Bơm quạt máy nén - P11
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (111.63 KB, 8 trang )
3. Biến tốc thuỷ lực :
I . Phân loại biến tốc thuỷ lực và các thông số cơ bản :
1 . Phân loại :
a ) Phân loại theo thứ tự các bánh trong buồng làm việc :
- B T P ( thuận )
- B P P ( nghịch ): trục bị động và chủ động ngợc chiều quay .
b ) Phân loại theo loại bánh turbine :
- Ly tâm .
- Hớng tâm .
- Hớng trục .
- Tâm trục .
c ) Phân loại theo số cấp của bánh turbine :
- 1 cấp .
- 2 cấp : 1 bánh Bơm ; 1 bánh T ; 1 , 2 bánh P .
- 3 cấp : 1 bánh Bơm ; 3 bánh T ; 2 , 3 bánh P .
Không chế tạo số cấp lớn hơn vì kết cấu phức tạp mà chỉ tiêu kinh tế không tăng nhiều
d ) Phân loại theo số buồng làm việc :
Loại này dùng để đảo chiều hoặc thay đổi vận tốc trong bộ truyền bằng cách đổ đầy
hoặc tháo chất lỏng ra lần lợt các buồng .
e ) Phân loại theo tính chất làm việc của bánh phản ứng :
- Bánh phản ứng cố định ở mọi chế độ .
- Bánh phản ứng có thể quay (Biến tốc thuỷ lực hỗn hợp) có thể làm nhiệm
vụ biến tốc hoặc khớp nối .
Khi tỉ số truyền đạt đến tỉ số qui định
giảm đến mức cho phép thì bánh phản
ứng sẽ tự quay tự do trong dòng chất lỏng và biến tốc thuỷ lực
khớp nối thuỷ lực .
g ) Biến tốc thuỷ lực không đảo chiều và đảo chiều : ( trục bị dẫn )
Dùng loại đảo chiều trong động cơ tàu thuỷ để tàu tiến hay lùi .
Nhợc điểm cơ bản :
Thay đổi momen quay ít ( 2
3 lần ) . Nếu tăng hơn thì
giảm . Đối với máy vận
chuyển thờng kết hợp loại thuỷ cơ ( có biến tốc cơ khí loại vi sai hành tinh ) .
Thuỷ lực : êm , vô cấp .
Cơ khí : bảo đảm tỉ số vận tốc tăng ,
chung cao .
2 . Nguyên lý làm việc và các thông số cơ bản :
Biến tốc thuỷ lực khác khớp nối vì có thêm bánh phản ứng. Khi động cơ quay thì bánh
bơm quay theo, dòng chất lỏng qua bánh bơm sẽ đợc cung cấp năng lợng . Vì vậy khi ra khỏi
bánh bơm, năng lợng của nó là lớn nhất . Khi chuyển qua TB dòng chất lỏng truyền năng lợng
cho bánh công tác . Năng lợng dòng chảy biến thành cơ năng và do đó năng lợng dòng chảy
giảm dần .
Khi qua bánh phản ứng , chất lỏng chất lỏng và bánh công tác không có sự trao đổi
năng lợng vì bánh phản ứng cố định ; nhng có sự thay đổi momen động lợng do vận tốc trớc
và sau bánh phản ứng thay đổi . Sau đó chất lỏng lại đợc B cung cấp năng lợng và lặp lại chu
18
trình cũ. Vòng chất lỏng làm việc là tuần hoàn kín. Sơ đồ truyền momen đợc thể hiện trên
hình vẽ .
Nh vậy bánh phản ứng làm nhiệm vụ :
- Dẫn dòng chất lỏng từ bơm đến TB để tránh tổn thất .
- Tạo ra momen tác dụng lên dòng chảy .
Momen trên bánh bơm là : ( sự thay đổi momen động lợng của của dòng chảy
qua bơm ) .
+
QM
B
=
(
B1uB1B2uB2
rCrC
)
Sự thay đổi momen động lợng của dòng chất lỏng trong bơm phản ứng sinh ra
-M
p
tác dụng lên bánh công tác . Momen này ngợc chiều với M
p
tác dụng lên chất lỏng.
+ M
p
Q=
(
p1up1p2up2
rCrC
)
Do momen động lợng của dòng chất lỏng trong TB giảm , vì vậy tạo
CL
T
M
do chất lỏng
tác dụng lên bánh công tác : Momen này cũng ngợc chiều với +M
T
của bánh công tác tác
dụng lên dòng chất lỏng :
+
T1uT1T2uT2T
rCrC(QM =
)
Ta có :
0MMM
PBT
=++
TPB
MMM =+
Vậy trong biến tốc có cả sự thay đổi về vận tốc lẫn momen trên trục bị động so với
trục chủ động .
