Đánh Giá Hiệu Suất Thực Của Bơm (P3)

Tiếp nối chủ đề đánh giá hiệu suất thực của bơm, bài viết hôm nay sẽ hướng dẫn anh em cách phân tích các số liệu thu được. Sau khi thực hiện việc test và dựa theo các phần tính toán, chúng ta phân tích sâu hơn về kết quả đo và tổn thất dòng chảy.

>> Xem lại:

Đánh Giá Hiệu Suất Thực Của Bơm (P1)

Đánh Giá Hiệu Suất Thực Của Bơm (P2)

Phân tích kết quả đo

Hiệu suất tổng thể của bơm và mô tơ thì được xác định theo các công thức ở phần 2. Kết quả của tốc độ trục quay ở áp suất vận hành 200 bar được thể hiện theo biểu đồ. 

Theo đó, tất cả các thiết bị được thử nghiệm đều theo xu hướng là: hiệu suất thấp ở tốc độ quay thấp, sau đó tăng dần cho đến khi đạt hiệu suất tối đa với tốc độ quay từ 1000 -2000 vòng/ phút. Và khi chúng ta tăng tốc độ quay của thiết bị lên nữa thì hiệu suất lại giảm đi .

Tại áp suất 200 bar. Hiệu suất cao nhất của các thiết bị là 0.96 – bơm của hãng Innas ở tốc độ quat 1.000 rpm, của bơm Moog là 0.87 ở 1.500 rpm. Đối với mô tơ KYB thì hiệu suất giảm nhanh khi tốc độ quay vượt qua mức 2000 rpm. Tuy nhiên tốc độ quay này đã gần mức tối đa cho phép và nguyên nhân xác định là do tổn thất mô men xoắn và rò rỉ trong. 

Khi sử dụng phương trình tổn thất mô men xoắn, để tính toán sự khác biệt giữa mô men xoắn lý thuyết và mô men xoắn thực tế đo được cho từng thiết thị. Đồ thị tổn thất mô men xoắn được thể hiện tuyến tính và thang đo logarit tại 200 bar. 

Biểu đồ tuyến tính cho thấy tổ thất ở điều kiện bình thường. Trong khi biểu đồ logarit chỉ ra sự tổn thất ở trong quá trình vận hành ở tốc độ thấp – như là lúc khởi động

Nhìn chung thì sự tổn thất mô men xoắn giống nhau giữa bơm và mô tơ. Tốc độ quay dưới 1rpm thì tổn thất gần như không thay đổi ( biểu đồ logarit). Tại một thời điểm nào đó , tổn thất mô men xoắn giảm nhanh chóng khi chúng ta tăng tốc độ quay của trục cho tới khi đạt được tổn hao hiệu suất tối thiểu.

Từ tốc độ này trở đi, tổn thất mô men xoắn lại tăng lên  nhưng tốc độ gia tăng tổn thất hiệu suất giảm đi. Xu hướng này tuan theo biểu đồ đường cong Stribeck và 3 phần mô tả sự chuyển đổi từ ma sát Coulomb ( bôi trơn biên), sang ma sát hỗn hợp  và ma sát do độ nhớt của dầu 

Về mô tơ trong đồ thị tuyến tính, chúng ta thấy rằng ở mức áp suất này (200 bar). 3 mô tơ thủy lực có tổn thất tương tự nhau khi hoạt động ở tốc độ bình thường. Hơn nữa biểu đồ logarit cho thất mô tơ của Brevini hoạt động tốt hơn ở dải tốc độ thấp và có ít tổn thất bơm mô tơ của các bên khác.

Về bơm thì dựa theo 5 bơm thử nghiệm chúng ta thấy được dòng bơm sử dụng nguyên lý Floating -Cup có sự tổn thất ít hơn và sự tổn thất này ổn định hơn khi thay đổi tốc độ trục quay.

Sự tổn thất mô men xoắn thì được phân tích là do sự di chuyển của piston (trong mô tơ, bơm) ở giai đoạn ở hành trình có áp lực cao. Lúc này piston phải nén một lực mạnh và làm tăng ma sát giữa các bề mặt, do đó khiến cho tổn thất mô men xoắn. Đối với mô tơ thủy lực thì ngược lại  

Sự tổn thất về mô men xoắn cũng có sự thay đổi khi có sự thay đổi góc của trục. 

Dòng chảy rò rỉ

So sánh sự tổn thất dòng chảy ở tốc độ quay khác nhau

Sự tổn thất dòng chảy từ các cụm quay tới vỏ bơm và mô tơ thì được đo trực tiếp qua các băng thử (ngoại trừ bơm bánh răng không có cổng rò rỉ bên ngoài). Sự rò rỉ bên trong ảnh hưởng tới  tổng tốc độ dòng chảy tổng do đó nó ảnh hưởng tới kết quả tính toán.

Việc đo rò rỉ được thực hiện khi áp đạt 200 bar cho tất cả các thiết bị. Kết quả cho thấy có sự gia tăng rò rỉ tăng nhẹ khi tốc độ quay của trục tăng lên. Điều này có nghĩa là khi tăng tốc độ quay của trục thì sẽ làm tăng độ tuyến tính dịch chuyển của lượng dầu được dịch chuyển.

Tuy nhiên, sự rò rỉ tương đối ổn định khi quay ở tốc độ thấp cho thấy rằng nó không chỉ bị ảnh hưởng bởi tốc độ quay của trục. Thông thường, có sự rò rỉ liên tục là do khe hở mà dầu rò rỉ đi qua không thay đổi nhiều. Sự rò rỉ thường là liên quan đến độ chính xác khi gia công, khe hở giữa các phần chuyển động bên trong các bơm và motor.

Biểu đồ này chỉ ra rằng, tốc độ rò rỉ trung bình trong các phép đo ở tốc độ ít hơn 1 rpm đối với cả mô tơ (như bên trái) và bơm (ở bên phải). Chiều rộng tại mỗi điểm áp suất cho ta thấy phạm vi rò rỉ 

Tương tự như tổn thất mô men xoắn ở tốc độ thấp, biểu đồ trên cho thấy sự ổn định về tổn thất dòng chảy ở tốc độ nhỏ hơn 1 rpm. Có sự thay đổi đáng kể về sự rò rỉ ở các tốc độ khác nhau. Các thông số chính cho dải rò rỉ liwns này dường như tác nhân  là do nhiệt độ của dầu và áp suất .  

Trên đây là những tổng hợp về phân tích hiệu suất thực của bơm mà chúng tôi dựa theo các kết quả thử nghiệm của INNAS. Hy vọng những thông tin mà B2bmart.vn tổng hợp được sẽ giúp bạn có những kiến thức hữu ích để có thêm thông tin về việc đánh giá hiệu suất bơm, mô tơ thủy lực của chúng ta.