1379684

101

Chng 9

CC PHN T IU KHIN TRONG H THNG THY LC

9.1. Khi nim

9.1.1. Phn loi

H thng iu khin bng thy lc c m t qua s hnh 9.1, gm cc cm v phn t chnh,

c chc nng sau:

a. C cu to nng lng: bm du, b lc

b. Phn t iu khin: van o chiu

c. C cu chp hnh: xilanh, ng c du. ..

Hnh 9.1. H thng iu khin bng thy lc

9.1.2. Nhim v ca cc phn t trong h thng iu khin thy lc

a. C cu to nng lng

C chc nng to ra ngun thy lc tiu chun trong qu trnh iu khin, ngun c to ra

bi cc bm du.

b. Phn iu khin

Bao gm cc thit b iu khin kt hp vi nhau theo 1 thut ton nht nh nhm bo m

yu cu cng ngh t ra.

Cc thit b iu khin bao gm cc van phn phi 2/2, 3/2, 4/2, 5/2, 4/3, van mt chiuCc van

iu khin: van tit lu, van n p, b iu chnh tc , b to thi gian tr.

c. Phn chp hnh

L cc phn t chp hnh truyn ng theo ng yu cu cng ngh: xi lanh, pittng thy lc,

ng c du.

9.2. Van o chiu

9.2.1. Nhim v

Van o chiu dng ng, m cc ng dn khi ng cc c cu bin i nng lng, dng

o chiu cc chuyn ng ca c cu chp hnh.

9.2.2. Nguyn l lm vic

102

a. Van o chiu 2 ca, 2 v tr (2/2)

Hnh 9.2. Van o chiu 2/2

b. Van o chiu 3 ca, 2 v tr (3/2)

Hnh 9.3. Van o chiu 3/2

c. Van o chiu 4 ca, 2 v tr (4/2)

Hnh 9.4. Van o chiu 4/2

103

K hiu: P- ca ni bm;

T- ca ni ng x v thng du;

A, B- ca ni vi c cu iu khin hay c cu chp hnh;

L- ca ni ng du tha v thng.

9.3. Van iu khin dng chy

9.3.1. Van chn

Van chn gm cc loi van sau:

+ Van mt chiu.

+ Van mt chiu iu iu khin c hng chn.

+ Van tc ng kho ln.

a. Van mt chiu

Van mt chiu dng iu khin dng cht lng i theo mt hng, v hng

kia du b ngn li.

Trong h thng thy lc, thng t nhiu v tr khc nhau ty thuc vo nhng

mc ch khc nhau.

K hiu:

Hnh 9.5 K hiu van 1 chiu

Van mt chiu gm c: van bi, van kiu con trt.

Hnh 9.6 Kt cu van mt chiu

ng dng ca van mt chiu:

+ t ng ra ca bm ( chn du chy v b).

+ t ca ht ca bm (chn du trong bm).

+ Khi s dng hai bm du dng chung cho mt h thng.

b, Van mt chiu iu khin c hng chn

Khi du chy t A qua B, van thc hin theo nguyn l ca van mt chiu. Nhng

khi du chy t B qua A, th phi c tn hiu iu khin bn ngoi tc ng vo ca X.

104

a. Chiu A qua B, tc dng nh van mt chiu;

b. Chiu B qua A c dng chy, khi c tc dng tn hiu ngoi X;

c. K hiu.

Hnh 9.7 Van mt chiu iu khin c hng chn

c. Van tc ng kho ln

Kt cu ca van tc ng kho ln, thc ra l lp hai van mt chiu iu khin c hng chn.

Khi dng chy t A1 qua B1 hoc t A2 qua B2 theo nguyn l ca van mt chiu. Nhng khi du chy t

B2 v A2 th phi c tn hiu iu khin A1 hoc khi du chy t B1 v A1 th phi c tn hiu iu khin

A2

a. Dng chy t A1 qua B1 hoc t A2 qua B2 (nh van mt chiu);

b. T B2 v A2 th phi c tn hiu iu khin A1 ;

c. K hiu.

