Bài thuyết trình môn Bơm quạt máy nén - Chuyên đề: Bơm piston-rotor

Nhóm 9 
BỘ CÔNG THƯƠNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM Tp.HCM 
KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ 
 ---------o0o---------- 
    
MÔN HỌC: BƠM QUẠT MÁY NÉN 
 CHUYÊN ĐỀ: BƠM PISTON-ROTOR 
GVHD: LÝ THANH HÙNG 
SVTH : NHÓM 9 
TRƯƠNG BÁ TRỌNG 
LÊ THÁI DƯƠNG 
PHẠM THANH HIỀN 
Tp.HCM, Ngày 29 tháng 05 năm 2012 
2 
Khái niệm chung về bơm piston-rotor 
Bơm piston-rotor là loại bơm thể tích mới ra đời và bắt đầu sử dụng nhiều vào những năm 1925-1935. 
■ Đặc điểm: 
 Tạo được áp suất cao với lưu lượng không lớn lắm. 
 Có khả năng thay đổi lưu lượng 1 cách dễ dàng. 
 Áp suất không phụ thuộc vào lưu lượng và số vòng quay. 
 Hiệu suất tương đối cao. 
 Phạm vi điều chỉnh lớn. 
 Số vòng quay làm việc tương đối lớn. 
■ Phân loại: gồm 2 loại: 
Bơm piston-rotor hướng kính và bơm piston-rotor hướng trục 
I . BƠM PISTON-ROTO HƯỚNG KÍNH 
Gồm 2 phần : 
Phần cố định( stato ) : là lớp vỏ của máy hình trụ tròn và được đặt cố định . 
Phần roto là một khối trụ tròn, trên thân có các xilanh và piston được đặt phân bố điều với một góc cho trước. 
 Phần roto này được đặt lệch tâm với stato một khoảng là e 
1. Cấu tạo 
 Cấu tạo 
A : bọng hút 
B : bọng đẩy 
a : lỗ hút 
b : lỗ đẩy 
e : khoảng lệch tâm 
1 : roto 
2 : stato 
3 : piston – xilanh 
4 : trục phân phối 
2. Nguyên lý làm việc . 
Quá trình hút được thực hiện khi các piston chuyển động hướng ra khỏi tâm roto chất lỏng sẽ được hút vào bọng hút A nhờ vào lỗ hút a. Khi piston bị thành stato ép chuyển động hướng về tâm thì chất lỏng bị nén vào bọng đẩy B và được đẩy ra ngoài thông qua lỗ đẩy b , như vậy thực hiện xong quá trình đẩy của bơm. 
3. Các thông số của bơm. 
 a. Vận tốc chuyển động tương đối của piston trong xilanh 
Phương trình chuyển động của piston : 
 X = r + e – R 
 mà 
vậy 
Ta biến đổi góc về góc , từ hình vẽ ta có : 
Các thông số của bơm 
Ta thay vào biểu thức R , ta có 
Thay R vào phương trình X 
Các thông số của bơm 
Rút ngắn lại 
Vậy vận tốc tương đối của piston trong xilanh 
 Vận tốc chuyển động tương đối của piston trong xilanh 
Vì rất bé nên có thể bỏ qua , vậy vận tốc 
Như vậy vận tốc chuyển động của piston luôn thay đổi trong quá trình roto quay và có giá trị lớn nhất là : 
Vận tốc của đầu piston theo vành stato 
b. Lưu lượng của bơm . 
Lưu lượng của bơm piston - roto phụ thuộc vào kích thước xilanh , số xilanh và số vòng quay của roto. 
Trong đó : d đường kính ống đẩy 
 e khoảng lệch tâm giữa stato và roto 
 Z số lượng piston 
 n số vòng quay của roto 
- Lưu lượng trung bình n 
Lưu lượng tức thời 
C là góc giữa hai trục piston liền nhau 
i là số trục 
 Lưu lượng của bơm . 
Ta thấy lưu lượng tức thời của bơm thay đổi theo góc quay của roto 
Cách điều chỉnh lưu lượng của bơm : 
 Để điều chỉnh lưu lượng của bơm piston roto người ta dùng cách thay đổi độ lệch tâm e . 
