Chương V CÁC SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ ỨNG DỤNG 5.1 Các sơ đồ 5.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ cấu chấp hành 5.3 Các sơ đồ ứng dụng ô tô máy kéo xe chuyên dùng 5.1 Các sơ đồ bản: 5.1.1 Truyền động thủy lực thể tích mạch hở a) Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ tịnh tiến b) Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ quay 5.1.2 Truyền động thủy lực thể tích mạch kín 5.1.3 Truyền động thủy lực thể tích kiểu vi sai 5.1.1 Truyền động thủy lực thể tích mạch hở a) Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ tịnh tiến Hệ thống bao gồm : - Cơ cấu biến đổi lượng: bơm piston xilanh lực - Cơ cấu trung gian: van chiều 2, cấu phân phối Nguyên lý làm việc: - Piston lên, chất lỏng từ bể qua van vào xi lanh - Piston xuống, van đóng, van mở, chất lỏng qua van vào cấu phân phối vào khoang trái xilanh lực 6, làm piston bị đẩy dịch sang phải Để đảo chiều làm việc piston xi lanh lực ta xoay van phân phối 900 , chất lỏng có áp suất cao từ xilanh bơm vào khoang phải xi lanh lực đẩy piston dịch chuyển sang trái 5.1.1 Truyền động thủy lực thể tích mạch hở a) Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ tịnh tiến Vận tốc cấu chấp hành: Lưu lượng chất lỏng bơm chuyển đi: QB=vB.FB Lưu lượng chất lỏng nạp vào động cơ: QĐC=vĐC.FĐC Khi rò rỉ thì: QB=QĐC  vB.FB=vĐC.FĐC Q Q  v  DC  B DC FDC FDC Áp suất làm việc: Nếu tổn thất cột áp áp suất bơm tạo áp suất buồng làm việc xilanh lực: - Áp suất bơm tạo là: p=PB /FB với PB: lực đặt lên piston bơm (do bơm tạo ra) - Lực chất lỏng có áp suất p tác dụng lên piston xilanh lực : PĐC = p.FĐC = Ptải trọng  ứng lực PĐC cân với lực cản tải trọng Ptải trọng 5.1.1 Truyền động thủy lực thể tích mạch hở a) Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ tịnh tiến Công suất bơm : Trường hợp bơm piston xilanh lực, bỏ qua tổn thất: NB = p.QB Công suất động cơ: NĐC = PĐC.vĐC = p.FĐC.vĐC=p.QĐC Do QB = QĐC  NB = NDC Trường hợp bơm roto xilanh lực, bỏ qua tổn thất: Lưu lượng bơm : QB = qB.nB Vận tốc cấu chấp hành: vDC Công suất: qB  nB QDC   FDC FDC NB = p.QB = p.qB.nB 5.1.1 Truyền động thủy lực thể tích mạch hở b Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ quay Dùng động thuỷ lực kiểu roto piston roto.Van an toàn có nhiệm vụ để hệ thống không bị tải, áp suất đường ống bơm vượt giá trị cho phép van mở tháo bớt chất lỏng bể Trong trường hợp dùng động kiểu roto ta có: Lưu lượng tiêu thụ động cơ: QĐC = qĐC.nĐC Vận tốc quay động : nDC  QDC nB qB  qDC qDC Nếu NĐC công suất động momen quay động cung cấp là: N DC  p  QDC  p  qDC  nDC  M DC  p  qDC  nDC p  qDC  2  nDC 2 5.1.1 Truyền động thủy lực thể tích mạch hở b Truyền động thủy lực thể tích mạch hở có cđ quay Vận tốc cấu chấp hành: Phụ thuộc vào lưu lượng vào động (do bơm cung cấp) lưu lượng riêng động Do có rò rỉ nên QB > QĐC hay QĐC = QB -Q = QB – k.p Q = k.p lưu lượng rò rỉ, phụ thuộc vào áp suất làm việc Như vận tốc động thuỷ lực (cơ cấu chấp hành) phụ thuộc vào áp suất làm việc, áp suất lớn lưu lượng rò rỉ tăng vận tốc cấu chấp hành giảm Lực momen: Lực momen động tạo nên phụ thuộc vào áp suất làm việc p bơm cung cấp thông số hình học FĐC Nếu thông số hình học