C- Bơm bánh răng điều chỉnh
3- Các thông số
a) Lưu lượng
) Lưu lượng trung bình
Khi bơm làm việc, các rãnh răng khi ra khớp được chứa đầy chất lỏng, lúc chuyển
đến vùng ăn khớp thì bị răng của bánh răng kia chiếm chỗ, dồn ép chất lỏng vào ống đẩy. Giảsử số răng z của hai bánh răng là như nhau và thể tích của một rãnh răng bằng thểtích của một răng, thì lượng chất lỏng mà bơm chuyển được trong một vòng quay của bánh
răng bằng tổng thể tích các răng.
Lưu lượng lý thuyết của bơm ứng với tốc độ quay n là:
n b m D a n z Ql 2 . . 2 . . .
trong đó: z- số răng của bánh răng; a - thể tích của một răng; D -đường kính vòng tròn lăn;
b - chiều dài răng hay chiều rộng bánh răng; m– môđun của răng.
Nếu số răng của hai bánh răng không như nhau thì lấy số răng của bánh răng z1 của
bánh răng chủ động đểtính.
Đối với các bánh răng có số răng nhỏ[z = (612)], thì thểtích của rãnh răng lớn hơn
thểtích của răng, khi đó thay sốbằng hệsố3,5 và ta có Ql 7D.m.b.n.
Mà mD z, do đó bn z D Ql 7 . . 2 .
Do có hiện tượng rò rỉ nên lưu lượng thực tếcủa bơm nhỏ hơn giá trịtính toán theo lý thuyết n b z D Q Q Q. l 7 Q . . 2
trong đó Q - hiệu suất lưu lượng. Nó phụ thuộc vào độ lớn của khe hở trong bơm, cấp chính xác gia công, độ cứng vững của răng, kết cấu của bơm, …
Thông thường, Q= (0,800,90).
Ngoài các công thức tính lưu lượng trên, còn có nhiều công thức thực nghiệm khác
được giới thiệu trong các tài liệu kỹthuật chuyên ngành hẹp để tính với độ chính xác cao
hơn.
) Lưu lượng tức thời
Mômen quay của bơm được xác định theo công thức: ) . 2 ( . .b R m m2 l2 p M
trong đó:p - hiệu số áp suất giữa khoang đẩy và khoang hút; l - khoảng cách từ điểm ăn khớp A đến tâm ăn khớp P; R - bán kính vòng tròn chia (lăn) của bánh răng;
Vì l thayđổi trong quá trình bơm làm việc nên mômen quay cũng dao động theo đó.
Sự dao động của mmomen quay ảnh hưởng xấu đến sức bền và điều kiện làm việc của bơm. Ta biết mômen quay liên quan đến công suất của bơm, mà công suất lại ảnh hưởng đến áp suất và lưu lượng bơm, nên sự dao động của mômen quay cũng gây nên sự dao động lưu lượng và áp suất của bơm
Ta có: N M. .Q H p.Q Do đó: p M Q . Hay Q(2R.mm2 l2).b Từ công thức này, ta nhận thấy: + Khi l0 thì QQmax (2R.mm2).b
+ Khi llmax thì QQmin (2R.mm2 lmax2 ).b
Như vậy lưu lượng tức thời của bơm bánh răng thay đổi có chu kỳ từ Qminđến Qmax. Biên độ dao động lưu lượng của bơm bánh răng phụthuộc vào khoảng cách l và do đó phụ
thuộc vào số răng và hệsốtrùng khớp của cặp bánh răng.
Hệsố dao động lưu lượng được xác định theo biểu thức
tb Q Q Qmax min
Với bơm bánh răng trụ,được xác định theo công thức gần đúng:
z 1,25 cos2
trong đó: -góc ăn khớp.
So với các loại bơm pittông và pittông – rôto thì bơm bánh răng có hệ số dao động
lưu lượng nhỏ hơn nhiều.
