Chương III Máy thuỷ lực thể tích Nguyên lý làm việc của máy thuỷ lực thể tích: Máy thuỷ lực thể tích bao gồm các loại bơm và động cơ thuỷ lực thể tích. -Bơm thuỷ lực thể tích đẩy chất lỏng bằng áp suất thuỷ tĩnh. -Động cơ thuỷ lực thể tích biến áp năng của chất lỏng thành cơ năng của nó -Về nguyên tắc, bất kỳ máy thuỷ lực nào cũng có thể làm việc thuận nghịch tức là làm được hai nhiệm vụ bơm và động cơ.
• Nguyên lý hoạt động: Trên hình 3-1 là sơ đồ làm việc của bơm thể tích kiểu piston có chuyển động tịnh tiến. Khi piston 1 sang trái, thể tích buồng làm việc tăng lên , áp suất ở đây giảm nên chất lỏng hút từ ống 6 qua van một chiều 4 vào xi lanh 2. Khi piston 1 sang phải dưới áp lực P của piston, chất lỏng trong xi lanh bị nén với áp suất P qua van một chiều 5 vào ống đẩy. Phần thể tích buồng làm việc thay đổi để hút và đẩy chất lỏng gọi là thể tích làm việc nếu buồng làm việc hoàn toàn kín (không có rò rỉ) và bơm có đủ công suất thì áp suất làm việc của bơm chỉ phụ thuộc vào áp suất chất lỏng trong ống đẩy ( áp suất phụ tải). Trên hình 3-1 là sơ đồ làm việc của động cơ thuỷ lực thể tích có chuyển động quay, chất lỏng có áp suất cao vào động cơ tạo nên áp lực đẩy các cánh gạt 2 của rotor 1 làm cho trục động cơ quay. Máy thuỷ lực thể tích gồm nhiều loại bơm và động cơ thuỷ lực, nhưng phần lớn là bơm. • Phân loại máy thuỷ lực. Theo công dụng trên tầu thuỷ có thể chia máy thuỷ lực thể tích ra làm hai loại: -Bơm nước và các loại chất lỏng khác. -Bơm và động cơ dùng trong hệ thống truyền động. Theo kết cấu và dạng chuyển động có thể chia máy thuỷ lực thể tích ra làm ba loại chủ yếu: -Loại piston (có chuyển động tịnh tiến). -Loại piston rotor ( vừa có chuyển động tịnh tiến vừa có chuyển động quay). -Loại rotor (có chuyển động quay) Các thông số cơ bản của máy thuỷ lực. Một số đặc điểm của các thông số của máy thuỷ lực Theo nguyên lý, áp suất của chất lỏng trong máy thuỷ lực thể tích chỉ phụ thuộc vào tải trọng ngoài. Nếu đảm bảo buồng làm việc hoàn toàn kín chỉ lưu lượng của máy thuỷ lực thể tích không phụ thuộc vào áp suất, còn áp suất có thể tăng lên bao nhiêu cũng được tuỳ thuộc vào áp suất phụ tải và công suất của bơm. Khi đó lưu lượng của máy thuỷ lực thể tích chỉ phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của piston. Nếu vận tốc của piston không đổi thì lưu lượng cũng không đổi. Nhưng thực tế buồng làm việc của máy thuỷ lực thể tích không thể bảo đảm tuyệt đối kín với mọi trị số áp suất. Khi tăng tải trọng làm việc đến một mức nào đó sẽ xuất hiện chảy rò chất lỏng, nếu tiếp tục tăng tải trọng thì sự chảy rò càng tăng và đến một trị số giới hạn nào đó thì lưu lượng của máy hoàn toàn mất mát do rò rỉ . Ngoài ra áp suất làm việc bị hạn chế bởi sức bền của máy. Do đó để đảm bảo sự làm việc bình thường của máy thuỷ lực thể tích, phải hạn chế áp suất làm việc tối đa bằng cách dùng van an toàn. Khi tải trọng tăng lên đến mức độ nguy hiểm thì van an toàn sẽ thải bớt chất lỏng để giảm áp suất làm việc của máy. a. Lưu lượng. Lưu lượng lý thuyết Ql (lưu lượng chưa kể đến sự chảy rò ) của máy thuỷ lực thể tích bằng tổng thể tích làm việc của máy trong một đơn vị thời gian. Ql = ql. n Trong đó : ql - Lưu lượng riêng của máy ( trong một chu kỳ làm việc) nó cũng chính là thể tích làm việc của máy trong một chu kỳ. n - Số chu kỳ làm việc của máy trong một đơn vị thời gian ( thường bằng số vòng quay của trục máy) Lưu lượng lý thuyết Ql lớn hơn lưu lượng thực tế Q của máy vì thực tế còn có sự chảy rò. Ql là lưu lượng trong cả quá trình lý thuyết. Khác với máy thuỷ lực cánh dẫn , lưu lượng của máy thuỷ lực thể tích thay đổi theo thời gian, kể cả khi máy làm việc ổn định. b. áp suất: Ta biết cột áp của máy thuỷ lực thể tích được tạo nên bởi sự thay đổi áp suất tĩnh của chất lỏng khi chuyển động qua máy, do đó trong lĩnh vực máy thuỷ lực thể tích thường dùng áp suất để biểu thị khả năng tải của máy. Cột áp H và áp suất p liên hệ với nhau bằng công thức cơ bản của thuỷ tĩnh.
