Cơ khí chế tạo máy - Chương 4: Bơm và động cơ thủy lực thể tích kiểu roto

11 Chương 4 BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC THỂ TÍCH KIỂU ROTO 2 23 §1. Đặc ñiểm chung: • Roto chuy
n ñng quay trong vỏ (stato)
nén CL
dòng chy tng ñi ñu. • Áp su t làm vi c cao hn máy cánh dn, th p hn máy piston plv= (20 - 150) at Ưu ñiểm : - Kết cấu ñơn giản, kích thước gọn nhẹ ⇒ Công suất trên 1 ñơn vị trọng lượng của máy lớn. - Tuổi bền cao, chắc chắn. Làm việc tin cậy - Có thể làm việc với svq lớn so với bơm piston. Nhược ñiểm : - Không ñiều chỉnh ñược lưu lượng khi n=const (bơm BR). - Hiệu suất lưu lượng thấp hơn so với bơm piston 4 Phạm vi sử dụng • Truyền ñộng thuỷ lực kiểu thể tích (Máy công trình) • Hệ thống bôi trơn • Hệ thống trợ lực tay lái, hệ thống phanh 35 §2. Bơm - ñcơ thuỷ lực kiểu bánh răng: Clip 6 1 2 3 B C Bơm 2 bánh răng 47 I. Kết cấu - nguyên lý làm việc (bơm 2 BR) 2 BR ăn khớp ngoài ñặt trong vỏ bơm • Dạng răng thân khai, 8 ñến 12 răng
dịch chỉnh góc ñể tránh sự cắt chân răng. • Vỏ bơm có miệng (bọng) hút nối với ống hút; miệng (bọng) ñẩy nối với ống ñẩy. 1 2 3 B C 8 Nguyên lý làm việc BR chủ ñộng (1) quay ⇒ BR bị ñộng (2) quay theo. • Tại buồng A , các răng ra khớp, thể tích chứa CL của A tăng
áp suất giảm: pck
CL ñi từ bể hút lên buồng A. Buồng A: bọng hút. • BR quay, rãnh răng chứa CL, ñưa CL từ A lên B theo con ñường vòng theo vỏ bơm. • Tại buồng B , các răng vào khớp
thể tích chứa CL của B giảm
CL bị nén ñến áp suất yêu cầu của phụ tải
CL ñi vào ống ñẩy (5) Buồng B: bọng ñẩy. 1 2 3 59 Nhn xét: • Quá trình hút, ñẩy diễn ra liên tục
dchảy liên tục. • Cột áp (áp suất CL) do bơm tạo ra phụ thuộc vào áp suất yêu cầu của phụ tải. • Áp suất làm việc của bơm bị hạn chế, nếu áp suất quá lớn thì CL sẽ rò rỉ hết qua khe hở - Khe hở giữa ñỉnh răng và vỏ bơm - Khe hở giữa mặt ñầu BR và vỏ bơm • Van an toàn: ñặt trên ñường ống ñẩy, hạn chế áp suất làm việc không vượt quá giá trị cho phép. 10 II. Phân loại 1) Bơm 2 BR ăn khớp ngoài 2) Bơm nhiều BR (3 BR ăn khớp, BR chủ ñộng ñược bố trí ở giữa): • Lưu lượng gấp ñôi so với bơm 2 BR có cùng kích thước và svq. • Zbị ñộng =Zchủ ñộng ± (1 ÷3 răng)
sự lệch pha của lưulượng
giảm dao ñộng. 3) Bơm BR nhiều cấp: • Gồm nhiều cặp BR ăn khớp lắp trên trục. • Số cấp i = số cặp BR • CL từ buồng ñẩy của cặp BR 1 ñi vào buồng hút của cặp BR 2, ñược nén 1 lần nữa
