Tổng hợp bài tập thủy lực | Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội

GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
BÀI TẬP LỚN KĨ THUẬT THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN
GVHD: THẦY PHÙNG CHÂN THÀNH.
TÊN SV: Nguyễn Hữu Tưởng– MSSV: 1414989. I. PHẦN THỦY LỰC:
1. Bài tập chương I – THỦY LỰC: - Bài 1.1:
Cửa hút của bơm đặt thấp hơn mặt thoáng của bể chứa
0,6m .Biết tỷ trọng của dầu là 0,86 ,Xác định cột áp tĩnh tại cửa hút của bơm ? Bài giải :
Áp d ụng c ông thức: pt = w.h
pt = 0,86.1000.0,6 = 516 kg/m2 = 0,0516 kg/cm2= 0,0506 bar. - Bài 1.2:
Tính toán đường kính ống hút và ống
đẩy của bơm có lưu lượng 40l/ph,vận tốc lớn nhất cửa hút
là 1,2 m/s, c ửa đ ẩy là 3.5 m/s.
-Lưu lượng : Qh = Ah. vh = 40 l/min = 40/60x10-3 m3/s.
Ah = Qh/vh = (40.10-3)/(60.1,2) = 0,555.10-3 m2 A 2
h = π.Dh /4 => D = 0.0266 m = 26,6 mm.
Chọn theo tiêu chuẩn Dh = 29 mm.
-Lưu lượng đẩy: Qh = Qđ = (40/60).10-3 m3/s.
Vậy dđ = Qđ/vđ = √40.10−3.4 = 0,01557 m = 15,57 mm. 60.3,5.𝜋 Chọn d = 20 m. 1
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành - Bài 1.3:
Một bơm có lưu lượng 12 l/ph, làm việc với áp suất 200 bar.
1.Hãy tính công suất thuỷ lực của bơm.
2.Cho biết hiệu suất chung của bơm là 60%,hãy xác định
công suất động cơ điện quay bơm?
1.Công suất thủy lực: Ntl = p.Q/600 = 12.200/600 = 4 kW.
2. Công suất động cơ điện quay bơm:
Pđc = Ntl/𝜂𝑜 = 4/0,6 = 6,67 kW.
2. Bài tập chương II – BƠM THỦY LỰC: - Bài 2.1:
Một bơm có Dp=14 cm3/v quay np=1440 v/ph, áp suất làm
việc 150 bar.Hi ệu suất thể tích 0.9,hiệu suất chung 0.8.
1.H ãy xác đ ịnh lưu lượng thực của bơm.
2.Công suất vào trên trục bơm.
3.Mômen xoắn trên trục bơm.
1. Lưu lượng thực của bơm:
Qp = Dp.np. 𝜂𝑣 = 0,14.1440.0,9 = 18144 cm3/ph = 18,144 l/ph.
2. Công suất trên trục bơm:
Công suất trên trục bơm = Công thủy lực/ hiệu suất chung
Công suất trên trục bơm = 18,144.150/(600.0,8) = 5,67 kW.
3.Mômen xoắn trên trục bơm:
Tp = Dp.p/(2π. 𝜂𝑇) = 14.10-6.150.105/(2π.0,888) = 37,6 Nm.
Với: 𝜂𝑇 = 𝜂𝑜/𝜂𝑣 = 0,8/0,9 = 0,8889. - Bài 2.2:
Một bơm thể tích có lưu lượng 1 l/ph . Trữ vào một ống có
thể tích là 1 lít.Nếu cuối ống bị chặn đột ngột .Hãy tính áp suất tăng lên sau 1 giây?
Cho biết mô đun đàn hồi của dầu là B = 20.000 bar. 2
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành Δ𝑝 B = Δ𝑉 𝑉 Δ𝑉 Xuy ra: Δ𝑝 = B. = 20000.105.(1/60)/1 𝑉
= 333,3333.105 Pa = 333,333 bar. - Bài 2.3:
So sánh hiệu quả khidùng bình tích áp.
Một xilanh làm việc theo chu kỳ áp suất và lưu lượng như :
Hình 2.21 và hình 2.22 v à h ình 2.23.