Đểkhắc phục sự dao động lưu lượng, người ta dùng:
- Bánh răng có số răng z lớn (như vậy cần tăng kích thước bánh răng, làm cho kết cấu cồng kềnh).
-Dùng bánh răng nghiêng.
-Dùng bánh răng chữ V. {Nó có ưu điểm là khử được lực chiều trục và làm việc với áp suất cao [p = (2040) kG/cm2]}.
m d p Q N . 75 . trong đó: pd- áp suất đẩy, kG/cm2;
m- hiệu suất cơ khí, phụthuộc vào chất lượng chếtạo và kết cấu của bơm,
)95 95 , 0 80 , 0 ( m ;
- hệsốcông suất, phụthuộc vào độnhớt của chất lỏng được bơm.
c) Hiệu suất
Hiệu suất của bơm có dạng b Q.H.m
Q tồn tại do chất lỏng rò rỉ [qua mặt đầu vỏ bơm chiếm (7580)%] do chất lỏng
không điền đầy các rãnh răng.
Thông thường, b (0,600,85);
3-Ưu nhược điểm
a)-Ưu điểm
- Kết cấu đơn giản, nhỏgọn, dễchếtạo, chắc chắn. - Làm việc tin cậy, độbền cao.
- Khối lượng trên một đơn vịcông suất nhỏ.
- Có khả năng làm việc với tốc độquay lớn hơn các loại bơm khác [n có thể đạt đến (10.00012.000) v/ph].
b)-Nhược điểm
- Không có khả năng hút khô.
- Không thểthực hiện được sự điều chỉnh lưu lượng và áp suất khi bơm làm việc với tốc độ quay không đổi nếu không dùng van xả.
c)- Phạm vi sửdụng
Bơm bánh răng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, thường được
dùng để bơm các chất lỏng nhớt.
5-Lưuý khi sửdụng bơm
-Không được vận hành bơm khi van đẩy đóng;
-Khi trong bơm không có chất lỏng, hao mòn sẽ tăng lớn; - Cần đảm bảo khe hở cho phép trong bơm.
2.7.1.2-Độngcơ thủy lực kiểu bánh răng
Cấu tạo của động cơ thủy lực kiểu bánh răng giống như bơm bánh răng, nhưng
nguyên lý làm việc của động cơ bánh răng thì ngược lại. Nghĩa là khi đưa dầu thủy lực có
áp suất đủ lớn vào khoang nạp của động cơ thì áp năng của dòng dầu thủy lực biến thành
cơ năng làm quay trục động cơ (dưới tác dụng của áp lực dầu buộc các bánh răng chuyển động theo hướng ở khoang nạp các răng ra khớp và do đó dầu thủy lực nằm trong các rãnh
răng được mang vòng theo vỏ máy từ khoang nạp đến khoang xả).
Tuy kết cấu của động cơ thủy lực kiểu bánh răng đơn giản, nhưng nó ít được sử dụng
vì hiệu suất thấp. Ngoài ra, ma sát ở ổ trục và mặt đầu bánh răng khá lớn làm cho dầu thủy
lực bị nóng nhanh khi tốc độ quay động cơlớn.
Trong ngành chế tạo máy, động cơ thủy lực kiểu bánh răng được dùng để thực hiện
các chuyển động điều khiển như ở các băng chuyền, đồ gá cấp phôi hoặc dùng để quay trục
2.7.2-BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC TRỤC VÍT2.7.2.1-Bơm trục vít 2.7.2.1-Bơm trục vít
Bơm trục vít có bộphận làm việc chủyếu là 2, 3 hoặc 5 trục vít ăn khớp với nhau và
được đặt trong thân cố định có lối dẫn chất lỏng vào và ra. Khe hởgiữa các trục vít và thân
bơm rất nhỏ. Ren vít thường là ren chữ nhật, ren hình thang, ren thân khai và ren xiclôit. Trục vít thường có một hoặc hai mối ren.
1- Cấu tạo và nguyên lý làm việc