Tự động hóa thủy khí P2 pdf

Ví dụ: Tính công suất đcơ để kẹp chặt vật rắn
n
dc
p
P
500 Kg
L
V
F
Ban đầu coi p = 0







=
===
ph
m
t
V
Q
p
F
P
pm
F
P
E

LF
V
dau
3
3
);(.
.
tự chọn
Chú ý: E
đ
+E
t0
+ E
b
= 0,33%E
Trong tính toán ta bỏ qua chúng
III) HiÖu suÊt trong hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc
(c¸c d¹ng tæn thÊt)
1. Tæn thÊt c¬ khÝ
2. Tæn thÊt thÓ tÝch
3. Tæn hao ¸p suÊt
4. VÝ dô
∏
=
=
n
i
i
1
ηη

1) Tổn thất cơ khí

Ma sát giữa các vật rắn: ổ bi, pitton xi lanh (chỉ bơm và đcơ)
ckDCckBomck



.=
p
0
p
Q
0
Q
d
Q
B
Q
đ
P < p
0
ổ
Q
B
2) Tổn thất thể tích (Dò dầu): Q

Tổn thất thể tích là do dầu thuỷ lực chảy qua các khe hở trong
các phần tử của hệ thống. áp suất càng lớn, vận tốc càng nhỏ và
độ nhớt càng nhỏ thì tổn thất thể tích càng lớn. Tổn thất thể tích
đáng kể nhất là ở các cơ cấu biến đổi năng lợng.

=

==
000
1
Q
Q
Q
QQ
Q
Q
BB
Q
B

Q
p
Q
0

Q

D

Q
B
Bơm
Q
Q
D









=

==
D
D
D
DD
D
Q
Q
Q
Q
QQ

Q
Q
D
1
0

DB
QQQ



.=
3) Tổn hao áp suất: p

Tổn thất áp suất là sự giảm áp suất do lực cản trên đờng
chuyển động của dầu từ bơm đến cơ cấu chấp hành. Tổn thất đó
phụ thuộc vào những yếu tố khác nhau:
- Chiều dài ống dẫn.
- Độ nhẵn thành ống.
- Độ lớn tiết diện ống.
- Tốc độ dòng chảy.
- Sự thay đổi tiết diện.
-
Trọng lợng riêng, độ nhớt.

Đánh giá chế độ chảy tầng, chảy rối bằng hệ số Reynol:
Lực quán tính
m.a
Re =
Lực Ma sát

=
.F
=

d.v
d - đờng kính ống

Re < 2000 ặ dòng chảy tầng

Re > 2000 ặ dòng chảy rối

Đối với bề mặt có :
dy
dV
dy
dV


==

V
Re =

.v
< 100
> 100

Tổn thất trên chiều dài và mối nối?

l > 100d

Thay vào, tích phân:
2
.32
d
V
dl
dp
tb

=
4
;
2
d
F
F
Q
V
tb

==
Dòng chảy tuyến tính
QRQ
d
l
p
TL

.128
4

==


Trở thuỷ lực (tuyến
tính)
R
d
12
l
dl
TH tuyến tính ặ Chảy tầng

Xét dòng trong đờng ống
p = p
1
p
2
liên hệ trong sđồ điện, ta thấy:
I ~ Q; U ~ p
Q(I)
p
2
(U
2
)
p
1
(U
1
)

R
TL

Trở thuỷ lực tơng ứng nh
điện trở của mạch điện
d
Q
1
2
l
p
1
p
2
U
2
R
I
U
1
U = R.I






=
d
lfR

1
,,

Trong TL:
Q
1
Q
2
Q
3
U
2
~ p
2
U
1
~ p
1
I ~ Q

Nếu Re < 2000 (tức là khi Q/d < 0,1) ặ k = 1

Nếu Re > 2000 (tức là khi Q/d > 0,1) ặ

Khi l > 100d ta mới tính đến R
TL
, nếu nhỏ hơn thì bỏ qua
[]
bar
d

Ql
kp
4
8

=
Q lít/phút; l m;
d mm; -cSt mm
2
/s
4
3
.8,6






=
vd
Q
k
k hệ số hiệuchỉnh phụ thuộc vào trị số Re
Trong nhiều tài liệu, ngta
thí nghiệm với d = 4, 5,
6,Xác định tổn hao áp
trên 1 đơn vị chiều dài.
d = 5mm
d = 8mm

d = 10mm
d = 15mm
Q(l/ph)

p(bar)
Q

p
8

p
5
1 m
0,5 m
ứng với 1m (hoặc 0,5m)
chiều dài ống

Tæn thÊt côc bé t¹i n¬i tiÕt diÖn thay ®æi (®ét ngét, nhá
dÇn,…), t¹i mèi nèi,… ®−îc thÝ nghÖm vµ ®−a vµo sæ tay.
[]
barV
g
p
24
2
10
ρ
ξ
−
=∆