không đổi p = const, momen lực không đổi Có thể điều chỉnh lực momen cách thay đổi thông số hình học thay đổi áp suất chất lỏng làm việc nhờ phần tử thuỷ lực đặt hệ thống 5.1.2 Truyền động thủy lực thể tích mạch kín Trong sơ đồ mạch kín chất lỏng khỏi động không lại thùng chứa mà chuyển ống hút bơm Nguyên lý làm việc: Chất lỏng từ bơm qua cấu phân phối vào xilanh lực Sau làm việc xong chất lỏng qua cấu phân phối lại khoang hút bơm Trong hệ thống có bình bù (hoặc bơm phụ 4) để bổ sung chất lỏng mát trình làm việc rò rỉ Nhiệm vụ bình phụ bổ sung chất lỏng đảm bảo áp suất làm việc cao nhờ nâng cao áp suất khoang hút bơm 1, hệ thống kín cung cấp công suất lớn Nhược điểm hệ thống kín: Nhiệt độ chất lỏng làm việc cao chất lỏng tuần hoàn không kịp nguội Sơ đồ phức tạp buộc phải có bơm phụ bình chứa phụ 5.1.3 Truyền động thủy lực thể tích kiểu vi sai Dùng với xilanh lực có cần phía, lưu lượng chất lỏng vào động thuỷ lực khác Bơm đẩy chất lỏng vào khoang phải xi lanh lực thông qua cấu phân phối làm piston di chuyển qua trái Chất lỏng từ khoang trái đẩy ống hút bơm Khi piston sang trái, lưu lượng chất lỏng lớn lưu lượng chất lỏng vào xilanh (do bơm cung cấp) Khi piston sang phải, lưu lượng chất lỏng nhỏ lưu lượng chất lỏng vào xilanh Thùng chứa phụ làm nhiệm vụ bổ sung chất lỏng tháo bớt chất lỏng khỏi ống hút Khi thùng phụ bổ sung chất lỏng van mở, van đóng Khi đưa bớt chất lỏng thùng phụ qua van van đóng Kết luận: Sơ đồ vi sai bổ sung lượng chất lỏng rò rỉ điều hoà lưu lượng hệ thống 5.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ cấu chấp hành 5.2.1 Phương pháp thể tích: Việc điều chỉnh tốc độ thực cách đưa vào hệ thống thủy lực lưu lượng dầu cần thiết đảm bảo vận tốc định Lưu lượng dầu thay đổi nhờ việc dùng bơm dầu pittông cánh gạt điều chỉnh lưu lượng Ta có Q1  Qb  qb n[l/ph]  Q1  v.A1  Muốn thay đổi Qb=Q1 ta thay đổi qb dẫn tới thay đổi v 2.5.2 Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động 2.5.2.4 Bộ tích giảm chấn Các trạng thái làm việc tích kiểu van trượt a) Trạng thái bắt đầu cấp dầu (pha tích năng); b) Trạng thái vừa đủ dầu (pha cân bằng); c) Trạng thái ổn định (pha bù dầu) Bộ tích thường dùng cho xylanh lực khóa phanh dải tác động hai chiều pittông kép, có tác dụng san áp lực bắt đầu cấp dầu cho pittông thay đổi hướng đường dầu 2.5.2 Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động 2.5.2.4 Bộ tích giảm chấn Bộ tích kiểu pittông Bộ tích thường dùng cho đường dầu điều khiển ly hợp khóa số, kết thúc trình cấp dầu cho ly hợp khóa, để tránh áp lực dầu ly hợp khóa số lớn, tích nạp dầu vào để điều hòa áp lực Cấu tạo hộp số tự động điều khiển thủy lực 1-Vành bánh đà; 2-Bơm cung cấp dầu; 3-Vỏ hộp số; 4-Nắp trước; 5-Ly hợp khóa K1; 6Phanh đĩa B3; 7,10, 27-Bánh mặt trời; 8, 26, 28-Bánh hành tinh; 9, 11-Cần dẫn; 12Khớp chiều F; 13-Ly hợp khóa K2; 14-Thông hơi; 15-Bánh xoắn; 16-Đĩa khóa; 17-Bộ tạo xung; 18-Mặt bích; 19-Chốt khóa; 20-Cần khóa; 21-Bộ điều chỉnh ly tâm (GV); 22-Cacte dầu; 23-Nắp dưới; 24-Bộ lọc dầu; 25-Phanh dải B2; 29-Khối điều khiển thủy lực; 30-Phanh dải B1; 31Nút xả; 32, 33-Bơm tuabin; 34-Trục bánh dẫn hướng; 35-Trục tuabin; 36-Khớp chiều; 37Bích dẫn động bơm cung cấp; 38-Bánh