Khoa khí Báo cáo thực tập Báo cáo thực tập thí nghiệm van thủy lực tuyến tính I Tổng quan hệ thống van thủy lực tuyến tính Báo cáo thực tập máy hệ thống thủy lực tuyến tính - Giới thiệu Đây mơ hình thủy lực cơng nghệ van tuyến tính Chênh lệch áp suất, độ mở van, vận tốc Để hiểu thủy lực tuyến tính, số nguyên tác phải biết đến Dòng chảy qua van vận tốc thiết bị chuyển động phụ thuộc vào hai yếu tố Đó mặt cắt ngang chênh lệch áp suất qua mặt cắt ngang ∆ Mặt cắt ngang lớn (A) độ chênh lệch áp suất cao ( p) , dòng chảy lớp (q) Điều áp dụng tương tự lĩnh vực kỹ thuật điện Mặt cắt ngang tương ứng với điện trở (R), áp suất chênh lệch tương ứng với điện áp (U) luuw lượng ứng với dòng điện(I) Ví dụ mơ tả để minh họa mối quan hệ mặt cắt ngang, chênh lệch áp suất dòng chảy Mở van tương ứng với lỗ khoan d=5mm, áp suất hệ thống giả thiết 100 bar, tải trọng tác động lên xi lanh tải trọng tải(PL) thay đổi Công thức q ≈ f A ∆p Thanh dẫn dầu điều khiển đặt cụm ,điều giupd cho việc thay đổi mặt cắt ngang với đặc tính dòng chảy điều chỉnh vơ cấp khơng phụ thuộc vào hành trình Các cụm tiêu chuẩn cụm chặn (E) cụm A,B khơng có tải đến I (W) Trong trường hợp cụm E,tắt cổng có 15% che khuất vị trí trung tâm.Điều có nghĩa vùng điều khiển mở sau hành trình trượt 15% Khoa khí Báo cáo thực tập Với cụm W, vị trí trung tâm,các cổng A,B mở qua vùng nhỏ đến T nhằm giảm tải ,ví dụ van chiều lắp đường dẫn A,B Cổng P có 15% độ che khuất Để có độ xác cao nhất,có thể sử dụng tối đa ba cọm khác với vùng điểu khiển có kích cớ khác cho cỡ van.Các điiều khiển định kích thước cho lưu lượng cho danh định định áp suất chênh áp 10 bar Ví dụ ,với van WRA6 với ống sả E07,lưu lượng danh định 7l/phút áp suất chênh lẹch 10bar.Giá trị phục vụ để xác định cụm điều khiển Ở áp suất chênh lệch cao hơn,tốc độ dòng chảy van cao hơn.vì lý này,điều quan trọng phải quan sát giá trịnh dòng chảy đưa liệu kĩ thuật Điều minh họa ví dụ sau: Lưu lượng q yêu cầu cho vận tốc xi lanh ổn định 25 l/min, áp suất hệ P 150bar,áp suất Pa 100bar.Do chênh lệch áp suất van ( p) p-pa=150-100=50bar Nếu cụm E07 chọn,chỉ đạt 15l/phút áp suất khác (4) 50bar 100% mở van Điều có nghĩ vận tốc xilanh khơng thể đạt Với cụm E30 ,25 l/phút đạt với van mở 80% lại 20% vơ ích.Điều có nghĩa giải pháp hành trình van Với cụm E15,25 l/phút đạt 98%,và có 2% vô dụng.Đây giải pháp tốt hành trình van Trong trường hợp ,một E15 phải chọn.Độ xác hành trình van tốt ,điều chình dễ dàng điều khiển Khoa khí Báo cáo thực tập Cấu trúc chức van tuyến tính Van điều khiển tuyến tính 4/2 4/3 van điều khiển trực tiếp thiết kế dạng sandwich Chúng vận hành nam châm điện tuyến tính(solenoids) với lõi trung tâm cuộn dây tháo rời Các nam châm điện tùy chọn kiểm sốt điện tử điều khiển bên Các van bao gồm: Kết cấu - Vỏ (1) với bề mặt gá lắp Nòng điều khiển (2) với lò xo nén (3 4) Nam châm điện (5 6) vời lõi trung tâm Trong điều kiện không hoạt động nam châm điện (5 6), ống xả điều khiển (2) giữ lò xo nén (3 4) vị trí trung tâm - Vận hành trực tiếp ống điều