ρ –kg/m
3
; v – m/s; g = 9,81m/s
2
ξ - hÖ sè tæn thÊt côc bé (thùc
nghiÖm)
ξ ξ ξ ξ
ξ
ξ ξ
§Ó gi¶m tæn thÊt, vª trßn c¸c gãc,…

TiÕt diÖn èng thay ®æi, hÖ sè tæn thÊt côc bé cho
trong sæ tay
Tổn thất áp suất ở van
Đối với từng loại van cụ thể, do từng hãng sản xuất, thì sẽ
có đờng đặc tính tổn thất áp suất cho từng loại van. Tổn
thất áp suất ở van theo đồ thị:
Đồ thị tổn thất áp suất ở van
Tæn thÊt trong hÖ thèng thuû lùc
*) VÝ dô: tÝnh tæn thÊt
l−u l−îng:

l.12.
p.πdδ
Q
3
1
η
∆

=
e
δ −
e
δ +
e
Q
2

TH lÖch t©m:
p.1
.12.
πdδ
Q
2
3
2
∆
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎠
⎞
⎜

⎝
⎛
+=
δη
l
l
p
1
p
2
l
d
δ
Q
1
V = 0

TH pitton c®éng:

2
πdδ.V
Q
1
=
Liªn hÖ víi m¹ch ®iÖn:

Trë qu¸n tÝnh:
d
∆
p

1
2
l
p
1
p
2
m
F
∆p = p
1
–p
2
m = F.l.ρ
→∆p.F = m.a = m.dv/dt
dt
dQ
F
m
dt
FVd
F
m
dt
dV
F
m
p .
)(

22
===∆
Trë qu¸n tÝnh
dt
dI
LU .=∆
Khi tÝnh to¸n, tÝnh c«ng ®Ó
th¾ng lùc qu¸n tÝnh víi tæng
khèi l−îg t−¬ng ®−¬ng
222
22
2
11
MVVmVmVm =+++
M
V
d
1
l
1
d
2
l
2
d
3
l
3
m
Tơng tự nh tụ điện

Q
dt
dp
CQ
dt
dp
E
V
dt
dV
p
E
V
V
dau
d
d

.
0
0
==
=
Ta phải tính cả C
ống
:

Trở biến dạng (nén dầu, dn ống):
Ta đã có:
dt

dU
CI .=
C
dầu
C
ống
^Od
CCC +=

HiÖu suÊt hÖ thèng thuû lùc:
ThuyLucNCoKhi −
=
η
η
η
.
bb
dcci
ThuyLucN
pQ
pQ
.
.
=
−
η
XÐt vÒ mÆt c«ng suÊt

C«ng suÊt b¬m: N = p. Q
Q

b
p
dc
Q
ci
R
TL
∆
Q
dc
Q
b
−∆
Q
b
∆
p
TL
Q
bd
C
d
+C
O^
Q
b
−∆
Q
b
-Q

bd
∆
Q
b
Q
ci
= Q
b
−∆
Q
b
-Q
bd
-
∆
Q
dc
p
dc
= p
b
-
∆
p
TL
-
∆
p
L
∆

p
L
8
9
10
11
1
2
3
2'
4
5
6
f
D
F
2
p
2
V
2
V
1
P
G
A
B
Q
p
0

p
1
F
1
d
P
3
= p
a
= 0
Xét 1 sơ đò thuỷ lực
1) Bể dầu
2) 2) Lọc thô,lọc tinh
3) Bơm
4) Van 1 chiều
5) Van cản
6) Van đảo chiều
7) Xi lanh lực
8) Tay gạt diều khiển
9) áp kế
10)Van tiết lu
11)Va an toàn
Ph¹m vi øng dông