Kích Thước Tối Ưu Bơm Hypôgerôto Theo Lưu Lượng

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BƠM THỦY LỰC THỂ TÍCH BÁNH RĂNG XYCLÔÍT ĂN KHỚP TRONG

1.1. Bơm thủy lực thể tích bánh răng xyclôít ăn khớp trong

1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

1.2.1. Cấu tạo của bơm bánh răng xyclôít

1.2.2. Nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng xyclôít

1.3. Lịch sử nghiên cứu và phát triển bơm TLTT bánh răng ăn khớp trong biên dạng xyclôít

1.3.1. Tổng hợp số lượng nghiên cứu trong các năm

1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về bơm TLTT bánh răng ăn khớp trong biên dạng xyclôít

1.3.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước về bơm TLTT

1.3.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước về bơm TLTT bánh răng ăn khớp trong biên dạng xyclôít

1.4. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH CẶP BIÊN DẠNG RÔTO THEO CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ĐẶC TRƯNG

2.1. Thiết lập phương trình toán học mô tả biên dạng răng

2.1.1. Phương trình toán học mô tả biên dạng bánh răng ngoài

2.1.2. Bán kính cong của biên dạng rôto ngoài

2.1.3. Biên dạng rôto trong (bánh răng cung tròn)

2.1.4. Sự phù hợp trong quan hệ giá trị của các tham số thiết kế

2.2. Xác định điều kiện hình thành biên dạng cặp rôto của bơm hypogerôto

2.2.1. Xác định miền giới hạn của thông số thiết kế đặc trưng R1

2.2.2. Xác định miền giới hạn của thông số thiết kế đặc trưng rcl

2.2.3. Xác định miền giới hạn của thông số thiết kế đặc trưng R

2.3. Thiết lập phương trình đường ăn khớp

2.3.1. Hiện tượng trượt

2.3.1.1. Vận tốc điểm ăn khớp

2.3.1.2. Đường cong trượt

2.4. Ảnh hưởng của các thông số thiết kế đặc trưng đến các đường cong trượt dạng

2.4.1. Khảo sát sự thay đổi biên dạng cặp rôto và đường cong trượt theo λ

2.4.2. Khảo sát sự thay đổi biên dạng cặp rôto và đường cong trượt theo c

2.4.3. Khảo sát sự thay đổi biên dạng cặp rôto và đường cong trượt khi λ tăng c giảm

2.4.4. Khảo sát sự thay đổi biên dạng cặp rôto và đường cong trượt khi c tăng λ giảm

2.4.6. Tối ưu các kích thước thiết kế đặc trưng để cặp biên dạng đối tiếp mòn đều xét về mặt động học

2.4.7. Xác các thông số chế tạo rôto theo các thông số thiết kế đặc trưng hình thành biên dạng cặp rôto cấu thành bơm hypôgerôto

2.4.7.1. Xác định thông số kích thước rôto trong

2.4.7.2. Xác định thông số kích thước thiết kế rôto ngoài theo thông số kích thước đặc trưng

2.5. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: TỐI ƯU CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ĐẶC TRƯNG THEO LƯU LƯỢNG

3.1. Các khái niệm và định nghĩa về lưu lượng

3.2. Thiết lập công thức tính lưu lượng lý thuyết của bơm Hypôgerôto theo đường ăn khớp của cặp bánh răng cấu thành bơm

3.3. Thiết lập công thức xác định quy luật biến thiên thể tích khoang bơm theo góc quay của trục dẫn động

3.3.1. Thiết lập phương trình xác định miền diện tích khoang bơm theo góc quay của trục dẫn động

3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của thông số R đến hiện tượng hụt hoặc thừa lưu lượng thiết kế so với lý thuyết

3.4. Thuật toán xác định bốn thông số thiết kế đặc trưng {E, z1, R1, rcl} theo lưu lượng cho trước

3.4.2. Ứng dụng thuật toán trong thiết kế bơm bôi trơn động cơ

3.5. Thuật toán xác định thông số R theo các kích thước đặc trưng {E, z1, R1, rcl} nhằm thỏa mãn điều kiện lưu lượng cho trước

3.5.2. Ứng dụng thuật toán tìm R trong thiết kế biên dạng rôto của bơm bôi trơn động cơ