khiển (2) Chức cách kích hoạt nam châm điện tỷ lệ, ví dụ : Kích hoạt nam châm điện “b” (6)  Thanh điều khiển (2) dịch chuyển sang Khoa khí Báo cáo thực tập trái theo tỷ lệ với tín hiệu đầu vào điện  Kết nối từ P đến A B đến T qua mặt cắt lỗ thông với đặc tính dòng chảy từ từ - Hủy kích hoạt solenoid (6)  Thanh điều khiển (2) đưa trở lại vị trí trung tâm lò xo nén (3) Theo cách này, chức ống van điều kiện không hoạt động xác định rõ ràng Nguyên tắc mang lại số ưu điểm: Độ tin cậy cao Các van tuyến tính hoạt động động hiệu Việc mở van yêu cầu thực xác Vị trí cụm nòng, van đo để phân tích lỗi mục đích giám sát Vỏ bọc Nòng van điều khiển 3, Lò xo nén X1, X2 Tấm lò xo 5, Solenoids Khoa khí Báo cáo thực tập P1, P2 Ống đỡ Bội chuyển đổi vị trí Ốc vít làm kín phận điều chỉnh vị trí khí 11 Trục vít trường hợp vận hành bên Mạch điện Bộ cung cấp điện cung cấp tất điện áp yêu cầu Các giá trị bên ngồi áp dụng cho hai đầu vào analog 2,3 điện áp ±10V điện áp 4-20mA Khả sử dụng nếu, ví dụ giá trị lệnh cung cấp PLC Nếu sử dụng lệnh logic lựa chọn giá trị lệnh 4, giá trị lệnh điều chỉnh cơng cụ chiết áp W1-W4 Các giá trị lệnh thiết lập kích hoạt với tín hiêu 24V kỹ thuật số để gọi lệnh gọi giá trị Nếu số giá trị lệnh gọi đồng thời, giá trị lệnh với số cao trở nên hoạt động Các giá trị lệnh tiêu cực phải kích hoạt với đảo ngược , điều cần thiết với nếu, ví dụ xy lanh để rút lại Máy tạo độ dốc sử dụng để điều chỉnh độ chênh lệch giá trị lệnh Độ chênh lệch có ảnh hưởng đến tốc độ mở đóng van, tăng tốc giảm tốc máy di chuyển Khoa khí Báo cáo thực tập Bộ điều khiển 17 nhận điện áp giá trị lệnh nội giá trị điện áp từ đầu dò vị trí đưa điện áp tương ứng với độ lệch hệ thống tới giai đoạn đầu dòng điện 18 điều tạo riêng biệt dòng điện solenloid lên đến 2,5A Các dòng điện từ tốc độ tới xấp xỉ 5KHz Đồng hồ biến đổi thể mát lực từ II Chuẩn bị tiến hành lắp mạnh cho van, công dụng cách vận hành 1:Mạch on off I Dụng cụ Dây dẫn điện Van áp suất Đồng hồ đo áp Dây truyền tín hiệu Ống dẫn thủy lực Van on off II Qúa trình tiến hành Khoa khí Báo cáo thực tập Sơ đồ mạch điện Dùng dây dẫn cấp điện cho toàn hệ thống điện Dùng dây dẫn điện để cấp điện âm dương cho van on off nối với khóa điện (-S1 –S2) - Dùng dây dẫn ngắn cấp điện dương cho khóa điện ( -S1 –S2) Qúa trình lắp - Khoa khí Báo cáo thực tập Dùng dây dẫn thủy lực ngắn nối LS với cửa bơm P1 để tăng áp đến mức tối đa - Lắp van áp suất vào đầu T1 thùng P2 bơm để điều chỉnh áp trình bơm - Nối dây thủy lực từ bơm P3 với P van on off - Nối dây thủy lực từ thùng T2 với T van on off - Nối dây thủy lực với van van on off với đầu nối xi lanh Qúa trình vận hành - Lưu ý : Vặn van áp suất cho đồng hồ đo áp để vận hành máy cho an toàn - Cắm điện cấp điện cho máy bơm toàn hệ thống điện - Vặn đồng hồ tăng áp lên mức cụ thể sau bật khóa điện (-S1) để xi lanh duỗi bật khóa điện (-S2) để xi lanh thu - Khoa khí Báo cáo thực tập 2: Mạch tuyến tính điều khiển điện từ sử dụng van chiết áp Điều chỉnh tốc độ đóng mở van dẫn đến tốc động dòng dầu