- Bộ phần đàn hồi của hệ thống khí nén là các buồng khí có môi chất là khí nén, áp lực khí nén được tạo ra phụ thuộc vào tải trọng bên ngoài
Hình 2.12: Sơ đồ tính toán - Với:
Fp: Tải trọng đặt lên buồng đàn hồi. Pa: Áp suất khí quyển
P: Áp suất khí nén trong buồng đàn hồi S: Diện tích làm việc buồng đàn hồi. - Ta có: Fp =(p− pa).S [N]
- Hay: Fp = p Sz. [N] • Trong đó:
41 2 w . 4 S = d
với dw là đường kính buồng khí nén. Khi dw thay đổi thì S thay đổi nên S= f(z)
- Xét trường hợp trạng thái tĩnh thì tải trọng đặt lên buồng đàn hồi là:
( ).
s s a
F = p − p S [N] • Với: ps là áp suất khí nén ở trạng thái tĩnh.
- Ta có mối quan hệ của Fp và z được thể hiện qua đồ thị sau:
- Trên đường đặc tính trên xác định tại z=0, nó tương ứng với chiều cao tĩnh của buồng đàn hồi, quan hệ của áp suất pz là không thay đổi. Trong thực tế, các đường cong này còn được xác định sao cho: áp suất pz được giữ không cho thay đổi (khoảng 0,5 Mpa). Như vậy, quan hệ F và z ở trạng thái tĩnh cho áp suất không đổi.
- Sự biến đổi S theo khoảng nhỏ dz gọi là hệ số biến đổi diện tích làm việc:
dS U
dz
=
- Khi z=0, áp suất khí nén khoảng 0,5 Mpa thì U sẽ cho các giá trị sao: Hình 2.13: Quan hệ của F và z
42 • U>0: Diện tích làm việc tăng lên • U<0: Diện tích làm việc giảm đi • U=0: Diện tích làm việc không đổi
- Khi U được biểu thị nhờ thể tích bên trong không gian làm việc. Nếu thể tích làm việc giảm xuống, ta có quan hệ về sự biến đổi thể tích của buồng khí nén:
dV= - dS.dz - Hay dV dS dz = − - Đạo hàm ta được: 2 2 d V dS U dz = −dz = −
- Ta gọi hệ số biến đổi diện tích khi thay đổi chiều cao là
2 2 d V U dz = −