a. Hiện tượng
Hiện tượng xói mòn do thủy lực xảy ra do ma sát giữa chất lỏng thủy lực với kim loại (đường ống, van, thân bơm, cối xupap...)
Do chất lỏng thủy lực khi chuyển động với vận tốc cao và áp suất lớn, các phân tử nước chuyển động trên bề mặt kim loại, tạo ra các lực lớn tác dụng vào các hạt kim loại. Cấu trúc của các hạt kim loại liên kết với nhau nhưng không ngăn cản được lực này nên bị tách ra khỏi kim loại. Quá trình này xảy ra liên tục làm cho bề mặt kim loại mòn dần đi.
Như ta đã biết trong thủy lực học, nếu trên cùng một đường ống thì lưu lượng tỉ lệ nghịch với áp suất. Điều đó có nghĩa nếu thông số của bơm không đổi thì áp suất
P và lưu lượng Q khi qua ống có đường kính là D. Nếu tăng D lên thì Q tăng và áp suất P giảm xuống và ngược lại. Còn tốc độ dòng chảy phụ thuộc vào tiết diện mặt cắt của dòng chảy. Và qua đây ta cũng đề cập đến vấn đề sự phá hủy của dòng chảy thủy lực khi trên đường ống bị rò rỉ. Dòng chảy của phần này rất lớn và phá hủy rất nhanh.
Ta có : D1V1 = D2V2 V2 =
Vì vậy lưu lượng Q là không đổi cho nên:
Q = V1 = V2 (3.19)
Lợi dụng vào tính chất này mà người ta chế tạo súng phun và thiết bị cắt kim loại bằng dòng thủy lực.
b. Khắc phục và thay thế
Phần thủy lực của bơm giữa cối xupap và thân được lắp đặt với nhau như sau:
Gio¨ng æ cèi xupap
Th©n b¬m
Hình 3.2: Thân bơm và ổ cối xupáp
D2 V2
D1 V1
Ổ cối xupap được lắp ráp với thân bơm theo góc côn α. Bề mặt côn này khi lắp ráp phải nhẵn, độ nhẵn giữa 2 bề mặt phải đảm bảo để 2 bề mặt tiếp xúc với nhau hoàn toàn. Trong quá trình làm việc cũng như là trong quá trình gia công không được chính xác và lắp ráp không sạch sẽ làm rỗ thân bơm... Nó gây ra giữa ổ cối xupap và thân bơm khe hở nhỏ, mặc dù khe hở nhỏ này không làm tổn thất về áp suất bơm. Trong quá trình bơm với áp suất lớn và tốc độ dòng chảy lớn dòng thủy lực chạy qua khe hở này với vận tốc rất lớn làm phá hủy kim loại. Khi bơm đẩy thì cối xupap xả phải xả và ở trên của xupap hút.
Phần bị phá hủy xói mòn chủ yếu là các góc, các cạnh và các vật cản chuyển động của dòng chảy. Vì khi dòng chảy đi qua đây nó sẽ phá hủy phần nào yếu nhất trước và từ đó phá dần ra. Việc xói mòn thân bơm và ổ cối xupap này gây ra hậu quả rất nghiêm trọng vì việc sửa chữa và thay thế tốn rất nhiều công sức và tiền của. Chính vì thế chúng ta đưa ra biện pháp khắc phục hiện tượng này bằng cách thay các thiết bị rẻ tiền để thay thế cho các thiết bị đắt tiền.
Trên phần côn lắp ghép của ổ cối, để xupap được chế tạo hàng loạt, các nhà máy khi chế tạo đã tiện đi một lớp tạo ra chiều dày của rãnh là 1 đường kính bằng gioăng cao su.
= gioang
t rãnh then > gioang
gioang
t
Hình 3.3 : Gioăng cao su
Để khi lắp gioăngcao su không bật ra thì:
Thông thường người ta chọn gioăng tùy thuộc vào loại có sẵn và hay chọn Ф gioăng = 8÷10 mm là tốt nhất.
Vì gioăng cao su này mềm và dễ bị phá hủy hơn kim loại và khi lắp ráp vào nếu bị phá hủy trước sẽ làm giảm áp suất và mất tác dụng của cối xupap này. Khi phát hiện ra hiện tượng này cũng như phát hiện ra cối xupap có làm việc bị hư hỏng thì phải dễ dàng thấy được. Nếu thấy được ta chỉ việc tháo ra và thay gioăng mới vào là xong. Giá thành của gioăng này nhỏ hơn nhiều lần so với giá thành của cối xupap
như là thân bơm. Công việc thay thế rất nhanh chóng và đơn giản, và hiện tại phương pháp này vẫn được áp dụng trên nhiều giàn khoan.
CHƯƠNG 4
CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA BƠM PISTON YHБ-600