Giáo trình Máy ép thủy lực

Nội dung text: Giáo trình Máy ép thủy lực

1. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - + Các xi lanh công tác đ−ợc nối với thùng chất lỏng áp suất cao, còn xi lanh đẩy về đ−ợc nối với thùng chứa, + Các xi lanh công tác và xi lanh khứ hồi đ−ợc nối với nhau và với nguồn chất lỏng áp suất cao, + Các xi lanh công tác đ−ợc nối với nguồn chất lỏng áp suất cao, còn các xi lanh đẩy về đ−ợc nối với bình tích áp. • Các biện pháp thao tác hành trình đẩy về: + Các xi lanh công tác đ−ợc nối với thùng chứa, còn các xi lanh đẩy về đ−ợc nối với nguồn chất lỏng áp suất cao, + Khi xi lanh công tác đ−ợc nối với thùng chứa, các phần chuyển động đi xuống đ−ợc thực hiện d−ới tác động của chính trọng l−ợng của nó. Trong tr−ờng hợp này nên bố trí các xi lanh trở về trên máy ép và hành trình đi xuống thực hiện d−ới tác động của chất lỏng áp suất cao. 16
2. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ch−ơng 2 máy ép thủy lực dẫn động kiểu bơm không có bình tích áp 2.1. Chức năng và hoạt động của các cụm chi tiết Hình 2-1 biểu diễn sơ đồ máy ép dẫn động bằng nhũ t−ơng n−ớc kiểu bơm không có bình tích áp. Nguyên lý hoạt động nh− sau: Dầm 1 gắn với pittông dùng để tạo lực ép khi gia công kim loại. Van 2 mở để cấp chất lỏng công tác áp suất thấp, l−u l−ợng lớn, cho máy ép khi hành trình không tải, bảo đảm tốc độ chuyển dịch của dầm ngang nhanh. Khi hành trình công tác, van 2 ngăn cách bình chứa với đ−ờng chất lỏng áp suất cao. Động cơ thủy lực chấp hành 3 tự động nâng van cấp 2 và đảm bảo cho chất lỏng từ xilanh công tác trở về thùng chứa, khi dầm ngang ở hành trình đẩy về. Thùng chứa 4 cung cấp chất lỏng cho máy ép, khi ở hành trình không tải, áp suất không khí trong bình th−ờng bằng 0,4 ữ 0,8 MPa (4 - 8 kG/cm2). Bộ van tự động 5, bộ triệt tải, sẽ chuyển Hình 2-1. Sơ đồ máy ép dẫn động bằng bơm n−ớc không có bình tích áp bơm sang làm việc ở chế độ không tải sau khi đạt áp suất đã định. Van tuần hoàn 6, van 1 chiều 7, bơm pittông 8 dùng để cấp chất lỏng công tác áp suất cao trong hành trình công tác. Bộ phân phối 9 có chức năng điều khiển máy ép. Van một chiều 10 của các xilanh đẩy về dùng để cấp và xả chất lỏng công tác ra khỏi xilanh. Van 11 là van cấp, còn van 12 là van xả của xilanh công tác. 17
3. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - ở phía d−ới bên trái hình 2-1, trình bầy biểu đồ pha đóng mở các van của bộ phân phối. Trên trục đứng biểu thị hành trình của van trên đế van, trên trục ngang biểu thị góc quay của cần điều khiển của bộ phân phối. Dòng chất lỏng công tác t−ơng ứng với các vị trí các van trong bộ điều khiển: - ở vị trí III ("Dừng") các van 11 và 12 đ−ợc mở, còn van 10 đóng. Chất lỏng từ bơm qua bộ van tự động triệt tải 5 đến bộ phân phối, qua van 11 và van 12 đến đ−ờng dẫn (đ−ờng hút) để về bơm. Nh− vậy, dầm của máy