3.6. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA BƠM HYPÔGERÔTO

4.1. Thiết kế chế tạo bơm bánh răng xyclôít ăn khớp trong (bơm Hypôgerôto)

4.2. Thí nghiệm xác định lưu lượng riêng của bơm

4.3. Thí nghiệm xác định đường đặc tính của bơm

4.3.1. Sơ đồ thí nghiệm xác định đường đặc tính

4.3.2. Trình tự thí nghiệm xác định đường đặc tính

4.4. Thí nghiệm xác định dao động lưu lượng của bơm

4.5. Kết luận chương 4

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

PHỤ LỤC 3

PHỤ LỤC 4

PHỤ LỤC 5

I. Giới thiệu về bơm hypôgerôto

Bơm hypôgerôto là một loại bơm thủy lực thể tích, được thiết kế với biên dạng bánh răng là đường cong hypôxyclôít. Loại bơm này có khả năng cung cấp lưu lượng lớn và hoạt động êm ái, không gây tiếng ồn. Bơm hypôgerôto được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong. Đặc điểm nổi bật của bơm này là kích thước nhỏ gọn, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt. Theo nghiên cứu, bơm hypôgerôto có hiệu suất cao hơn so với các loại bơm khác cùng kích thước, nhờ vào thiết kế tối ưu và nguyên lý hoạt động hiệu quả. Việc tối ưu hóa kích thước bơm không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống bôi trơn.

1.1. Nguyên lý hoạt động của bơm hypôgerôto

Bơm hypôgerôto hoạt động dựa trên nguyên lý ăn khớp giữa các bánh răng có biên dạng hypôxyclôít. Khi rôto quay, chất lỏng được hút vào khoang bơm và được nén lại, tạo ra áp suất cao. Điều này giúp chất lỏng được bơm ra ngoài với lưu lượng ổn định. Đặc biệt, thiết kế của bơm cho phép giảm thiểu hiện tượng tồn đọng chất lỏng, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc. Các thông số thiết kế như bán kính chân răng và bán kính đỉnh răng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và độ bền của bơm. Việc tối ưu hóa các thông số này là rất cần thiết để đảm bảo bơm hoạt động hiệu quả trong thời gian dài.

II. Tối ưu hóa kích thước bơm hypôgerôto

Tối ưu hóa kích thước bơm hypôgerôto là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu. Việc này không chỉ giúp giảm kích thước tổng thể của bơm mà còn đảm bảo lưu lượng và áp suất đầu ra đạt yêu cầu. Các thông số thiết kế như {R, rcl, R1} cần được xác định chính xác để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc điều chỉnh các thông số này có thể giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của bơm. Đặc biệt, việc tối ưu hóa kích thước bơm còn giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và bảo trì, từ đó nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước bơm

Kích thước bơm hypôgerôto chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm thiết kế biên dạng bánh răng, chất liệu chế tạo và quy trình sản xuất. Việc lựa chọn chất liệu phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến độ bền mà còn đến trọng lượng và kích thước của bơm. Ngoài ra, quy trình gia công cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác của các thông số thiết kế. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng công nghệ gia công hiện đại có thể giúp giảm thiểu sai số trong quá trình sản xuất, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

III. Ứng dụng thực tiễn của bơm hypôgerôto

Bơm hypôgerôto được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống bôi trơn của động cơ ô tô và máy móc công nghiệp. Nhờ vào khả năng cung cấp lưu lượng lớn và áp suất ổn định, bơm này giúp đảm bảo hiệu suất làm việc của động cơ. Việc sử dụng bơm hypôgerôto không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn nâng cao tuổi thọ của động cơ. Các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng, bơm hypôgerôto có thể tiết kiệm từ 10 đến 15% lượng nhiên liệu tiêu thụ so với các loại bơm khác. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi mà việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường đang trở thành ưu tiên hàng đầu.

3.1. Lợi ích kinh tế từ việc sử dụng bơm hypôgerôto

Việc áp dụng bơm hypôgerôto trong các hệ thống bôi trơn không chỉ mang lại lợi ích về hiệu suất mà còn giúp giảm chi phí vận hành. Nhờ vào khả năng tiết kiệm nhiên liệu, các doanh nghiệp có thể giảm thiểu chi phí sản xuất và nâng cao lợi nhuận. Hơn nữa, bơm hypôgerôto còn giúp giảm thiểu chi phí bảo trì nhờ vào thiết kế bền bỉ và hiệu suất ổn định. Điều này tạo ra một lợi thế cạnh tranh lớn cho các doanh nghiệp trong ngành công nghiệp ô tô và máy móc công nghiệp.

Nghiên Cứu Kích Thước Tối Ưu Của Bơm Hypôgerôto Dựa Trên Lưu Lượng