nhanh chậm nhờ vào núm vặn điều chình đảo chiều mạch.Thường sủ dụng máy xây dựng máy xúc,máy đào Khi bắt đầu vận hành ta phải xả hết áp suất chi tiết để ta lắp mạch hay đấu dây dẫn dễ dàng áp suất xả hết thùng dầu A: Các phận gồm: • • • • • • • Van tuyến tính Van áp suất Xi lanh Đồng hồ đo Các dây dẫn dầu Các dây dẫn điện Thùng dầu Khoa khí Báo cáo thực tập 1, Van tuyến tính - Van tuyến tính,có cửa vị trí vị trí trung tâm thường đóng, điều khiển điện từ,khơng có lò xo hồi vị, Van có núm điều áp suất đầu vào,khi điều chỉnh cần áp suất định ghi núm vặn mở van 2, Van áp suất 10 Khoa khí - Báo cáo thực tập Van áp suất để điều chỉnh áp suất dầu đến van mạch, 3, Đồng hồ đo áp suất 11 Khoa khí Báo cáo thực tập Thường gắn đầu bơm,để dó áp suất đầu 4,xilanh thủy lực B,sơ đồ mạch thủy lực Mạch điện gồm: - dây cấp nguồn cho bảng điều khiển - dây cấp tin hiệu cho bảng điều khiển - dây cấp nguồn tín hiệu cho mạch tiết áp 12 Khoa khí Báo cáo thực tập Hình - Khái quát mạch điện: Tất bao gồm dây đỏ xanh dùng để cấp nguồn cho bảng điều khiển vàn hiển thị hoạt động.dây tin hiệu để truyền tín hiệu từ mạch thủy lực bảng điều khiển đến bảng hiển thị.còn nguồn bơm cấp dây riêng màu xám có tích hợp sẵn nguồn điện tín hiệu bên trong.ở bảngđiều chỉnh thứ hình bảng điều chỉnh dòng điện cực âm vàn cực dương có nhiệm vụ đảo chiều mạch điện để dầu hồi về,ở bảng thứ ba có dây nguồn van chiết áp đucợ cắm thêm dây tín hiệu để đo áp suất thực tế mà bơm đạt cuối bảng hiển thị thơng số,có hình,trên thơng số đo thực tế thông số lý thuyết Mạch thủy lực: Gồm :van chiết lưu,đồng hồ đo,xylanh,van áp suất 13 Khoa khí - Báo cáo thực tập Khái quát mạch thủy lực\ Khi bơn bơm từ thùng qua van áp suất đến A bơm đẩy dầu qua cửa C,khi dầu bơm vào khoang không cấn xy lanh làm cho xy lanh duỗi làm dầu khoang có cần đẩy cửa B van chiết áp thông qua cửa D thùng.Ta điều khiển van chiết áp núm vặn để điểu chỉnh áp suất cần để mở van 3: Mạch tuyến tính sử dụng W1,inv (đảo chiều) I- Chuẩn bị - Van tuyến tính 14 Khoa khí Báo cáo thực tập - Dây dẫn điện, dây tín hiệu - Xi lanh - Ống dẫn dầu II- Quá trình A.Sơ đồ thủy lực: - Đầu tiên lắp đồng hồ đo áp để xác định thay đổi áp xuất q trình thí nghiệm - Cố định van tuyến tính giàn thủy lực - Nồi dây dẫn dầu: Dùng dây ngắn nối cửa LS với P1 để tăng áp suất đến mức cao (50 Pa) Nối cửa bơm giàn thủy lực (P1) với cửa P van triết áp, cửa thùng giàn thủy lực (T1) với cửa T van triết áp Nối cửa A van với đầu xi-lanh, đầu lại xi-lanh nối với cửa B van triết áp 15 Khoa khí Báo cáo thực tập B.Sơ đồ mạch điện: -Cấp nguồn điện gồm cực âm cực dương cho giá trị lệnh, chia tín hiệu đồng hồ đơng thời kết nối tín hiệu từ van tuyến tính đến chia tín hiệu Cụ thể nguồn điện dương qua –S1, -S2 (khóa điện) để đến W1 INV, riêng mạch có nguồn điện âm Ta bật nguồn điện bật khóa –S1 để diều chỉnh W1 t, điều giúp cho ta thay đổi vận tốc dòng chảy dựa vào độ đóng mở van tuyến tính theo mức điện áp ta điều chỉnh -Còn có dây tín hiệu 10V cấp hình vẽ để truyền tín báo tín hiệu