Năng suất của bơm được xâc định từ điều kiện lă lăm thế năo để xi lanh lực của cường hóa phải lăm quay bânh xe dẫn hướng nhanh hơn điều kiện có thể lăm được của người lâi. Nếu điều kiện năy không được đảm bảo thì trong những trường hợp quay vòng nhanh thì người lâi sẽ bị tiíu hao một lực lớn. Vì không chỉ thắng lực cản quay vòng ở bânh xe dẫn hướng mă còn đẩy dầu đi từ phần năy sang phần kia của xi lanh lực.
Để đảm bảo điều kiện trín ta phải chọn bơm có lưu lượng đủ lớn, có nghĩa lă phải thỏa mên:
. .(1 )
b b
Q >F.v (3.6) Trong đó:
: Hiệu suất thể tích của bơm đối với bơm cânh gạt, = 0,75 – 0,85. ta chọn = 0,8.
= 0,05 – 0,1, chọn = 0,08
v: Lă vận tốc chuyển động của piston (m/s).
Tốc độ quay vòng (v/p) lớn nhất có thể đặt được của người lâi theo số liệu tham khảo nv = 60 (v/p). Như vậy khi quay 1,5 vòng thì mất 1,5s, vă thanh răng dịch chuyển lă: S = X1 = 84,78 mm
Ta có : v = = = 56,52 (m/s) F: Lă diện tích của xi lanh lực F = = 3,14. = 1256 mm2
Do vậy ta phải chọn bơm có năng suất thỏa mên điều kiện: ≥ = = 96452 = 96,452
Thực tế lưu lượng bơm còn phải lớn hơn như vậy để bù văo sự rò rỉ của van phđn phối. Lưu lượng rò rì lă
Chọn (3.7)
Ta có: 1,08.96,452 = 104=3,9 (l/phút).
Từ đó ta chọn bơm cường hóa:
Bơm cânh gạt kĩp có kết cấu nhỏ, hiệu suất từ 0.7 – 0.8, âp suất có thể đạt 100at, lưu lượng từ 4 – 100 l/p
Ký hiệu bơm:
Lưu lượng bơm: 6 (l/p)
Số vòng quay roto: n = 950 (vòng/phút) Hiệu suất bơm: 0,78
Hiệu suất toăn phần: 0,6 Hiệu suất cơ khí: 0,8
Câc bộ phận của bơm gồm có: cụm bơm tạo âp suất, cụm van điều tiết, van an toăn vă lưu lượng, câc cụm vỏ vă lắp, cốc đựng dầu đặt riíng rẽ với bơm vă được nối với bơm bằng ống dẫn dầu.
3.5. Tính câc chi tiết của van phđn phối
3.5.1. Tính góc xoay của van quay
(3.8) Trong đó:
: Khe hở giữa mĩp van ống trong vă van ống ngoăi
Với:
- Qb: Lưu lượng dầu cung cấp cho bộ cường hòa lăm việc, Qb= 104
- d: Đường kính thanh răng, d = 27 mm
- g: Gia tốc trọng trường, g = 10(m/s2)=1000 (cm/s2). - : Lă tổn thất âp suất ở hănh trình không tải, =3N/cm3. - : Trọng lượng riíng của dầu = 0,09 N/cm3
- : Tổn thất cục bộ, = 3,1
=
Khi tính đến sự tiết lưu trong câc đường rênh dầu lấy 0,1 cm * Độ trùng khớp cực đại của mĩp van ống trong vă ngoăi, được xâc định từ điều kiện lượng lọt dầu của van xoay (Q1)
(3.10)
Do quâ nhỏ nín lấy = 0,05 cm
Vậy hănh trình toăn bộ van xoay xí dịch về một phía: Δ = + = 0,1-0,05 = 0,05 cm = 0,5 mm
Với van xoay thì khi mở van để đi cường hóa sẽ phải xoay thanh xoân đi một góc lă:
Trong đó:
l: Lă hănh trình của van xoay đi hết khi cường hóa, l = 0,7. R: Lă bân kính van ống trong của van phđn phối, R = 20mm Vậy thanh xoân sẽ phải xoắn đi một góc 0,035 độ, thì đường dầu đi cường hóa mới lăm việc.
3.5.2. Tính toân thanh xoắn
Chọn đường kính thanh xoắn D = 5 mm = 0,005 m. Chiều dăi thanh xoắn lă L =130 mm = 0,130 m.