BT
M,M
không thay đổi dấu , chỉ thay đổi về giá trị . Còn M
p
thay đổi cả giá trị và
dấu .
Biến tốc thuỷ lực có những thông số cơ bản sau :
- Tỉ số truyền :
1
2
n
n
i =
Trong đó n
2
, n
1
là số vòng quay của trục B và T .
- Hệ số biến đổi momen :
B
T
1
2
M
M
M
M
K ==
Công thức này không tính đến M
ms
ở ổ và ma sát đĩa .
- Hiệu suất :
Ki
N
N
1
2
==
3 . Cân bằng năng l ợng trong biến tốc thuỷ lực :
Xét biến tốc B T P .
19
Kết luận : Cột áp lý thuyết của B dùng để tạo nên cột áp hữu ích ( hay lý thuyết )
của T và dùng để khắc phục sức cản trong các bánh công tác .
II . Đặc tính của biến tốc thuỷ lực :
1 . Đặc tính lý thuyết :
Biểu diễn quan hệ giữa M
B
, M
T
với số vòng quay trên trục bị động n
2
(hay tỉ số
truyền i) khi Q và n
1
không đổi .
Với M
B
ta có :
QM
B
=
(
B1uB1B2uB2
rCrC
)
Xét biến tốc B T P :
20
Vì
p2up2B1uB1
rCrC =
Nên
QM
B
=
(
p2up2B2uB2
rCrC
)
Có C
= ctgCU
mu
Nên
( )
( )
[ ]
p2p2m2p2B2B2m2B2B
rctgcurctgcuQM
pB
=
Vì bánh phản ứng cố định nên u
p2
= 0 .
Nếu lấy
C
mmp2mB2
CC ==
Ta có
[
]
)rctgrctg(CrQM
B2B2p2p2m
2
B2BB
+=
Thay C
F
Q
m
=
ta có :
+=
B2
B2B2
p2
p2p2
2
B2BB
F
rctg
F
rctg
QrQM
Trong phơng trình M
B
không chứa tỉ số truyền i , vì vậy :
Kết luận : khi Q =const,
=
B
const thì
B
M
không phụ thuộc i . Vì vậy đờng
B
M
là đờng song song với trục i , do đó điều kiện để
B
M
không thay đổi là lu lợng dòng
chảy trong biến tốc không đổi và
=
B
const
Với
T
M
: biến đổi tơng tự để tìm
T
M
Ta có
( )
( )
T2uT2B2B2
T2uT2T1uT1T
rCrCQ
rCrCQM
=
=
)
Thay C
= ctgCU
mu
T2BT2TT2
irru ==
B2BB2
ru =
( ) ( )
[ ]
T2T2m2T2B2B2m2B2T
rctgcurctgcuQM
TB
=
Vậy
21
]
2
T2B
B2
B2B2
T2
T2T2
2
B2BT
ri
F
rctg
F
rctg
QrQM
+=
Nhận xét : M
T
tỉ lệ với lu lợng Qvà tỉ lệ bậc 1 với i .
Nếu Q thay đổi thì quan hệ này rất phức tạp vì Q cũng phụ thuộc i .
Nếu Q không thay đổi ( tức Q = const ) thì M
T
là đờng bậc 1 theo i .
ờ M
T
lớn nhất ở tỉ số truyền i = 0 : ( điểm A )
Khi M
T
= 0 : tỉ số truyền ở chế độ không tải i
kt
, i
kt
đợc xác định bằng phơng trình
sau :
=
kt
i
2
T2B
B2
B2B2
T2
T2T2
2
B2B
r
F
rctg
F
rctg
Qr
+
Nhận xét : i có thể lớn hoặc nhỏ hơn 1 , thông thờng , i nằm trong khoảng từ 0,6
đến 1,7 .
Đờng hiệu suất :
i
M
M
M
M
N
N
B
T
BB
TT
B
T
=
==
Thay giá trị M
T
, M
B
vào rồi biến đổi ta có :
dci)bai(
M
Q
i
2
B
+=+
=
)i(f=
là đờng parabol .
Hiệu suất lớn nhất khi i = i
*
.
Khảo sát các điểm đặc trng :
- Điểm 1 : chế độ không tải: M
T
= 0; N
B
0 ; i
kt
có thể >1 hoặc <1;
0=
; N
0
2
=
N
B1
N=
biến thành nhiệt .
- Điểm 2 : chế độ cân bằng momen ( chế độ khớp nối )
Với M
TB
M=
( chế độ khớp nối )
M
p
= 0
Mặt khác
( )
0rCrCrCrCQM
T2uT2p2up2p1up1p2up2P
===
Vậy : Điều kiện cân bằng của biến tốc là :
p2up2T2uT2
rCrC =
22
+=
B2
B2B2
T2
T2T2
2
B2B0T
F
rctg
F
rctg
QrQM
