Tự động điều khiển thủy lực - Chương 6

Ch−¬ng 6

§iÒu khiÓn vÞ trÝ, vËn tèc vµ t¶i träng trong

hÖ truyÒn ®éng thñy lùc

HÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng thñy lùc cã thÓ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn sau :

1. §iÒu khiÓn vÞ trÝ (tÞnh tiÕn hoÆc quay);

2. §iÒu khiÓn vËn tèc (tÞnh tiÕn hoÆc quay);

3. §iÒu khiÓn t¶i träng (lùc, m«men xo¾n hay ¸p suÊt).

Tuú thuéc vµo yªu cÇu sö dông cña thiÕt bÞ mµ cã thÓ thùc hiÖn mét, hai hoÆc c¶ ba

chøc n¨ng ®iÒu khiÓn trªn.

6.1. §iÒu khiÓn vÞ trÝ

§iÒu khiÓn vÞ trÝ lµ di chuyÓn c¬ cÊu chÊp hµnh ®Õn mét vÞ trÝ nµo ®ã theo yªu cÇu.

NÕu lµ xylanh thuû lùc th× vÞ trÝ lµ hµnh tr×nh dÞch chuyÓn cña pitt«ng, nÕu lµ ®éng c¬

dÇu th× vÞ trÝ lµ gãc quay cña trôc ®éng c¬ dÇu. Tuy nhiªn tuú theo yªu cÇu mµ pitt«ng￾xylanh hoÆc ®éng c¬ dÇu cã thÓ truyÒn ®Õn hÖ truyÒn ®éng c¬ khÝ nµo ®ã. VÝ dô nh− vÝt

me, b¸nh r¨ng- thanh r¨ng, bé truyÒn b¸nh r¨ng... vµ còng cã thÓ biÕn chuyÓn ®éng

tÞnh tiÕn thµnh chuyÓn ®éng quay hoÆc ng−îc l¹i.

145

ChuyÓn ®éng

quay

§éng c¬ dÇu

ChuyÓn ®éng tÞnh

tiÕn

ChuyÓn ®éng tÞnh tiÕn

Xylanh

Quay

a)

b)

c)

§éng c¬ dÇu

H×nh 6.1. C¸c s¬ ®å vÝ dô vÒ øng dông cña xylanh thuû lùc vµ ®éng c¬ dÇu

a- §éng c¬ dÇu ®iÒu khiÓn gãc quay; b- §éng c¬ dÇu - vÝt me bi ®iÒu khiÓn chuyÓn

®éng th¼ng; c- §éng c¬ dÇu vµ xylanh thñy lùc bè trÝ phèi hîp.

TruyÒn ®éng vÝt me bi cã ®é chÝnh x¸c truyÒn ®éng cao nªn ®−îc sö dông réng r·i

trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng. S¬ ®å h×nh 6.1b nÕu vÝt me bi cã b−íc 5 mm, ®éng

c¬ dÇu ®iÒu khiÓn ®−îc gãc quay ± 1 0 th× bµn m¸y cã thÓ di chuyÓn víi ®é chÝnh x¸c

lµ : 0,014

360

5

0 = ± mm.

Van tr−ît ®iÒu khiÓn th−êng sö dông lo¹i ba vÞ trÝ : tr¸i, ph¶i vµ trung gian. øng víi

ba vÞ trÝ ®iÒu khiÓn cña van th× xylanh (hoÆc ®éng c¬ dÇu) chuyÓn ®éng theo chiÒu

thuËn, ®¶o chiÒu hoÆc dõng. Chóng ta h·y nghiªn cøu mét sè ®Æc ®iÓm vµ kh¶ n¨ng

øng dông cña c¸c lo¹i van trong c¸c m¹ch hÖ ®iÒu khiÓn vÞ trÝ.

6.1.1. øng dông cña van solenoid trong hÖ ®iÒu khiÓn vÞ trÝ

1. Van solenoid ®ãng më : Lo¹i van nµy chØ thùc hiÖn nhiÖm vô ®ãng më c¸c ®−êng

dÉn dÇu ®Õn xylanh (hoÆc ®éng c¬ dÇu), mµ kh«ng cã t¸c dông ®iÒu khiÓn l−u l−îng

dÇu. S¬ ®å vµ ®Æc tÝnh lµm viÖc cña van thÓ hiÖn ë h×nh 6.2.

A B

p T (b) (a)

146

L−u l−îng tõ P ®Õn B

Cuén d©y (b) cã ®iÖn

Cuén d©y (a) cã ®iÖn

L−u l−îng tõ P ®Õn A

t

H×nh 6.2. S¬ ®å ký hiÖu vµ ®Æc tÝnh lµm viÖc cña van solenoid ®ãng më

Dßng ®iÖn cung cÊp cho van cã thÓ lµ mét chiÒu (DC) hoÆc xoay chiÒu (AC). Tïy

theo kÝch th−íc cña van mµ thêi gian ®ãng më trong ph¹m vi 20 ÷100 ms.

H×nh 6.3 lµ s¬ ®å vÝ dô vÒ øng dông cña van lo¹i nµy ®Ó thùc hiÖn ®iÒu khiÓn vÞ trÝ.

VÞ trÝ dõng cña bµn m¸y m sÏ ®−îc thùc hiÖn b»ng m¹ch ®iÒu khiÓn logic dïng r¬le,

ng¾t tr¹ng th¸i hoÆc PLC, th«ng qua vÞ trÝ cña kho¸ giíi h¹n nh− ë h×nh 6.3a.

H×nh thøc ®iÒu khiÓn nµy ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh thÊp vµ phï hîp víi yªu cÇu cña nhiÒu

thiÕt bÞ, d©y chuyÒn tù ®éng. Tuy nhiªn khi khãa giíi h¹n bÞ t¸c ®éng th× bµn m¸y

kh«ng thÓ dõng ngay mµ ph¶i mÊt mét kho¶ng thêi gian nµo ®ã. §iÒu nµy dÉn tíi vÞ trÝ

dõng cña bµn m¸y kh«ng chÝnh x¸c do ¶nh h−ëng bëi c¸c yÕu tè sau ®©y :

- Thêi gian ®¸p øng cña van.