 e = 0 thì Q = 0 
 e = emax thì Q = Qmax 
Vậy lưu lượng của máy ứng với độ lệch tâm e là : 
c. Mômen quay 
Từ hình vẽ ta đi thiết lập công thức tính momen quay 
 p : áp suất trong xilanh 
 P : áp lực tác dụng lên piston 
Phân tích lực N thành 2 thành phần: 
 - N 1 : có phương song song trục piston 
 - T : có phương vuông góc với trục piston còn gọi là lực vòng 
Khi đó : N 1 = P 
mà 
Mômen quay 
Thay vào phương trình T , ta có : 
Vậy lực vòng T thay đổi theo góc quay 
Mômen quay tạo nên bởi lực vòng T tác dụng lên một piston là : M = T.R 
Thay T và R vào phương trình mômen , ta có: 
Mômen quay của roto bằng tổng mômen của các piston có ở trong bọng đẩy khi bơm làm việc 
Mômen quay 
Ta nhận thấy : 
 - Mômen quay thay đổi theo góc quay a một cách có cu kỳ 
 - Mômen quay dao động càng ít khi Z càng lớn 
 - M tỷ lệ thuận với độ lệch tâm e 
16 
II.Bơm piston-rotor hướng trục 
 1 Cấu tạo: 
 Bôm piston-roto höôùng truïc coù theå chia laøm 2 loaïi: 
	 Bôm piston-roto höôùng truïc coù ñóa nghieâng. 
17 
Bơm piston-rotor hướng trục 
18 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 - Truyền động bằng cacđăng 
1 – rotor	3 – Cơ cấu cacđăng 
2 – Piston	4 – Rãnh hút và đẩy 
19 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 - Truyền động dùng mặt phẳng nghiêng 
1 – rotor	3 – Mặt phẳng nghiêng 
2 – Piston	 
20 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 - Truyền động dùng mặt phẳng nghiêng và lò xo 
1 – rotor	3 – Mặt phẳng nghiêng 
2 – Piston	4 – Lò xo 
21 
§	Bôm piston-roto höôùng truïc coù roto boá trí nghieâng. 
22 
23 
24 
25 
26 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 2. Nguyên lý làm việc: 
 Các lỗ xilanh phân bố đều trên rotor song song với nhau theo hướng trục rotor. Piston trong xilanh luôn được đẩy tỳ 1 đầu vào đĩa cố định đặt nghiêng bằng các lò xo đặt trong xilanh. Khi rotor quay các piston quay theo. Vì 1 đầu piston luôn tỳ vào đĩa nghiêng nên các piston cũng đồng thời chuyển động tịnh tiến tương đối với xilanh.Các lỗ xilanh ở mặt cuối rotor được lắp sát với 1 nắp cố định. Bên trong nắp này có 2 rãnh hình vòng cung được ngăn cách nhau bởi gờ, 2 rãnh này thông với 2 lỗ dẫn chất lỏng ra vào. Khi rotor quay ngược kim đồng hồ thì ta có bọng hút A, bọng đẩy B. 
27 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 3 Các thông số làm việc: 
 - Lưu lượng lý thuyết: 
 Q lt – lưu lượng lý thuyết, /s; 
	z- số piston; 
	d- đường kính piston, dm	; 
	n – số vòng quay của rotor, vg/ph; 
	S – quãng chạy của piston, dm; 
28 
Bơm piston-rotor hướng trục 
- Quãng chạy của piston: 
	 S=D.tg β 
	D – đường kính vòng tròn đi qua trục các piston (dm). 
 – góc giữa mặt nghiêng so với phương thẳng đứng. 
 - Nếu góc nghiêng β = 0 thì S=0 và Qlt=0. 
 + Điều chỉnh β điều chỉnh Qlt. 
 + Nếu góc β nằm bên trái đường thẳng đứng thì sẽ đổi chiều hút và đẩy của bơm. 
29 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 - Lưu lượng thực tế của bơm: 
 : hệ số hiệu suất lưu lượng của bơm 
30 
Bơm piston-rotor hướng trục 
■ Các đường đặc tính của bơm 
 η Q - hiệu suất lưu lượng; 
 η m - hiệu suất ma sát; 
 η - hiệu suất chung; 
 Q lt - lưu lượng thực tế; 
Q tt - lưu lượng thực tế; 
 N tt - công suất thực tế; 
31 
Bơm piston-rotor hướng trục 
 - Đối với đường đặc tính có độ nhớt nhỏ (H 2 O) thì hiệu suất chung và lưu lượng thực tế giảm mạnh khi tăng áp lực của bơm. Công suất thực tế cấp cho bơm lại tăng nhanh. 
 - Đối với đường đặc tính có độ nhớt lớn (dầu mỏ) thì hiệu suất chung và lưu lượng thực tế giảm ít khi tăng áp lực của bơm. Công suất thực tế cấp cho bơm lại tăng ít. 
32 
Bơm piston-rotor hướng trục 
■ Ưu điểm: 
 - Các bọng hút và đẩy có điều kiện bố trí riêng biệt trên đĩa phân phối, nên có thể chế tạo với kích thước lớn mà không làm tăng kích thước chung của máy. 
 - Cho phép nâng cao số vòng quay để tăng lưu lượng. 
 - Momen quán tính tương đối nhỏ. 
 - Hiệu suất lưu lượng cao =0,96 – 0,98. Do vậy hiệu suất chung cao η =0,95