phản lực 2.5.3 Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động 2.5.2.4 Bộ tích giảm chấn Bộ tích kiểu pittông Bộ tích thường dùng cho đường dầu điều khiển ly hợp khóa số, kết thúc trình cấp dầu cho ly hợp khóa, để tránh áp lực dầu ly hợp khóa số lớn, tích nạp dầu vào để điều hòa áp lực 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo 1-Acquy thủy lực; 2-Van điều chỉnh áp suất; 3-Con trượt điều khiển; 4-Xylanh lực chính; 5-Cơ cấu treo; 6-Máy công tác; 7-Tăng tải lên bánh chủ động; 8-Hộp phân phối; 9-Giảm tải bánh hướng dẫn; V-Cửa dầu đến; R-Cửa dầu khỏi TTLB Sơ đồ cấu tạo làm việc hệ thống TTLB máy kéo 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo + Cấu tạo: Bộ phận tăng trọng lượng bám thường áp dụng máy kéo bánh cầu chủ động có trang bị hệ thống nâng hạ thủy lực cấu treo Trong hệ thống nâng hạ thủy lực có trang bị thêm hộp trượt phân phối với tay điều khiển TTLB (thường có chế độ: ngắt, gài khóa) Hệ thống nâng hạ thủy lực TTLB làm việc phối hợp với + Nguyên tắc hoạt động hệ thống: máy công tác làm việc đất, qua hệ thống TTLB phần trọng lượng máy công tác cầu bị động trước truyền lên cầu chủ động sau máy kéo, nhờ làm TTLB cho máy kéo 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo Khi TTLB không làm việc (Van trượt vị trí “ngắt“) Van trượt vị trí "Ngắt": 1-Con trượt; 2-Van thông; 3-Ống nối đến xylanh nâng hạ thủy lực Khi máy kéo làm việc tay điều khiển phận TTLB đặt vị trí "Ngắt“: -Việc điều khiển để nâng hay hạ máy công tác thông qua tay điều khiển hộp phân phối - Van trượt TTLB điều khiển nối hai cửa V R thông với Bộ phận TTLB không làm việc thân đóng vai trò ống dẫn dầu 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo Khi TTLB làm việc (Van trượt vị trí “Gài“) Van trượt vị trí “Gài" 1-Rãnh xả; 2-Lòxo; 3-Van điều chỉnh áp suất; 4- Van nạp 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo Khi TTLB làm việc (Van trượt vị trí “Gài“) Ở vị trí này, xylanh nối với acquy thủy lực, dầu từ hộp phân phối đến cửa V thông với acquy áp suất acquy đạt mức xác định, van đóng, dầu tác động vào mặt tựa lò xo mở van điều chỉnh áp suất 3, dầu thông sang cửa thoát theo ống dẫn chảy thẳng thùng chứa Trong lúc aquay thủy lực thông với khoang phía pittông xylanh lực Áp suất acquy truyền đến xylanh lực có xu hướng nâng máy công tác lên, nhiên áp suất không đủ để nâng máy công tác lên khỏi độ sâu gia công quy định, bánh tựa đồng máy công tác tiếp xúc với mặt đất Xu hướng nâng máy công tác lên, làm cho phản lực pháp tuyến bánh tựa đồng máy công tác giảm xuống, phần phản lực pháp tuyến giảm bánh tựa đồng phần trọng lượng cầu trước chuyển thành phản lực pháp tuyến bánh chủ động sau máy kéo Bằng cách vặn núm điều chỉnh làm thay đổi lực căng lò xo điều chỉnh áp suất acquy thủy lực Đối với loại đất dạng công việc định, sử dụng phận TTLB, người lái máy điều chỉnh van điều chỉnh áp suất đường làm việc đầu tiên, sau xác định áp suất cần thiết cho acquy thủy lực, thời gian làm việc địa bàn đó, người lái không điều chỉnh áp suất acquy thủy lực 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo Khi treo máy công tác vị trí vận chuyển đường (Van trượt vị trí “Khóa“) Van trượt vị trí "Khóa" 1-Con trượt; 