T ính toán c ông suất tiêu thụ trong hai trường hợp dùng bơm có lưu lượng cố định
và hệ thống có bình tích áp. 3
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
- Gỉai thích:
+ Van thủy lực làm việc theo chu trình như sau: tiến ra trong 5s với áp là 25 bar,
lưu lượng là 12 l/min, sau đó dừng lại trong 25s với áp suất là 250 bar, tiếp theo lùi
về trong 4s với áp suất 35 bar, lưu lượng là 12 l/min, dừng lại trong 26s với áp suất 200 bar.
+ Lưu lượng cần cho 15% trên toàn bộ chu trình, Nếu sừ dung bơm có lưu lượng
riêng cố định với lưu lượng là 12 l/min thì lưu lượng này phải xả qua van giới hạn
áp suất, được cài đặt ở giá trị 200 bar trên 85% chu trình.
Công suất lí thuyết = 12.200/600 = 4kW.
+ Nếu sử dụng hệ thống thủy lực như hình dưới thì phần lớn năng lượng cung cấp
này chuyển thành nhiệt năng khi dầu xả qua van giới hạn áp suất.
Thể tích dầu cung cấp cho 1 chu trình là:
Khi xilanh tiến = 12.5/60 = 1 l
Khi xilanh lui = 12.4/60 = 0,8 l
Tổng lượng dầu cần trong 1 phút = 1,8 l.
+ Như vậy, nếu ta trữ dầu trong bình tích áp(lượng dầu này được cung cấp bởi bơm
trong lúc cơ cấu chấp hành dừng lại)thì bơm có lưu lượng 1,8 l/min là đủ, tuy
nhiên vì áp suất 200 bar cần duy trì trong khoàng thời gian cơ cấu chấp hành dừng
lại, nên áp suất dầu trong bình tích áp phải cao hơn giá trị này, vì dụ là 250 bar. 4
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
Khi đó, áp suất torng hệ thống sẽ dao động trong khoảng 200 đến 250 bar. Đây là
nhược điểm của hệ thống.
+ Việc xác định chính xác lưu lượng của bơm cần cung cấp dầu cho cơ cấu chấp
hành thực hiện đúng theo thời gian yêu cầu, trong trường hợp này là rất khó,. Để
cho chắc chắn, ta chọn bơm có lưu lượng lớn hơn, ví dụ 2l/min, và van giới hạn áp
suất ở 250 bar, hki đó công suất cung cấp là: Pin = 2.250/600 = 0,83 kW.
Gía trị này nhỏ hơn rất nhiều so với khi không sừ dụng bình tích áp. - Bài 2.5:
+ Một máy ép cần lưu lượng là 200l/min ở giai đoạn làm việc vận tốc cao cho
công đoạn đóng và mở khuôn với áp suất là 30 bar. Giai đoạn ép áp suất làm việc
là 400 bar, lưu lượng dao động từ 12 đến 20 l/min.
+ Công suất cần ở giai đoạn đóng/mở khuôn là: (200*30)/600 = 10 kW.
Đề sử dụng luôn công suất này ở giai đoạn ép thì:
q.400 = 200.30 với q là lưu lượng khả thi trong quá trình ép.
=> q = 15l/min là chấp nhận được.
Vậy yêu cầu lưu lượng của bơm như sau:
Ở áp suất cao, lưu lượng thấp: 15l/min.
Ở áp suất thấp, lưu lượng lớn: 200 -15 = 185 l/min. 5
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
Bơm đôi này tương đương với 1 bơm lưu lượng không đổi có lưu lượng 200l/min
làm việc ở áp suất 400 bar, tiêu thụ công suất vào là 133,3 kW. - Bài 2.6:
+ Dữ liệu thiết kế: Hệ thống thuỷ lực cấp dầu bởi 1 bơm , yêu cầu có đường đặc
tính làm việc về lưu lượng và áp suất như hình 2.29. Thời gian toàn bộ chu kỳ là 30
giây.Hệ thống yêu cầu lưu lượng một nửa chu kỳ,còn áp suất cần thiết trong 2/3
chu kỳ.Sử dụng dầu khoáng và không có yêu cầu gì đặc biệt. Với cùng dữ liệu trên
có 4 giải pháp để thực hiện :
1.Dùng 1 bơm có lưu lượng cố định.
2.Dùng kết hợp 2 bơm có lưu lượng cố định.
3.Dùng mạch có kết hợp với bình tích áp.
