BÀI 6. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH VẬN TỐC Nội dụng: 1. Phương pháp điều chỉnh tiết lưu 2. Phương pháp điều chỉnh thể tích Điều chỉnh vận tốc chuyển động của cơ cấu chấp hành được thực hiện bằng cách điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực. Tuỳ theo phương pháp điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực chia ra 2 phương pháp: – Phương pháp điều chỉnh vận tốc bằng cách điều chỉnh tiết lưu: điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực bằng cách điều chỉnh tiết lưu trên đường dẫn dầu. – Phương pháp điều chỉnh vận tốc bằng cách điều chỉnh thể tích: điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực bằng cách điều chỉnh lưu lượng mạch bơm cung cấp cho hệ thống thuỷ lực. Lựa chọn phương pháp điều chỉnh nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất và đặc tính của tải trọng, hiệu suất, hiệu quả tự động điều chỉnh và tốc độ đáp ứng, độ tin cậy và hiệu quả kinh tế… Để giảm nhiệt độ của dầu, đồng thời tăng hiệu suất của hệ thống dầu ép, phương pháp điều chỉnh vận tốc bằng thể tích thường được sử dụng. Loại điều chỉnh này được thực hiện bằng cách chỉ đưa vào hệ thống dầu ép lưu lượng dầu cần thiết để đảm bảo một vận tốc nhất định. Do đó, nếu như không tính đến tổn thất thể tích và cơ khí thì toàn bộ năng lượng do bơm dầu tạo nên đều biến thành công có ích. 1. Phương pháp điều chỉnh tiết lưu Phương pháp này có kết cấu đơn giản nên được dùng nhiều nhất trong các hệ thống thuỷ lực của máy công cụ để điều chỉnh vận tốc chuyển động của cơ cấu chấp hành. Bơm cung cấp dầu cho cho hệ thống có lưu lượng không đổi, khi tiết diện tiết lưu thay đổi thì lưu lượng dầu qua nó vào (ra) từ cơ cấu chấp hành thay đổi theo, từ đó có điều chỉnh được vận tốc của cơ cấu chấp hành Tuỳ thuộc vào vị trí lắp van tiết lưu trong hệ thống, có hai loại điều chỉnh dùng van tiết lưu: – Điều chỉnh dùng van tiết lưu ở đường vào (hình 6.1.a) – Điều chỉnh dùng van tiết lưu ở đường ra (hình 6.1.b) – Nhận xét: • Cả 2 sơ đồ điều chỉnh bằng tiết lưu trên đều có ưu điểm là kết cấu đơn giản, nhưng có nhược điểm là không đảm bảo vận tốc ổn định khi tải trọng thay đổi. Do đó, phương pháp này thường được dùng cho những hệ thống thủy lực làm việc với tải trọng thay đổi nhỏ, hoặc trong hệ thống không yêu cầu cao về ổn định vận tốc. Để khắc phục nhược điểm này, có thể dùng các bộ ổn tốc thay thế cho các van tiết lưu. • Một phần dầu thừa qua van tràn biến thành nhiệt làm giảm độ nhớt của dầu, tăng dầu dò và làm giảm hiệu suất. • Thường dùng trong những hệ thống có công suất nhỏ, thường không quá 3 ÷ 3.5 kw, hiệu suất khoảng 0.65 ÷0.67. a, b, Hình 6.1. Sơ đồ mạch thuỷ lực điều chỉnh bằng tiết lưu a - lực điều chỉnh dùng van tiết lưu ở đầu vào; b - điều chỉnh dùng van tiết lưu ở đầu ra 2. Phương pháp điều chỉnh thể tích Để giảm nhiệt độ dầu, đồng thời tăng hiệu suất của hệ thống thủy lực, người ta dùng phương pháp điều chỉnh vận tốc bằng thể tích. Loại điều chỉnh này được thực hiện bằng cách chỉ đưa vào hệ thống lưu lượng dầu cần thiết để đảm bảo một vận tốc nhất định. Lưu lượng dầu cung cấp bởi mạch bơm có thể thay đổi được bằng cách: • Thay đổi phân cấp lưu lượng nhờ sử dụng bơm có thể tích làm việc không đổi với các lưu lượng khác nhau (bơm đôi hoặc liên hợp nhiều bơm); • Thay đổi vô cấp lưu lượng nhờ sử dụng các bơm điều khiển được hoặc động cơ điều khiển được hoặc cả bơm và động cơ điều khiển được, có thể thay đổi vô cấp lưu lượng hoặc tần số quay mà không làm xuất hiện hao tổn hệ thống như khi dùng van tiết lưu. Sơ đồ mô tả các phương pháp điều chỉnh thể tích: – Sử dụng bơm đồi hoặc nhiều bơm: Nhờ sử dụng hai bơm kết đôi hoặc nối nhiều bơm trong một mạch thủy lực tương ứng có thể làm thích ứng rất tốt thiết bị với yêu cầu áp suất và lưu lượng của phụ tải. Phương pháp này được sử dụng trong những ứng dụng mà áp suất và lưu lượng cần được thay đổi theo các phương thức cho trước. Trên hình 6.2 giới thiệu một sơ đồ mạch thủy lực 3 bơm. Theo áp suất phụ tải hoặc là cả 3 bơm, hoặc là bơm áp suất cao và áp suất trung bình hoặc là chỉ có một bơm áp suất cao cung cấp dầu cho xylanh. Nếu cần lưu lượng hoàn toàn với áp suất thấp thì cả 3 bơm cùng làm việc. Đến khi van tràn của bơm ND (áp suất thấp) mở (áp suất lớn hơn P min = 50 bar), áp suất cao sẽ đóng van một chiều từ bơm ND, do đó chỉ còn lưu lượng từ bơm MD (áp suất trung bình) và bơm HD (áp suất cao) cung cấp cho phụ tải với áp suất P m = 100 bar. Quá trình được lặp lại khi áp suất giới hạn trên van tràn của bơm MD bị vượt qua, do đó cuối cùng chỉ còn bơm HD cung cấp lưu lượng nhỏ với áp suất cực đại P max = 200 bar. Hình 6.2. Thay đổi lưu lượng và áp suất nhờ kết nối nhiều bơm – Sử dụng các bơm điều khiển được: • Sơ đồ thuỷ lực điều chỉnh bằng thể tích dùng bơm có lưu lượng thay đổi được: ví dụ sử dụng bươm cánh gạt được mô tả như trên hình 6.3, trong đó việc thay đổi lượng lượng dầu từ bơm được thực hiện bằng cách thay đổi độ lệch tâm e. Hình 6.3. Sơ đồ thuỷ lực điều chỉnh bằng thể tích dùng bơm cánh gạt • Sơ đồ thủy lực sử dụng bơm được điều khiển bằng động cơ điều khiển được (hình 6.4): Hình 6.4. Sơ đồ thủy lực sử dụng bơm được điều khiển bằng động cơ điều khiển được – Nhận xét: • Ưu điểm: hiệu suất truyền động cao, tránh làm tăng nhiệt độ dầu. • Nhược điểm:bơm điều chỉnh lưu lượng có cấu tạo phức tạp, đắt hơn bơm có lượng không đổi. Thường dùng cho những hệ thống thuỷ lực có công suất lớn, không dùng được cho hệ thống bám thuỷ lực đòi hỏi tốc độ đáp ứng nhanh. Câu hỏi ôn tập 1. So sánh phương pháp điều chỉnh tiết lưu và điều chỉnh thể tích? 2. Trình bày phương pháp điều chỉnh tiết lưu? 3. Trình bày phương pháp điều chỉnh thể tích? . BÀI 6. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH VẬN TỐC Nội dụng: 1. Phương pháp điều chỉnh tiết lưu 2. Phương pháp điều chỉnh thể tích Điều chỉnh vận tốc chuyển động của cơ cấu. cách điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực. Tuỳ theo phương pháp điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực chia ra 2 phương pháp: – Phương pháp điều chỉnh vận tốc bằng cách điều chỉnh. chỉnh tiết lưu: điều chỉnh lưu lượng dầu vào động cơ thuỷ lực bằng cách điều chỉnh tiết lưu trên đường dẫn dầu. – Phương pháp điều chỉnh vận tốc bằng cách điều chỉnh thể tích: điều chỉnh lưu lượng dầu