2- Van thông; Ở vị trí này, trượt dịch đến viên bi van thông 2, van thông dịch chuyển lên đóng chặt vào ổ đặt mình, xylanh lực ngắt khỏi hệ thống thủy lực Dầu từ hộp phân phối đến cửa V thân phận TTLB bị trượt phận đóng kín, áp suất dầu rãnh đẩy hộp phân phối tăng lên, trượt hộp phân phối tự động trở vị trí trung gian Máy công tác treo cố định vị trí xác định trước đưa tay điều khiển TTLB vị trí "khóa" 2.5.4 Sơ đồ thủy lực xe PEB7 2.5.5 Sơ đồ thủy lực xe lu rung Để làm đường hay dùng lu rung để lèn chặt đường Lu rung phải có: - hệ thống di chuyển - hệ thống rung riêng 2.5.5 Sơ đồ thủy lực xe lu rung a.- Hệ thống di chuyển Có bơm điều chỉnh động 3, (3 cho bánh trước cho bánh sau) Khi bơm làm việc, dầu cấp cho động di chuyển 3, Tốc độ di chuyển phụ thuộc vào tay ga (thay đổi số vòng quay bơm 1) góc nghiêng bơm Để cấp dầu làm mát dùng bơm Dầu cấp bù qua hai van chiều, vào nhánh có áp suất thấp 2.5.5 Sơ đồ thủy lực xe lu rung a.- Hệ thống di chuyển Hai van an toàn đảm bảo cho hệ thống di chuyển làm việc an toàn Bơm dùng để điều khiển đĩa nghiêng bơm, có van an toàn riêng Dầu từ bơm qua trượt điều khiển tay đến xylanh lực Khi đảo chiều trượt, đảo chiều dầu vào xylanh, góc nghiêng thay đổi theo phương ngược lại Đảo chiều chuyển động động di chuyển cách đảo chiều bơm 2.5.5 Sơ đồ thủy lực xe lu rung b.- Hệ thống rung Động rung cấp dầu bơm Động nối với cấu lệch tâm để tạo rung cho xe Nguyên lý làm việc hệ thống giống hệ thống chạy xe Sau động rung có van tháo dầu ứ dầu hệ thống Dầu hồi hai hệ thống qua lọc bình chứa 10 [...]... loại thủy lực - HPS, loại điện- EPS, loại thủy lực – điện (EHPS - electro-hydraulic power steering) 5.3.1 Hệ thống lái có trợ lực thủy lực b) Cấu tạo và nguyên lý làm việc Sử dụng công suất của động cơ để dẫn động bơm trợ lực lái tạo áp suất thuỷ lực Khi xoay vô lăng, sẽ chuyển mạch một đường dẫn dầu tại van điều khiển Áp lực dầu đẩy pít tông trong xi lanh trợ lái sẽ tác động thêm một lực làm giảm lực. .. thuỷ lực - Buồng phản ứng thủy lực được thiết kế đảm bảo: áp suất thuỷ lực trong buồng phản ứng thuỷ lực sẽ thấp khi tốc độ xe chậm và cao khi xe chạy nhanh hoặc khi áp suất thuỷ lực trong xilanh trợ lực tăng do điều khiển vô lăng Như vậy trong trợ lái phi tuyến tính loại phản ứng thuỷ lực, lực lái thay đổi theo hai thông số: theo tốc độ xe và lực tác động vào vô lăng 5.3.2 Hệ thống điều khiển thủy lực. .. phải 5.3.1 Hệ thống lái có trợ lực thủy lực b) Cấu tạo và nguyên lý làm việc HTL có trợ lực lái thủy lực là tổ hợp của: + Hệ thống lái thường với cơ cấu lái kiểu trục vít-thanh răng hoặc kiểu bi tuần hoàn (trục vít – êcu – cung răng) + bơm, van phân phối, xi lanh trợ lực Cơ cấu lái kiểu trục vít-thanh răng Cơ cấu lái kiểu trục vít-êcucung răng + Bơm trợ lực lái: + Bơm trợ lực được dẫn động bởi động cơ... không thực hiện công có ích nào cả và nó được đưa về bể dầu Ứng dụng: Dùng trong những hệ thống thủy lực làm việc với tải trọng thay đổi nhỏ hoặc trong các hệ thống không yêu cầu cao về ổn định vận tốc 5.