bơm tạo áp suất cao • Lưu lượng Q1> Q2> Q3>... do rò rỉ qua các cấp, • Sau mỗi cấp ñều có van an toàn ñể ñiều chỉnh áp suất và lưu lượng ở mỗi cấp. 4) Bơm 2 bánh răng ăn khớp trong: • Cứng vững; Kết cấu nhỏ gọn hơn. • Chế tạo phức tạp, giá thành ñắt. 611 Bơm 3 bánh răng Bơm bánh răng nhiều cấp 12 III. Các thông số làm việc: • Áp suất làm việc: - Ngành chế tạo máy, ô tô: p = (15 ÷ 30)at - Ngành hàng không : p = (100 ÷ 200)at • Lưu lượng: Qmax = 5000 lit/ph • Số vòng quay: n = 1.500 ÷3.000 v/ph nmax = (12.000 ÷ 15.000) v/ph • Hiệu suất: ηQ= 0,95 ÷ 0,96; η= 0,87 - 0,90 713 IV. Lưu lượng 1. Lưu lượng trung bình: Gi thi t: • CL ñiền ñầy rãnh răng • Vrãnh = Vrăng (trong thực tế Vrãnh>Vrăng) Đnh nghĩa: • Z: số răng của BR chủ ñộng • n: svq của BR chủ ñộng • m: mô ñun • b: bề rộng của BR 14 Lưu lượng riêng của bơm 2 BR: Trong 1 vòng quay của BR chủ ñộng: • Thể tích CL do BR 1 cung cấp: Z.Vrãnh • Thể tích CL do BR 2 cung cấp: Z.Vrãnh
q = 2.Z.Vrãnh = Z.(Vranh+Vrang)
V giới hạn bởi ñỉnh răng và chân răng của BR chủ ñộng Z bD mbDhDbq ⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= 222 pipipi - D=m.Z: ñkính vòng chia (vòng tròn trung bình giữa vòng ñỉnh và vòng chân) - h=2m : chiều cao của răng 815 Lưu lượng lý thuyết trung bình ⇒⋅= 60 nqQlt Z.60 nbD2Q 2 lt ⋅⋅⋅pi = Vrãnh > Vrăng
thay pi=3,5 Z.60 nbD7Q 2 lt ⋅⋅⋅ = Tính theo BR chủ ñộng vì nñcơ là svq của BR chủ ñộng BR dịch chỉnh: )cos(2 22122 olt mRRnbQ αpi ⋅−−⋅⋅⋅= R2, R1: bán kính vòng ñỉnh, vòng chân αo : góc ăn khớp (20o) 16 Lưu lượng thực: Q = Qlt. ηQ ηQ = 0,7 - 0,9; phụ thuộc: + Độ lớn của các khe hở + Cấp chính xác gia công + Độ cứng vững của BR + Kết cấu bơm a) Do rò rỉ CL qua các khe hở : + Giữa mặt ñầu BR và vỏ bơm: (70÷80)% ∆Q + Giữa ñỉnh răng và vỏ bơm Tăng khe hở mặt ñầu 0,1 mm: ηQ giảm 20% Tăng khe hở ñỉnh răng 0,1 mm: ηQ giảm 0,25% 917 b) Do CL không ñiền ñầy rãnh răng: (do lực ly tâm) Khi plytâm > phút
CL không ñièn ñầy rãnh răng
- Vận tốc vòng của ñỉnh răng: v<= 6÷8 m/s - Tăng áp suất hút: ñặt bơm thấp hơn mặt bể hút, tăng áp suất mặt thoáng bể hút. - Tăng khả năng ñiền ñầy: chọn kết cấu thích hợp của ống hút, ống ñẩy, vòng bao BR; - vhut = (2 - 3) m/s 18 c) Ảnh hưởng của ñộ nhớt: khi ñộ nhớt CL tăng
rò rỉ giảm nhưng CL khó ñiền ñầy các rãnh răng. • Hiện tượng CL không ñiền ñầy các rãnh răng gây ra dao ñộng áp lực trong bơm: khi răng quay ñ n vùng có áp su t cao, CL có áp su t cao tràn vào rãnh răng gây áp lc va ñp. 10 19 2. Lưu lượng tức thời • Bỏ qua tổn thất: N=p.Q=M.ω
nếu M dao ñộng thì Q dao ñộng
