Thủy lực và máy thủy lực

) nhËn chuyÓn ®éng lµm cho r«to (2) quay theo, ®Üa nghiªng (3) quay theo do sù ®Èy cña lß xo (4) vµo piston. Piston dÞch chuyÓn trong xi lanh, ë nöa vßng quay mµ thÓ tÝch tronh xi lanh gi¶m dÇn, dÇu ®­îc piston ®Èy ra cöa dÉn dÇu, h×nh thµnh c¸c cöa ®Èy vµ ng­îc l¹i ë phÝa ®èi diÖn thÓ tÝch c¸c buång xi lanh t¨ng dÇn vµ h×nh thµnh cöa hót. Ng­êi ta cã thÓ thay ®æi l­u l­îng cña b¬m th«ng qua ®é nghiªng a cña ®Üa. Trong tr­êng hîp tèc ®é vßng quay lín, c¸c piston ®­îc nèi víi ®Üa sè (3) th«ng qua khíp nèi c¸t ®¨ng. B¬m dÇu piston cã thÓ biÕn thµnh ®éng c¬ dÇu nÕu dÉn dÇu vµo mét cöa nµo ®ã cña b¬m. + L­u l­îng cña b¬m: Q = Z.n.D. .tga Z : Sè piston. n : Sè vßng quay. D : §­êng kÝnh tÝnh tíi t©m piston. d : §­êng kÝnh piston. a : Gãc nghiªng cña ®Üa. 3.3.2.B¬m piston h­íng kÝnh. B¬m piston h­íng kÝnh lµ lo¹i b¬m cã nhiÒu piston chuyÓn ®éng theo h­íng kÝnh cña r«to. Khi lµm viÖc d­íi t¸c dông cña lùc ly t©mc¸c piston lu«n tú s¸t vµo mÆt trong cña thµnh b¬m ®Æt lÖch t©m víi r«to. Piston bÞ c­ìng bøc thùc hiÖn chuyÓn ®éng th¼ng®i vÒ, trªn c¬ së ®ã thùc hiÖn qu¸ tr×nh hót vµ nÐn chÊt láng. VÒ kÕt cÊu: c¸c lç cña r«to (1) ®Æt c¸c piston (2) r«to quay trªn trôc dÉn dÇu (3) ®­îc l¾p cè ®Þnh vµo th©n b¬m, trªn trôc cã lç hót A vµ lç nÐn dÇu B. Khi ®é lÖch t©m e = 0, qu¸ tr×nh hót, nÐn kh«ng cßn. ChÝnh v× vËy nªn b¬m piston h­íng kÝnh t¸c dông ®¬n cã thÓ ®iÒu chØnh l­u l­îng, ngoµi ra ®Ó t¨ng l­u l­îng cña b¬m vµ ®Ó l­u l­îng æn ®Þnh ng­êi ta cã thÓ chÕ t¹o b¬m t¸c dông nhiÒu lÇn vµ nhiÒu hµm piston. + L­u l­îng cña b¬m ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Q = 103 - c : §é lÖch t©m. - d ; §­êng kÝnh piston. - Z ; Sè xilanh. - n : Sè vßng quay 3.4. §éng c¬ thuû lùc thÓ tÝch. 3.4.1. §éng c¬ dÇu b¸nh r¨ng . + CÊu t¹o : T­¬ng tù nh­ b¬m b¸nh r¨ng . + Nguyªn lý lµm viÖc: Dçu cã ¸p suÊt cao ®­îc ®­a vµo mét phÝa t¹o ra ¸p lùc ®Èy, lµm cho c¸c b¸nh r¨ng quay vµ truyÒn chuyÓn ®éng ra ngoµi.Ng­êi ta cã thÓ t¨ng c«ng suÊt cña ®éng c¬ th«ng qua viÖc t¨ng ¸p suÊt, l­u l­îng ®Çu vµo vµ lµm gi¶m tæn thÊt b»ng c¸ch chÕ t¹o c¸c b¸nh r¨ng vµ vá ®éng c¬ víi ®é chÝnh x¸c cao hoÆc t¨ng chiÒu réng (b) cña r¨ng. 3.4.2. §éng c¬ dÇu c¸nh g¹t. + KÕt cÊu: T­¬ng tù nh­ b¬m c¸nh g¹t chØ kh¸c c¸c c¸nh g¹t ®­îc tú c­ìng bøc vµo thµnh stato th«ng qua lß xo hoÆc ¸p lùc dÇu ë ®­êng vµo + §éng c¬ dÇu t¸c dông ®¬n: - Lo¹i dÉn dÇu tõ ngoµi. - Lo¹i dÉn dÇu tõ trong. + Nguyªn lý lµm viÖc: DÇu ®­îc ®­a vµo mét cöa cña ®éng c¬ víi ¸p lùc P, do lÖch t©m e gi÷a r«to vµ stat, m« men t¸c dông nªn c¸c c¸nh g¹t do ¸p lùc dÇu t¹o ra kh«ng c©n b»ng ë hai phÝa cña ®­êng nèi hai t©m r«to vµ stato. ChÝnh v× vËy nã lµm cho r«to quay víi vËn tèc w. NÕu kh«ng kÓ chiÒu dµi c¸nh g¹t ta cã : Mp = ( r- R2 ) Mp - m« men bªn ph¶i . P - ¸p lùc dÇu ®­êng vµo. r1 - B¸n kÝnh di ®éng cña c¸nh g¹t. T­¬ng tù ta cã: Mt = ( r- R2 ) Mt - m« men bªn tr¸i. M = Mp - Mt = (r- r) §©y chÝnh lµ m« men quay cña ®éng c¬ dÇu. ViÖc tÝnh to¸n ®éng c¬ dÇu t¸c dung kÐp t­¬ng tù nh­ ®éng c¬ dÇu t¸c dông ®¬n. 3.4.3. §éng c¬ dÇu piston. - §éng c¬ dÇu piston h­íng trôc: + KÕt cÊu t­¬ng tù nh­ b¬m piston h­íng trôc. Nh­ng nã chØ cã hªm mét b¸nh ®µ ®Ó v­ît qua ®iÓm chÕt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. + §Æc ®iÓm : C¸c m« men quay vµ vËn tèc vßng quay lín. - §éng c¬ dÇu piston h­íng kÝnh: + KÕt cÊu: T­¬ng tù b¬m dÇu piston h­íng kÝnh. + §Æc ®iÓm : Gåm ®éng c¬ dÇu piston h­íng kÝnh t¸c dông mét lÇn vµ ®éng c¬ dÇu h­íng kÝnh t¸c dông nhiÒu lÇn. Häc tr×nh II ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn thuû lùc. 1. C¬ cÊu ®iÒu khiÓn, ®iÒu chØnh. 1.1. C¬ cÊu chØnh ¸p. C¬ cÊu chØnh ¸p dïng ®Ó ®iÒu chØnh ¸p suÊt tøc lµ cè ®Þnh, t¨ng hoÆc gi¶m trÞ sè ¸p suÊt trong hÖ thèng dÇu Ðp. 1.1.1. Van an toµn vµ van trµn. NhiÖm vô: Van an toµn dïng ®Ó phßng qu¸ t¶i trong hÖ thèng dÇu Ðp tøc lµ khi ¸p suÊt v­ît qu¸ trÞ sè giíi h¹n an toµn cña c¸c chi tiÕt ( cã thÓ ph¸ háng c¸c chi tiÕt, bé phËn m¸y) van an toµn sÏ më ®Ó d­a dÇu vÒ bÓ dÇu nh»m gi¶m ¸p suÊt trong hÖ thèng dÇu Ðp. Van trµn dïng ®Ó gi÷ ¸p suÊt kh«ng ®æi trong hÖ thèng dÇu Ðp : P =conts. Ký hiÖu : * Van an toµn vµ van trµn ®¬n gi¶n : Do van trµn ngoµi viÖc gi÷ ¸p suÊt P cè ®Þnh, nã cßn ®¶m b¶o cho hÖ thèng dÇu Ðp ®­îc an toµn nªn ta chØ xÐt tíi van van trµn. Nguyªn lý lµm viÖc: Khi ¸p suÊt P1 t¨ng, tøc lµ P1 >P cè ®Þnh nã sÏ th¾ng lùc lß xo ®Èy viªn bi ®­a dÇu vÒ bÓ dÇu. Lo¹i van nµy cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n nh­ng lµm viÖc ån µo, kh«ng sö dông ®­îc ¸p suÊt cao vµ ®é tin cËy thÊp. * Van trµn kiÓu piston : - CÊu t¹o : (1) Cöa dÇu vµo; (2) R·nh gi¶m chÊn; (3) Buång ®Èy; (4) Bulon ®iÒu chØnh; (5) Piston; (6) Cöa dÇu ra; (7) Lç tho¸t dÇu. - Nguyªn lý lµm viÖc : DÇu cã ¸p suÊt P1 qua lç gi¶m ch¸n (2) vµo buång ®Èy (3) ®Èy piston mét lùc lµ : F.P1 . Khi Pl t¨ng lùc ®Èy F.P1 t¨ng theo th¾ng lùc lß xo, ®­îc ®iÒu chØnh b»ng bulon (4) vµ träng l­îng cña piston, lóc nµy piston ®i lªn më cöa dÇu ra sè (6) ®­a dÇu vÒ bÓ dÇu lµm cho ¸p suÊt P1 gi¶m. NÕu bá qua ma s¸t vµ träng l­îng cña piston ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng:FP1 - Pl = 0 Þ Pl = P1F. Do F kh«ng ®æi nªn muèn P1 thay ®æi ta ®iÒu chØnh lùc lâ xo Pl . Lo¹i van nµy cã ­u ®iÓm lµm viÖc ªm, cã thÓ sö dông ë ¸p suÊt cao. 1.1.2. Van c¶n. Dïng ®Ó t¹o nªn mét lùc c¶n trong hÖ thèng dÇu Ðp, nh»m lµm cho hÖ thèng dÇu Ðp chuyÓn ®éng ªm nhÑ vµ khi dõng m¸y kh«ng cho dÇu trë vÒ bÓ dÇu ®Ó trnhs chÊn ®éng khi khëi ®éng m¸y. KÕt cÊu cña cña van lµ s¬ ®å l¾p trong hÖ thèng dÇu Ðp ®­îc thÓ hiÖn nh­ h×nh vÏ, van c¶n th­êng l¾p ë cöa ra cña xi lanh víi ¸p suÊt ®­êng ra lµ P2. VÒ nguyªn lý t­¬ng tù nh­ van trµn. Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh lµ: P2.F - P1 = 0. Hay P2 = P1 / F. 1.1.3. Van gi¶m ¸p. Trong tr­êng hîp mét b¬m dÇu ph¶i cung cÊp cho nhiÒu c¬ cÊu chÊp hµnh lµm viÖc ë c¸c ¸p suÊt kh¸c nhau th× ta cho b¬m dÇu lµm viÖc ë c«ng suÊt lín nhÊt vµ sö dông van gi¶m ¸p. Trong hÖ thèng nµy xilanh (1) lµm viÖc víi ¸p suÊt P1 nhê van gi¶m ¸p (a) t¹o ra ¸p suÊt P2 < P1 cung cÊp cho xi lanh (2). §Æc ®iÓm cña van nµy lµ ¸p suÊt cÇn ®iÒu chØnh ë cöa ra P2 ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng : P2F - P1 = 0 Þ P2 = P1 / F. Nh­ vËy , ®Ó ®iÒu chØnh P2 ta thay ®æi P1. Lo¹i van nh­ h×nh vÏ th­êng sö dông ë ¸p suÊt thÊp v× lùc p1 lín khi ¸p suÊt cao Þ lß xo lín Þ cång kÒnh h¬n n÷a ®é gi¶m chÊn cña lo¹i nµy còng kÐm h¬n. §Ó kh¾c phôc ng­êi ta sö dông lo¹i van piston vi sai cã bËc ®Ó t¨ng ®é gi¶m chÊn vµ gi¶m kÝch th­íc. 1.1.4. R¬ le ¸p lùc. Th­êng dïng trong hÖ thèng dÇu Ðp cña m¸y tù ®éng vµ b¸n tù ®éng. Nã ®­îc sö dông nh­ c¬ cÊu phßng qu¸ t¶i, v× khi P t¨ng nã c¾t dßng ®iÖn lµm b¬m dÇu ngõng ho¹t ®éng. 1.2. C¬ cÊu chØnh l­u l­îng. Dïng ®Ó x¸c ®Þnh l­îng chÊt láng ch¶y qua nã trong mét ®¬n vÞ thêi gian vµ nh­ thÕ ®iÒu chØnh ®­îc vËn tèc cña c¬ cÊu chÊp hµnh trong hÖ thèng dÇu Ðp lµm viÖc víi b¬m dÇu cã mét l­u l­îng cè ®Þnh. 1.2.1. Van tiÕt l­u. Dïng ®Ó ®iÒu chØnh l­u l­îng dÇu vµ do ®ã ®iÒu chØnh vËn tèc cña c¬ cÊu chÊp hµnh trong hÖ thèng dÇu Ðp. Nã cã thÓ ®Æt ë ®­êng ra hoÆc ®­êng vµo cña c¬ cÊu chÊp hµnh. Víi s¬ ®å trªn th× van tiÕt l­u l¾p ë ®­êng ra, c¸ch l¾p nµy ®­îc dïng phæ biÕn v× van tiÕt l­u cã thÓ thay ®æi c¶ van c¶n, tøc lµ t¹o ra ¸p suÊt nhÊt ®Þnh trªn ®­êng ra cña xilanh vµ do ®ã lµm chuyÓn ®éng ®­îc ªm. Gäi F lµ tiÕt diÖn t¸c dông vµ v lµ vËn tèc cña piston ®ång thêi kh«ng kÓ ®Õn tæn thÊt thÓ tÝch thÝ l­u l­îng qua van tiÕt l­u lµ: Q2 = F.v Theo c«ng thøc cña Torixeli vÒ l­u l­îng ch¶y qua mét khe hë cã tiÕt diÖn ch¶y lµ Ax vµ hiÖu ¸p DP = P2 - P3 th×: Q2 = m.Ax v× c = Þ Q2 = c. m.Ax Suy ra v = víi m.lµ hÖ sè tho¸t dÇu phô thuéc h×nh d¹ng, tiÕt diÖn ch¶y cã thÓ coi lµ mét h»ng sè. Nh­ vËy ta thÊy v cã thÓ thay ®æi nhê Ax vµ DP. Cã hai lo¹i van tiÕt l­u chÝnh: + Van tiÕt l­u ®iÒu chØnh däc: C¸c chèt tiÕt l­u di chuyÓn däc trôc lµm thay ®æi c¸c thiÕt diÖn ch¶y Ax vµ qua ®ã ®iÒu chØnh ®­îc l­u l­îng. Sù kh¸c nhau trong lo¹i van nµy lµ c¸c r·nh tiÕt l­u kh¸c nhau nh­ h×nh vÏ. + Van tiÕt l­u ®iÒu chØnh quanh trôc: C¶ hai lo¹i ®Òu ®­îc ®iÒu chØnh b»ng c¸ch xoay chèt tiÕt l­u quanh trôc víi gãc tõ 00 ®Õn 1800, r·nh tiÕt l­u cã h×nh tam gi¸c (D) phai quanh trôc. DÇu cã thÓ t­ ngoµi vµo hoÆc tõ trong ra, tuy nhiªn dßng tõ ngoµi vµo gi¶m dßng xo¸y, l­u l­îng æn ®Þnh h¬n. Ký hiÖu cña van tiÕt l­u: 1- Lµ lo¹i van kh«ng ®iÒu chØnh . 2- Lµ lo¹i van ®iÒu chØnh. 1.2.2. Bé æn tèc. Ký hiÖu: NhiÖm vô : Lµm æn ®Þnh tèc ®é cña c¬ cÊu chÊp hµnh th«ng qua van tiÕt l­u. Tøc lµ ®a\mr b¶o l­u l­îng kh«ng ®æi khi ®i qua van tiÕt l­u, tøc lµ lµm cho vËn tèc bµn m¸y l¾p trªn xilanh truyÒn lùc cã gi¸ trÞ kh«ng ®æØ. Trªn h×nh vÏ ta cã bé æn tèc gåm mét van gi¶m ¸p cã piston trßn vµ van tiÕt l­u ®Òu chØnh quanh trôc nã ®­îc l¾p ë ®Çu ra ¸p suÊt P2 vµo van gi¶m ¸p vµ nã gi¶m xuèng P3 vµ P3 tiÕp tôc qua van tiÕt l­u vµ ra thµnh P4 trë vÒ bÓ dÇu. §iÒu kiÖn ®Ó bé æn tèc lµm viÖc lµ P1 > P2 >P3 >P4 ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh sau: F.P3 - F.P4 - P1 = 0 Þ DP = P1 / F. Nh­ vËy P1 x¸c ®Þnh tÝnh n¨ng lµm viÖc cña bé æn tèc . 1.3. C¬ cÊu chØnh h­íng. Lµ c¬ cÊu ®iÒu khiÓn ®ãng më c¸c ®­êng dÇu ®Õn bé phËn t­¬ng õng trong hÖ thèng dÇu Ðp. 1.3.1. Van mét chiÒu. Ký hiÖu : T¸c dông: Van mét chiÒu dïng ®Ó ®iÒu khiÓn dßng chÊt láng ®i trong mét h­íng vµ ng¨ng kh«ng cho dßng chÊt láng ®i trë l¹i. Van cã thÓ ®Æt ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau tuú theo môc ®Ých sö dông, van mét chiÒu cã thÓ lµ van bi nh­ h×nh vÏ hoÆc cã thÓ lµ van tr­ît. V× ë ¸p suÊt lín van tr­ît lµm viÖc tèt h¬n. 1.3.2. Van ®¶o chiÒu. Lµ lo¹i van dïng ®Ó ®ãng mët c¸c èng dÇu kh¬i ®éng cña c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng l­îng hoÆc ®æi chiÒu hoÆc ®æi h­íng chuyÓn ®éng cña xilanh - piston. Dùa vµo kÕt cÊu sè hè dÇu dÉn vµ sè vÞ trÝ mµ ng­êi ta ph©n chóng ra lµm nhiÒu lo¹i khac nhau. Ký hiÖu : - Sè « chØ sè vÞ trÝ. - Cöa ®ãng cã ký hiÖu lµ T. - Mòi tªn trong « chØ ®­êng dÇu qua c¸c cöa. - 2/2 tö sè chØ sè cöa, mÉu sè chØ sè vÞ trÝ. Nguyªn lý lµm viÖc : Van ®¶o chiÒu cã rÊt nhiÒu d¹ng kh¸c nhau, nh­ng dùa vµo mét sè ®Æc ®iÓm chung lµ sè vÞ trÝ vµ sè cöa ®Ó ph©n biÖt chóng víi nhau: - Sè vÞ trÝ : Lµ sè chç ®Þnh vÞ con tr­ît cña van. Th«ng th­êng van ®¶o chiÒu cao hai hoÆc ba vÞ trÝ ; ë nh÷ng tr­êng hîp ®Æc biÖt cã thÓ nhiÒu h¬n. - Sè cöa ( ®­êng ): Lµ sè lç ®Ó dÉn dÇu vµo hay ra. Sè cöa cña van ®¶o chiÕu th­êng lµ 2,3,5. §«i khi cã thÓ dïng nhiÒu h¬n. D­íi ®©y ta xÐt mét lo¹i v©n van ®¶o chiÒu hai vÞ trÝ th­êng dïng: H×nh (a) lµ s¬ ®å van ®¶o chiÒu ®¬n gi¶n nhÊt cã hai cöa vµ hai vÞ trÝ, viÕt t¾t lµ 2/2 ( tö sè chØ sè cöa, mÉu sè chØ sè vÞ trÝ). Ký hiÖu mçi vÞ trÝ lµ mét « vu«ng vµ c¸c mòi tªn trong c¸c « vu«ng chØ ®­êng dÉn dÇu qua c¸c cöa, cac dÊu T trong c¸c « vu«ng lµ chØ cöa bÞ chÆn. Van 2/2 chñ yÕu dïng ®Ó ®ãng më ®­êng dÉn dÇu. H×nh (b) lµ s¬ ®å van ®¶o chiÒu 3 cöa, 2 vÞ trÝ. Lo¹i nµy th­êng dïng ®Ó lµm r¬le dÇu Ðp. ë vÞ trÝ cña h×nh vÏ, ®­êng (1) th«ng víi ®­êng (2) nèi liÒn víi mét buång lµm viÖc cña xilanh c¬ cÊu chÊp hµnh. Khi con tr­ît cña van di chuyÓn sang tr¸i, buång ra cña xilanh c¬ cÊu chÊp hµnh ®­îc nèi víi cöa (3) ®i vÒ bÓ dÇu. H×nh (c) lµ lo¹i van ®¶o chiÒu 5 cöa, 2 vÞ trÝ : 5/2. Lo¹i nµy dïng rÊt phæ biÕn ®Ó ®¶o chiÒu c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh mµ c¶ hai chiÒu chuyÓn ®éng ®Òu ®­îc thùc hiÖn b»ng dÇu Ðp. ë nh÷ng lo¹i m¸y tiÖn, phay ...cã gia tèc kh«ng lín nh­ng th­êng dïng lo¹i nµy ®Ó ®¶o chiÒu, tr¸i l¹i dïng ë m¸y mµi th× kh«ng tèt. ë hÖ thèng dÇu Ðp dïng mét b¬m dÇu th× : - Cöa (1) l¾p vµo nguån dÇu Ðp. - Cöa 2.1 vµ 2.2 l¾p vµo b­êng tr¸i vµ ph¶i cña xilanh c¬ cÊu chÊp hµnh. - cöa 3.1 vµ 3.2 l¾p ë cöa ra, ®­a dÇu vÒ bÓ. ë hÖ thèng dÇu Ðp dïng hai b¬m dÇu th× : - Cöa 3.1 vµ 3.2 l¾p vµo ®­êng ra cña tõng b¬m dÇu mét. - Cöa 2.1 vµ 3.2 l¾p vµo buång tr¸i vµ ph¶i cña xilanh truyÒn lùc. - Cöa (1) l¾p vµo ®­êng ra bÓ dÇu. 1.4. §iÒu chØnh vµ æn ®Þnh vËn tèc . §iÒu chØnh vËn tèc chuyÓn ®éng th¼ng hoÆc chuyÓn ®éng vßng cña c¬ cÊu chÊp hµnh trong hÖ thèng dµu Ðp b»ng c¸ch thay ®æi l­u l­îng dµu ch¶y qua nã víi hai ph­¬ng ph¸p sau ®©y: - Thay ®æi søc c¶n trªn ®­êng dÉn dÇu b»ng van tiÕt l­u .Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh nµy gäi lµ ®iÒu chØnh b»ng tiªt l­u. - Thay ®æi chÕ ®é lµm viÖc cña b¬m dÇu, tøc lµ ®iÒu chØnh l­u l­îng cña b¬m cung cÊp cho hÖ thèng dÇu Ðp. Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh nµy gäi lµ ®iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch. Lùa chän ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh vËn tèc phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ : c«ng suÊt truyÒn ®éng, ¸p suÊt cÇn thiÕt, ®Æc ®iÓm thay ®æi t¶i träng, kiÓu vµ ®Æc tÝnh cña b¬m dµu v.v... 1.4.1. §iÒu chØnh b»ng van tiÕt l­u. Do kÕt cÊu ®¬n gi¶n nªn lo¹i ®iÒu chØnh nµy ®­îc dïng nhiÒu nhÊt trong c¸c hÖ thèng dÇu Ðp cña m¸y c«ng cô ®Ó ®iÒu chØnh vËn tèc cña chuyÓn ®éng th¼ng còng nh­ chuyÓn ®éng vßng. ë lo¹i ®iÒu chØnh nµy b¬m dÇu cã mét l­u l­îng kh«ng ®æi vµ víi viÖc thay ®æi tiÕt diÖn ch¶y cña van tiÕt l­u lµm thay ®æi hiÖu ¸p cña dÇu, do ®ã thay ®æi l­u l­îng dÉn ®Õn c¬ cÊu chÊp hµnh ®Ó ®¶m b¶o vËn tèc nhÊt ®Þnh. L­îng dµu thõa kh«ng thùc hiÖn c«ng cã Ých nµo c¶ ®­îc ®­a vÒ bÓ dÇu . ( H×nh vÏ bªn ). Tuú thuéc vµo vÞ trÝ l¾p van tiÕt l­u trong hÖ thèng, ta cã hai lo¹i ®iÒu chØnh b»ng van tiÕt l­u sau : - §iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ®­êng vµo . - §iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ®­êng ra . H×nh 1 lµ s¬ ®å ®iÒu chØnh vËn tèc b»ng tiÕt l­u ë ®­êng vµo. Van tiÕt l­u (1) ®Æt ë ®­êng vµo cña xi lanh (2). §­êng ra cña xi lanh ®­îc dÉn vÒ bÓ dÇu qua van c¶n (3). Nhê van tiÕt l­u (1), ta ®iÒu chØnh ®­îc hiÖu ¸p gi÷a hai ®Çu van tiÕt l­u, tøc lµ ®iÒu chØnh ®­îc l­u l­îng ch¶y qua van tiÕt l­u vµo xi lanh, do ®ã lµm thay ®æi vËn tèc cña piston. DÇu thõa ch¶y qua van trµn (4) vÒ bÓ dÇu . Van c¶n (3) dïng ®Ó t¹o nªn mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh ( kho¶ng 3 - 8 bar) trong buång bªn ph¶i cña xi lanh 2, ®¶nm b¶o piston chuyÓn ®éng ®­îc ªm. Ngoµi ra van c¶n (3) cßn lµm gi¶m chuyÓn ®éng giùt m¹nh cña c¬ cÊu chÊp hµnh khi t¶i träng thay ®æi ®ét ngét ( ThÝ dô: nh­ ë cuèi nguyªn c«ng khoan lç xuyªn thñng ). Víi ¸p suÊt tõ 0 - 5 bar, m« ®un ®µn håi cña cét däc trong buång ph¶i cña xi lanh (2) nhá h¬n rÊt nhiÕu so víi ¸p suÊt lín, v× thÕ ®é ®µn håi cña dÇu trong tr­êng hîp n¸y lín, dÔ lµm cho chuyÓn ®éng cña c¬ cÊu chÊp hµnh mÊt æn ®Þnh. Van c¶n (3) cã thÓ gi¶m ¶nh h­ëng ®µn håi cña cét dÇu b»ng c¸ch t¨ng ¸p suÊt trong buång tr¸i cña xi lanh lín h¬n 5 bar. NÕu nh­ t¶i träng t¸c dông lªn piston lµ P vµ lùc ma s¸t gi÷a piston vµ xi lanh lµ Pm , th× ph­¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh cña piston lµ : p1.F1 - p2. F2 - P - Pm = 0 tõ ®©y ta cã : p1 =p2 .+ (1) b vµ hiÖu ¸p gi÷a hai ®Çu van tiÕt l­u: Dp = p0 - p1 (2) Trong ®ã : p0 lµ ¸p suÊt b¬m dÇu t¹o nªn ®­îc ®iÒu chØnh b»ng van trµn (4). Nh­ ta ®· biÕt : L­u l­îng ch¶y qua van tiÕt l­u còng lµ l­u l­îng lµm cho piston cã tiÕt diÖn F di ®éng víi vËn tèc v, do ®ã c«ng thøc T«rixelli cã thÓ viÕt : Q= F.v = c.m.Ax. (3) ë ®©y: c = = const. -Ax : Lµ tiÕt diÖn ch¶y cña van tiÕt l­u. -m :Lµ hÖ sè tho¸t dÇu. Tõ c«ng thøc (1), (2), (3) ta thÊy r»ng : víi viÖc t¨ng t¶i trong t¸c dông lªn piston, ¸p suÊt p1 t¨ng, do ®ã lµm gi¶m hiÖu ¸p cña van tiÕt l­u, tøc lµ lµm gi¶m l­u l­îng ch¶y qua nã vµ gi¶m vËn tèc cña piston. H×nh 2 lµ s¬ ®å ®iÒu chØnh vËn tèc b»ng tiÕt l­u ë ®­êng ra. ë ®©y, van tiÕt l­u ®¶m nhiÖm lu«n chøc n¨ng cña van c¶n lµ t¹o nªn mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh ë ®­êng ra cña xi lanh. Trong tr­êng hîp nµy, ¸p suÊt ë buång tr¸i xi lanh b»ng ¸p suÊt cña b¬m, tøc lµ p1=p0. Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh lµ: p1.F1 - p2. F2 - P - Pm = 0 (4) V× cöa ra cña van tiÕt l­u nèi liÒn víi bÓ dµu , nªn hiÖu ¸p cña van tiÕt l­u lµ : Dp = p2 - 0 =p2 Do ®ã tõ ph­¬ng tr×nh (4) ta cã thÓ viÕt : Dp =p0 . - . Tõ ph­¬ng tr×nh nµy ta còng thÊy r»ng : víi viÖc t¨ng t¶i träng th× hiÖu ¸p cña van tiÕt l­u gi¶m, vµ do ®ã vËn tèc cña piston còng gi¶m. C¶ hai loaÞ ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u cã ­u ®iÓm lµ kÕt cÊu ®¬n gi¶n, nh­ng c¶ hai còng ®Òu cã nh­îc ®iÓm c¬ b¶n lµ kh«ng ®¶m b¶o vËn tèc cña c¬ cÊu chÊp hµnh ë mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh, khi t¶i träng thay ®æi ; v× thÕ ng­êi ta th­êng dïng hai lo¹i ®iÒu chØnh nµy trong nh÷ng hÖ thèng dÇu Ðp lµm viÖc víi t¶i träng thay ®æi nhá, hoÆc trong hÖ thèng kh«ng yªu cÇu cã vËn tèc kh«ng ®æi. Nh­îc ®iÓm kh¸c cña hÖ thèng ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u lµ mét phÇn n¨ng l­îng kh«ng dïng ®Õn biÕn thµnh nhiÖt trong qu¸ tr×nh tiÕt l­u.NhiÖt l­îng Êy lµm gi¶m ®é nhít cña dÇu, cã kh¶ n¨ng lµm t¨ng l­îng dÇu rß, ¶nh h­ëng ®Õn sù æn ®Þnh vËn tèc cña c¬ cÊu chÊp hµnh. V× nh÷ng lý do trªn, nªn ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u th­êng dïng trong nh÷ng hÖ thèng dÇu Ðp cã c«ng suÊt nhá, th«ng th­êng kh«ng qu¸ 3 - 3,5 kw. HiÖu suÊt cña hÖ thèng ®iÒu chØnh nµy kho¶ng 0,65 - 0,67. §iÒu chØnh tiÕt l­u ë ®­êng ra t¹o nªn mét søc c¶n b»ng dÇu Ðp lín nªn ®¶m b¶o cho c¬ cÊu chÊp hµnh chuyÓn ®éng ®­îc ªm h¬n lµ ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ë ®­êng vµo. V× thÕ, ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ë ®­êng ra th­êng ®­îc dïng ë nh÷ng hÖ thèng thùc hiÖn vËn tèc nhá vµ cã chÕ ®é lµm viÖc nÆng ( v < 1m/ph). Trong tr­êng hîp ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ë ®­êng ra, b¬m dÇu lu«n lµm viÖc víi ¸p suÊt lín nhÊt : cßn ë ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ë ®­êng vµo th× b¬m dÇu chØ lµm viÖc víi ¸p suÊt t­¬ng øng víi t¶i träng t¸c dông nªn c¬ cÊu chÊp hµnh. V× thÕ tr­êng hîp ®Çu tæn thÊt c«ng suÊt lín h¬n vµ dÇu còng bÞ nãng nhiÒu h¬n. §Ó gi¶m tæn thÊt, vµ do ®ã gi¶m nhiÖt l­îng s¶n ra trong hÖ thèng dÇu Ðp ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u, ng­êi ta th­êng dïng hÖ thèng cã hai b¬m dÇu.ë hµnh tr×nh lµm viÖc, chØ mét b¬m dÇu cã l­u l­îng nhá, nh­ng ¸p suÊt cao cung cÊp dÇu cho hÖ thèng dÇ Ðp. ë hµnh tr×nh ch¹y nhanh cÇn l­u l­îng lín, c¶ hai b¬m cïng mét lóc cung cÊp dÇu cho hÖ thèng. 1.4.2. §iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch §Ó gi¶m nhiÖt ®é dÇu, ®ång thêi t¨ng hiÖu suÊt cña hÖ thèng dÇu Ðp, ng­êi ta dïng ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh vËn tèc b»ng thÓ tÝch. Lo¹i ®iÒu chØnh ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch chØ ®­a vµo hÖ thèng dÇu Ðp l­u l­îng dÇu cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o mét vËn tèc nhÊt ®Þnh ; do ®ã, nÕu nh­ kh«ng tÝnh ®Õn tæn thÊt thÓ tÝch vµ c¬ khÝ, th× toµn bé n¨ng l­îng do b¬m dÇu t¹o nªn ®Òu biÕn thµnh c«ng cã Ých. L­u l­îng dÇu cã thÓ thay ®æi víi viÖc dïng b¬m dÇu piston hoÆc c¸nh g¹t ®iÒu chØnh l­u l­îng.(S¬ ®å cña lo¹i ®iÒu chØnh nµy ®­îc thÓ hiÖn nh­ ë h×nh vÏ bªn). H×nh (a) lµ s¬ ®å hÖ thèng ®iÒu chØnh vËn tèc b»ng thÓ tÝch víi b¬m c¸nh g¹t ®iÒu chØnh l­u l­îng (1). L­u l­îng ®­îc ®iÒu chØnh víi bu l«ng (2) ®Ó lµm thay ®æi ®é lÖch t©m e, t¹o nªn mét k­u l­îng t­¬ng øng víi v©n tèc cÇn thiÕt cña piston (3). T¸c dông cña van c¶n (4) t­¬ng tù nh­ ë s¬ ®å ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u, tøc lµ t¹o nªn mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh ë ®­êng ra cña xi lanh. Khi t¶i träng P t¨ng, ¸p suÊt p1 ë buång tr¸i xi lanh, vµ ¸p suÊt do b¬m t¹o nªn p0 » p1 còng t¨ng, lµm cho l­îng dÇu dß tõ buång nÐn sang buång hót cña b¬m cµng lín, vµ do ®ã vËn tèc cña piston (3) sÏ gi¶m xuèng t­¬ng øng. L­îng dÇu dß t¨ng lµm cho hiÖu suÊt thÓ tÝch h1 cña b¬m gi¶m. H×nh (b) lµ s¬ ®å ®Æc tr­ng hiÖu suÊt thÓ tÝch cña b¬m dÇu ®iÒu chØnh l­u l­îng phô thuéc vµo l­u l­îng Q ë ¸p suÊt 40bar. §­êng (1) lµ hiÖu suÊt cña b¬m c¸nh g¹t ®iÒu chØnh l­u l­îng, vµ ®­êng (2) lµ cña b¬m piston (víi ¸p suÊt = 0, th× lÊy hiÖu suÊt thÓ tÝch ë mäi trÞ sè l­u l­îng = 1 ). ThÝ nghiÖm cho thÊy r»ng ë hÖ thèng dÇu Ðp lµm viÖc víi vËn tèc nhá vµ ¸p suÊt lín ( vËn tèc t­¬ng øng víi l­u l­îng < 1lit/ph ), th× lo¹i s¬ ®å nh­ ë h×nh (a) kh«ng ®¶m b¶o ®é kh«ng ®æi cña vËn tèc vµ hiÖu suÊt thÊp h¬n hÖ thèng ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u trong ®iÒu kiÖn t­¬ng tù. V× thÕ, th«ng th­êng ng­êi ta dïng hÖ thèng kÕt hîp gi÷a ®iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch víi ®iÒu chØnh b»ng tiÕt l­u ( thÝ dô thay van c¶n (4) ë h×nh (a) b»ng bé æn tèc ), hoÆc dïng c¸c bé phËn kh¸c ®Ó æn ®Þnh vËn tèc mµ ta sÏ ®Ò cËp ®Õn ë phÇn sau. §Æc ®iÓm cña hÖ thèng ®iÒu chØnh vËn tèc b»ng thÓ tÝch lµ khi t¶i träng kh«ng ®æi, c«ng suÊt cña c¬ cÊu chÊp hµnh tû lÖ víi l­u l­îng cña b¬m; v× thÕ, lo¹i ®iÒu chØnh nµy ®­îc dïng réng r·i trong c¸c m¸y cÇn thiÕt mét c«ng suÊt lín khi khëi ®éng tøc lµ cÇn thiÕt lùc kÐo hoÆc m« men xo¾n lín. Ngoµi ra nã còng ®­îc dïng réng r·i trong nh÷ng hÖ thèng thùc hiÖn chuyÓn ®éng th¼ng hoÆc chuyÓn ®éng vßng khi vËn tèc gi¶m, c«ng suÊt cÇn thiÕt còng gi¶m (thÝ dô nh­ hÖ thèng ch¹y dao). Tãm l¹i:¦u ®iÓm chñ yÕu cña ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch lµ ®¶m b¶o hiÖu suÊt truyÒn ®éng cao, dÇu it bÞ lµm nãng, nh­ng b¬m dÇu ®iÒu chØnh l­u l­îng cÊu tróc phøc t¹p, chÕ t¹o ®¾t h¬n lµ b¬m dÇu cã l­u l­îng kh«ng ®æi. 1.4.3. æn ®Þnh vËn tèc Trong nh÷ng c¬ cÊu chÊp hµnh cÇn chuyÓn ®éng ªm, chÝnh x¸c cao, th× c¸c hÖ thèng ®iÒu chØnh ®¬n gi¶n nh­ trªn kh«ng thÓ ®¶m b¶o ®­îc, v× nã kh«ng kh¾c phôc ®­îc nh÷ng nguyªn nh©n g©y ra sù kh«ng æn ®Þnh chuyÓn ®éng, nh­ t¶i träng kh«ng thay ®æi, ®é ®µn håi cña dÇu, ®é rß dÇu còng nh­ sù thay dæi nhiÖt ®é cña dÇu. Ngoµi nh÷ng nguyªn nh©n trªn, hÖ thèng dÇu Ðp lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh cßn do nh÷ng thiÕu sãt vÒ kÕt cÇu nh­ : c¸c c¬ cÊu ®iÒu khiÓn chÒ t¹o kh«ng chÝnh x¸c, l¾p r¸p kh«ng thÝch hîp.v.v...Do ®ã,muèn cho vËn tèc ®­îc æn ®Þnh, duy tr× ®­îc trÞ sè ®· ®iÒu chØnh, trong c¸c hÖ thèng ®iÒu chØnh vËn tèc kÓ trªn cÇn l¾p thªm mét sè bé phËn, thiÕt bÞ ®Ó lo¹i trõ ¶nh h­ëng cña c¸c nguyªn nh©n lµm mÇt æn ®Þnh vËn tèc. §Ó gi¶m ¶nh h­ëng thay ®æi t¶i träng, ph­¬ng ph¸p ®¬n gi¶n vµ phæ biÕn nhÊt lµ dïng bé æn ®Þnh vËn tèc gäi t¾t lµ bé æn tèc. Bé æn tèc cã thÓ dïng trong hÖ thèng ®iÒu chØnh vËn tèc b»ng tiÕt l­u hay ë hÖ thèng ®iÒu chØnh b»ng thÓ tÝch, vµ nã cã thÓ l¾p ë ®­êng vµo, hoÆc ®­êng ra cña c¬ cÊu chÊp hµnh. ( Nh­ ®½ biÕt : L¾p ë ®­êng ra ®­îc dïng réng r·i h¬n ). Ta xÐt hÖ thèng dïng bé æn tèc ë ®­êng vµo nh­ sau ( H×nh vÏ bªn) Theo s¬ ®å ë h×nh (a), dÇu tõ b¬m qua bé æn tèc gåm cã van gi¶m ¸p (1) vµ van tiÕt l­u (2) vµo buång tr¸i cña xi lanh truyÒn lùc. L­îng dÇu ch¶y vµo xi lanh ®­îc ®iÒu chØnh víi tiÕt diÖn ch¶y vµ hiÖu ¸p gi÷a hai ®Çu van tiÕt l­u. Cöa ra cña van tiÕt l­u ®­îc nèi liÒn víi buång bªn ph¶i cña van gi¶m ¸p, do ®ã khi t¶i träng P t¸c dông lªn piston cña xi lanh truyÒn lùc t¨ng, ¸p suÊt p1 ë buång tr¸i cña xi lanh vµ buång ph¶i cña van gi¶m ¸p t¨ng, ®Èy piston vi sai cña van gi¶m ¸p sang tr¸i, tiÕt diÖn ch¶y cña van ®­îc më réng, lµm cho ¸p suÊt p3 ë cöa ra cña van gi¶m ¸p còng t¨ng t­¬ng øng víi sù t¨ng t¶i träng P. VËn tèc cña piston - xi lanh truyÒn lùc v× thÕ ®­îc gi÷ ë trÞ sè kh«ng ®æi. NÕu kh«ng tÝnh ®Õn lùc ma s¸t, ph­¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh cña van gi¶m ¸p cã thÓ viÕt nh­ sau : p3 - p1 - Pl = 0. Trong ®ã: D - Lµ ®­êng kÝnh lín nhÊt cña piston vi sai van gi¶m ¸p. Pl - Lµ lùc lß xo cña van gi¶m ¸p . Tõn ph­¬ng tr×nh trªn ta cã hiÖu ¸p cña van tiÕt l­u (2): Nh­ thÕ, hiÖu ¸p chØ phô thuéc vµo lùc lß xo Pl vµ th­êng lß xo nµy ®­îc lùa chän ®Ó ®¶m b¶o Dp = 2 -3 bar. 1.5. ThiÕt bÞ phô cña hÖ thèng dÇu Ðp. ë nh÷ng phÇn tr­íc, ta ®· ®Ò cËp ®Õn nh÷ng bé phËn chñ yÕu ®Ó thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng cña hÖ thèng dÇu Ðp. Ngoµi nh÷ng c¬ cÊu Êy ra trong hÖ thèng dÇu Ðp cßn cã nh÷ng bé phËn phô kh¸c ®Ó ®¶m b¶o viÖc cung cÊp dÇu, lµm s¹ch dÇu, ®¶m b¶o viÖc nèi liÒn gi÷a c¸c bé phËn, ®Ó ch¾n khÝt, còng nh­ ®Ó ®¶m b¶o sù lµm viÖc b×nh th­êng cña hÖ thèng. 1.5.1. BÓ dÇu. BÓ dÇu dïng ®Ó chøa l­îng dÇu cÇn thiÕt cho sù ho¹t ®éng cña hÖ thèng dÇu Ðp. Tuú theo kÕt cÊu cña m¸y, bÓ dÇu cã thÓ lµ mét kho¶ng kh«ng ®­îc ®óc liÒn trong th©n m¸y, hoÆc lµ mét thïng riªng biÖt ®Æt bªn ngoµi th©n m¸y. §Ó tr¸nh t¸c dông nhiÖt vµo c¸c bé phËn m¸y, ng­êi ta cã xu h­íng ®Æt bÓ dÇu ra ngoµi. Nh÷ng bÓ dÇu riªng biÖt th­êng chÕ t¹o cã d¹ng h×nh hép vµ trªn ®ã l¾p mét sè thiÕt bÞ cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o sù lµm viÖc b×nh th­êng cña hÖ thèng dÇu Ðp. KÕt cÊu cña mét bÓ dÇu b×nh th­êng cã d¹ng nh­ h×nh vÏ bªn. Th«ng th­êng trªn bÓ dÇu ng­êi ta th­êng l¾p ®éng c¬ ®iÖn (1) quay b¬m dÇu (2) ®Ó hót dÇu tõ bÓ dÇu qua bé läc (3) vµ èng hót (4). §Ó ®¶m b¶o sù l­u th«ng cña dÇu t¹o ®iÒu kiÖn lµm nguéi tèt h¬n, bªn trong bÓ dÇu ®­îc ng¨n thµnh tõng buång cã nh÷ng cöal­u th«ng t­¬ng øng. ë phÇn d­íi hai v¸ch ng¨n (5) vµ (6) cã hai cöa chÕch nhau víi kÝch th­íc 70 x 100 mm. Hai v¸ch nµy cao h¬n chiÒu cao møc dÇu h mét Ýt. V¸ch däc (7) chØ cao b»ng 2/3 h. Møc dÇu cÇn c¸ch n¾p bÓ kho¶ng 70 ¸100mm. èng hót dÇu (4) cña b¬m vµ èng dÉn dÇu (8) vÒ cÇn ®Æt ë vÞ trÝ ®èi nhau vµ ph¶i nhóng s©u d­íi møc dÇu, c¸ch ®¸y bÓ kho¶ng 2 ¸ 3D ( D- ®­êng kÝnh ngoµi cña èng hót). §Çu èng dÉn dÇu vÒ cÇn v¹t mét gãc 450vµ quay mÆt nghiªng vÒ ph¸i gÇn thµnh bÓ. Víi c¸ch bè trÝ nh­ trªn, dÇu Ðp ®­îc dÉn vÒ bÓ dÇu ë mét dÇu buång A, ch¶y qua cöa d­íi ®¸y bÓ, qua buång l¾n cÆn B, tõ ®ã dÇu trµn qua thµnh (7) vµo buång gi¶m bät C, qau cöa d­íi ®¸y vÒ buång hót D. èng hót (4) cµng Ýt bÞ uèn cong,Ýt dïng èng nèi th× cµng Ýt bÞ tæn thÊt ¸p xuÊt vµ tr¸nh ®­îc kh¶ n¨ng kh«ng khÝ th©m nhËp vµo hÖ thèng dÇu.ChiÒu cao hót dÇu kh«ng qu¸ 500 mm. §¸y bÓ nªn lµm nghiªng 5 ¸100, ®Ó dÔ dµng th¸o dÇu ra c¸c lç (9). Thµnh bÓ nªn s¬n mµu tèi ®Ó sù truyÒn nhiÖt ®­îc tèt h¬n. Ngoµi ra trªn bÓ dÇu cÇn trang bÞ nhiÖt kÕ (10) ®Ó kiÓm tra ®é dÇu (11) ®Ó kiÓm tra nhiÖt ®é dÇu, cÇn cã m¾t dÇu (11) ®Ó kiÓm tra møc dÇu, vµ lç rãt dÇu vµo (12) víi l­íi läc dÇu cã lç kho¶ng 0,1 x 0,1 mm. §Ó x¸c ®Þnh kÝch th­íc cÇn thiÕt cña bÓ dÇu, ta ph¶i tÝnh l­îng dÇu cÇn thiÕt cho hÖ thèng dÇu Ðp. Lù¬ng dÇu nµy ®­îc tÝnh to¸n trªn c¬ së c©n b»ng nhiÖt l­îng do c¸c tæn thÊt trong hÖ thèng dÇu Ðp s¶n ra, phô thuéc vµo sù truyÒn nhiÖt vµ to¶ nhiÖt cña bÓ dÇu. Nh÷ng tæn thÊt c«ng suÊt chñ yÕu biÕn thµnh nhiÖt cña c¸c bé phËn trong hÖ thèng dÇu Ðp lµ : Tæn thÊt c«ng suÊt cña b¬m dÇu lµm t¨ng nhiÖt ®é cña dÇu, nÕu b¬m nhóng vµo dÇu : Nb = ( kw) ë ®©y : Qb - l­u l­îng cña b¬m dÇu (l/f). p0 - ¸p suÊt ë cöa ra cña b¬m (bar). - tæng hiÖu suÊt cña b¬m. Tæn thÊt c«ng suÊt cña van trµn, nÕu l­u l­îng qua van trµn lµ Qt : Nt = (kw) c) Tæn thÊt c«ng suÊt cña c¸c c¬ cÇu ®iÒu chØnh, trªn c¸c èng dÉn vµ èng nèi: N® = (kw) ë ®©y :å Dp - tæng tæn thÊt ¸p suÊt trªn c¸c c¬ cÊu ®iÒu chØnh, èng dÉn . Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trong hÖ thèng dÇu Ðp: N = Nb + Nt + N® (kw). Theo kinh nghiÖm, nhiÖt ®é cña dÇu ®­îc c©n b»ng ë nhiÖt dé 600C, th× cÇn thiÕt mét l­îng dÇu cã thÓ tÝch : V = kv N (l). ë ®©y : kv = 110 ¸ 140 l/kw - lµ hÖ sè thÓ tÝch trªn mét ®¬n vÞ c«ng suÊt tæn thÊt. C«ng thøc nµy chØ cã thÓ sö dông khi tæng tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng qu¸ N = 4kw vµ kh«ng dïng thiÕt bÞ lµm nguéi bÓ dÇu. Tr­êng hîp th«ng th­êng cã thÓ lÊy thÓ tÝch dÇu cÇn thiÕt b»ng 3 ¸ 5 phót l­u l­îng cña b¬m. §Ó kiÓm tra l­îng dÇu ®· chän (hoÆc ®Ó tÝnh chÝnh x¸c), ®¶m b¶o nhiÖt ®é T cña dÇu kh«ng v­ît qu¸ 55 ¸ 600C sau thêi gian lµm viÖc t giê, ng­êi ta dïng c«ng thøc ®­îc x¸c ®Þnh tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt, nÕu nh­ nhiÖt ®é dÇu khi khëi ®éng b»ng nhiÖt ®é kh«ng khÝ : T = T0 + (0 C) ë ®©y :T0 - nhiÖt ®é kh«n g khÝ xung quanh (0C). K = 633 (kcal/giê) - tæng nhiÖt ®é ®­îc s¶n ra do tæn thÊt c«ng suÊt trong hÖ thèng dÇu Ðp. k - hÖ sè truyÒn nhiÖt phô thuéc vµo m«i tr­êng lµm nguéi . - ë bÓ dÇu®Æt trong th©n m¸y: k = 8,7 - ë bÓ dÇu ngoµi kho¶ng kh«ng khÝ: k = 13 - ë bÓ dÇu lµm nguéi b»ng qu¹t kh«ng khÝ: k = 20 - ë bÓ dÇu lµm nguéi b»ng n­íc l­u th«ng: k = 95 ¸ 150 F - BÒ mÆt truyÒn nhiÖt cña bÓ dÇu (m2), cã thÓ lÊy : F = F1 + F1 - bÒ mÆt tiÕp xóc víi dÇu ; F2 - BÒ mÆt kh«ng tiÕp xóc víi dÇu . c » 0,45 - tû nhiÖt cña dÇu. Tr­êng hîp lµm b¨ng gang: c1 = 0,12 Tr­êng hîp lµm b»ng thÐp hµn: c1 = 0,11 G - träng l­îng bÓ dÇu (kg). Tõ c«ng thøc ta cã thÓ thÊy r»ng nhiÖt ®é æn ®Þnh cña dÇu, khi t ®¥, T + T0 + (0C) ThÝ nghiÖm cho thÊy r»ng nhiÖt ®é cña dÇu tÝnh tõ c«ng thøc trªn so víi nhiÖt ®é tÝnh tõ c«ng thøc trong thêi gian mét ca lµm viÖc chØ sai lÖch kho¶ng 5 ¸ 10%; v× thÕ, trong thùc tÕ ng­êi ta dïng c«ng thøc ®Ó x¸c ®Þnh kÝch thøc cña bÓ dÇu. 1.5.2.ThiÕt bÞ lµm nguéi. Trong nh÷ng hÖ thèng dÇu Ðp cã chÕ ®é lµm viÖc nÆng, s¶n nhiÖt ®é nhiÒu, còng nh­ ë trong nh÷ng hÖ thèng cã yªu cÇu ®Æc biÖt ph¶i æn ®Þnh nhiÖt ®é cña dÇu, chØ cÇn thiÕt bÞ lµm nguéi dÇu. Víi thiÕt bÞ lµm nguéi, l­îng dÇu cÇn thiÕt còng nh­ kÝch th­íc cña bÓ dÇu cã thÓ gi¶m mét møc ®¸ng kÓ. §iÒu nµy cã ý nghÜa lín ®èi víi viÖc thiÕt kÕ ®­êng d©y tù ®éng cã nhiÒu thiÕt bÞ dÇu Ðp. ThiÕt bÞ lµm nguéi cã thÓ ®Æt trong bÓ dÇu hoÆc bªn c¹nh bÓ dÇu lÊy nhiÖt tõ dÇu ®­a ra ngoµi b»ng n­íc hoÆc b»ng kh«ng khÝ. Do ®ã, trong hÖ thèng dÇu Ðp th­êng dïng hai lo¹i thiÕt bÞ lµm nguéi: thiÕt bÞ lµm nguéi b»ng n­íc vµ thiÕt bÞ lµm nguéi b»ng kh«ng khÝ. 1.5.2.1. ThiÕt bÞ lµm nguéi b»ng kh«ng khÝ . Lo¹i thiÕt bÞ lµm nguéi nµy ®­îc ®Æt bªn trong, gÇn d­íi ®¸y cña bÓ dÇu (1). Nã gåm cã th©n (2) vµ bªn trong cã ®Æt bé trao ®æi nhiÖt kiÓu xo¾n ruét gµ b»ng ®ång (3). DÇu tõ van trµn cña b¬n cao ¸p ®­îc ®­a vµo cöa (a) cña bé trao ®æi nhiÖt, ®i qua toµn bé èng xo¾n, vÒ cöa (b) vµ ch¶y ra bÓ dÇu, n­íc lµm nguéi tõ ngoµi ®­îc dÉn rqua cöa (b) vµ ch¶y ra bÓ dÇu. N­íc lµm nguéi tõ ngoµi ®­îc dÉn qua cöa (c) qua èng (4) vµ cöa (d) ra ngoµi. Víi c¸ch bè trÝ nh­ trªn, n­íc võa lµm nguéi dÇu trong bÓ, võa lµm nguéi dÇu cã nhiÖt ®é cao h¬n ch¶y qua van trµn trong cïng mét lóc. Lo¹i thiÕt bÞ lµm nguéi nµy cã bÒ mÆt tiÕp xóc víi dÇu kho¶ng 0,8m2. Ng­êi ta còng th­êng dïng lo¹i ®¬n gi¶n h¬n: kh«ng dïng th©n (2) vµ do ®ã èng xo¾n ruét gµ tiÕp xóc trùc tiÕp víi dÇu trong bÓ. N­íc lµm nguéi ®­îc ®­a vµo èng xo¾n vµ dÉn ra ngoµi. Víi thiÕt bÞ lµm nguéi b»ng n­íc, l­îng dÇu cÇn thiÕt cã thÓ lÊy nhá h¬n 10lÇn, trong tr­êng hîp bÒ mÆt tiÕp xóc víi dÇu cña thiÕt bÞ lµm nguéi F0=0,8m2; vµ nhá h¬n tõ 3 ¸ 6 lÇn, trong tr­êng hîp F0 = 0,5m2. ThiÕt bÞ lµm nguéi b»ng n­íc cã thÓ duy tr× nhiÖt ®é dÇu ë møc ®é thÊp nhÊt vµ kho¶ng thay ®æi nhiÖt ®é dÇu trong bÓ còng nhá. L­u l­îng n­íc lµm nguéi th­êng dïng tõ 20 ¸ 200l/giê. Víi l­u l­îng lín h¬n 200l/giê, trªn thùc tÕ nhiÖt ®é dÇu kh«ng gi¶m ®i mét c¸ch t­¬ng øng. 1.5.2.1. ThiÕt bÞ lµm nguéi b»ng kh«ng khÝ. ë lo¹i nµy c¸nh qu¹t (1) ®­îc l¾p trªn trôc ®éng c¬ (2) quay b¬m dÇu (3). Kh«ng khÝ ®­îc hót qua c¸c « cöa (4), dÉn vµo bé t¶n nhiÖt kiÓu tæ ong (5) l¾p ë mÆt bªn cña bÓ dÇu(6). §Ó hÖ thèng lµm viÖc kh«ng bÞ lÖ thuéc vµo b¬m dÇu, ng­êi ta l¾p qu¹t (1) vµ bé t¶n nhiÖt (5) thµnh mét ®¬n vÞ ®éc lËp víi mét ®éng c¬ riªng. Lo¹i nµy ®ßi hái mét kho¶ng kh«ng gian lín. ThiÕt bÞ lµm nguéi b»ng kh«ng khÝ cã kh¶ n¨ng lµm nguéi kÐm h¬n lo¹ii lµm nguéi b»ng n­íc, nh­ng nã kh«ng phô thuéc vµo hÖ thèng dÉn n­íc, v× thÒ lo¹i nµy th­êng ®­îc dïng ë nh÷ng n¬i cung cÊp n­íc khã kh¨n. Trong nh÷ng thiÕt bÞ lµm nguéi hiÖn ®¹i, ng­êi ta th­êng sö dông hÖ thèng ®iÒu chØnh tù ®éng ®Ó duy tr× nhiÖt ®é dÇu ë møc ®é nhÊt ®Þnh. Víi hÖ thèng ®iÒu chØnh nµy, nhiÖt ®é dÇu cã thÓ duy tr× ë 35 ¸ 40 0C víi sai sè kh«ng qu¸ 20C. 1.5.3. Bé läc dÇu. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc , dÇu kh«ng tr¸nh khái bÞ nhiÔm bÈn do c¸c chÊt bÈn tõ bªn ngoµi vµo, hoÆc do c¸c chÊt bÈn tõ b¶n th©n dÇu t¹o nªn. Nh÷ng chÊt bÈn Êy sÏ lµm kÑt c¸c khe hë, c¸c kÝch th­íc nhá trong c¸c c¬ cÊu dµu Ðp, g©y nªn nh÷ng trë ng¹i, h­ háng trong ho¹t ®éng cña hÖ thèng. Do ®ã, trong c¸c hÖ thèng dÇn Ðp th­êng dïng bé läc dÇu ®Ó ng¨n ngõa chÊt bÈn th©m nhËp vµo bªn trong c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp. Bé läc dÇu th­êng ®Æt ë èng hót cña b¬m dÇu.trong tr­êng hîp cÇn dÇu tinh khiÕt h¬n, ®Æt thªm mét bé n÷a ë cöa ra cña b¬m, vµ mét cöa ra cña hÖ thèng dÇu Ðp. Tuú thuéc vµo kÝch th­íc chÊt bÈn cã thÓ läc ®­îc, bé läc dÇu cã thÓ ph©n thµnh : Bé läc th« : cã thÓ läc nh÷ng chÊt bÈn tíi 0,1 mm. Bé läc trung b×nh : cã thÓ läc nh÷ng chÊt bÈn cã kÝch th­íc ®Õn 0,01mm. Bé läc tinh: Cã thÓ läc nh÷ng chÊt bÈn cã kÝch th­íc ®Õn 0,005mm. Bé läc ®Æt biÖt tinh: Cã thÓ läc nh÷ng chÊt bÈn cã kÝch th­ícc ®Õn 0,001mm. C¸c hÖ thèng dÇu Ðp trong m¸y c«ng cô th­êng dïng bé läc trung b×nh vµ bé läc tinh. Bé läc ®Æc biÖt tinh chñ yÕu dïng trong c¸c phßng thÝ nghiÖm. Dùa vµo kÕt cÇu ta cã thÓ ph©n biÖt ®­îc c¸c lo¹i bé läc nh­ sau: Bé läc l­íi, bé läc l¸, bé läc giÊy, bé läc nû, bé läc nam ch©m... 1.5.4. Bé läc l­íi. Bé läc l­íi lµ bé läc dÇu ®¬n gi¶n nhÊt. Nã gåm cã khung cøng (1) vµ l­íi b»ng ®ång (2) bao quanh. DÇu tõ ngoµi xuyªn qua c¸c m¾t l­íi vµ c¸c lç (3) ®Ó vµo èng hót (4). H×nh d¸ng vµ kÝch th­íc cña bé läc l­íi rÊt kh¸c nhau tuú thuéc vµo vÞ trÝ vµ c«ng dông cña bé läc. Do søc c¶n cña l­íi, nªn dÇu khi qua bé läc bÞ gi¶m ¸p suÊt, khi tÝnh to¸n tæn thÊt ¸p suÊt th­êng lÊy Dp = 1 ¸ 2 bar. §èi víi l­íi dïng lµm phÔu läc khi ®æ dÇu vµo bÓ, cã thÓ dïng m¾t l­íi cã kÝch th­íc 0,1 x 0,1mm2. L­íi ®Ó lµm bé läc th× dïng lo¹i cã sè lç t÷ 3100 ¸ 17000 trªn 1cm2. Víi l­íi cã 17000 lç trªn 1cm2 cã thÓ läc ®­îc chÊt bÈn trªn 0,05mm. Nh­îc ®iÓm cña bé läc l­íi lµ chÊt bÈn dÔ b¸m vµo m¾t l­íi vµ khã tÈy ra. Do ®ã cã thÓ dïng nã ®Ó läc th«, nh­ l¾p vµo èng hót cña b¬m. Tr­êng hîp nµy ph¶i l¾p thªm bé läc tinh ë èng ra. 1.5.5. Bé läc l¸. Bé läc l¸ lµ bé läc dÇu dïng nh÷ng l¸ thÐp máng ®Ó läc dÇu. §©y lµ lo¹i dïng réng r·i nhÊt trong hÖ thèng dÇu Ðp cña m¸y c«ng cô. KÕt cÊu cña nã ®­îc thÓ hiÖn nh­ h×nh vÏ bªn (h×nh 1). 1.5.6. Bé läc giÊy. ë nh÷ng hÖ thèng dÇu Ðp ®ßi hái ®é s¹ch cña dÇu cao, ph¶i dïng bé läc cã mµng läc b»ng giÊy, hoÆc nØ, d¹. Nh÷ng lo¹i bé läc nµy cã thÓ läc ®­îc chÊt bÈn cã kÝch th­íc lín h¬n 0,005mm. Trong tr­êng hîp ®Æc biÖt cã thÓ läc ®­îc chÊt bÈn cã kÝch th­íc lín h¬n 0,002mm. KÕt cÊu ®­îc thÓ hiÖn nh­ h×nh vÏ (h×nh 2). - Bé läc giÊy, nØ : a = 0,015 - Bé läc b»ng v¶i : a = 0,006 ¸ 0,009 - Bé läc l­íi : a = 0,05 - Bé läc b»ng l¸ thÐp dÇy tõ 0,15 ¸ 0,08mm : a = 0,08 1.5.7. èng dÉn, èng nèi §Ó nèi liÒn c¸c c¬ cÊu ®iÒu khiÓn víi c¬ cÊu chÊp hµnh, còng nh­ víi hÖ thèng biÕn ®æi n¨ng l­îng ng­êi ta dïng c¸c èng dÉn, èng nèi hoÆc c¸c tÊm nèi. 1.5.7.1.èng dÉn. èng dÉn dïng trong hÖ thèng dÇu Ðp phæ biÕn nhÊt lµ èng ®ång vµ èng thÐp. èng ®ång cã ­u ®iÒm lµ dÔ lµm biÕn ®æi h×nh d¸ng, nh­ng ®¾t . V× thÕ ®èi víi nh÷ng èng dÉn cã tiÕt diÖn lín, vµ kh«ng cÇn uèn cong nhiÒu ng­êi ta th­êng dïng èng thÐp, thÝ dô èng nÐn, èng hót cña b¬m dÇu. èng dÉn cÇn ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn vµ tæn thÊt ¸p suÊt nhá nhÊt.§Ó gØam tæn thÊt ¸p suÊt nhá nhÊt c¸c èng dÉn cµng ng¾n cµng tèt, Ýt bÞ uèn cong ®Ó tr¸nh sù biÕn d¹ng cña tiÕt diÖn vµ sù ®åi h­íng cña dÇu. §Ó lùa chän ®­êng kÝnh èng dÉn, ta xuÊt ph¸t tõ ph­¬ng tr×nh l­îng ch¶y qua èng dÉn: Q = v NÕu ta thÊy l­u l­îng lµ Q[l/f], vËn tèc dÇu ch¶y trong èng lµ v [m/s] vµ ®­êng kÝnh trong èng dÉn lµ d [mm], th× ta cã: Tõ ®©y ta rót ra: VËn tèc dÇu ch¶y trong èng th­êng dïng: ë èng hót: v= 1,5 ¸ 2m/s. ë èng nÐn: v= 3 ¸5m/s. §Ó kiÓm tra søc bÒn cña èng ta dïng c«ng thøc sau ®©y: [s] = [N/m2]. ë ®©y: [s]- øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu èng dÉn.Ta cã thÓ lÊy: ®èi víi èng thÐp: [s] = [400 ¸ 600]105 (N/m2). ®èi víi èng ®ång :[s] = 250.105 N/m2 ®èi víi èng gang: [s] = 150 ¸ 250N/m2. p - ¸p suÊt lín nhÊt cña dÇu trong èng [ bar]. bÒ dµy cña thµnh èng [cm]. Trong hÖ thèng dÇu Ðp th­êng cã nh÷ng bé phËn di ®éng. §Ó nèi liÒn chóng víi c¸c bé phËn cè ®Þnh ng­êi ta dïng c¸c lo¹i èng mÒm ( h×nh vÏ1 ). H×nh 1: lµ lo¹i èng mÒm cã ba líp: líp mét ë trong cïng lµm b»ng chÊt dÎo hoÆc cao su chÞu dÇu, vµ cã thÓ chÞu nhiÖt tíi 1500C. Líp thø hai cã thÓ lµm b¨ng sîi chÊt dÎo (teflon) chÞu ®Õn ¸p suÊt 100 bar. NÕu ¸p suÊt cao h¬n th× dïng sîi thÐp. Líp ba lµ cao su chÞu dÇu lång sîi. B¸n kÝnh uèn cong tèi thiÓu cña loai èng nµy, th«ng th­êng b»ng 12 ¸ 15 lÇn ®­êng kÝnh ngoµi cña èng.Nh­îc ®iÓm cña lo¹i èng nµy lµ thÓ tÝch bÞ thay ®æi khi ¸p suÊt t¨ng. Lo¹i èng mÒm gåm vµnh èng (1) vµ vßng ®Öm (2). §é mÒm cña nã kÐm h¬n hai lo¹i trªn, nh­ng chÞu ®­îc ph¹m vi nhiÖt ®é kh¸ réng tõ -200 ¸+ 5000C. 1.5.7.2. èng nèi. §Ó nèi c¸c èng dÉn víi nhau,hoÆc nèi c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp, ta dïng c¸c lo¹i èng nèi nh­ h×nh 2: Loai èng nèi nh­ h×nh (a) dïng ®Ó nèi c¸c lo¹i èng ®ång cã ®­êng kÝnh kh«ng qu¸ 30mm. §Çu mót cña èng dÉn b»ng ®ång (1) ®­îc t¹o thµnh d¹ng c«n vµ tÝt nªn ®Çu c«n cña èng nèi (2). Gãc c«n th«ng th­êng lµ 60o ± 30 phót. KiÓu èng dÉn nµy cã thÓ dïng ®Õn ¸p suÊt 100 - 200bar. Víi ¸p suÊt lín h¬n tõ 300 -400 bar th× dïng kiÓu èng nèi theo h×nh (b). èng dÉn (1) cÇn ph¶i hµn víi ®Çu ch½n khÝt (2) vµ ®µu nµy t× s¸t vµo mÆt c«n èng nèi (3) nhê ªcu (4). KiÓu cã nhiÒu thuËn tiªn lµ kiÓu dïng èng nèi theo h×nh (c). ë lo¹i nµy ®Çu èng dÉn kh«ng cÇn ph¶i lµm thµnh mÆt c«n tr­íc, còng kh«ng ph¶i hµn víi ®Çu ch»n khÝt nh­ hai lo¹i trªn. èng ch¾n khÝt (2) tr­íc khi siÕt chÆt vµo èng dÉn (1) cã ®Çu mót lµ mÆt trô. Khi siÕt ªcu (3), ®Çu cã mÆt trô cña èng ch¾n khÝt (2) t× vµo mÆt c«n cña èng dÉn (4) vµ bÞ biÕn d¹ng thµnh mÆt c«n Ðp vµo thµnh èng dÉn(1). ¦u ®iÓm cña lo¹i èng dÉn nµy l¶ ®¬n gi¶n chÞu ®­îc ¸p xuÊt cao tõ 800 -1000 bar. Nh­îc ®iÓm cña nã lµ èng dÉn ph¶i lµ vËt liÖu mÒm . Loai èng nèi chiÕm kho¶ng kh«ng nhá vµ èng dÉn cã thÓ quay chung quanh trôc th»ng gãc víi nã víi bÊt cø gãc ®é nµo lµ kiÓu èng nèi ë h×nh (d). èng dÉn (1) cÇn ph¶i hµn víi vßng nèi (2) vµ ®­îc d÷ chÆt nhê bul«ng èng (3) ë bªn trong cã nnh÷ng lç dÉn dÇu . Nh­îc ®iÓm cña lo¹i nµy lµ tæn thÊt ¸p suÊt lín, nªn th­êng dïng nã ë nh÷ng ®­êng dÇu phô. §Ó nèi liÒn c¸c «ng dÉn mÒm dïng loai «ng nèi ®Æc biÖt nh­ h×nh (e). ®Çu cña èng dÉn (1) ®­îc ®Æt vµo mÆt c«n cña èng nèi (2) vµ nhê ªcu (3) siÕt chÆt . Nèi liÒn c¸c c¬ cÊu cña hÖ thèng dÇu Ðp b»ng èng dÉn vµ èng nèi cã ­u ®iÓm lµ chØ cÇn thèng nhÊt ho¸ c¸c ®Çu ren th× cã thÓ dÔ dµngnèi liÒn chóng víi nhau, nh­ng nã còng cã nhiÒu nh­îc ®iÓm nh­: dïng nhiÒu èng dÉn vµ èng nèi lµm t¨ng tæn thÊt ¸p suÊt; t¨ng kh¶ n¨ng bÞ dß dÇu; chiÕm nhiÒu kho¶ng kh«ng; lµm khã kh¨n tèn nhiÒu thêi gian cho viÖc th¸o l¾p, ®iÒu chØnh vµ cuèi cïng lµ lµm mÊt vÎ ®Ñp bªn ngoµi cña c¬ cÊu m¸y . V× thÕ, trong hÖ th«ng dÇu Ðp cña nhiÒu lo¹i m¸y hiÖn ®¹i cµng ngµy cµng dïng réng r·i kiÓu nèi liÒn b»ng tÊm nèi. 1.5.7.3. TÊm nèi. Trong hÖ thång dÇu Ðp cña m¸y c«ng cô hiÖn ®¹i, sù dß dÇu ë c¸c mèi nèi nhiÒu khi dÉn ®Õn sù lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh cña