Đề cương chi tiết học phần Máy và truyền động thủy khí (Fluid Machinery – Hydraulic Transmissions)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Khoa: Cơ khí Giao thông CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN Tên học phần: Máy và Truyền động thủy khí (Fluid Machinery – Hydraulic Transmissions) Mã học phần: 1031630 Số tín chỉ: 3 Phân bố thời gian: Lên lớp: 45 tiết (Lý thuyết: 36 tiết, Bài tập: 9 tiết); Tự học: 90 tiết. Bộ môn phụ trách: Bộ môn Thủy khí – Máy thủy khí Điều kiện học trước: Thủy khí, Truyền động cơ khí Mục tiêu học phần Về kiến thức - Cung cấp những hiểu biết cơ bản về qui luật trao đổi năng lượng trong các máy thủy khí và kết cấu, nguyên lý làm việc của máy thủy khí. - Giúp cho sinh viên biết ứng dụng các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực máy và truyền động thủy khí vào kỹ thuật và đời sống. - Giúp cho sinh viên biết ứng dụng máy và truyền động thủy khí trong động cơ đốt trong, trong các hệ thống của ô tô, máy công trình, tàu thủy. - Giúp cho sinh viên biết vận dụng công cụ toán, vật lý vào giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực máy và truyền động thủy khí, làm cơ sở để học tập các học phần tiếp theo. Về kĩ năng - Trên cơ sở nắm vững các qui luật trao đổi năng lượng trong các máy thủy khí và kết cấu, nguyên lý làm việc của máy thủy khí, truyền động thủy khí, sinh viên biết vận dụng để giải quyết các vấn đề kỹ thuật liên quan. - Tăng cường kỹ năng tính toán chính xác thông qua việc thiết kế, tính toán các thông số hình học và các thông số làm việc của máy thủy khí và truyền động thủy khí. Về thái độ - Giáo dục phương pháp làm việc khoa học. - Giáo dục phương pháp tự học, tham khảo tài liệu, giải quyết vấn đề. Mô tả tóm tắt nội dung học phần Học phần nhằm trang bị cho sinh viên những những kiến thức cơ bản về: Cấu tạo và đặc điểm thủy lực của các loại bơm cánh dẫn, bơm thể tích, quạt, máy nén, tuốc bin. Chọn bơm, quạt, máy nén, tuốc bin, xác định điểm làm việc và điều chỉnh chế độ làm việc cho phù hợp với yêu cầu sử dụng. Nguyên lý làm việc và đặc điểm của các hệ thống truyền động thủy lực kiểu thể tích. Kết cấu và đặc điểm thủy lực chinh của các chi tiết trung gian trong hệ thống truyền động thủy khí. Điều chỉnh và ổn định vận tốc cơ cấu chấp hành. Phân tích các mạch thủy lực đơn giản. Ứng dụng trong các hệ thống của tàu thủy, ô tô, máy công trình. Nguyên lý làm việc và đặc điểm của khớp nối thủy lực, biến tốc thủy lực. Áp dụng trong hộp số tự động. Học phần còn bao gồm một số bài tập liên quan nhằm giúp sinh viên phát triển khả năng phân tích, lý luận, áp dụng lý thuyết để giải quyết các vấn đề thực tế trong kỹ thuật.. Nhiệm vụ của sinh viên - Nghiên cứu giáo trình, chuẩn bị các ý kiến hỏi, đề xuất khi giáo viên lên lớp. chuẩn bị tài liệu học tập liên quan đến nội dung chương trình. - Thực hiện được nhiệm vụ học tập, làm bài tập, nâng cao trách nhiệm tự học, kiểm tra hết học phần. Tài liệu học tập - Sách và giáo trình chính Nguyễn Phước Hoàng,... Thủy lực và máy thủy lực. NXB Giáo Dục, Hà Nội 1996 (Giáo trình chính). Ngô Vi Châu, ..Bài tập thủy lực và máy thủy lực. NXB Giáo dục, Hà Nội 1993. Hoàng Đức Liên. Giáo trình kỹ thuật thủy khí. NXB Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, 2007 Nguyễn Văn May. Bơm, quạt, máy nén. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1997 (Giáo trình tham khảo) Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy. Giáo trình hệ thống truyền động thủy lực và khí nén. NXB Xây dựng, 2011. Bộ môn Thủy khí – Máy Thủy khí, Tập bài giảng Máy và Truyền động Thủy khí (Lưu hành nội bộ) Tài liệu tham khảo V. M. Cherkassky, Pumps Fans Compressors, Mir Publishers, Moscow, 1985 (Giáo trình tham khảo chính) Rama S.R. Gorla, Aijaz A. Khan, Turbomachinery – Design and Theory, Marcel Dekker, USA, 2003 Hoàng Thị Bích Ngọc, Máy thủy lực thể tích, Các phần tử thủy lực và Cơ cấu điều khiển trợ động. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2007 (Giáo trình tham khảo) Phạm Văn Khảo, Truyền động tự động khí nén. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 (Giáo trình tham khảo) Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên Đánh giá kết quả học tập của sinh viên theo Quy chế đào tạo đại học và cao đẳng hệ chính quy theo hệ thống tín chỉ (ban hành kèm theo Quyết định số 43/2007/QĐ- BGDĐT ngày 15 tháng 8 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo). Phương pháp đánh giá học phần Thang điểm 10 được sử dụng để đánh giá. Điểm học phần là tổng điểm của tất cả các điểm đánh giá thành phần của học phần nhân với trọng số tương ứng, cụ thể: Nội dung Chuyên cần, Bài tập Kiểm tra giữa kỳ Thi kết thúc học phần Trọng số (%) 20 30 50 Giảng viên phụ trách Họ & tên giảng viên Điện thoại Email Phạm thị Kim Loan 0905167546 ptkloan@dut.udn.vn Phan Thành Long 0979674504 ptlong@dut.udn.vn Nguyễn Võ Đạo 0905999550 nvdao@dut.udn.vn Lê Minh Đức Nội dung chi tiết học phần Chương 1. Khái niệm về máy thủy khí. (Lý thuyết: 3 tiết; tự học ở nhà: 6 giờ) 1.1. Định nghĩa, phân loại. 1.2. Các thông số cơ bản. 1.3. Hiện tượng xâm thực. Chương 2. Máy cánh dẫn – Bơm ly tâm. (Lý thuyết: 6 tiết; tự học ở nhà: 12 giờ) 2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc. 2.1.1. Cấu tạo bơm ly tâm một cấp, nhiều cấp, hai miệng hút. 2.1.2. Nguyên lý làm việc 2.2. Phương trình cơ bản của máy cánh dẫn 2.2.1. Các thành phần vận tốc của chất lỏng trong bánh công tác. 2.2.2. Phương trình cơ bản của máy cánh dẫn 2.3. Đặc điểm thủy lực. 2.3.1. Đường đặc tính lý thuyết, thực nghiệm. 2.3.2. Ảnh hưởng góc đặt cánh đến tỷ lệ cột áp tĩnh, cột áp động. 2.3.3. Ứng dụng đồng dạng cơ học trong bơm,ý nghĩa. 2.4. Sử dụng bơm. 2.4.1. Xác định điểm làm việc, điều chỉnh chế độ làm việc. 2.4.2. Ghép bơm. 2.4.3. Lực dọc trục, cách khắc phục. 2.5. Những chú ý về bơm hướng trục. 2.5.1. Cấu tạo bơm hướng trục. 2.5.2. Bánh công tác của bơm hướng trục. Đặc điểm thủy lực. 2.6. Những chú ý về lắp đặt, vận hành bơm cánh dẫn. Chương 3. Máy thể tích. (Lý thuyết: 9 tiết; tự học ở nhà: 18 giờ) 3.1. Khái niệm. 3.2. Bơm piston. 3.2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc. 3.2.2. Đặc điểm làm việc. Áp suất làm việc. Lưu lượng. 3.2.3. Dao động lưu lượng và áp suất trong xilanh. 3.2.4. Khắc phục dao động lưu lượng và áp suất. 3.3. Động cơ thủy lực kiểu piston. 3.3.1. Xilanh lực: cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số cơ bản. 3.3.2. Xilanh mômen: cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc điểm các loại. 3.4. Bơm và động cơ thủy lực kiểu piston rotor. 3.4.1. Khái niệm. 3.4.2. Bơm và động cơ thủy lực piston rotor hướng kính. 3.4.3. Bơm và động cơ thủy lực piston rotor hướng trục. 3.5. Bơm và động cơ kiểu rotor. 3.5.1. Khái niệm. 3.5.2. Bơm và động cơ thủy lực bánh răng. 3.5.3. Bơm và động cơ thủy lực trục vít. 3.5.4. Bơm và động cơ thủy lực cánh gạt. 3.5.5. Bơm chân không vòng nước. Chương 4. Tuốc bin thủy lực (Động cơ thủy lực kiểu cánh dẫn) (Lý thuyết: 3 tiết; tự học ở nhà: 6 giờ) 4.1. Khái niệm . 