phải khảo sát lưu lượng tức thời p MQMQpN ωω ⋅=⇒⋅=⋅= • Lập công thức tính Moment cản (cân bằng với moment trên trục M)
tính ñược Q • Nếu M dao ñộng theo t
Qϕ : lưu lượng tức thời 20 a) Moment cản 2 BR ñang tiếp xúc tại A* (ñiểm ăn khớp) • phía trên A*, áp suất tác dụng là pñ, • phía dưới A* áp suất tác dụng là ph • ∆p = pñ - ph tác dụng vào mặt răng ñang ăn khớp
lực cản
momen cản. B C 11 21 Trên BR ch ñng: • Mặt răng A: Từ A* ñến ñỉnh răng: pñ Từ A* ñến chân răng: ph • Mặt răng B: ph
2 mặt răng A,B chịu lực không cân bằng do chênh lệch áp suất
gây momen cản ngược chiều quay của trục Trên BR b ñng: • Mặt răng A: Từ A* ñến ñỉnh răng: ph Từ A* ñến chân răng: pñ • Mặt răng C: pñ
2 mặt răng A,C chịu lực không cân bằng do chênh lệch áp suất
gây momen cản B C 22 Momen cản trên BR chủ ñộng (M1) • Trên cặp răng ăn khớp: từ A* ñến ñỉnh răng chịu lực không cân bằng. • Trên các cặp mặt răng khác: áp lực triệt tiêu từng ñôi một . • Lực:F =∆p.b.(R2- x) • Cánh tay ñòn so với tâm O1: 2 xR 2 + ( ) 2 2 21 xR xRbpM +−⋅⋅∆= ( )221 22 1 xRbpM −⋅⋅∆= B C 12 23 Momen cản trên BR bị ñộng (M2) • F =∆p.b.(R2- y) • Cánh tay ñòn so với tâm O2: B C2 2 yR + ( ) 2 2 22 yRyRbpM +−⋅⋅∆= ( )222 22 1 yRbpM −⋅⋅∆= 24 Tổng Momen cản tác dụng lên trục bơm M = M1 + M2 ∆p = p ( )[ ]222 2 2 2 1 yxRbpM +−⋅⋅= 13 25 Sơ ñồ ăn khớp A O2 xy O1 c kP l x2 = c2 + (R - k)2 = c2 + R2 + k2 - 2R.k y2 = c2 + (R + k)2 = c2 + R2 + k2 + 2R.k x2 + y2 = 2R2 + 2(k2 + c2) = 2(R2 + l2) 26
M = p.b.(R22 - R2- l2) BR thông thường: R2= R + m ⇒ M = p.b.(2R.m + m2- l2)
Moment cn ph thuc vào chiu dài ăn khp l, l: khoảng cách từ ñiểm ăn khớp A* ñến tâm ăn khớp P, thay ñổi trong quá trình ăn khớp. l = lmax ⇒ Mmin = p.b.( 2R.m + m2- lmax2) l = 0 ⇒ Mmax = p.b.( 2R.m + m2) ⇒ momen quay dao ñộng: ảnh hưởng ñến: - Sc bn của các chi tiết trong bơm - Gây dao ñng lu lng ( )[ ]222 2 2 2 1 yxRbpM +−⋅⋅= 14 27 b) Lưu lượng tức thời Q = ω.b.( 2Rm + m2- l2) p MQ ω⋅= • Do l thay ñổi
Q dao ñộng từ Qmax ñến Qmin. • Biên ñộ dao ñộng A phụ thuộc vào l
phụ thuộc vào số răng Z và hệ số trùng khớp ε. bR Z A 2o 2 2 2 ⋅⋅ω⋅ε pi = Ro: bán kính vòng cơ sở 28 Hệ số dao ñộng lưu lượng tbQ QQ minmax − =δ Z αδ 2cos25,1 ⋅= (BR trụ) Biện pháp khắc phục dao ñộng lưu lượng : - Dùng BR có số răng Z lớn - Dùng BR nghiêng: vào và ra khp t t trên chiều dài răng
Q dao ñộng ít, bơm làm việc êm hơn: Hệ số dao ñộng lưu lượng phụ thuộc góc nghiêng β của răng và b rng b của BR. β càng lớn
lực dọc trục càng lớn