vào đồng hồ đo để biết cụ thể dòng điện tốc độ xi-lanh 16 Khoa khí Báo cáo thực tập C.Vận hành: -Khởi động bơm, nguồn điện điều khiển chỉnh W1 t1, ta bật –S1 thấy xi-lanh dịch chuyển tiến từ A qua B, đến hết hành trình ta muốn cho xi-lanh đảo chiều ta bật công tắc –S2, lúc nhiệm vụ –S2 cấp điện cho inv đảo chiều mạch điện dẫn đến xi-lanh đảo chiều 4: Mạch tuyến tính W1, W2 có cảm biến I II Chuẩn bị - Van tuyến tính - Cảm biến - Dây điện - Đồng hồ đo áp suất - Xi lanh - Các ống dây bơm - Van áp suất Quá trình A Sơ đồ lắp mạch 17 Khoa khí Báo cáo thực tập Đầu tiên ta lắp đồng hồ đo áp để đo lưu lượng áp suất bật máy bơm, sau ta lấy dây thứ lắp van LS với P1 ( để tăng áp suất lên max 50Pa) Lấy dây thứ đầu dây nối với T1 đầu lại nối vào van áp suất van áp suất lắp vào P2 ( van áp suất dùng để tăng giảm áp suất bơm hoạt động) Dây thứ lắp từ bơm P3 lên bơm P van tuyến tính, dây thứ lắp từ thùng T2 bơm lên thùng T van tuyến tính 18 Khoa khí Báo cáo thực tập 19 Khoa khí Báo cáo thực tập Sau đó, dây thứ lắp từ đầu A van tuyến tính lên đầu Xi lanh, dây thứ lắp từ đầu B van tuyến tính lên dầu lại Xi lanh 20 Khoa khí Báo cáo thực tập B Sơ đồ mạch điện Mạch điện gồm nguồn dương ( màu đỏ) nguồn âm ( màu xanh) Mới đầu ta cung cấp nguồn cực âm cực dương cho giá trị lệnh, chia tín hiệu, đồng hồ Tiếp theo ta lấy dây truyền tín hiệu cắm dầu vào van tuyến tín dầu cắm vào chia tin hiệu Ta cấp nguồn điện dương cho dầu vào –S1 đầu –S1 ( thường hở) cắm vào W1, cung cấp nguồn điện dương cho đầu vào –S2 đầu –S2 (thường đóng) đến đầu vào K3 ( thường hở) đầu K3 cắm vào W2, cung cấp nguồn điện dương cho đầu vào –S3 đầu –S3 (thường hở) cắm vào Inv ( Inv đảo chiều) Cung cấp nguồn điện cực dương cực âm cho cảm biến dây tín hiệu cảm biến cắm vào đầu K3 21 Khoa khí Báo cáo thực tập Từ giá trị lệnh ta lắp dây tín hiệu cực dương cực âm giá trị lệnh cắm vào đầu vào chia tín hiệu cực dương cắm với cực dương cực âm cắm với cực âm Đầu chia tín hiệu ta cắm trực tiếp vào đồng hồ cực dương cắm với cực dương cực âm cắm với cực âm Bảng giá trị lệnh ta cắm nhận tín hiệu W cắm thẳng vào bảng đồng hồ để máy hoạt động ta đo giá trị W 22 Khoa khí Báo cáo thực tập C Vận hành -Khởi động bơm, nguồn điện điều khiển chỉnh W1 t1, ta bật –S1 thấy xi-lanh dịch chuyển tiến từ A qua B, đến hết hành trình ta muốn cho xi-lanh đảo chiều ta bật cơng tắc –S2, lúc nhiệm vụ –S2 cấp điện cho inv đảo chiều mạch điện dẫn đến xi-lanh đảo chiều Khi hoạt động –s1 xylanh dịch chuyển duỗi, đầu pistong cảm biến tín hiệu bào K3, tác động làm nối mạch cho W2 hoạt động, lúc W dều có điện ưu tiên W2 hoạt động trước, qua nơi nhận cảm biến mhoong tín hiệu vào K3 nữa, mởi mạch hở w1 hoạt dộng Muốn đảo chiều, ta sử dụng inv lắp sẵn qua cổng –S3, hoạt động tương tự trình duỗi III Kết luận Qua ngày qua hoạt động thí nghiệm trường, em sử dụng mạch Nó mang nhiều hữu ích cho em sinh viên trường thủy lợi Qua gửi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn Hữu Tuấn tạo điều kiện cho chúng em thực tập, trải nghiệm tốt 23