Ứng suất xoắn của thanh xoắn được xỏc định theo công thức:
3 0.2 VL VL P R D ( 2.31)
RVL - bân kính vănh lâi: 0,19 m PVL - lực tâc dụng lín vănh lâi. Tính tại 2 thời điểm lă :
Lúc bắt đầu có trợ lực PVL = 20N, vă lúc trợ lực hoạt động cực đại PVL = 60N.
Vậy ứng suất xoắn của thanh xoắn tại thời điểm bắt đầu có trợ lực lă: = = 152.106 N/m2
Vậy ứng suất xoắn của thanh xoắn tại thời điểm trợ lực cực đại lă: = = 456.106 N/m2
Góc xoắn của thanh xoắn được xâc định theo công thức:
2 L DG ( 2.32)
G - mô đun đăn hồi : 8.104 (Mpa) = 8.1010 (N/m2).
Vậy từ công thức 2.28 ta có góc xoắn của thanh xoắn tại 2 thời điểm trín lă: = = 1,80 (rad)
= = 5,4 (rad)
3.6. Nguyín lý lăm việc của trợ lực lâia. Khi xe đi thẳng a. Khi xe đi thẳng
Hình 2.12 - Van xoay ở vị trí trung gian
1- Xy lanh; 2- Thđn van ngoăi; 3- Thđn van trong; 4- Thanh xoắn; 5- Bơm; 6- Bình chứa; a- Đường dầu hồi.
+ Khi xe đi thẳng, vănh tay lâi ở vị trí trung gian, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.12. Chất lỏng từ bơm đến chạy văo trong lõi vă trở về bình dầu, âp suất chất lỏng ở khoang bín trâi (khoang II) vă khoang bín phải (khoang I) của xylanh lực lă như nhau, do đó piston không dịch chuyển. Thanh răng giữ nguyín vị trí với xe đi thẳng. Trong trường hợp năy câc va đập truyền từ bânh xe được giảm bớt nhờ chất lỏng ở âp suất cao.
b. Khi xe quay sang vòng sang trâi
+ Khi xe quay vòng sang trâi, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.13. Thđn van trong xoay sang trâi mở đường dầu đi từ bơm tới văo khoang I của xylanh vă mở đường dầu ở khoang II thông với đường dầu hồi về bình chứa, lăm cho thanh răng dịch về bín trâi đẩy bânh xe quay sang trâi, thực hiện quay vòng sang trâi.
Hình 2.13 - Van hoạt động quay trâi
1- Xy lanh; 2- Thđn van ngoăi; 3- Thđn van trong; 4- Thanh xoắn; 5- Bơm; 6- Bình chứa; a- Đường dầu hồi.
+ Khi dừng quay vănh tay lâi ở một vị trí năo đó, thđn van trong đứng yín, nhưng dầu vẫn tiếp tục đi văo khoang I, đẩy bânh răng ngược chiều lăm thanh xoắn trả lại, câc cửa van mở ở một trạng thâi nhất định, tạo nín sự chính âp suất ổn định giữa hai khoang I vă II ở một giâ trị nhất định đảm bảo ô tô không quay tiếp.
c. Khi xe quay vòng sang phải
Hình 2.14 - Van hoạt động quay phải
1-Xy lanh; 2-Thđn van ngoăi; 3-Thđn van trong; 4-Thanh xoắn; 5-Bơm; 6- Bình chứa; a- Đường dầu hồi.
+ Khi xe quay vòng sang phải, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.14. Thđn van trong xoay sang phải mở đường dầu đi từ bơm tới văo khoang II của xylanh vă mở đường dầu ở khoang I thông với đường dầu hồi về bình chứa, lăm cho thanh răng dịch về bín phải đẩy bânh xe quay sang phải, thực hiện quay vòng sang phải.
+ Khi dừng quay vănh tay lâi ở một vị trí năo đó, thđn van trong đứng yín, nhưng dầu vẫn tiếp tục đi văo buồng II, đẩy bânh răng ngược chiều lăm thanh xoắn trả lại, câc cửa van mở ở một trạng thâi nhất định, tạo nín sự chính âp suất
ổn định giữa hai khoang I vă II ở một giâ trị nhất định đảm bảo ô tô không quay tiếp.
+ Độ rơ kết cấu của hệ thống lâi phụ thuộc nhiều văo độ rơ của cơ cấu lâi. Sự găi trợ lực phụ thuộc văo độ cứng của thanh xoắn đăn hồi. Khả năng trợ lực của hệ thống lâi thực hiện nhờ quâ trình biến dạng thanh xoắn, mở thông câc đường dầu, do vậy kết cấu năy cho phĩp tạo nín khe hở nhỏ bằng câch gia công chính xâc câc miệng rênh đường dầu của thđn van trong vă thđn van ngoăi của van phđn phối vă khả năng biến dạng thanh xoắn. Thanh xoắn căng nhỏ khả năng trợ lực căng sớm. Thanh xoắn được cố định đầu trín với trục van điều khiển vă đầu dưới với bânh răng bởi chốt cố định.
