4. Thân bơm
b) Nguyên lý làm việc
Khi bánh công tác quay, nó mang phần tử chất lỏng quay theo, đồng thời do biên dạng cánh cong nên phần tử chất lỏng chuyển động theo quỹ đạo xoắn vít dọc theo trục. Nhờ đó, bơm thực hiện quá trình hút và đẩy liên tục. Bộphận dẫn hướng được đặt tại lối ra của dòng chất lỏng đểkhử thành phần chuyển động quay của dòng chảy và biến động năng “xoắn” này thành áp năng của chất lỏng sau bơm.
Khác với bơm ly tâm, chất lỏng chuyển động qua bơm hướng trục theo các mặt trụ đồng tâm với trục bơm, nghĩa là vận tốc vòng của phần tử chất lỏng ởlối vào và lối ra của
bánh công tác là như nhau.
Đối với bơm hướng trục cỡnhỏthì cánh công tác được lắp cố định với bánh công tác, và việc điều chỉnh lưu lượng được thực hiện bằng cách thay đối tốc độ quay của trục bơm
hay bằng van đẩy. Đối với bơm cỡ lớn, người ta trang bị các cánh xoay được quanh trục bản thân của nó để thay đổi góc nghiêng nhằm điều chỉnh lưu lượng trong quá trình sử
dụng bơm.
a) Ưu điểm
- Tạo được dòng chảyổn định, đều và tương đối lớn (Q< 10.000 m3/h). - Kết cấu đơn giản, kích thước và khối lượng nhỏ, không có hệthống van. - Hiệu suất tương đối cao,b= (0,80 0,87).
B) Nhược điểm
- Bơm hướng trục không có khả năng hút khô và khả năng hút của nó không cao. Chính vì vậy, nó thường được đặt ngập sâu trong nước.
- Cột áp của bơm không cao (thấp hơn nhiều so với bơm ly tâm, H < 23 mét cột
nước).
- Tốc độquay làm việc của bơm bịgiới hạn bởi hiện tượng xâm thực (n1.000 v/ph) - Phạm vi làm việc kinh tếcủa bơm hẹp.
Việc khai thác bơm hướng trục cũng giống như bơm ly tâm.
2.5.3- Tuabin thuỷlực
Tuabin thuỷ lực là động cơ thuỷ lực cánh dẫn (kiểu thuỷ động), được dùng trong truyền động thuỷlực thuỷ động và trong nhà máy thuỉy điện. Nó có hai loại là tuabin xung kích (xung lực) và tuabin phản kích (phản lực). Ngoài ra, tùy theo hình dạng của bánh công tác mà nó có các loại tuabinly tâm, hướng trục và tâm - trục.
Cấu tạo tuabin thuỷlực hướng tâm được thểhiện trên hình 2.16.
Hình 2.16- Cấu tạo tuabin thuỷ lực xung kích
2.6- BƠM VÀ ĐỘNG CƠTHỦY LỰC THỂ TÍCH KIỂU PITTÔNG
Theo kết cấu và dạng chuyển động,bơm và động cơ thủy lực thểtích có hai loại: Loại pittông có chuyển động tịnh tiến và loại rôto chỉcó chuyển động quay.
Loạibơm và động cơthuỷlực pittông gồm có loại pittông có chuyển động tịnh tiến và loại pittông-rôto vừa có chuyển động tịnh tiến vừa có chuyển động quay;
2.6.1-BƠM PITTÔNG
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo đơn giản của bơm pittông được thể hiện trên hình 2.17.
Hình 2.17-Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của bơm pittông
1. Pittông; 2. Xilanh; 3.Ống đẩy; 4. Van đẩy; 5. Buồng làm việc;6. Van hút; 7.Ống hút; 8. Bể hút; 9. Tay quay; 10. Thanh truyền 6. Van hút; 7.Ống hút; 8. Bể hút; 9. Tay quay; 10. Thanh truyền
Nguyên lý làm việc:
Hai điểm B1, B2 của pittông tương ứng với hai vị trí C1, C2 của mút tay quay. Khi buồng làm việc 5 chứa đầy chất lỏng, nếu pittông dịch chuyển từ B2 vềbên trái thì thểtích buồng 5 tăng lên, trong khi hai van đẩy 4 và van hút 6 đều đóng, khiến cho áp suất giảm thấp và nhỏ hơn mặt thoáng bểchứa pa(p < pa). Do đó, van hút mở, chất lỏng từ bểhút qua van 6 vào buồng làm việc 5 (trong khi đó van đẩy 4 vẫn đóng), bơm thực hiện quá trình hút.
Lúc mút tay quay đến vị trí C1, tương ứng với vị trí B1 của pittông thì quá trình hút của
bơm kết thúc. Tay quay tiếp tục quay từ C1 đến C2, pittông đổi chiều chuyển động, dịch chuyển từ B1 đến B2. Lúc này, thể tích buồng làm việc giảm dần, áp suất trong buồng 5
tăng lên, van hút 6 đóng, van đẩy 4 mở cho phép chất lỏng chảy vào ống đẩy, bơm thực hiện quá trìnhđẩy.
Như vậy, cứ trong một vòng quay của trục (tay quay) thì bơm thực hiện hai quá trình
hút và đẩy liền nhau. Nếu tay quay tiếp tục quay thì bơm lặp lại quá trình hút và đẩy như trước. Do đó, quá trình hút và đẩy của bơm gián đoạn và xen kẽ với nhau. Một quá trình
hút và đẩy kếtiếp nhau được gọi là một chu kỳlàm việc của bơm.
Khác với bơm ly tâm, ở bơm pittông không phải mồi bơm, mà nó có khả năng tự hút. Nếu gọi W0 là thểtích không khíở ống hút và buồng làm việc của bơm (khi pittông ở vị trí B2), khi pittông dịch chuyển về vị trí B1 thì không khí giãn nở với thể tích lớn hơn: W0+ F.S (F.S - thể tích không gian xilanh). Coi không khí giãn nở đoạn nhiệt thì áp suất không khí trong buồng làm việc lúc bấy giờlà a k a p S F p p . W W . 0 0
Do p pa nên chất lỏng từ bể hút chảy vào ống hút và dâng lên được một độ cao
p p
h a
(nếu không kể đến tổn thất). Nếu pittông tiếp tục làm việc, chất lỏng trong bể
hút sẽdâng dần theoống hút và điền đầy vào bơm. Khi đó, xem như bơm đã tựmồi xong.