ép, không chịu áp lực của chất lỏng nên giữ nguyên vị trí do van 10 đóng. - ở vị trí II (hành trình không tải) các van 10 và 12 mở. Chất lỏng từ thùng chứa qua van cấp 2 tự động nâng lên, chảy tới xilanh công tác, dầm ngang đi xuống. D−ới tác dụng của trọng l−ợng các phần chuyển động và áp suất chất lỏng từ thùng chứa lên pittông công tác, chất lỏng từ xilanh đẩy về đ−ợc nén và chảy qua van 10 về thùng chứa và xilanh công tác. - ở vị trí I (hành trình công tác) các van 10 và 11 mở. Chất lỏng từ bơm qua van 11 và phần trên của vỏ van 2 để tới xilanh công tác. Từ xilanh đẩy về, chất lỏng đ−ợc nén qua các van 10 và 11 đang mở để tới xilanh công tác của máy ép. Van điền đầy đ−ợc đóng bằng áp suất chất lỏng cấp từ bơm tới và lực của bổ trợ dầu 3 không đủ để mở van. Khi áp suất trên đ−ờng công tác đạt trị số đã đặt tr−ớc ở bộ tự động triệt tải thì van tuần hoàn sẽ nâng lên và bơm sẽ bắt đầu làm việc không tải. Máy ép thực hiện việc ép phôi rèn. - ở vị trí IV (hành trình đẩy về) van 12 mở, chất lỏng d−ới áp suất từ bơm sẽ mở van 10 và điền đầy xilanh đẩy về, còn từ xilanh công tác chất lỏng đ−ợc đẩy qua van 12 có tiết diện nhỏ để tới thùng chứa. áp suất trong xilanh công tác giảm xuống, bộ trở dẫn 3 nâng van cấp lên và chất lỏng từ xilanh công tác qua van cấp sẽ đ−ợc nén tự do để trở về thùng chứa, dầm ngang động đ−ợc nâng lên. Khi thiết kế bộ phân phối của máy ép có dẫn động kiểu bơm không có bình tích áp, cần chú ý ở bất kỳ vị trí nào của cần điều khiển thì tất cả các van không đ−ợc đóng đồng thời. Nếu đóng đồng thời, có thể dẫn tới va đập thủy lực ở trên đ−ờng ống và làm cho bộ tự động chịu tải làm việc đột ngột và gây hỏng hóc. 2.2. Các loại bơm Trong hệ thống truyền động của máy ép thủy lực, bơm tác dụng tĩnh đ−ợc sử dụng rộng rãi nhất. Các bơm này, theo loại chất lỏng sử dụng, đ−ợc chia ra loại bơm nhũ t−ơng và bơm n−ớc. 18
4. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trong các loại bơm n−ớc (bơm nhũ t−ơng n−ớc) để dẫn động máy ép thủy lực, ng−ời ta th−ờng sử dụng bơm kiểu pittông có trục khuỷu, bố trí nằm ngang, có công suất tới 1500kW. áp suất chất lỏng công tác th−ờng dùng là 20 hoặc 32MPa (200 hoặc 320 kG/cm2). Các bơm có tác động đơn và tác dộng kép. Sơ đồ của bơm 1 pittông tác dụng đơn đ−ợc trình bầy trên hình 2-2. Ký hiệu f là diện Hình 2-2. Sơ đồ bơm một pittông tác dụng đơn tích của pittông, v là vận giản tốc, q là l−ợng cấp của một 1. trục khuỷu; 2. tay biên; 3. con tr−ợt; pittông, r là bán kính 4. pittông; 5. đệm kín; 6. van đẩy; 7. thùng chứa; 8. đ−ờng ống áp suất cao; 9. van hút; 10. vỏ bơm khuỷu, α là góc quay của trục khuỷu và ω là vận tốc góc quay của trục khuỷu. Để đơn giản hóa cho các tính toán, ta coi chiều dài thanh truyền bằng vô cùng. Khi đó: q = f .v và v = rω sinα , vậy ta có q = frω sinα Hình 2-3. Biểu đồ l−u l−ợng của bơm a. Một pittông; b. Hai pittông; c. Ba pittông 19
5. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Có nghĩa là, l−u l−ợng chất lỏng công tác là một hàm Sin của góc quay của trục khuỷu. Nh− vậy, trong tr−ờng hợp bơm 1 xilanh, l−u l−ợng chất lỏng không đồng đều theo thời gian. Điều đó ảnh h−ởng đến quá trình nén ép kim loại biến dạng. Trên hình 2-3 trình bày biểu đồ l−u l−ợng của bơm phụ thuộc vào số pittông, l−u l−ợng cực đại đ−ợc coi bằng một đơn vị. Bơm ba pittông tác dụng đơn, trên trục có ba khuỷu đ−ợc bố trí lệch nhau 1200, cho l−u l−ợng và áp suất chất lỏng t−ơng đối đều theo thời gian. Bơm 5 pittông không đ−ợc sử dụng, vì khi đó kết cấu bơm phức tạp, chiều rộng bơm tăng, sự đồng đều của l−u l−ợng ít đ−ợc cải thiện. Các van tự động dùng để phân phối chất lỏng trong hệ thống thuỷ lực. Khi trục khuỷu đạt một giá trị vòng quay nhất định, đ−ợc gọi là số vòng quay tới hạn, van làm việc kèm theo tiếng gõ khi van đóng mở, l−u l−ợng chất lỏng trở nên không đều do sự đóng và mở của van không t−ơng ứng với hành trình pittông. Tốc độ trung bình vc của pittông, theo các số liệu vận hành của bơm, th−ờng lấy bằng 0,5 ữ 1,5 m/s, nh−ng không quá 3m/s, vì, nếu không sẽ xảy ra sự mài mòn nhanh các đệm kín của pittông và xuất hiện tiếng gõ của van. S.n v = (2.1) C 30 trong đó: S - hành trình của pittông (m); n - số vòng quay của trục khuỷu trong một phút, giới hạn do tiếng gõ của van, th−ờng lấy n = 125 ữ 180 v/ph. L−u l−ợng thực tế, hoặc có ích của bơm, m3/s 1 Q = fsznη (2.2) e 6 0 trong đó: f - diện tích đỉnh pittông, m2, z - số pittông, n – số vòng quay của trục khuỷu, v/ph; η0 - hệ số tổn hao thể tích của bơm. Công suất trên trục khuỷu của bơm đ−ợc xác định theo công thức: 1000 pQ N = e (2.3) η0η M trong đó: ηM - hệ số tổn hao cơ khí của bơm, khoảng 0,80 ữ 0,85, 20
6. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - p - áp suất của chất lỏng do bơm tạo ra, MPa. Tốc độ trung bình của chất lỏng trên đ−ờng ống hút không đ−ợc quá 0,3m/s. Mức n−ớc cao nhất của n−ớc trong thùng chứa phải cao hơn trục của pittông khoảng 4 - 5m. Tốc độ trung bình của n−ớc tại các van hút th−ờng không quá 3m/s và ở các van đẩy không quá 6m/s. Các chi tiết chính của bơm (hình 2-4) là thân vỏ có ổ đỡ trục khuỷu và bệ dẫn h−ớng, trục khuỷu, thanh truyền, con tr−ợt, pittông, thân van và các van. Thân vỏ bơm 1 đ−ợc đúc bằng gang, có khối l−ợng lớn để giảm rung cho bơm do tác động của các khối l−ợng chuyển động tịnh tiến. Thân vỏ đ−ợc tính toán khả năng chịu kéo và chịu uốn d−ới tác dụng của hợp lực của tất cả các pittông. Đối với bơm ba pittông, hợp lực của các pittông th−ờng lấy là bằng 2.f.p (f- diện tích đỉnh pittông, p - áp suất định mức của bơm). ứng suất tổng hợp cho phép do uốn và kéo khi tính toán th−ờng lấy bằng [σ] = 7 ữ 8 MPa. Hình 2-4. Bơm kiểu ngang ba pittông Trục khuỷu 2 đ−ợc chế tạo bằng thép 45 và qua công