c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp. Do ®ã, kho¶ng ®Çu nh÷ng n¨m 50 ng­êi ta ®· nghÜ ra c¸ch thay hÇu hÕt c¸c èng dÉn, èng nèi b»ng nh­ng tÊm nèi gäi lµ panle ( gièng nh­ c¸c b¶ng in m¹ch ®iÖn) ®Ó nèi liÒn c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp. §Æc ®iÓm cña c¸ch nèi nµy lµ tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp ®­îc l¾p trªn mét tÊm thÐp ph¼ng, bªn trong cã c¸c lç khoan, c¸c r·nh t­¬ng øng ®Ó nèi niÒn chóng víi nhau. Trªn thùc tÕ ng­êi ta dïng hai ph­¬ng ph¸p ®Ó nèi niÒn c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp b»ng tÊm nèi : nèi víi mét tÊm nèi vµ nèi víi nhiÒu tÊm nèi. Nèi víi mét tÊm nèi ®­îc thùc hiªn nh­ sau (h×nh bªn): H×nh (a) lµ c¸ch bè trÝ chung c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp trªn panel (1) víi d¹ng lµ mét tÊm thÐp th¼ng ®øng, vµ mÆt c¾t cña mét c¬ cÊu ®­îc thÓ hiÖn ë h×nh (b), ë ®©y, tÊt c¶ c¸c c¬ cÊu (2) ®Òu ®­îc l¾p trùc tiÕp trªn tÊm nèi (1) b»ng bul«ng. C¸c lç khoÐt réng trªn bÒ mÆt tiÕp xóc cña c¬ cÊu (2) lµm chç tùa cho vßng ch¾n (3) ®Ó nèi liÒn c¸c lç trong c¬ cÊu dÇu Ðp víi c¸c lç bªn trong tÊm nèi (1). DÇu ®­îc ®­a ®Õn hoÆc dÉn ra khái c¬ cÊu dÇu Ðp b»ng c¸c lç xuyªn ngang tÊm nèi, hoÆc xuyªn thñng tÊm nèi nh­ ë h×nh (c). §­êng kÝnh c¸c lç khoÐt cÇn lín h¬n ®­¬ng kÝnh ngoµi cña vßng ®Öm tõ 0,5 - 1mm. C¸ch nèi liÒn c¬ cÊu dÇu Ðp víi tÊm nèi b»ng c¸c lç khoÐt trªn mÆt tiÕp xóc nh­ ë h×nh (b) kh«ng cã tÝnh c«ng nghÖ cao, nhÊt lµ trong tr­êng hîp ph¶i nèi liÒn nhiÒu lç, c¸c vßng ®Öm (3) cã thÓ bÞ xª dÞch lµm ch¾n c¸c lç dÇu. H×nh (c) lµ kiÓun nèi dïng tÊm ®Öm trung gian (4), trªn ®ã l¾p c¬ cÊu dÇu Ðp, vµ tÊm nµy ®­îc l¾p víi tÊm nèi (1). tr­êng hîp nµy, bÒ mÆt tiÕp xóc cña c¬ cÊu dÇu Ðp cè thÓ mµi toµn bé. Nh­ng kiÓu nèi nµy chØ dïng trong tr­êng hîp c¸c vßng ch¾n cã tiÕt diªn nh­ nhau. Tr­êng hîp sè c¬ cÊu dÇu Ðp cÇn l¾p kh«ng nhiÒu vµ kÝch th­íc nhá th× cã thÓ l¾p rtrªn tÊm gang hoÆc tÊp thÐp dµy víi nh÷ng lç chÕ t¹o s½n (H×nh 1 ): Bªn trong tÊm gang (1) cã n¨m lç th«ng suèt theo chiÒu däc, vµ nh÷ng c¬ cÊu dµu Ðp (2) ®­îc nèi liÒn víi c¸c lç t­¬ng øng.KÕt cÊu tÊm nèi (1) th­êng ®­îc tiªu chuÈn hãa; nh÷ng lç kh«ng dïng ®Õn th× dïng c¸c nót ch¾n l¹i. MÆt ®Çu c¸c lç còng ®­îc bÞt kÝn nhê nót (3). KiÓu l¾p thø hai lµ kiÓu l¾p nhiÒu tÊm nèi, dïng cho hÖ thèng dÇu Ðp phøc t¹p, cã nhiÒu c¬ cÊu. C¸c c¬ cÊu dÇu Ðp ®­îc l¾p trªn tÊm nèi (1) b»ng bulon vµ vßng ch¾n nh­ trong tr­êng hîp l¾p víi mét tÊm nèi. C¸c tÊm nèi kh¸c gåm c¸c lç vµ c¸c r·nh ®Ó nèi liÒn c¸c c¬ cÊu t­¬ng øng víi nhau, hoÆc nèi chóng víi b¬m dÇu vµ c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh ë bªn ngoµi. C¸c c¬ cÊu ®iÓu khiÓn b»ng dÇu Ðp ®­îc l¾p tËp trung víi nh÷ng tÊm nèi th­êng ®­îc gäi lµ panel dÇu Ðp. Nã ®­îc dïng thuËn tiªn trong hÖ thèng cÊp ph«i tËp trung cho c¸c lo¹i m¸y cïng mét kiÓu ë c¸c nhµ m¸y cã quy m« s¶n xuÊt hµng khèi. §©y lµ kiÓu l¾p ghÐp hiÖn ®¹i, cã tÝnh c«ng nghÖ cao, t¹o nhiÒu kh¶ n¨ng ®Ó hiÖn ®¹i ho¸ c¸c hÖ thèng dÇu Ðp. 1.5.7.4 Vßng ch¾n Ch¾n dÇu ®ãng vai trß quan träng trong viÖc ®¶m b¶o viÖc b×nh th­êng cña c¸c c¬ cÊu dÇu Ðp. Ch¾n dÇu kh«ng tèt sÏ bÞ dß dÇu ë c¸c mèi nèi bÞ hao phÝ dÇu kh«ng ®¶m b¶o ®­îc ¸p suÊt cao, kh«ng khÝ dÔ th©m nhËp vµo hÖ thèng dÇu Ðp, lµm c¸c c¬ cÊu lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh. §Ó ng¨n dß dÇu, ng­êi ta dïng c¸c lo¹i vßng ch¾n cã kÕt cÊu kh¸c nhau, tuú thuéc vµo ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é dÇu, vµo h×nh d¸ng còng nh­ ®Æc ®iÓm cña bÒ mÆt cÇn ch¾n khÝt ( cè ®Þnh hä¨c chuyÓn ®éng).  Ch¾n khÝt nh÷ng chi tiÕt cè ®Þnh t­¬ng ®èi ®¬n gi¶n, dïng c¸c vßng ch¾n b»ng chÊt dÎo hoÆc kim lo¹i mÒm nh­ ®ång, nh«m. vßng ch¾n b»ng ®ång ®¾t, nªn vßng ch¾n b»ng nh«m dïng kh¸ réng r·i ®Ó thay ®ång. Ch¾n khÝt nh÷ng bÒ mÆt cè ®Þnh còng th­êng dïng sîi d©y bÖn b»ng gai, sîi hoÆc vßng ch¾n ch÷ O. Ch¾n khÝt nh÷ng chi tiÕt cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau cã khã kh¨n h¬n. Dïng réng r·i nhÊt ®Ó ch¾n nh÷ng chi tiÕt cã chuyÓn ®éng th¼ng hoÆc vßng lµ vßng ch¾n ch÷ O víi nh÷ng r·nh l¾p vßng ch¾n cã kÕt cÊu thÝch hîp. Vßng ch¾n ch÷ O ®­îc chÕ t¹o víi nh÷ng kÝch th­íc kh¸c nhau vµ ®½ ®­îc tiªu chuÈn ho¸ vËt liÖu lµ cao su chÞu dÇu. §Ó ch¾n dÇu gi÷a hai bÒ mÆt cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi ( thÝ dô nh­ piston vµ xi lanh), cÇn ph¶i t¹o r·nh ®Æt vßng ch¾n cã kÝch th­íc phô thuéc v¸o ®­êng kÝnh D cña tiÕt diÖn vßng ch¾n. R·nh ®Æt vßng ch¾n cã thÓ t¹o nªn trªn bÒ mÆt trôc hoÆc bÒ m¹t lç tuú thuéc vµo ¸p suÇt dÇu, khe hë h gi÷a hai bÒ mÆt t­¬ng ®èi cã thÓ lÊy : NÕu : p < 100bar, th× h = 0,1 mm P > 100bar, th× h £ 0,06 mm Khi ®Æt vßng ch¾n vµo r·nh tiÕt diÖn ®­êng kÝnh D cña vßng ch¾n bÞ biÕn d¹ng ( v× chiÒu cao r·nh 100bar, do biÕn d¹ng phô vßng ch¾n cã thÓ bÞ kÑt trong khe hë gi÷a c¸c bÒ mÆt tr­ît, v× thÕ ng­êi ta dïng hai vßng b»ng da ®Æt hai bªn vßng ch¾n ch÷ O (nh­ ë h×nh c). V× thÕ bÒ dÇy vßng da Ýt nhÊt lµ 1mm vµ cÇn t¨ng t­¬ng øng víi viÖc t¨ng kÝch th­íc cña r·nh. Vßng ch¾n ch÷ O cã kÝch th­íc nhá vµ rÎ, ch¾n khÝt rÊt æn ®Þnh ®èi víi nh÷ng bÒ mÆt cè ®Þnh hoÆc víi nh÷ng bÒ mÆt cã chuyÓn ®éng th¼ng kh«ng qu¸ 1,5m/s vµ chuyÓn ®éng vßng kh«ng qu¸ 4m/s. NhiÖt ®é cho phÐp sö dông tõ 20 - 80 0c. §Ó ch¾n khÝt gi÷a piston vµ xi lanh cã ¸p suÊt cao ng­êi ta cßn dïng vßng ch¾n b»ng gang ( h×nh vÏ ). Khi ®­êng kÝnh kh«ng qu¸ 180mm vßng ch¾n lµm b¨ng gang C 21 ¸ 40 vµ khi ®­êng kÝnh lín h¬n th× dung C 18 ¸ 36. §é cøng cña vßng ch¾n sau khi nhiÖt luyÖn cÇn ph¶i ®¹t HRb = 98 ¸ 106. R·nh chÎ trªn vßng ch¾n cã thÓ lµ r·nh th¼ng , r·nh nghiªng hoÆc r·nh cã bËc. §øng vÒ mÆt ch¾n dÇu th× r·nh cã bËc lµ tèt nhÊt, kÕ ®ã lµ r·nh nghiªng, vµ sÊu nhÊt lµ r·nh th¼ng. Nh­ng vÒ mÆt chÕ t¹o v× theo thø tù ng­îc l¹i v× thÕ trªn thùc tÕ hÇu nh­ dïng r·nh nghiªng. Vßng ch¾n b»ng gang ®¾t h¬n vßng ch¾n cao su, nh­ng tuæi thä cao h¬n 2 ¸ 3 lÇn. §Ó ch¾n khÝt nh÷ng chi tiÕt cã chuyÓn ®éng th¼ng nh­ cÇn piston, cÇn ®Èy con tr­ît ®iÒu khiÓn víi nam ch©m ®iÖn...th­êng dïng c¸c vßng ch¾n h×nh ch÷ V b»ng da hoÆc cao su . §Ó tÝnh lùc ma s¸t gi÷a bÒ mÆt chuyÓn ®éng vµ vßng ch¾n ta dïng c«ng thøc sau: Pm =10 mFp [N]. ë ®©y: F = pdl: bÒ mÆt tiÕp xóc cña vßng ch¾n víi chi tiÕt tr­ît (d,l: ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi vßng ch¾n). Pm- ¸p suÊt dÇu t¸c dông nªn vßng ch¾n [ bar]. m - HÖ sè ma s¸t phô thuéc vµo vËt liÖu vßng ch¾n. §èi víi da thuéc : m = 0,006 ¸ 0,008 §èi víi cao su : m = 0,01 §èi víi vßng ch¾n b»ng gang: m = 0,07 ¸ 0,015. 