phải giảm p β = (20 ÷ 30)o ; p = (3 ÷ 5) at. - Dùng BR chữ V:
khử ñược lực dọc trục
β = (30÷45)o, p = (20÷40) at. Nhc: phức tạp, ñắt tiền. 15 29 V. Hiện tượng CL bị nén ở chân răng 1. Giải thích hiện tượng : • Khi 2 răng bắt ñầu vào khớp, 1 phần CL bị giữ lại trong chân răng • Trong quá trình vào khớp, CL bị nén ở trong chân răng n u không có khe thoát ra. • Khi hệ số trùng khớp ε<1 (có nhiều cặp răng ăn khớp cùng một lúc)
không gian CL chiếm chỗ trong chân răng lớn hơn
CL ít bị nén so với trường hợp một cặp răng vào khớp . 30 B C 16 31 • Khi bị nén: thể tích CL chiếm chổ giảm, áp suất CL tăng => nhiệt ñộ CL tăng. • Khi ra khớp: thể tích chứa CL tăng nhanh, áp suất giảm nhanh (có thể giảm ñến pck). • Sự tăng giảm áp suất theo chu kỳ gây ra ứng suất mch ñng, ảnh hưởng ñến sức bền của răng và ổ trục. • Nhiệt ñộ CL tăng nhanh khi bị nén, CL có thể bốc hơi: hiện tượng xâm thực • Nhiệt ñộ cao: dầu bị biến chất. 32 2. Các biện pháp khắc phục: - Làm rãnh thoát phía trong thành vỏ bơm tại vị trí ăn khớp của 2 BR, rãnh thoát thông với bọng hút hay bọng ñẩy. Nhược ñiểm: khe hở giữa mặt ñầu BR và vỏ bơm tăng
ηQ giảm. - Khoan lỗ ở chân răng ñể ñưa CL về trục bánh răng, tại ñây CL ñược tiếp tục dẫn vào buồng hút hoặc bọng ñẩy. Nhược ñiểm: khoan lỗ
giảm sức bền của BR - Dùng BR nghiêng hay BR chữ V. Khi một ñầu răng bắt ñầu vào khớp thì ñầu kia ñã ra khớp
không tạo nên không gian kín ở chân răng. 17 33 VI. Tổn thất - hiệu suất trong bơm BR 1 . Tổn thất thuỷ lực: • Do ma sát của CL với các bề mặt làm việc • Do tổn thất dọc ñường và tổn thất cục bộ trong chuyển ñộng từ ống hút ñến ống ñẩy • Có giá trị nhỏ, thường bỏ qua
ηH= 1 34 2 . Tổn thất lưu lượng: ηQ = 0,7 - 0,9 - Do rò rỉ CL - Do CL không ñiền ñầy rãnh răng - Ảnh hưởng của ñộ nhớt: 3 . Tổn thất cơ khí - Do ma sát giữa BR và vỏ bơm - Do ma sát giữa các bề mặt làm việc của răng - Do ma sát trong ñệm lót và ổ trục Hiệu suất toàn phần của bơm BR: 0,6 - 0,85 18 35 VII. Tải trọng tác dụng lên ổ trục Lực tác dụng lên trục bơm: • Lực hướng kính do ñộ chênh áp ∆p • Lực do momen quay của trục bơm. 36 1. Lực hướng kính L1 • Nếu không có khe hở giữa ñỉnh răng và vỏ: lực hướng kính chỉ xuất hiện ở bọng ñẩy. • Do có khe hở: áp suất tăng dần từ bọng hút về bọng ñẩy