nghệ rèn. ổ đỡ của trục khuỷu th−ờng làm theo kiểu ổ tr−ợt hoặc ổ lăn. Trục khuỷu th−ờng bố trí hai hoặc bốn ổ đỡ. Độ bền của trục khuỷu và áp suất ở ổ đỡ đ−ợc tính toán theo hai ph−ơng pháp trình bầy trong phần máy ép trục khuỷu. Thanh truyền 3 và con tr−ợt 4 đ−ợc chế tạo bằng công nghệ rèn hoặc đúc. Chiều dài thanh truyền th−ờng lấy L ≥ 5r (r bán kính khuỷu). Bệ đỡ h−ớng con tr−ợt có dạng hình trụ hoặc phẳng. ở các bệ đỡ dẫn h−ớng hình trụ, nếu bị mòn có thể thay các ống lót bằng gang. Đối với các bệ dẫn h−ớng kiểu phẳng thì vị trí của con tr−ợt đ−ợc điều chỉnh bằng các đệm. áp lực đơn vị cho phép trên bệ dẫn 21
7. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - h−ớng th−ờng lấy là 0,2 ữ 0,3 MPa. Đối với chốt của con tr−ợt, áp lực đơn vị cho phép 9MPa, còn đối với má khuỷu cho phép áp lực đơn vị 6 ữ7 MPa. Pittông 5 của bơm đ−ợc chế tạo bằng thép có độ bền cao và tính chống gỉ tốt 20X13 và 3X13. Bề mặt pittông đ−ợc tôi và gia công mài bóng. Liên kết của pitông với con tr−ợt th−ờng là theo kiểu tự do. Để bịt kín pittông ng−ời ta dùng vòng đệm trên nền vải cao su. Để đảm bảo thấm −ớt bằng n−ớc hoặc nhũ t−ơng cho đệm, chiều cao của đệm phải nhỏ hơn hành trình của pittông. Thân van 6 đ−ợc rèn từ thép 25 hoặc 35. Các van hút và van đẩy đ−ợc bố trí cạnh nhau hoặc xếp thành dãy theo chiều đứng. Các van, đế van, lò xo và chi tiết liên kết đ−ợc chế tạo từ thép không gỉ hoặc brônz (đồng thanh) chất l−ợng cao. Van 7 th−ờng đ−ợc chế tạo có đế 8 dạng côn h−ớng theo phần hình trụ của tiết diện l−u thông. Hình 2-5. Bơm pittông kiểu h−ớng kính Khi xác định tiết diện l−u thông của các van, th−ờng xuất phát từ trị số độ nâng của van (4 - 5mm). Các bơm n−ớc có thể sử dụng để bơm dầu, nh−ng không hợp lý vì tính chất của dầu cho phép thực hiện kết cấu của bơm dầu đơn giản hơn và gọn hơn. Các bơm pittông làm việc với dầu khoáng, đ−ợc phân làm 2 loại: bơm pittông kiểu h−ớng kính và kiểu chiều trục. Sơ đồ bơm có các pittông bố trí kiểu h−ớng kính đ−ợc trình bầy ở hình 2- 5.a, kết cấu của bơm đ−ợc trình bày ở hình 2-5.b. Rôto 1 của bơm quay quanh trục phân phối cố định 3. Các pittông 2 đ−ợc bố trí kiểu h−ớng kính và chuyển 22
8. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - động tịnh tiến. Các pittông đ−ợc tỳ trên con lăn 5 và lăn theo vòng nằm trong bloc di động 6. Trục phân phối có các van 4 để hút và đẩy dầu. ở vị trí đ−ợc trình bầy trên hình 2.5.a, hút dầu đ−ợc thực hiện qua nửa phía trên của trục phân phối, còn việc đẩy dầu - qua nửa phía d−ới. Khi dịch chuyển bloc di động, có thể thay đổi l−u l−ợng và h−ớng của dầu. Các khe hở giữa pittông và các lỗ t−ơng ứng không đ−ợc quá 40àm (đối với pittông đ−ờng kính tới 40mm). áp suất của các bơm pittông kiểu h−ớng kính đ−ợc chế tạo đạt tới 20MPa. Sự rò rỉ giữa trục phân phối và rôto, sự uốn trục do tải trọng tác động làm hạn chế việc