Hnh 9.8 Van tc ng kha ln

9.3.2. Van tit lu

Van tit lu dng iu chnh lu lng du, v do iu chnh vn tc ca c cu chp hnh

trong h thng thy lc.

Van tit lu c th t ng du vo hoc ng ra ca c cu chp hnh.

Van tit lu c hai loi:

+ Tit lu c nh

K hiu:

105

Hnh 9.9 K hiu van tit lu c nh

+ Tit lu thay i c lu lng

K hiu:

Hnh 9.10 K hiu van tit lu thay i c lu lng

V d: hnh 9.11 l s ca van tit lu c lp ng ra ca h thng thy lc. Cch lp ny

c dng ph bin nht, v van tit lu thay th c chc nng ca van cn, to nn mt p sut nht nh

trn ng ra ca xilanh v do lm cho chuyn ng ca n c m.

Hnh 9.11 S thy lc c lp van tit lu ng du ra

Da vo phng thc iu chnh lu lng, van tit lu c th phn thnh hai loi chnh: van tit

lu iu chnh dc trc v van tit lu iu chnh quanh trc.

9.3.3. B n tc

B n tc l cu m bo hiu p khng i khi gim p ( p = const), v do m bo mt lu

lng khng i chy qua van, tc l lm cho vn tc ca c cu chp hnh c gi tr gn nh khng i.

Nh vy n nh vn tc ta s dng b n tc.

B n tc l mt van ghp gm c: mt van gim p v mt van tit lu. B n tc c th lp trn

ng vo hoc ng ra ca c cu chp hnh nh van tit lu, nhng ph bin nht l lp ng ra

ca c cu chp hnh.

K hiu:

106

Hnh 9.12 K hiu v kt cu b n tc

Hnh 9.13 S thy lc c lp b n tc

9.4. Van p sut

9.4.1. Nhim v

Van p sut dng iu chnh p sut, tc l c nh hoc tng, gim tr s p trong h thng

iu khin bng thy lc.

9.4.2. Phn loi

Van p sut gm c cc loi sau:

+ Van trn v van an ton

+ Van gim p

+ Van cn

+ Van ng, m cho bnh trch cha thy lc.

9.4.3. Van trn v an ton

Van trn v van an ton dng hn ch vic tng p sut cht lng trong h thng thy lc vt

qu tr s quy nh. Van trn lm vic thng xuyn, cn van an ton lm vic khi qu ti.

107

Hnh 9.14 K hiu ca van trn v van an ton

C nhiu loi:

+ Kiu van bi (tr, cu)

+ Kiu con trt (pittng)

+ Van iu chnh hai cp p sut (phi hp)

a. Kiu van bi

Hnh 9.15 Kt cu kiu van bi

Gii thch: khi p sut p do bm du to nn vt qu mc iu chnh, n s thng lc l xo, van

m ca v a du v b. iu chnh p sut cn thit nh vt iu chnh pha trn.

Kiu van bi c kt cu n gin nhng c nhc im: khng dng c p sut cao, lm vic

n o. Khi l xo hng, du lp tc chy v b lm cho p sut trong h thng gim t ngt.

b. Kiu van con trt

Hnh 9.16 Kt cu kiu van con trt

108

Gii thch: Du vo ca 1, qua l gim chn v vo bung 3. Nu nh lc do p sut du to nn

l F ln hn lc iu chnh ca l xo Flx v trng lng G ca pittng, th pittng s dch chuyn ln trn,

du s qua ca 2 v b. L 4 dng tho du r bung trn ra ngoi.

Loi van ny c gim chn cao hn loai van bi, nn n lm vic m hn. Nhc im ca n l

trong trng hp lu lng ln vi p sut cao, l xo phi c kch thc ln, do lm tng kch thc

chung ca van.

c. Van iu chnh hai cp p sut

Trong van ny c 2 l xo: l xo 1 tc dng trc tip ln bi cu v vi vt iu chnh, ta c th iu

chnh c p sut cn thit. L xo 2 c tc dng ln bi tr (con trt), l loi l xo yu, ch c nhim v

thng lc ma st ca bi tr. Tit din chy l rnh hnh tam gic. L tit lu c ng knh t 0,8 - 1 mm.