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ của cơ cấu chấp hành 5.3 Các sơ đồ ứng dụng 5.3.1 Hệ thống lái có trợ lực thủy lực 5.3.1 Hệ thống lái có trợ lực thủy lực a) Sự cần thiết của trợ lực lái (power steering):... thiết kế trực tiếp trên thanh răng Ưu điểm của kiểu trợ lực này là có kết cấu nhỏ gọn dễ lắp đặt trên các loại xe nhỏ, trợ lực có tác động nhanh, các chi tiết có cấu tạo đơn giản c) Trợ lực lái phi tuyến - Progressive Power Steering (PPS) c) Progressive Power Steering (PPS) - Trợ lái phi tuyến tính PPS làm thay đổi lực điều khiển vô lăng phù hợp với tốc độ xe Mục tiêu: Ở tốc độ chậm lực đánh lái nhẹ... đòi hỏi nhiều lực đánh lái hơn Nếu tăng tỷ số truyền của cơ cấu lái để giảm được lực đánh lái sẽ khiến người lái phải quay vô lăng nhiều hơn khi xe quay vòng và không thể quay góc ngoặt gấp được Do đó để việc lái được nhạy mà lực lái nhỏ thì cần phải có một số thiết bị trợ lực lái - Ngày nay trợ lực lái được sử dụng trong hầu hết các loại xe: các xe tải lớn, máy kéo, xe du lịch nhỏ Trợ lực lái phổ... động Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động 5.3.2 Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động Bơm Bộ điều khiển áp suất dầu Lưới lọc Đáy chứa dầu BMM Các cơ cấu điều khiển HSHT Hệ van điều khiển thuỷ lực HSHT Cảm biến tín hiệu vào - Vị trí bướm ga - Tốc độ ôtô - Vị trí cần chọn số Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển thuỷ lực hộp số tự động 5.3.2 Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động Cấu tạo... HSTĐ Cụm van điều tiết áp suất đặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu chính Van có cấu trúc dạng con trượt, một đầu tựa vào lò xo, đầu kia chịu áp lực của dầu trên mạch dầu chính Sự làm việc của van điều áp dựa trên sự cân bằng giữa áp lực của dầu và lực căng lò xo, khi áp lực cao quá, lò xo bị nén lại, van trượt mở đường dầu cấp cho BMM Khi áp lực dầu quá lớn van con trượt di chuyển nhiều... đổi công suất của cơ cấu chấp hành tỷ lệ với lưu lượng của bơm Ưu điểm: Toàn bộ lưu lượng đều cung cấp cho xilanh không có dầu thừa nên hiệu suất của hệ thống thủy lực cao, dầu ít bị làm nóng Nhược điểm: phải dùng bơm dầu điều chỉnh lưu lượng có kết cấu phức tạp chế tạo đắt Ứng dụng: Loại điều chỉnh này được dùng rộng rãi trong các máy cần thiết một công suất lớn khi khởi động, tức là cần thiết lực kéo. .. Hệ thống điều khiển thủy lực hộp số tự động b Bộ biến đổi và truyền tín hiệu chuyển số Bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển số từ tốc độ ôtô (GV): a) Của Hãng FORD; b) Của Hãng CADILAC Tín hiệu Va thông qua lực ly tâm của bộ quả văng đặt tại trục ra của hộp số cơ khí, lực ly tâm này sẽ chuyển đổi thông qua áp suất thủy lực đưa vào van con trượt chuyển số -Khi Va=0, con trượt bịt lỗ dầu vào do đó ... TTLB máy kéo 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều khiển chống trượt máy kéo + Cấu tạo: Bộ phận tăng trọng lượng bám thường áp dụng máy kéo bánh cầu chủ động có trang bị hệ thống nâng hạ thủy lực cấu treo... thống: máy công tác làm việc đất, qua hệ thống TTLB phần trọng lượng máy công tác cầu bị động trước truyền lên cầu chủ động sau máy kéo, nhờ làm TTLB cho máy kéo 2.5.3 Hệ thống thủy lực điều... có số thiết bị trợ lực lái - Ngày trợ lực lái sử dụng hầu hết loại xe: xe tải lớn, máy kéo, xe du lịch nhỏ Trợ lực lái phổ biến gồm: loại thủy lực - HPS, loại điện- EPS, loại thủy lực – điện