tăng áp suất. Đồng thời cơ cấu phân phối còn hạn chế số vòng quay của rôto bơm pittông kiểu h−ớng kính, không đ−ợc v−ợt quá 1000v/ph. Thông th−ờng để tăng l−u l−ợng, ng−ời ta sử dụng bơm nhiều xilanh. Thể tích dầu do pittông đẩy ra sau 1 vòng quay của rôto là (m3/ph): πd2 q = hz 4 trong đó: d - đ−ờng kính pittông, (m), h - hành trình pittông, (m), z - số pittông, th−ờng là số lẻ. Từ hình 2-5.a ta thấy, hành trình của pittông bằng 2e, vậy l−u l−ợng lý thuyết của bơm trong 1 phút là (m3/s): π Q = q.n = d 2 ezn (2.4) 120 trong đó: e - độ lệch tâm của trục khuỷu (m). L−u l−ợng thực tế hay có ích là: Qe = η0Q trong đó : η0 - hệ số tổn hao thể tích của bơm, lấy bằng 0,8 ữ 0,95. Công suất trên trục rôto của bơm (kW): 1000pQ N = e M (2.5) η0η trong đó: p - áp suất, (MPa), ηM - hệ số tổn hao cơ khí của bơm, th−ờng lấy bằng 0,94 ữ 0,96. Các bơm th−ờng đ−ợc chế tạo theo tiêu chuẩn l−u l−ợng nhỏ hơn 1000 lít/ph. Kết cấu của bơm pittông kiểu h−ớng kính có pittông dịch chuyển tự do đ−ợc trình bầy ở hình 2-5.b. 23
9. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Có thể thay đổi l−u l−ợng của bơm pittông kiểu h−ớng kính bằng cách thay đổi vị trí của bloc bơm so với roto nhờ cơ cấu trục vít. Các bơm có điều chỉnh tự động l−u l−ợng theo đ−ờng cong áp suất công tác cũng đ−ợc sử dụng rộng rãi (hình 2-6). D−ới tác dụng của lò xo 2, bloc di động của bơm 1 sẽ dịch chuyển trong rãnh dẫn h−ớng 4 tới vít chặn 5, vít dùng điều chỉnh l−u l−ợng cực đại của bơm. Khi áp suất trong đ−ờng ra 7 tăng, một phần chất lỏng đi về tác động lên pittông 6, làm dịch chuyển bloc bơm sang phải. L−u l−ợng của bơm sẽ giữ không đổi, khi áp suất nhỏ hơn pH, t−ơng ứng với lực giữ của lò xo do vít 3 điều chỉnh. Khi áp suất nhỏ hơn PH, công suất của bơm sẽ tăng tỷ lệ thuận với áp suất trong đ−ờng công tác. Khi áp suất lớn hơn pH, l−u l−ợng của bơm bắt đầu giảm theo qui luật tuyến tính, do độ cứng của lò xo quyết định. Việc sử dụng nhiều lò xo lắp nối tiếp sẽ cho phép nhận đ−ợc các quy luật phụ thuộc khác nhau giữa l−u l−ợng và áp suất chất lỏng. Cơ cấu đ−ợc trình bầy trên hình 2-6 đảm bảo giữ áp suất đã định tr−ớc ở chế độ l−u l−ợng nhỏ nhất và hệ thống làm việc không có va đập khi có thay đổi tải đột ngột ở cuối hành trình công tác. Hình 2-6. Bơm có điều chỉnh tự động l−u l−ợng theo áp suất Để giữ cho công suất của bơm luôn ổn định, cần phải thay đổi l−u l−ợng phù hợp với áp suất p theo quy luật: N 1 Q = . (2.6) K p trong đó: N - công suất của bơm, K - hằng số phụ thuộc vào thứ nguyên của p và Q. Quan hệ giữa l−u l−ợng và áp suất của bơm có thể xác định nhờ điều khiển lực lò xo kết hợp với cơ cấu cam. Các thông số của bơm đảm bảo theo điều kiện của biểu thức (2.6) đ−ợc gọi là bơm công suất ổn định. 24
10. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Bơm công suất ổn định sẽ giữ nguyên trị số công suất tiêu thụ, bắt đầu từ áp suất đã định, cho tới áp suất giới hạn lớn nhất. Bơm pittông kiểu chiều trục gồm có đĩa phân phối di động 1 (hình 2-7.a), bloc xilanh quay 2, các pittông 3, cán pittông 4, đĩa nghiêng 6 liên kết với các cán 4 theo kiểu bản lề. ở đĩa phân phối 1 có các cửa hình vòng cung 7, dầu đ−ợc pittông hút và đẩy đi qua các cửa này. Bloc xilanh 2 và đĩa nghiêng 6 quay đ−ợc là nhờ trục 5. L−ợng dầu đ−ợc một pittông cấp sau 1 vòng quay của đĩa nghiêng là: π d 2 V = h 4 trong đó: d - đ−ờng kính đỉnh pittông, h - hành trình pittông. Nếu số l−ợng pittông là z, sau một vòng quay của bloc xilianh, thể tích dầu đ−ợc cấp là: π d 2 V = hz 4 L−u l−ợng lý thuyết trung bình π d 2 Q = hzn (2.7) 4 trong đó: n- số vòng quay trong một phút, h = Dsinγ. Khi đó πd 2 Q = znD sin γ (2.8) 4 Các bơm kiểu chiều trục có 2 loại: dạng l−u l−ợng cố định và và dạng l−u l−ợng thay đổi, hệ số hữu ích của chúng cao hơn so với bơm pittông kiểu h−ớng kính. Do rò rỉ ít hơn ở các cơ cấu phân phối, vì khi chất lỏng phân bố ở phía đầu mút thì khe hở giữa đĩa phân phối và bloc xilanh sẽ th−ờng xuyên đ−ợc tự động loại bỏ. Các bơm kiểu chiều trục đ−ợc chế tạo với áp suất công tác là 20 - 35MPa. Các bơm pittông kiểu van để bơm dầu, đ−ợc chế tạo pittông bố trí theo kiểu h−ớng kính và kiểu một hàng. Nhờ có độ kín khít cao của bộ phận phối kiểu van, các bơm kiểu này đ−ợc dùng trong tr−ờng hợp cần dầu áp suất cao trên 30MPa, 40MPa và cao hơn. Các bơm này đ−ợc chế tạo dạng có công suất không đổi, 25
11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - nh−ng cũng có kết cấu bơm với công suất có thể điều chỉnh. Tốc độ quay trục lệch tâm th−ờng là 1500v/ph. Bơm có các kết cấu cơ bản khác nhau về độ lệch tâm của trục khuỷu - thanh truyền, có con tr−ợt ở dạng pittông và bộ dẫn h−ớng ở dạng xilanh. Hình 2-7. Sơ đồ bơm Trên hình 2-7.b trình bầy một ngăn của bơm kiểu van lệch tâm có pittông bố trí một hàng. Bánh lệch tâm 3 tác dụng lên pittông 2 qua ổ đỡ kiểu lăn và đẩy pittông lên, khi đó chất lỏng đ−ợc nén qua van đẩy 5 và đi ra. D−ới tác dụng của lò xo 6 Pittông hạ xuống, đồng thời việc hút chất lỏng qua van 1 vào buồng chứa. Trục lệch tâm và các pittông đ−ợc bố trí trong thân van 4. L−u l−ợng có ích của bơm là: (m3/ph) πd 2 Q = η ezn (2.8) e 0 2 trong đó: d - đ−ờng kính pittông (m), e - độ lệch tâm (m), n - số vòng quay của trục lệch tâm (v/ph), η0 - hệ số tổn hao thể tích, với áp suất 30MPa η0 = 0,9. Khe hở giữa xilanh và pittông có đ−ờng kính 20 - 30 mm th−ờng dùng là 15 ữ 30àm. 26
12. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 2.3. Công suất của bơm và động cơ của máy ép thủy lực Công của máy ép đ−ợc xác định trong thời gian tc thực hiện hành trình công tác, khi biến dạng tạo hình kim loại. Giả thiết trong hệ thống dẫn động không có tổn hao năng l−ợng. Ta đ−a vào các kí hiệu sau: P - lực của máy ép tại điểm cho tr−ớc của hành trình pittông, p - áp suất chất lỏng trong xilanh máy ép, S - hành trình của pittông, Pdn - lực ép danh nghĩa của máy ép, Sc - hành trình công tác. Nếu bỏ qua các tổn hao trong hệ thống thủy lực, thì quan hệ giữa các công suất của bộ dẫn động bơm không có bình tích áp không có bánh đà trên trục dẫn động bơm, ở thời điểm bất kì của hành trình công tác tuân theo đẳng thức: Np = Nb = Ndc (2.9) trong đó: Np - công suất của máy ép ở hành trình công tác, Nb - công suất của bơm, Nđc - công suất của động cơ điện. Khi máy nén làm việc, có thời điểm Nb đạt giá trị cực đại. Từ biểu thức (2.9) suy ra, công suất của bơm cũng có giá trị cực đại. Nghĩa là bơm phải đ−ợc tính theo công suất cực đại của máy ép và đ−ợc xác định bằng lực lớn nhất và tốc độ cho tr−ớc của chuyển động con tr−ợt. Vì thời gian hành trình công tác là nhỏ nhất khi sử dụng toàn bộ công suất của bơm, nên để nhận đ−ợc tC nhỏ nhất, bơm phải làm việc với công suất định mức trong suốt toàn bộ hành trình công tác: KpQ = N b (2.10) trong đó: Q - l−u l−ợng của bơm, p - áp suất của bơm tạo ra, K - hệ số phụ thuộc vào thứ nguyên của Q, p và N. Gọi bơm là lý t−ởng, nếu đảm bảo đ−ợc điều kiện (2.10) trong suốt hành trình công tác và có hệ số có ích bằng 1. ở các điều kiện thực tế thì các bơm của máy ép thủy lực không làm việc với công suất không đổi, đặc biệt thời điểm bắt đầu hành trình công tác và đối với nhiều quá trình công nghệ không cần có áp suất cao mà chỉ cần năng suất cao. 27
13. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Hình 2-8a biểu diễn đồ thị lực ép với sơ đồ đơn giản nhất của máy ép một xilanh dẫn động không có bình tích áp từ bơm có l−u l−ợng không đổi. Phần diện tích đ−ợc gạch Oab tỷ lệ với công không đ−ợc bơm sử dụng và đặc tr−ng cho việc sử dụng công suất của bơm. Hình 2-8. Đồ thị lực ép Trị số của tung độ p’ đối với điểm a sẽ t−ơng ứng với áp suất bơm không sử dụng tại thời điểm đó và tỷ lệ với phần công suất không sử dụng của bơm. N' = p'Q , Q= const. Tr−ờng hợp bơm có kết cấu đơn giản nhất, bộ dẫn động của bơm không có bình tích áp th−ờng chỉ sử dụng một phần nhỏ công suất định mức của máy. Đồ thị lực dẫn động từ bơm lý t−ởng đ−ợc trình bầy ở hình 2-8.b. ở đây công suất của bơm đ−ợc sử dụng hết. Mức độ hoàn thiện của các dẫn động thực tế cần đ−ợc đánh giá bằng cách so sánh với dẫn động từ bơm lý t−ởng, làm việc với công suất không đổi. Trên hình 2-8.c trình bầy đồ thị lực ép khi bơm kiểu pittông có trục khuỷu làm việc với ba mức áp suất và l−u l−ợng cấp cho máy ép một xilanh: paQa = pbQb = pcQc = Nb (2.11) Các điểm a, b, c của đồ thị lực là các điểm công suất không đổi. pc > pb > pa và Qc < Qb < Qa Phần công bơm không dùng đ−ợc giảm đi, nên thời gian hành trình công tác, công suất của bơm và động cơ cũng có thể giảm, trong tr−ờng hợp dẫn động từ bơm l−u l−ợng không đổi. 28