lực hướng kính tăng • Lực hướng kính tác dụng lên 1 BR: 21 )(7,07,0 DbppfpL hd ⋅⋅−⋅=⋅∆⋅= Các bi n pháp gim ti trng hng kính: - Chế tạo ống ñẩy hợp lý có phần ñầu ống ñẩy bé - Chế tạo ống hút lớn: vh ↓ ; ph↑ 19 37 2. Lực do momen quay d M r ML truc truc 2 2 == L2 làm tăng lực tác ñộng lên BR bị ñộng. BR chủ ñộng: L = 0,75.b.D.∆p BR bị ñộng: L = 0,85.b.D.∆ 3. Lực tổng hợp 38 VIII . Động cơ thuỷ lực kiểu BR • Có kết cấu như bơm BR nhưng chế tạo chính xác hơn
ñắt tiền hơn. • Bơm BR có thể làm việc như một ñcơ nếu như ñưa vào một dòng CL có áp suất lớn, áp lực tác ñộng lên mặt răng
làm BR quay. Chú ý : • Do tổn thất cơ khí lớn nên áp suất dòng CL khởi ñộng lớn. • Khởi ñộng không tải ñcơ piston roto: 0,5 ñến 1,5 at • Khởi ñộng không tải ñcơ BR tương ñương: 10 ñến 15 at 20 39 Momen quay tức thời của ñộng cơ BR: Mdc=∆p.b.(2Rm + m2- l2)=∆p.b.( m2.Z + m2- l2) l: chiều dài ăn khớp Ndc= Mdc.ω ( ) ( )cmNZbpM ldc .110 +⋅ ⋅∆ = ckldcdc MM η⋅= b: chiều rộng BR (cm); ∆p: (N/cm2) q Q q Q n Qdcdc dc η⋅ ==Số vòng quay: Moment quay: Công thức gần ñúng (ñcơ BR thẳng) 40 • Để tăng moment quay: dùng ñcơ nhiều BR. • Y/cu ca ñc nhiu BR: giảm ma sát trên bề mặt làm việc của các chi tiết: + Giảm khe hở trong ổ trục
BR ăn khớp chính xác + Đảm bảo khe hở ñể BR không cọ vào thành vỏ + Giảm lực tác dụng lên ổ trục: khắc phục lực hướng kính 21 41 0,4 0.250,70,51  0,65 702510p(at) IX . Tính bơm BR: cho Q, p, n - Tính mô ñun m: nZbmDnbmDQ QQ ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅= 2377 ηη ZmbDbb ⋅⋅=⋅= b 3 27 nZb Q m Q ⋅⋅⋅⋅ = η 42 • Vận tốc trên ống hút: vh ≤ (1,5 ÷ 2) m/s • Vận tốc trên ống ñẩy: vñ ≤ (3 ÷ 5) m/s )2(2 += ZmD h = 2.m oo ZmD αcos⋅⋅= 22 43 §3. BƠM VÀ ĐCƠ KIỂU CÁNH GẠT I. Kết cấu - Nguyên lý làm việc 1. Bơm CG tác dụng ñơn 3’ Thể tích làm việc a) Kết cấu: • Vỏ (1) hình trụ rỗng • Roto (2) lệch tâm (e) trong vỏ • Cánh gạt (3): bản phẳng, hình chữ nhật, trượt trong rãnh • Lò xo (4) • Thể tích làm việc: giới hạn giữa roto, 2 CG (nằm ngang) và vỏ bơm • Cánh gạt có 2 chuyển ñộng: - Tịnh tiến trong rãnh
làm thay ñổi thể tích bọng hút, bọng ñẩy - Quay cùng roto ñể gạt CL 44 b) Nguyên lý làm việc: • Roto quay (chiều mũi tên)
thể tích vùng A tăng, áp suất giảm, CL ñược hút vào bơm • Ở vùng B, CL bị nén, áp suất tăng, CL ñược ñẩy vào ống ñẩy • Để CL không bị chảy ngược từ B về A và không bị kẹt trong thể tích làm việc ⇒ khi cánh gạt (3) bắt ñầu gạt CL (vị trí I) thì cánh gạt (3') thôi không gạt CL nữa (ra khỏi vị trí II). 3’ 23 45 Bm 2 cánh gt: • Roto quay (chiều mũi tên)
VA tăng
pA
CL ñược hút vào A • Tại B: CL bị nén
pB tăng