+ Thanh xoắn đăn hồi cho phĩp xoay 70 từ vị trí trung gian về mỗi phía, tạo nín sự quay tương đối giữa thđn van trong vă thđn van ngoăi, đủ đóng mở tối đa đường dầu.
+ Kết cấu van xoay cho phĩp khả năng tạo nín góc mở thông câc đường dầu bĩ, do vậy độ nhạy của cơ cấu cao.
3.7. Dẫn động lâi
4
1 3
5 2
Hình 2.15 - Kết cấu khớp cầu của thanh kĩo bín
1- Vòng kẹp; 2- Bạc lót; 3- Khớp cầu; 4- Cao su giảm chấn; 5- Lò xo.
Dẫn động lâi trín ôtô bao gồm tất cả câc chi tiết truyền lực từ cơ cấu lâi đến ngỗng quay của câc bânh xe. Bộ phận cơ bản vă quan trọng nhất của dẫn động lâi lă hình thang lâi, được tạo bởi cầu trước, đòn kĩo ngang, vă câc cạnh bín. Nó có nhiệm vụ đảm bảo động học quay vòng đúng cho câc bânh xe không
bị trượt lí khi quay vòng. Do đó lăm giảm măi mòn lốp, giảm tổn hao công suất vă tăng tính ổn định khi quay vòng.
3.8. Bơm trợ lực lâi
Bơm trợ lực lâi lắp trín xe ô tô lă loại bơm cânh gạt tâc dụng kĩp, nghĩa lă trong một vòng quay bơm thực hiện hai lần hút vă hai lần đẩy, số cânh gạt lă 10 cânh. Bơm cânh gạt có ưu điểm lă kết cấu nhỏ gọn, đơn giản, dễ chế tạo, lăm việc tin cậy, ít hư hỏng vă có khả năng điều chỉnh được lưu lượng.
Tưì bình chưïa
Hút Hút Đẩy 1 2 3 5 6 3 7 8 4 9 Đẩy
Hình 2.16 - Kết cấu bơm trợ lực lâi xe kia morning
1 - trục bơm; 2 - vỏ bơm; 3 - stato; 4 - roto; 5 - đường dẫn dầu; 6 - đường dầu tới van điều chỉnh lưu lượng; 7 - cânh gạt; 8 - chốt định vị; 9 - bu lông lắp.
a. Nguyín lý hoạt động của bơm trợ lực thủy lực
Khi roto quay, dưới tâc dụng của lực ly tđm câc cânh gạt năy bị văng ra vă tì sât văo một không gian kín hình ô van. Dầu thủy lực bị hút từ đường ống có âp suất thấp vă bị nĩn tới một đầu ra có âp suất cao. Lượng dầu được cung cấp phụ thuộc văo tốc độ của động cơ. Bơm luôn được thiết kế để cung cấp đủ lượng dầu ngay khi động cơ chạy không tải, vă do vậy nó sẽ cung cấp quâ nhiều dầu khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao. Để trânh quâ tải cho hệ thống ở âp suất cao, người ta lắp đặt cho hệ thống một van giảm âp. Khi âp suất dầu quâ lớn thì hệ thống sẽ mở van giảm âp vă cho dầu chạy về khoang chứa dầu.
TĂI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phan Minh Đức. “Băi giảng môn học lý thuyết ô tô”. Đă Nẵng; 2007. [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thâi, Nguyễn Văn Tăi, vă Lí Thị Văng. “Lý thuyết ô tô mây kĩo”. Hă Nội: NXB Khoa học kỹ thuật; 1996. [3] Nguyễn Hửu Cẩn, Trần Đình Kiín. “Thiết kế vă tính toân ô tô mây kĩo tập III”. Hă Nội: NXB Đại học vă Trung học chuyín nghiệp; 1985.
[4] Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lí Chđu Thănh (2005). “ Chẩn đoân trạng thâi kỹ thuật ô tô”. Đă Nẵng: Đại học bâch khoa.
[5] Nguyễn Hoăng Việt. “Kết cấu vă tính toân ô tô”. Đă Nẵng: Trường Đại học bâch khoa; 2007.
[6] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. “Thiết kế chi tiết mây”. Hă Nội: NXB Giâo dục; 2004.