Tính tốc độ, mô-men, công suất ra; và ngược lại thể tích riêng, lưu lượng cần để đạt mô-men và tốc độ yêu cầu.
Giải thích chi tiết
- Bài toán dùng để làm gì
- Hình dung đơn giản
- Kiến thức nền cần có
- Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
- Xây dựng công thức từng bước
- Lời giải mẫu từng bước
- Áp dụng thực tế và lưu ý
Bài toán dùng để làm gì
Mô tơ thủy lực tạo chuyển động quay mô-men lớn ở tốc độ thấp: quay bàn xoay nặng, tời, băng tải hạng nặng, máy cuốn. Bài toán tính tốc độ, mô-men, công suất ra khi biết lưu lượng và chênh áp; và ngược lại, cần mô tơ thể tích riêng bao nhiêu, lưu lượng bao nhiêu để đạt mô-men và tốc độ yêu cầu.
Hình dung đơn giản
Hãy tưởng tượng
Mô tơ thủy lực là bơm chạy ngược: thay vì quay trục để đẩy dầu, ta đẩy dầu vào để trục quay. Mỗi vòng quay ‘nuốt’ một lượng dầu Vg. Cấp nhiều dầu thì quay nhanh; chênh áp càng lớn thì mô-men càng lớn. Giống guồng nước: nước chảy nhiều thì guồng quay nhanh, nước đổ từ cao thì guồng khỏe.
Kiến thức nền cần có
Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.4 mô-men · 0.11 tốc độ quay · 0.12 công suất, hiệu suất · 0.15 áp suất và lưu lượng
Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị | Lấy số liệu ở đâu |
|---|---|---|---|
| Vg | Thể tích riêng mô tơ | cm³/v | Catalogue Danfoss OMP/OMR, Rexroth MCR, Parker TB |
| Q | Lưu lượng cấp vào mô tơ | L/ph | Từ bơm (TB10) |
| Δp | Chênh áp giữa cửa vào và cửa ra mô tơ | bar | Áp suất hệ thống trừ áp suất hồi |
| ηv, ηhm | Hiệu suất thể tích và cơ – thủy | – | Catalogue; mô tơ orbit ηhm ≈ 0,85–0,92 |
| Tr, nr | Mô-men và tốc độ tải yêu cầu | Nm, v/ph | Tính từ tải: lực × bán kính, vận tốc băng tải |
Xây dựng công thức từng bước
Công thức tổng quát không “từ trên trời rơi xuống”: nó được ghép từ những công thức con đơn giản. Đi lần lượt từng bước:
Bước 1. Tốc độ mô tơ
Lưu lượng chia lượng dầu mỗi vòng, trừ phần rò:
n = Q·1000·ηv / Vg
Bước 2. Mô-men ra
Tỉ lệ với Vg và chênh áp, trừ ma sát:
T = Vg·Δp·ηhm / (20π)
Bước 3. Công suất ra
Công suất cơ trên trục:
P = T·n / 9550
Bước 4. So với yêu cầu
Mô-men và tốc độ phải đủ:
T ≥ Tr ; n ≥ nr
Bước 5. Tính ngược để chọn mô tơ
Thể tích riêng cần cho mô-men yêu cầu và lưu lượng cần cho tốc độ yêu cầu:
Vreq = 20π·Tr / (Δp·ηhm) ; Qreq = Vg·nr / (1000·ηv)
Lời giải mẫu từng bước (số liệu mẫu của công cụ tính ở đầu trang)
Bước A – Số liệu đầu vào (ô vàng của công cụ tính). Đây là bộ số ví dụ có sẵn; khi làm thật bạn thay bằng số của mình:
| TT | Đại lượng | Ký hiệu | Giá trị | Đơn vị | Ghi chú / nguồn |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Thể tích riêng mô tơ | Vg | 100 | cm³/v | |
| 2 | Lưu lượng cấp | Q | 40 | L/ph | |
| 3 | Chênh áp qua mô tơ | Δp | 150 | bar | |
| 4 | ηv | ηv | 0,95 | ||
| 5 | ηhm | ηhm | 0,92 | ||
| 6 | Mô-men tải yêu cầu | Tr | 200 | Nm | |
| 7 | Tốc độ yêu cầu | nr | 350 | v/ph |
Bước B – Tính lần lượt (web tự tính, bạn có thể bấm tay để kiểm tra lại). Dòng xanh lá là kết quả chính:
| TT | Đại lượng | Ký hiệu | Kết quả | Đơn vị | Công thức / cách tính |
|---|---|---|---|---|---|
| 8 | Tốc độ mô tơ | n | 380 | v/ph | n = Q·1000·ηv/Vg |
| 9 | Mô-men ra | T | 219,6 | Nm | T = Vg·Δp·ηhm/(20π) |
| 10 | Công suất ra | P | 8,74 | kW | |
| 11 | T ≥ T yêu cầu | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 12 | n ≥ n yêu cầu | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 13 | Vg cần cho mô-men yêu cầu | Vreq | 91,06 | cm³/v | |
| 14 | Lưu lượng cần cho tốc độ yêu cầu | Qreq | 36,84 | L/ph |
Bước C – Kết luận ví dụ
Kết quả chính: Tốc độ mô tơ = 380 v/ph; Mô-men ra = 219,6 Nm.
Kiểm tra: T ≥ T yêu cầu: ĐẠT; n ≥ n yêu cầu: ĐẠT.
Nếu đổi số liệu ở ô vàng, mọi kết quả tự tính lại. Ô nào báo KHÔNG ĐẠT thì xem mục Áp dụng thực tế bên dưới để biết cần sửa gì.
Áp dụng thực tế và lưu ý
- Chọn mô tơ có Vg chuẩn ≥ Vreq, rồi kiểm tra tốc độ, áp suất, công suất liên tục và gián đoạn trong catalogue đều nằm trong giới hạn.
- Mô-men khởi động của mô tơ thấp hơn mô-men khi chạy (khoảng 80–90 %); tải khởi động nặng cần dự phòng.
- Kiểm tra tải hướng kính lên trục (đĩa xích, bánh răng treo) theo biểu đồ catalogue; vượt thì dùng ổ đỡ ngoài.
- Lỗi hay gặp: dùng áp suất hệ thống thay vì chênh áp (quên áp suất hồi); nhầm cm³/v với L/v.