CL ñược ñẩy vào ống ñẩy 6 •Để CL không bị chảy ngược từ B về A và không bị kẹt trong thể tích làm việc ⇒ khi CG (3) bắt ñầu gạt CL (vào vị trí I) thì CG (3') thôi không gạt CL nữa (ra khỏi vị trí II)
Luôn có 1 và chỉ 1 CG nằm trong thể tích làm việc 3’ b) Nguyên lý làm việc: 46 Q tức thời phụ thuộc: • Diện tích bề mặt cánh gạt tiếp xúc với CL • Tốc ñộ chuyển ñộng quay vòng của cánh gạt • Qmin: khi ñầu CG bắt ñầu vào vị trí I hoặc ra khỏi vị trí II • Qmax: khi ñầu CG ở vị trí C (thẳng ñứng).3’ 24 47 Bơm cánh gạt tác dụng ñơn - nhiều cánh gạt 48 • Z: số cánh gạt Z (6 ÷ 12 cánh) • a: Góc giữa 2 cánh gạt; • Gờ chắn AB, CD có góc chắn a
luôn có một CG nằm trong gờ chắn
CL không chảy ngược từ buồng hút về buồng ñẩy • CG gạt CL khi ñi qua AB: •- Lu lng nh nh t: ñầu cánh gạt ở A hoặc B •- Lu lng ln nh t: khi cánh gạt ở vị trí thẳng ñứng. a Z a o360 = 25 49 • Các ñầu rãnh trên roto thông với bọng ñẩy của bơm ⇒ CL có áp suất cao ñi vào rãnh ⇒ tác dụng vào chân cánh ⇒ ñẩy cánh gạt ñi ra . • Nhận xét: trong một vòng quay (1 chu kì làm việc), 1 cánh gt thc hi n mt ln hút, mt ln ñy: bơm cánh gạt tác dụng ñơn. Nhc ñi
m ca BCG tác dng ñn: lực ngang tác dụng lên roto do chênh lệch áp suất giữa bọng ñẩy và bọng hút ⇒ hạn chế áp suất làm việc. 50 2. Bơm cánh gạt tác dụng kép H K G Nguyên lý làm việc: Roto quay
CL hút vào từ AB, EG (2 bọng hút, thông với ống hút) CL ñược nén, ñẩy ra CD , HK (2 bọng ñẩy, thông với ống ñẩy) Trong một vòng quay, 1 CG thực hiện 2 lần hút và 2 lần ñẩy CL: bm tác dng kép. Do 2 bọng ñẩy ñối xứng: lực hướng trục triệt tiêu ⇒ áp suất làm việc lớn hơn so với bơm tác dụng ñơn . 26 51 3. Các thông số làm việc - Ưu nhược ñiểm Nhc ñi
m: So với bơm BR, bơm CG có áp suất làm việc thấp do: - Lực hướng kính tác dụng lên chân cánh gạt - Lực ngang (Bơm tác dụng ñơn) - Không thể làm kín tốt hơn so với bơm BR Bơm tác dụng ñơn : p < 30 at Q = (5 - 150) lit/s n=(1000-2000) v/ph Bơm tác dụng kép : p < 70 at Q = (5 - 200) lit/s n= (1000 - 2000) v/ph Hiệu suất nhỏ thua bơm BR: η = 0,5  0,8 52 u ñi
m - Kết cấu nhỏ gọn, ñơn giản. • - Có khả năng ñiều chỉnh lưu lượng bằng cách thay ñổi ñộ lệch tâm e khi n=const (tác dụng ñơn). • - Sử dụng trong hệ thóng bôi trơn, truyền ñộng thuỷ lực thể tích, hệ thống cường hoá tay lái. • - Làm việc tốt hơn với chất lỏng là du, • - Nc: sự rỉ rét gây ra ma sát lớn giữa cánh gạt và rãnh ⇒ làm giảm khả năng làm việc. 27 53 II. Lưu lượng của bơm CG tác dụng ñơn 1. Lưu lượng trung bình Qltb= q.n/60 (m3/s) q = Z.F.b (m3/vòng) -- Z: số cánh gạt, -- b: bề rộng cánh, -- F: diện tích làm việc (giới hạn bởi roto, stato, 2 cánh gạt tại vị trí bắt ñầu và kết thúc việc gạt chất lỏng)3’ 54 2. Lưu lượng tức thời Qϕ=uC.F C, F: trọng tâm, diện tích phần làm việc của cánh gạt r: bán kính stato (O2D) δ: chiều dày cánh gạt Z: số cánh gạt (2) h: chiều cao phần làm việc của cánh gạt hmax = 2e: chiều cao phần làm việc của cánh gạt khi ở vị trí cao nhất e r ϕ O1 O2 h D β hmax 28 55 a. Động học của cánh O1, O2: tâm roto, tâm stato, R = O1D: khoảng cách từ tâm roto ñến ñầu cánh ϕ = 0
R = 0 ϕ = 90o
R = Rmaxe r ϕ O1 O2 h D β hmax ϕβ ϕpiβ coscos )cos(cos ⋅−⋅= −⋅+⋅= er erR )cos1()1(cos)( ϕβ −⋅+−⋅=−−=−= ererRrRh roto β nhỏ ⇒ cosβ≈1 ⇒ )cos1( ϕ−⋅= eh 56 b. Lưu lượng tức thời: Qϕ=uC.F       −⋅= 2 hRuC ω ( )[ ]ϕϕβω cos15,0coscos −−−⋅= eeruC cosβ=1⇒ ( )[ ]ϕω cos15,0 +⋅−⋅= eruC ( )[ ] ( )ϕϕωϕ cos1cos15,0 −⋅⋅⋅+⋅−⋅=⋅⋅= eberuhbQ C ( )[ ] ( )ϕϕωϕ cos1cos15,0 −⋅+⋅−⋅⋅⋅= erbeQ e r ϕ O1 O2 h D β hmax 29 57 Bơm tác dụng ñơn 2 cánh gạt: • ϕ = 90o & 270o: Qϕmin = e.b.ω.(r-0,5e) • ϕ = 180o: Qϕmax = e.b.ω.2.r * Không xét cas ϕ = 0o÷ 90o ; ϕ =270o÷ 360o * Bỏ qua 0,5e: Qϕmax = 2Qϕmin e r ϕ O1 O2 h D β hmax Bơm tác dụng ñơn nhiều cánh gạt ϕ = 180o: Qϕmax = 2.r.e.b.ω ϕ = 180o-a/2
Qϕmin * Qϕmin > Qϕmin của bơm 2 CG ⇒ Q ñều hơn bơm 2 CG. * Qϕmin phụ thuộc số lượng CG vì phụ thuộc vào ñiểm bắt ñầu ñi vào gờ chắn AB. 58 3. Điều chỉnh lưu lượng • Thay ñổi n • Bơm tác dụng ñơn: thay ñổi ñộ lệch tâm e. * Nếu 2 tâm trùng nhau: e = 0  Q=0: cánh gạt chỉ khuấy chất lỏng trong khu vực làm việc, không thực hiện việc hút và ñẩy chất lỏng. * Độ lệch tâm cực ñại emax: Qltmax * Nếu xê dịch thành vỏ về phía bên kia (ñổi chiều của ñộ lệch tâm), máy làm việc ñổi chiều, buồng ñẩy trở thành buồng hút. 30 59 III . Lưu lượng của bơm tác dụng kép Kết cấu: Mặt trong của vỏ bơm không phải là mặt trụ Không có ñộ lệch tâm giữa roto và stato Mặt stato tạo bởi: - Cung tròn bk R1, góc chắn a, - Cung tròn bk R2> R1, góc chắn a, - Các cung chuyển tiếp từ R2 ñến R1 Các CG liên tiếp nhau gạt trên các cung ñồng tâm R2; R1 • Chiều cao làm việc của CG: h= R2- R1=const. • Do các cánh thay nhau gạt CL trong 2 cung bk R2
lưu lượng không thay ñổi theo ϕ • Q= 2.h.b.uC 60 ω⋅ + = 2 21 RR uC ( ) 2 12 12 2 R RQ R R b ω+ = ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅   Q= 2.h.b.uC h= R2-R1 ( ) ( )2 2 2 22 1 2 1260 nQ b R R b R Rpiω ⋅= ⋅ ⋅ − = ⋅ ⋅ − : const Nhận xét: Q = const
áp su t làm vi c không dao ñng
u ñi
m ni bt ca bm cánh gt tác dng kép