Hnh 9.17 Kt cu ca van iu chnh hai cp p sut

Du vo van c p sut p1 , pha di v pha trn ca con trt u c p sut du.

Khi p sut du cha thng c lc l xo 1, th p sut p1 pha di v p sut p2 pha trn

con trt bng nhau, do con trt ng yn.

Nu p sut p1 tng ln, bi cu s m ra, du s qua con trt, ln van bi chy v b.

Khi p1 tng cao thng lc l xo 2 lc ny c 2 van u hot ng.

Loi van ny lm vic rt m, khng c chn ng. p sut c th iu chnh trong phm vi rt

rng: t 5 - 63 bar hoc c th cao hn.

9.4.4. Van gim p

Trong nhiu trng hp h thng thy lc mt bm du phi cung cp nng lng cho nhiu c

cu chp hnh c p sut khc nhau. Lc ny ta phi cho bm lm vic vi p sut ln nht v dng van

gim p t trc c cu chp hnh nhm gim p sut n mt gi tr cn thit.

K hiu:

109

Hnh 9.18 Kt cu ca van gim p

9.4.5. Van cn

Van cn c nhim v to nn mt sc cn trong h thng lm h thng lun c du bi trn,

bo qun thit b, thit b lm vic m, gim va p.

K hiu:

Hnh 9.19 K hiu van cn

Hnh 9.20 Mch thy lc c lp van cn

Trn hnh 9.20, van cn lp vo ca ra ca xilanh c p sut p2 . Nu lc l xo ca van l Flx v

tit din ca pittng trong van l A, th lc cn bng tnh l:

p2.A - Flx =0 A

Fp lx 2 (9.1)

Nh vy ta thy rng p sut ca ra (tc cn ca ra) c th iu chnh c ty thuc vo s

iu chnh lc l xo Flx

110

9.4.6. Rle p sut (p lc)

Rle p sut thng dng trong h thng thy lc. N c dng nh mt c cu phng qu ti,

v khi p sut trong h thng vt qu gii hn nht nh, rle p sut s ngt dng in. Bm du, cc

van hay cc b phn khc ngng hot ng.

9.5. Cc loi van in thu lc ng dng trong mch iu khin t ng

9.5.1. Phn loi

C hai loi:

+ Van solenoid

+ Van t l v van servo

9.5.2. Cng dng

a. Van solenoid

Dng ng m (nh van phn phi thng thng), iu khin bng nam chm in. c dng

trong cc mch iu khin logic.

b. Van t l v van servo

L phi hp gia hai loi van phn phi v van tit lu (gi l van ng, m ni tip), c th iu

khin c v cp lu lng qua van. c dng trong cc mch iu khin t ng.

9.5.3. Van solenoid

Cu to ca van solenoid gm cc b phn chnh l: loi iu khin trc tip (hnh 9.21) gm c

thn van, con trut v hai nam chm in; loi iu khin gin tip (hnh 9.22) gm c van s cp 1, cu

to van s cp ging van iu khin trc tip v van th cp 2 iu khin con trt bng du p, nh tc

ng ca van s cp.

Con trt ca van s hot ng hai hoc ba v tr ty theo tc ng ca nam chm. C th gi

van solenoid l loi van iu khin c cp.

1, 2. Cun dy ca nam chm in;

3, 6. Vt hiu chnh ca li st t;

4, 5. L xo.

Hnh 9.21 Kt cu v k hiu ca van solenoid iu khin trc tip

111

1. Van s cp;

2. Van th cp.

Hnh 9.22 Kt cu v k hiu ca van solenoid iu khin gin tip

9.5.4. Van t l

Cu to ca van t l c gm ba b phn chnh (hnh 9.23) l : thn van, con trt, nam chm

in.

thay i tit din chy ca van, tc l thay i hnh trnh ca con trt bng cch thay i

dng in iu khin nam chm. C th iu khin con trt v tr bt k trong phm vi iu chnh nn

van t l c th gi l loi van iu khin v cp.