4.Dùng mạch bơm có bù trừ áp suất. 6
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
1/ Sử dụng bơm có lưu lượng cố định:
+ Lưu lượng lí thuyết của bơm là 25l/min. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn nên giá
trị này được tang thêm 10% => Qt = 27,5 l/min. 7
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
+ Áp suất lớn nhất của hệ thống = 150 bar. Cài đặt áp suất tại van an toàn trên 10%
so với giá trị trên. Nân áp cài đặt tại van an toàn là : 165 bar.
+ Chọn động cơ để kéo bơm với vận tốc quay là 1440 rev/min. Tại 1500 rev/min
có lưu lượng là 27,5. 1500/1440 = 28,7 l/min.
+ Tra bảng trong tài liệu Power Hydraulic/ trang 45, ta có các bơm có thông số gần kết quả tính toán sau:
a/ Bơm 1 PL060 với Q = 28,1 l/min tại n = 1500 rev/min(tương
đương với lưu lượng là 27 l/min tại n = 1440 rev/min). Áp suất làm
việc có thể lên đến 250 bar.
b/ Bơm 1 PL072 với Q = 33,6 l/min tại n = 1500 rev/min(tương
đương với lưu lượng là 33,2 l/min tại n = 1440 rev/min). Áp suất
làm việc có thể lên đến 210 bar.
c/ Bơm 2 PL090 với Q = 41,5 l/min tại n = 1500 rev/min(tương
đương với lưu lượng là 26,6 l/min tại n = 960 rev/min). Loại này
thì giống loại ở câu a/ nhưng sẽ đắt tiền hơn do sử dụng bơm lớn
hơn và động cơ điện 960 rev/min. Lợi ích duy nhất sẽ là sử dụng
dòng chất lỏng chống lửa, nhưng trong trường hợp này dầu sử
dụng sẽ đặc trưng hơn.
+ Như vậy, sử dụng a/ là phụ hợp với yêu cầu mà hệ thống cần. Khi chọn bơm này,
công suất động cơ cần để kéo bơm là:
P = 27,5.165/600 = 7,5625 kW.
+ Tại giây thứ 10, công suất cần cung cấp cho hệ thống là: 25.150/600 = 6,25 kW.
+ Công suất cần sau 30s là: 20.100/600 = 3,33 kW.
+ Vì bơm sử dụng có lưu lượng không đổi, bơm luôn cung cấp dầu cho hệ thống.
Từ giây 10 đến 15 cơ cấu chấp hành không nhận lưu lượng, nhưng áp suất vẫn duy
trì ở 150 bar. Vì bơm vẫn nén dầu lên hệ thống nên toàn lượng dầu này phải xả về 8
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
bể chứa qua nhánh van giới hạn áp suất, lúc này, việc cấp dầu này là duy trì áp suất.
+ Năng lượng dư chuyển thành nhiệt năng, tổng năng lượng lí thuyết cung cấp bởi
động cơ là 7,5625 kW trong thời gian 20s của chu trình 30s. Năng lượng tạo công
được dùng giữa giấy thứ 5-10 và giữa giấy thứ 20-30, vậy:
+ Tổng năng lượng cung cấp lí thuyết = 7,5625.20 = 151,25 kJ.
+ Tổng năng lượng hữu ích = 6,25.5/2 + 3,3.10/2 = 32,12 kJ.
+ Hiệu suất tổng = Tổng năng lượng hữu ích / Tổng năng lượng cung cấp lí thuyết
= (32,12/151,25).100 = 21,24%.
b/ Sử dụng 2 bơm có lưu lượng không đổi: 9
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
+ Khi sử dụng 2 bơm có lưu lượng cố định, 1 bơm cung cấp lưu lượng lớn, bơm
còn lại cung cấp lưu lượng nhỏ. 2 bơm được chọn có Q1 = 20l/min và Q2 = 5l/min.
Nhưng lưu lượng bơm nên lấy lớn hơn 10% nên Q1 = 22l/min và Q2 = 5,5l/min.
+ Hệ 2 bơm có thể đạt được với bơm bánh răng.
+ Tra bảng 2.5, sách Power Hydraulic, trang 47, ta có 2 bơm có Q1 = 22,9l/min,
Q2 = 5,7 l/min, n = 1440rev/min, p = 175 bar.Áp suất làm việc thực tế của bơm là
165 bar. Vậy lựa chọn trên chấp nhận được. Khi bơm làm việc ở áp suất 165bar thì
lưu lượng cugn cấp sẽ cao hơn các giá trị 22,9 l/min và 5,7 l/min một chút:
Năng lượng cung cấp bởi bơm 22,9l/min, p = 165 bar là: P1 = 22,9.165/600 = 6,3 kW.
Năng lượng cung cấp bởi bơm 5,7 l/min, p = 165 bar là: P2 = 5,7.165/600 = 1,6 kW.
Theo sơ đồ bên dưới, tổng năng lượng cung cấp cho hệ thống là: 10
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
((1,6+6,3).5)+(1,6.5)+(6,3.10) = 110,5 kJ.
Với năng lượng sự dụng có ích của hệ thống là 32,12 kJ. Vậy hiệu
suất tổng là: 𝜂𝑜 = (32,12/110,5).100 = 29,1%.
c/ Sử dụng bình tích áp:
+ Trong hệ thống có sự dụng bình tích áp, lưu lượng cung cấp bởi bơm sẽ được trữ
trong bình tích áp dưới áp suất nén nhất định phụ thuộc vào thông số của hệ thống.
Để tính kích thước bính tích áp, cần xác định được các thông số sau đây: 11
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
Lưu lương lớn nhất cần từ bình tích áp.
Áp suất làm việc lớn nhất.
Áp suất làm việc nhỏ nhất.
Áp suất cần nạp cho bình tích áp.
+ Để tính lưu lượng lớn nhất từ bình tích áp ta tìm lưu lượng trung bình từ bơm và
lưu lượng vào hệ thống được thể hiện trong biểu đồ 2.29:
+ Lưu lượng vào hệ thống = 25l/min cho 5s + 20l/min cho 10s
= (25/60).5 + (20/60).10 = 5,42 l cho 1 chu trình
+ Lưu lượng trung bình cho 1 chu trình:
Thể tích cho 1 chu trình/ thời gian chu trình = 5,42/0,5 = 10,84 l/min = 0,18 l/s.
+ Thể tích dầu vào/ra bình tích áp được tính bằng cách nhân lưu lượng trung bình với thời gian: 1/ 0-5s:
Lưu lượng cung cấp bởi bơm: Qp = 0,18l/s. Hệ thống nhân: Qs = 0.
Lưu lượng vào bình tích áp: Qin = 0,18 l/s.
Thể tích vào bình tích áp từ 0-5s: V = 0,18.5 = 0,9 l.
2/ 10-20s: Tương tự , 3 thông số Qp, Qs, Qin như trên. V = 0,18.10 = 1,8 l. 3/ 5-10s: Qp = 0,18l/s Qs = 25 l/min = 0,417l/s.
Qout = 0,417 – 0,18 = 0,237 l/s.(Lưu lượng từ bình tích áp)
Vout = 0,237.5 = 1,185 l.(Thể tích từ bình tích áp). 4/ 20-30s: Qp = 0,18l/s Qs = 20 l/min = 0,333 l/s.
Qout = 0,333 – 0,18 = 0,153 l/s.(Lưu lượng từ bình tích áp)
Vout = 0,153.10 = 1,53 l.(Thể tích từ bình tích áp). 12
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
+ Thể tích lớn nhất được lưu trữ trong bình tích áp: 1,53 + 0,285 = 1,815 l.
+ Áp suất làm việc của hệ thồng là 150 bar. 13
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
+ Áp suất khí nén tron g bình tich áp chọn bằng 90% giá trị này . Vậy áp suất =
0,9.150 = 135 bar.Áp suất lớn nhất được chọn phải nằm trong vùng cho phép của
bơm, đối với bơm bánh răng áp suất này khoàng chừng 250 bar. Vậy áp suất có thể chọn là 207 bar.
+ Để tính được kích thước thực của bình tích áp
3. Bài tập chương III – VAN THỦY LỰC: - Bài 3.1:
Tải 10 kN, diện tích xilanh là 0,002 m2(đường kính là 50 mm).
Áp suất gây ra bởi tải: p = F/A = 10/0.002 = 5000 kPa = 50 bar.
Vậy áp suất cài đặt tại van cân bằng là: 1,3.50 = 65 bar. - Bài 3.2:
+ Xilanh chịu tải 10 kN, khối lượng dụng cụ là 5 kN D = 0,08 m, d = 0,06 m.
Vậy: A = 0,082.π/4 = 0,005 m2 .
+ Diện tích vành khăn: a = (0,082 – 0,062). π/4 = 0,0028 m2 . 14
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
+ Áp lực tác động lên phần diện tích vành khăn để cân bằng với khối lượng dụng
cụ: p1 = (5.103/0,0028 ).10-5 = 17,8 bar.
+ Áp suất cài đặt tại van cân bằng: p = 1,3.17,8 = 23 bar.
+ Áp suất cân bằng tác động lên phần diện tích A:
p2 = 23.0,0028/0,005 = 13 bar. Vậy van cân bằng sẽ phản lại 1 áp
suất là 13 bar lên phần diện tích A.
+ Áp lực cần để đạt 100 kN là:
p3 = 100.103.10-5/0,005 + 13 = 213 bar. - Bài 3.3:
+ Thiết bị như bài 3.2, nhưng sử dụng van cân bằng có điều khiển(over-center
valse) với tỉ lệ 2:1 cho diện tích cổng vào/ra., cài đặt áp là 23 bar cho thiết bị.
+ Áp suất để mở van cho dầu về xilanh
= 23/2 = 11,5 bar, vậy áp suất vào để xilanh tiến là 11,5 bar.
+ Vì khối lượng của thiết bị là 5 kN, nên để tạo lức ép 100 kN, áp suất cần để xilanh tiến là:
(100-5).103.10-5/0,005 = 190 bar.
+ Áp lực này lớn hơn lượng cần để mở van cân bằng có điều khiển(11,5 bar). Vì
vậy, sẽ không có áp lực đối trọng tác động lên phần vành khăn của xilanh.
+Vậy có thể thấy nếu sử dụng van cân bằng có điều khiển thì áp suất cần để nén
vật nhỏ hơn khi sử dung van cân bằng thông thường.(190 bar so với 213 bar). - Bài 3.4:
+ Mạch chính vận hành tại áp 180 bar. Mạch thứ nhì được cung cấp từ mạch chính
thông qua van giảm áp với lưu lượng không đổi là 30l/min tại áp 100 bar.
+ Năng lượng mất qua van giảm áp là: 15
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
Eloss = (180-100).30/600 = 4 kW.
+ Có thể hạn chế tổn thất này bằng tán xạ nhiệt tự nhiên. Trong thực hành, giá của
việc lắp bộ chuyển đổi nhiệt cộng với giá vận hành nên được cân đo với việc sử dụng mạch có 2 bơm. - Bài 3.5:
+ Mối liên hệ giữa hiệu suất khi dùng van lưu lượng “ Meter in” hay “ Meter out”.
+ 1 xilanh chịu một lực 100 kN khi tiến và 10 kN khi lùi. Nhiều phương pháp để
có được dóng tiến được tiến hành. Trong mọi trường hợp, tốc độ lùi nên xấp xỉ là 5
m/min. Áp lớn nhất của mạch là 160 bar và tổn áp được liệt kê dưới đây:
Bộ lọc dầu: ∆p = 3 bar.
Van phân phối(Directional valve): ∆p = 2 bar(Cho mỗi chiều đi).
Van lưu lượng: ∆p = 10 bar. Van 1 chiều: ∆p = 3 bar. Tính toán:
a/ Kích thước xilanh(tỉ lệ D/d = 2/1).
b/ Lưu lượng và áp suất của bơm.
c/ Hiệu suất mạch trong các trường hợp sau:
TT1: Không có van lưu lượng(tính toán tốc độ tiến)
TT2: Van lưu lượng trên đường “ Meter in”, tốc độ tiến xilanh là 0,5 m/min.
TT3: Van lưu lượng trên đường “ Meter out”, tốc độ tiến xilanh là 0,5 m/min. Giải:
- TT1: Không có van lưu lượng: 16
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
+ Áp suất lớn nhất tác động trên toàn diện tích piston( Diện tích A-mm2): p = 160 -3-2 = 155 bar.
+ Áp suất trên phần vành khăn(Diện tích a-mm2) là 2 bar gây nên áp suất 1 bar trên
phần diện tích toàn phần của piston, vậy áp suất lớn nhất thực tế tác động lên phần diện tích A là: pmax = 155-1 = 154 bar.
+ Diện tích A = F/pmax = 100.103/(154.105) = 0,00649 m2.
+ Đường kính piston = √𝐴. 4/𝜋.1000 = 0,0909 m = 90,9 mm.
+ Chọn đường kích piston và trục theo tiêu chuẩn: 17
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành D = 100mm, d = 70 mm. + Vậy A = 7,85.105 m2. a = 4.105 m2.
+ Lưu lượng cần khi vận tốc lùi là 5m/min:
Q = v.a = 5.4.10-3 = 20 l/min.
+ Vì không có van lưu lượng nên Qtiến = Qlùi = 20l/min
+ Vận tốc tiến: V = Q/A = 20.10-3/(7,85.10-3) = 2,55 m/min.
+ Áp suất để tiến tại xilanh là:
p1 tiến = F1/A = 100.103/(7,85.10-3) = 12,7.106 N/m2 = 127 bar.
+ Áp suất để lùi tại xilanh là:
p2 tiến = F2/a = 10.103/(4.10-3) = 2,5.106 N/m2 = 25 bar.
+ Áp suất tại bơm trong hành trình tiến xilanh:
Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng B qua T là 2 .1/2 = 1 bar.
Áp suất tại xilanh = 127 bar.
Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng P đến A là: 2 bar.
Tổn áp qua bộ lọc là: 3 bar.
Vậy Áp suất tổng tại bơm cho hành trình tiến là :
pp-extend = 127 + 1 + 2 + 3 = 133 bar.
Áp suất cài đặt tại van an toàn là : 133+10% = 146 bar.
+ Áp suất tại bơm trong hành trình lùi xilanh:
Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng A qua T là 2 .2 = 4 bar.
Áp suất tại xilanh = 25 bar.
Tổn áp qua van dẫn hướng từ cổng P đến B là: 2 bar.
Tổn áp qua bộ lọc là: 3 bar.
Vậy Áp suất tổng tại bơm cho hành trình tiến là : 18
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
pp-retract = 25 + 4 + 2 + 3 = 34 bar. + Hiệu suất:
𝜂 = Áp suất thực tại xilanh/Tổng năng lượng của dòng
= Lưu lượng vào xilanh.Áp lực do áp gây ra/(Lưu lượng từ bơm.Áp tại bơm)
Hiệu suất trên quá trình tiến: = 20.127.100/(20.133) = 95,5%.
Hiệu suất trên quá trình lùi = 20.25.100/(20.34) = 73,5 %.
-TT2: Đặt van lưu lượng tại ngõ “ Meter-in” của xilanh, tốc độ
tiến xilanh là 0,5 m/min:
+ Từ TT1, ta có các thông số sau:
Kích thước xilanh: D = 100mm, d = 70 mm. A = 7,85.10-3 m2. a = 4.10-3 m2. 19
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888
GVHD: Thầy Phùng Chân Thành
Áp gây ra bởi tài khi tiến = 127 bar.
Áp gây ra bởi tải khi lùi = 25 bar. Lưu lượng bơm = 20l/min.
+ Lưu lượng cần cho quá trình tiến xilanh = 7,85.10-3.0,5 = 3,93.10-3 m3/min = 3,93 l/min.
+ Áp suất yêu cầu tại bơm trong quá trình lùi
pp-retract = 2.2 + 2.3 + 25 + 2 = 40 bar.
+ Áp suất tại bơm trong quá trình tiến:
pp-extend = 127 + 2.1/2 + + 10 + 2 + 3 = 143 bar.
+ Áp suất cài đặt tại van an toàn là : 143+10% = 157 bar.
+ Áp suất này gần áp suất lớn nhất tại bơm, trong thực tế phải chọn bơm có công
suất cao hơn, áp suất có thể đạt 210 bar hay sử dụng xilanh tiêu chuẩn lớn hơn.
Trong trường hợp tiếp theo, áp suất làm việc thấp hơn nhưng có lưu lượng lớn hơn.
+ Vậy bây giờ van lưu lượng đã cho thấy tính chất khi mà xilanh trong hành trình
tiến, lưu lượng dư sẽ tràn qua van an toàn.
Vậy lúc tiến, áp suất tại bơm không phải là 143 bar nữa mà chính là 157 bar. Hiệu suất tiến:
𝜂 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑑 = 3,93.127.100/(20.157) = 15,9% Hiệu suất lùi:
𝜂 𝑟𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡 = 20.25.100/(20.40) = 62,5 %
-TT2: Đặt van lưu lượng tại ngõ “ Meter-out” của xilanh, tốc độ
tiến xilanh là 0,5 m/min: 20
SVTH: Nguyễn Duy Khương - 14111888