 năm nghiên cứu và thử nghiệm, đến nay đã áp dụng cho một vài công trình tại Trung Quốc. Tác giả gọi hình thức cửa van này là “cửa van sập tự khống chế thủy lực”. 1. Cửa van sập tự khống chế thủy lực có sẵn công năng tự động đóng mở so với cửa van thép phẳng thông thường, không cần thiết bị cơ điện với thao tác xả bằng thủ công, xả lũ chuẩn xác và kịp thời, tiết kiệm nhân lực và vật lực; nó hoàn toàn nhờ nâng cao cột nước, tăng lớn áp lực nước dần dần tự động mở cửa van mà còn duy trì được mực nước tích không thay đổi; khi cửa van mở hoàn toàn tình trạng xả nước qua cửa với đáy sông thiên nhiên sai khác không nhiều, khi mực nước giảm thấp cửa van dần dần đóng tích nước. Ngoài ra thời gian xây dựng ngắn, giá thành thấp, suất đầu tư thấp. Cửa van sập tự khống chế thủy lực bình thường hầu như không cần phải thay thế phụ tùng và duy tu bảo dưỡng. 2. Dùng trong đường tràn hồ chứa nước; có khả năng tự động điều tiết hồ chứa, phát huy hiệu quả lớn nhất hồ chứa, bảo đảm an toàn hồ chứa. Thực tiễn chứng www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn minh, công năng của nó không giống với các loại cửa van bình thường khác. 3. Dùng trong trạm thủy điện; có thể dựa vào điều kiện thủy văn hiện có, lợi dụng hữu hiệu phòng chống lũ lụt, nâng cao cột nước; tự động xói cát bồi lắng trong hồ, bảo đảm tuổi thọ sử dụng hồ chứa, phát huy tối đa hiệu quả kinh tế nhà máy điện. 4. Dùng trong vận tải thủy với thủy lợi; có khả năng tự động điều tiết mực nước, thỏa mãn yêu cầu độ sâu nước thông thuyền với dùng nước cho nông nghiệp. 5. Dùng trong môi trường đô thị; sau khi tích nước cải thiện môi trường sinh thái đô thị, thỏa mãn yêu cầu phòng lũ thành phố. Nguyên lý hoạt động: khi mô men áp lực thủy động lớn hơn mô men trọng lượng cửa van với lực ma sát đối với điểm gối tựa, cửa van tự động mở đến một góc đổ nhất định, tại vị trí góc đổ này mô men áp lực thủy động bằng mô men trọng lượng cửa van đối với điểm gối tựa, cửa van ở trạng thái cân bằng mới. Khi lưu lượng không thay đổi, góc độ mở cửa cũng không thay đổi. Khi lưu lượng thượng lưu giảm nhỏ đến mức độ nhất định, khiến mô men trọng lượng cửa van lớn hơn mô men áp lực thủy động với lực ma sát đối với điểm gối tựa, cửa van sập tự khống chế thủy lực có thể tự hành quay lại đóng đến một góc đổ nhất định, cửa van lại ở trạng thái cân bằng mới khi đạt đến lưu lượng này. Có thể mô tả vận hành cửa van sập tự động khống chế thủy lực qua các hình vẽ sau: Hình 1 Cửa van ở trạng thái tích nước hoàn toàn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Hình 2 Cửa van ở trạng thái mở nhỏ (nước tràn đỉnh và chảy qua đáy) Hình 3 Mực nước thượng lưu liên tục tăng cao, độ mở tăng lớn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Hình 4 Mực nước thượng lưu tăng cao đến mức độ nhất định, cửa van nằm trên gối (xả hoàn toàn) Một số bản vẽ thiết kế chi tiết của loại hình cửa van này như sau: www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Dưới đây là hình ảnh một số công trình ứng dụng loại cửa van sập tự khống chế thủy lực tại Trung Quốc www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn ... Đònh nghóa môn học 1.2 Lược sử phát triển 1.3 Các phương pháp nghiên cứu lý thuy t thực nghiệm lý thuy t mô hình hoá: thuy t đồng dạng phân tích thứ nguyên Chương 2: Thuỷ tónh học ( tiết) 2.1 p... nước tập 1, Nhà xuất Xây dựng – Hà nội [3] NGUYỄN TÀI, TẠ NGỌC CẦU, Thủy lực đại cương (tóm tắt lý thuy t tập)