1.5.8. ac quy dÇu ac quy dÇu lµ mét thiÕt bÞ dÇu Ðp dïng ®Ó chøa n¨ng l­îng thõa do b¬m dÇu t¹o nªn trong kho¶nh kh¾c, vµ khi cÇn thiÕt nã cã thÓ ®­a n¨ng l­îng cung cÊp l¹i cho hÖ thèng dÇu Ðp. Trong hÖ thèng dÇu Ðp cña m¸y c«ng cô th­êng cã nh÷ng c¬ cÊu chØ sö dông l­u l­îng dÇu trong kho¶ng thêi gian ng¾n. Trong tr­êng hîp nµy nÕu dïng b¬m dÈu cã l­u l­îng lín th× kh«ng kinh tÕ ; v× thÕ ng­êi ta dïng ac quy dÇu ®Ó dù tr÷ l¹i mét sè n¨ng l­îng vµ khi cÇn sÏ cung cÊp cho c¸c c¬ cÊu trªn. Ngoµi ra trong c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng hÖ thèng dµu Ðp hiÖn ®¹i, ®ßi hái ®é æn ®Þnh cña ¸p suÊt nguån, ac quy dÇu ®Æt ë èng nÐn cña èng nÐn còng tho¶ m·n c¸c yªu cÇu trªn. Trong hÖ thèng dÇu Ðp cña m¸y c¾t kim lo¹i th­êng dïng hai lo¹i ac quy dÇu: ac quy b»ng lß xo vµ acquy b»ng khÝ nÐn. Ac quy b»ng lß xo chøa n¨ng l­îng dÇu b»ng sù ®µn håi cña lß xo (1) piston (2) ng¨n c¸ch lß xo víi buång dÇu. §Ó chèng dß ®Çu dïng vßng ch¾n (3). Khi dÇu vµo acquy ( n¹p acquy ), t¸c dông lªn bÒ mÆt pist«n cã tiÕt diÖn F [ cm2], lµm cho lß xo cã ®é cøng C [N/cm] di ®éng mét ®é dµi 1 [cm], th× ph­¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh cña ac quy sÏ lµ : C.l = (pmax - pmin)F [N]. ë ®©y : pmax vµ pmin lµ ¸p suÊt lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña dÇu t¸c dông vµo acquy [bar]. ¸p suÊt nhá nhÊt ®­îc ®iÒu chØnh b»ng lùc c¨ng cña lâ xo. Trong mét lÇn n¹p, ¸p suÊt thay ®æi tõ pmin ®Õn pmax, thÓ tÝch dÇu trong ac quy còng thay ®æi mét l­îng b»ng : q = F.l = F2 [cm3]. ac quy b»ng lß xo chñ yÕu dïng trong tr­êng hîp l­u l­îng vµ ¸p suÊt nhá, th­êng kh«ng qu¸ 20bar. ¦u ®iÓm cña nã lµ ®¬n gi¶n. Nh­îc ®iÓm lµ ¸p suÊt thay ®æi thÝch øng víi ®­êng ®Æc tÝnh cña lß xo ; ma s¸t cña piston vµ sù dß dÇu lµm tæn thÊt hiÖu suÊt, vµ cuèi cïng lµ kÝch th­íc cång kÒnh. V× thÕ, ë nh÷ng hÖ thèng dÇu Ðp cña m¸y c¾t kim lo¹i hiÖn ®¹i hÇu nh­ kh«ng dïng ®Õn. Ac quy dÇu ®­îc dïng réng r·i nhÊt lµ ac quy b»ng khÝ nÐn. Lo¹i nµy th­êng cã hai d¹ng : hoÆc lµ mµn ch¾n ( h×nh b), hoÆc lµ dïng mét tói riªng ( h×nh c) ®Ó ng¨n khÝ nÐn vµ dÇu. Mµn ch¾n vµ tói ®­îc lµm cao su hoÆc chÊt dÎo. PhÝa trªn mµn ch¾n hoÆc trong tói ng­êi ta chøa kh«ng khÝ hoÆc khÝ Nitt¬ víi mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh. Khi n¹p ac quy, thÓ tÝch cña khÝ gi¶m vµ ¸p suÊt cña nã t¨ng. NÕu nh­ qu¸ tr×nh n¹p chÊt láng vµo ac quy kÐo dµi trªn 3 phót, th× gi÷a khÝ chøa trong tói vµ m«i tr­êng xung quanh cã ®ñ thêi gian ®Ó c©n b»ng nhiÖt. Trong tr­êng hîp nµy gi÷a ¸p suÊt p t¸c dông vµo khÝ vµ thÓ tÝch Vk cña khÝ cã mèi quan hÖ phï hîp víi qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt, tøc lµ: p Vk = const. NÕu qu¸ tr×nh n¹p rÊt nhanh, khÝ vµ m«i tr­êng xung quanh kh«ng ®ñ thêi gian truyÒn nhiÖt, th× mèi quan hÖ trªn thÝch øng víi qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt, tøc lµ: pVkc = const. ë ®©y : c - chØ sè ®o¹n nhiÖt. §èi víi kh«ng khÝ vµ khÝ Nit¬ c = 1,4. Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña phÇn lín c¸c thiÕt bÞ dÇu Ðp qu¸ tr×nh n¹p ac quy ®­îc diÔn ra gi­· hai qu¸ tr×nh trªn, th­êng kh«ng qu¸ 3 phót, vµ ë gÇn víi qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt h¬n lµ víi qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt. Qu¸ tr×nh nµy gäi lµ qu¸ tr×nh p«lirt«p. Trong tr­êng hîp nµy thÓ tÝch cÇn thiÕt nhá nhÊt cña khÝ cã thÓ tÝnh nh­ sau: Vk = ë d©y : V d - ThÓ tÝch dÇu cÇn thiÕt ë trong ac quy. d = - ®é kh«ng ®ång ®Òu cña ¸p suÊt t¸c dông vµo ac quy. Th«ng th­êng d = 0,1 ¸ 0,2. n - chØ sè p«lir«p, ®Æc tr­ng cho sù nÐn vµ në cña khÝ tuú thuéc vµo nhiÖt rung. TrÞ sè n cã thÓ tÝnh : n = ChØ sè n n»m trong giíi h¹n : 1 £ n £ 1,4. Sau khi x¸c ®Þnh thÓ tÝch cÇn thiÕt cña khÝ, ta cã thÓ tÝnh thÓ tÝch toµn phÇn cña ac quy: V = Vd + Vk = Vd ( 1+ ) NÕu chØ tÝnh gÇn ®óng ta cã thÓ lÊy : Vk = (8 ¸ 10 ) Vd vµ V = (9 ¸ 11 ) Vd. ThÓ tÝch dÇu cÇn ®­îc chän phô thuéc vµo l­u l­îng Qb[l/f] cña b¬m dïng trong hÖ thèng dÇu Ðp tÝnh theo c«ng thøc : Vd ³ 0,025 Qb [lit}. Ac quy dÇu b»ng khÝ nÐn th­êng ®­îc chÕ t¹o ®Õn 20bar, nh­ng trong tr­êng hîp dïng trong hÖ thèng cã ¸p suÊt ao cã thÓ chÕ t¹o ®Õn ¸p suÊt 350bar. §Ó c¶i thiÖn ®Æc tÝnh ®éng häc, nh­ lµm gi¶m xung ¸p ( ®é nhÊp nh« ¸p suÊt) cña nguån dÇu, ng­êi ta th­êng ®Æt ac quy vµo èng nÐn cña b¬m dÇu. Trong tr­êng hîp nµy thÓ tÝch dÇu trong ac quy t¹o thµnh mét dung dÞch phô gi¶m chÊn tøc lµ gi¶m ®é kh«ng ®Òu cña l­u l­îng dÇu, cña ¸p suÊt do b¬m t¹o nªn. NÕu nh­ l¾p ac quy cã thÓ tÝch dÇu lµ V vµo èng nÐn cña b¬m dÇu, th× xung ¸p cña nguån dÇu x÷ ®­îc h×nh thµnh nh­ h×nh vÏ : + NÕu kh«ng dïng ac quy dÇu, th× ¸p suÊt do b¬m dÇu t¹o nªn theo thêi gian t ®­îc biÓu thÞ theo ®­êng (a) vµ xung ¸p cã biªn ®é trung b×nh lµ Dp1. + NÕu dïng ac quy th× ¸p suÊt thay ®æi theo ®­êng (b) vµ xung ¸p lµ Dp. ViÖc lùa chän thÝch hîp thÓ tÝch V cña ac quy vµ ®é dµi l cña èng tõ cöa b¬m dÇu ®Õn chç l¾p ac quy cã tÇm quan träng ®Õn viÖc gi¶m xung ¸p cña nguång dÇu. D­íi t¸c dông cña V, xung ¸p dÇu cã thÓ gi¶m víi møc ®é sau ®©y : c = T2vw2 + 2x2 - 1 ë ®©y : Tv - h»ng sè thêi gian ®Æc tr­ng cho kh¶ n¨ng ®µn håi cña thÓ tÝch dÇu: Tv = [s] E - m«dul ®µn hå thÓ tÝch cña dÇu. §èi víi dÇu dïng trong hÖ thèng dÇu Ðp cã c«ng suÊt kh«ng qu¸ 100bar th× cã thÓ lÊy E = (1,4 ¸1,75)104 (bar). +L = : hÖ sè tæn thÊt qu¸n tÝnh dµu Ðp.[ ] + r : tû träng dÇu. + F : TiÕt diÖn trong cña èng dÉn (cm2). + l : §é dµi èng dÉn tõ b¬m ®Õn ac quy (cm). + V : ThÓ tÝch ac quy (cm3). + x : HÖ sè gi¶m chÊn cña dÇu . x = R = 47,7 ; + h : §é nhít ®éng lùc cña dÇu + d : §­êng kÝnh trong cña èng dÉn (cm). ¶nh h­ëng cña V ®èi víi xung ¸p thÓ hiÖn trong ba tr­êng hîp : @ NÕu V < , ë ®©y w - tÇn sè xung ¸p cña b¬m dÇu, th× c = 0 tøc lµ thÓ tÝch V cña ac quy kh«ng lµm gi¶m xung ¸p. @ NÕu V = , th× c <1 tøc lµ d­íi t¸c dông cña V, xung ¸p cµng ngµy cµng t¨ng, hÖ thèng dÇu Ðp xÏ lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh . @ NÕu V > vµ l 1, xung ¸p gi¶m xuèng d­íi t¸c dông cña V. Trong tr­êng hîp hÖ sè gi¶m chÊn x =1, th× møc ®é gi¶m xung ¸p lµ : c = T2v w2 +1 vµ tr­êng hîp x <<1 th× : c » T2v w2 - 1. Tõ nh÷ng ®iÒu kiÖn trªn, ta thÊy r»ng thÓ tÝch dÇu cña ac quy ph¶i lín ®Õn møc ®é nhÊt ®Þnh míi cã t¸c dông gi¶m chÊn vµ tr¸nh ®­îc céng h­ëng cña dao ®éng cét dÇu. §ång thêi ®Ó tr¸nh céng h­ëng cña sãng dÇu truyÒn trong èng dÉn, kho¶ng c¸ch I còng ph¶i ng¾n ®Õn mét møc nhÊt ®Þnh. Th«ng th­êng ng­êi ta ®Æt ac quy t¹i cöa ra cña b¬m dÇu, võa gän nhÑ, võa c¶i thiÖn tÝnh n¨ng ®éng häc.