4.2. Tuốc bin phản lực. 4.2.1. Đặc điểm, phân loại. 4.2.2. Cấu tạo tuốc bin Francis, đặc điểm thủy lực. 4.2.3. Cấu tạo tuốc bin Kaplan và các đặc điểm thủy lực. 4.3. Tuốc bin xung lực. 4.3.1. Cấu tạo tuốc bin Pelton, đặc điểm thủy lực. 4.3.2. Cấu tạo tuốc bin xung kích hai lần, đặc điểm thủy lực. 4.4. Chọn tuốc bin. Chương 5. Quạt (Lý thuyết: 3 tiết; tự học ở nhà: 6 giờ) 5.1. Khái niệm, các thông số làm việc của quạt trong điều kiện tiêu chuẩn. 5.2. Quạt ly tâm. 5.2.1. Sức hút tự nhiên. 5.2.2. Đường đặc tính không thứ nguyên. 5.2.3. Điều chỉnh chế độ làm việc của quạt. 5.3. Cấu tạo quạt hướng trục, đặc điểm thủy lực. 5.4. Tiếng ồn, khắc phục. 5.5. Ảnh hưởng của tạp chất đến sự làm việc của quạt. 5.6. Lựa chọn quạt. 5.7. Lắp đặt quạt, vận hành quạt. Chương 6. Máy nén (Lý thuyết: 6 tiết; tự học ở nhà: 12 giờ) 6.1. Khái niệm. 6.2. Nhiệt động học máy nén. 6.2.1. Quá trình nén khí. 6.2.2. Công nén khí. 6.2.3. Công suất máy nén. 6.2.4. Hiệu suất máy nén. 6.2.5. Làm lạnh trung gian và nén nhiều cấp. 6.3. Máy nén thể tích và đặc điểm làm việc. 6.3.1. Máy nén pittông. 6.3.1.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc. 6.3.1.2. Đặc điểm thủy lực – Hiệu suất. 6.3.1.3. Điều chỉnh chế độ làm việc. 6.3.2. Máy nén cánh gạt. 6.3.3. Máy nén trục vít. 6.3.4. Máy nén root. 6.4. Máy nén cánh dẫn và đặc điểm thủy lực. 6.4.1. Khái niệm. 6.4.2. Máy nén ly tâm. 6.4.2.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc. 6.4.2.2. Đặc điểm thủy lực. 6.4.2.3. Điều chỉnh chế độ làm việc. 6.4.2.4. Đồng dạng trong máy nén. 6.4.3. Máy nén dọc trục. 6.4.3.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc. 6.4.3.2. Đặc điểm thủy lực. 6.5. Những chú ý máy nén các loại khí, an toàn trạm máy nén. Chương 7. Truyền động thủy lực kiểu thể tích (Lý thuyết: 8 tiết; tự học ở nhà: 16 giờ) 7.1. Khái niệm cơ bản về truyền động thủy lực – khí nén 7.1.1. Ðịnh nghĩa, phân loại, ưu nhược điểm của truyền động thủy lực 7.1.2. Yêu cầu về chất lỏng làm việc 7.2. Sơ đồ nguyên lý – các thông số làm việc của truyền động thể tích 7.2.1. Cơ cấu chấp hành có chuyển động tịnh tiến – Vận tốc chuyển động, lực tác dụng. 7.2.2. Cơ cấu chấp hành có chuyển động quay vòng – Số vòng quay, moment. 7.3. Các sơ đồ hệ thống truyền động thể tích: hở, kín, vi sai 7. 4. Các phần tử thủy lực trong truyền động thủy lực 7.4.1 Cơ cấu phân phối 7.4.2 Van một chiều 7.4.3 Van an toàn 7.4.4. Van giảm áp 7.4.5. Cơ cấu tiết lưu 7.4.6. Bộ tăng áp 7.4.7.Bộ ổn định vân tốc 7.5. Ðiều chỉnh vận tốc cơ cấu chấp hành 7.5.1. Phương pháp thể tích 7.5.2. Phương pháp tiết lưu - Đặt tiết lưu tại cửa vào của động cơ thủy lực - Đặt tiết lưu tại cửa ra của động cơ thủy lực - Đặt tiết lưu song song với động cơ thủy lực 7.6. Ổn định vận tốc chuyển động của cơ cấu chấp hành - Đặt bộ điều tốc tại cửa vào của động cơ thủy lực - Đặt bộ điều tốc tại cửa ra của động cơ thủy lực - Đặt bộ điều tốc song song với động cơ thủy lực 7.7. Một số sơ đồ ứng dụng truyền động thủy lực thể tích (hệ thống thủy lực trên máy nâng chuyển, truyền động thủy lực trên tàu thủy, hệ thống phanh) Chương 8. Truyền động thủy động (Lý thuyết: 7 tiết; tự học ở nhà: 14 giờ) 8.1. Sơ đồ nguyên lý, phân loại. 8.2. Các thông số làm việc - Các phương trình cơ bản của truyền động thủy động 8.3. Khớp nối thủy lực 8.3.1. Cấu tạo - Nguyên lý làm việc 8.3.2. Ðường đặc tính 8.3.3. Các loại khớp nối thủy lực 8.4. Biến tốc thủy lực 8.4.1. Cấu tạo - Nguyên lý làm việc 8.4.2. Ðường đặc tính lý thuyết - Ðường đặc tính thực nghiệm 8.4.3. Các loại biến tốc thủy lực, mở rộng phạm vi sử dụng biến tốc thuỷ lực 8.5. Một số sơ đồ ứng dụng truyền động thủy động (hộp số tự động). TRƯỞNG KHOA Đà Nẵng, ngày tháng năm 2014 TRƯỞNG BỘ MÔN