Hnh 9.23 Kt cu v k hiu ca van t l

112

Hnh 9.23 l kt cu ca van t l, van c hai nam chm 1, 5 b tr i xng, cc l xo 10 v 12

phc hi v tr cn bng ca con trt 11.

9.5.6. Van servo

a. Nguyn l lm vic

Hnh 9.24 S nguyn l ca b phn iu khin con trt ca van servo

B phn iu khin con trt ca van servo (torque motor) th hin trn hnh 9.24 gm cc b

phn sau:

+ Nam chm vnh cu;

+ Phn ng v hai cun dy;

+ Cnh chn v cng n hi;

+ ng n hi;

+ Ming phun du.

Hai nam chm vnh cu t i xng to thnh khung hnh ch nht, phn ng trn c hai cun

dy v cnh chn du ngm vi phn ng, to nn mt kt cu cng vng. nh v phn ng v cnh chn

du l mt ng n hi, ng ny c tc dng phc hi cm phn ng v cnh chn v v tr trung gian khi

dng in vo hai cun dy cn bng. Ni vi cnh chn du l cng n hi, cng ny ni trc tip vi

con trt. Khi dng in vo hai cun dy lch nhau th phn ng b ht lch, do s i xng ca cc cc

nam chm m phn ng s quay. Khi phn ng quay, ng n hi s bin dng n hi, khe h t cnh

chn n ming phun du cng s thay i (pha ny h ra v pha kia hp li). iu dn n p sut

hai pha ca con trt lch nhau v con trt c di chuyn. Nh vy:

+ Khi dng in iu khin hai cun dy bng nhau hoc bng 0 th phn ng, cnh, cng v

con trt v tr trung gian (p sut hai bung con trt cn bng nhau).

+ Khi dng i1 khc i2 th phn ng s quay theo mt chiu no ty thuc vo dng in ca

cun dy no ln hn. Gi s phn ng quay ngc chiu kim ng h, cnh chn du cng quay theo

lm tit din chy ca ming phun du thay i, khe h ming phun pha tri rng ra v khe h ming

phun pha phi hp li, p sut du vo hai bung con trt khng cn bng, to lc dc trc, y con

113

trt di chuyn v bn tri, hnh thnh tit din chy qua van (to ng dn du qua van). Qu trnh trn

th hin hnh 9.25b. ng thi khi con trt sang tri th cng s cong theo chiu di chuyn ca con

trt lm cho cnh chn du cng di chuyn theo. Lc ny khe h ming phun tri hp li v khe h

ming phun phi rng ln, cho n khi khe h ca hai ming phun bng nhau v p sut hai pha bng

nhau th con trt v tr cn bng.

Qu trnh th hin hnh 9.25c.

Mmen quay phn ng v mmen do lc n hi ca cng cn bng nhau. Lng di chuyn ca

con trt t l vi dng in vo cun dy.

+ Tng t nh trn nu phn ng quay theo chiu ngc li th con trt s di chuyn theo chiu

ngc li.

a. S giai on van cha lm vic;

b. S giai on u ca qu trnh iu khin;

c. S giai on hai ca qu trnh iu khin.

Hnh 9.25 S nguyn l hot ng ca van servo

114

b. Kt cu ca van servo

Ngoi nhng kt cu th hin hnh 9.24 v hnh 9.25, trong van cn b tr thm b lc du nhm

m bo iu kin lm vic bnh thng ca van. con trt v tr trung gian khi tn hiu vo bng

khng, tc l phn ng v tr cn bng, ngi ta a vo kt cu vt iu chnh.

a, b. Bn v th hin cc dng kt cu ca van servo;

c. K hiu ca van servo.

Hnh 9.26 Bn v th hin kt cu v k hiu ca van servo

115

BI TP CHNG 9

Bi 1. Phn tch hot ng ca s thy lc sau:

Bi 2. Phn tch hot ng ca s in - thy lc sau:

116

Bi 3. Phn tch hot ng ca s in - thy lc sau: