Nó phụ thuộc vào giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất có thể có được của các buồng làm việc, số lượng các buồng làm việc, và số lần hút và đẩy trong một vòng quay của trục bơm.. Thể tí[r]
(1)Bơm
(2)CENNITEC
GIỚI THIỆU VỀ BƠM THỂ TÍCH
Bơm cánh dẫn
1
Bơm thể tích
2
Bơm lý tưởng
3
Bơm thực tế
4
Các lọai bơm quay
(3)CENNITEC
Bơm cánh dẫn
Ngõ
Bánh công tác
Lưu luợng
Áp suất cực đại o
Hình 2.1 Bơm ly tâm-ngun lý đặc tính
(4)CENNITEC
Bơm thể tích
Đường hút
Đường đẩy
Van chiều
Van chiều L Đ ườ ng k ín h d np
Hình 2.2 Bơm thể tích
Ngun lý làm việc bơm thể tích tóm tắt sau:
1 Trong lúc tăng thể tích làm việc mình, buồng hoạt động bơm kết nối với đường hút Sự gia tăng thể tích buồng làm việc kéo theo giảm áp suất bên nó, dẫn đến chất lỏng bị hút vào bên
2 Khi thể tích buồng làm việc đạt tới giá trị lớn nhất, buồng làm việc cách ly với đường hút
3 Trong giai đoạn giảm thể tích, buồng làm việc kết nối với đường đẩy Lưu chất đẩy đến ngõ bơm nén tới áp suất cần thiết để thắng lực cản tồn ống dẫn
(5)CENNITEC
Bơm lý tưởng
Thể tích riêng của bơm thể tích chất lỏng cung cấp bơm sau vịng quay với giả thiết khơng có rò rỉ bên bơm bỏ qua độ nén chất lỏng Nó phụ thuộc vào giá trị lớn giá trị nhỏ có buồng làm việc, số lượng buồng làm việc, số lần hút đẩy vòng quay trục bơm
Thể tích phục thuộc vào hình dáng hình học bơm nên cịn gọi là thể tích hình học, Dp (geometric volume) Nó xác định theo cơng thức sau:
Dp = (Vp_max – Vp_min)zi
Trong đó,
i = số lần hút đẩy chu kỳ quay,
z = số lượng buồng làm việc,
Vp_max= thể tích lớn buồng làm việc (m3),
Vp_min= thể tích nhỏ buồng làm việc,
(6)CENNITEC
Bơm lý tưởng
Giả thiết khơng có rị rỉ bên bơm, khơng ma sát, khơng có áp, lưu lượng bơm lý tưởng (xem hình 2.3):
M
Pi Pp
ωT
Qt
HỆ THỐNG
Hình 2.3 Minh họa bơm lý tưởng
Lưu lượng lý thuyết Qt= Dpnp
Qt = lưu lượng lý thuyết bơm, m3/s
(7)CENNITEC
Bơm lý tưởng
Với giả thiết bơm lý tưởng, lượng khí cung cấp lượng thủy lực tạo hệ thống thủy lực, mối quan hệ trình bày theo cơng thức sau:
2πnpTp = Qt (Pp - Pi)= Dp np ΔP
Hoặc
Tp = (Dp /2π) ΔP
Trong đó, Tp = mô-men kéo trục bơm (N.m), ΔP = Sự gia tăng áp suất bơm (Pa)
M
Pi Pp
ωT
Qt
(8)CENNITEC
Bơm lý tưởng
M
Pp
Pp , Q
Dp
n, T
e, i
P = 0
F
v Ap
Pi
Hình 2.4 Minh họa biến đổi lượng hệ thống thủy lực
TẢI XY LANH
BƠM ĐỘNG CƠ ĐIỆN
HỆ THỐNG ĐIỆN e i T 2πn Pp Q F v
Qt= Dpnp v = Qt / Ap
F, v
Pp= F/Ap
T = DpPp/2π
(9)CENNITEC
Bơm thực tế
Công suất thủy lực cung cấp bơm thực tế nhỏ so với lượng khí mà nhận Ngun nhân hiệu suất thể tích, ma sát, mát
lượng thủy lực
Lưu lượng thực tế bơm cung cấp nhỏ so với lưu lượng lý thuyết nguyên nhân sau:
1 Rò rỉ bên bơm
2 Bơm bị xâm thực tượng tạo bọt khí Dầu bị nén Q
Lưu lượng lý thuyết
Qt=Dpnp
Qp= Qt- QL
Lưu lượng thực tế
Lưu lượng rò rỉ Q
L = P/RL
Pmax
P
Hình 2.6 Đường đặc tính bơm thể tích
QL = P / RL Qp = Qt - QL
Lực cản tạo khe hở, RL, tỉ lệ thuận với độ nhớt dầu, tỉ lệ nghịch với
(10)CENNITEC
Bơm thực tế
Hiệu suất thể tích
Q
Lưu lượng lý thuyết
Qt=Dpnp
Qp= Qt- QL
Lưu lượng thực tế
Lưu lượng rò rỉ Q
L = P/RL
Pmax
P
(11)CENNITEC
Bơm thực tế
Hiệu suất khí
Ma sát nguyên nhân thứ hai làm lượng hệ thống thủy lực Ma sát nhớt ma sát khí thành phần bơm làm triệt tiêu lượng Một phần mô-men kéo cấp cho bơm bị lực ma sát sinh trình bơm vận hành
(12)CENNITEC
Hiệu suất tổng bơm
Hiệu suất tổng bơm pηo tỉ lệ công suất nhận công suất cung cấp, xác định sau:
Hiệu suất tổng
Cơng thức biến đổi thành
(13)CENNITEC
Hiệu suất bơm
Ví dụ 2.1
Một bơm tích riêng 14 cm3/rev kéo động điện có vận tốc
quay 1440 rev/min làm việc áp suất 150 bar Hiệu suất thể tích bơm 0.9 hiệu suất tổng 0.8 Tính:
1 Lưu lượng bơm cung cấp phút (l/min) Công suất cần cung cấp trục bơm (kW)
(14)CENNITEC
Hiệu suất bơm
(15)CENNITEC
Hiệu suất bơm
1) Lưu lượng thực tế bơm = Hiệu suất thể tích x Thể tích riêng x Vận tốc quay
= 0.9 x (14 x 10-3) x 1440 (cm3)x (l/cm3) x
(rev/min)) = 18.14 (l/min)
2) Công suất cần cung cấp trục bơm =
Công suất thủy lực / Hiệu suất tổng
Công suất thủy lực đầu bơm = Lưu lượng thực tế x Áp suất
) kW ( 535 . 4 600 150 14 . 18 ) kW ( 600
p p Hydraulic
(16)CENNITEC
Hiệu suất bơm
Công suất cung cấp
(17)CENNITEC
Hiệu suất bơm
3) Hiệu suất khí = Hiệu suất tổng /
Hiệu suất thể tích
Mặt khác
Do vậy, mô-men trục bơm là
2 3.140.89 (m x N/m ) 37.6 Nm
10 150
10
14 3 2
(18)CENNITEC
Hiệu suất bơm
Bơm thể tích khác với bơm cánh dẫn
điểm, lý thuyết bơm cung cấp lưu luợng cố định sau vòng quay
Nếu ngõ bơm thể tích lý
đó bị khóa lại, áp suất tăng cao nhanh giá trị mà bơm bị hư hỏng gãy, vỡ
Ví dụ sau minh họa cho điều vừa trình
(19)CENNITEC
Hiệu suất bơm
Một bơm thể tích có lưu lượng l/min
đẩy dầu vào ống dẫn tích lít Nếu đầu ống đột ngột bị khóa kín, tính áp suất ống dẫn sau giây, tính từ thời điểm ống bị khóa.
(Bulk modulus của dầu 2000 MPa
(20)CENNITEC
Hiệu suất bơm
Hệ số bulk modulus dầu tính theo
cơng thức sau
Trong đó, ΔP là độ thay đổi áp suất, ΔV là độ thay đổi thể tích, V là thể tích ban đầu
Trước ống bị khóa đầu thể tích chất
lỏng ống lít (bằng thể tích ống dẫn) Tính từ thời điểm ống bị khóa sau 1s thể tích dầu ống tăng lên lượng
bằng thể tích dầu mà bơm cấp 1s.