Valve nào điều chỉnh tốc độ của xy lanh thủy lực?
 

Trong tính toán thiết kế hệ truyền động với xy lanh thủy lực, chúng ta rất hay gặp bài toán điều chỉnh tốc độ thò/thụt của một (hoặc nhiều) xy lanh thủy lực một cách chính xác.
Một phương án hay được lựa chọn là cấp một lượng dầu có thể thay đổi Q vào xy lanh. Như vậy có thể dễ dàng tính toán, điều chỉnh tốc độ làm việc của xy lanh dựa trên công thức: v = Q/s với s là diện tích làm việc của xy lanh.
Để cấp một lượng dầu như ý muốn cho xy lanh, chúng ta có thể sử dụng valve tiết lưu thay đổi lưu lượng không phụ thuộc vào áp suất làm việc.
Bản chất của valve này bao gồm một valve tiết lưu thông thường (valve nhọn) được kết hợp với một valve giảm áp (con trượt ). Chi tiết như hình dưới đây:
http://home.wxs.nl/%7Ebrink494/srk.htg/srk1.gif
Áp suất cần thiết để nâng tải của xy lanh sẽ là 50 bar (ở cửa ra của cụm valve) trong khi bơm cung cấp áp suất 120 bar, giới hạn bởi áp suất hệ thống, tới của vào của cụm valve.
Bơm cung cấp một lưu lượng là 12 lpm. Nếu đặt lưu lượng cấp cho xy lanh là 10 lpm bằng valve tiết lưu thì một lượng dầu 2 lpm sẽ quay trở lại thùng chứa dầu qua valve an toàn của hệ thống.

Trên hình vẽ, áp suất 120 bar sẽ bị valve giảm áp tự động làm giảm đi (bằng cách dịch chuyển con trượt sang phải, đóng bớt cửa dầu) đến giá trị 58 bar = 50 bar + 8 bar (độ cứng lò xo bằng 8 bar).
Nếu xy lanh phải nâng tải cao hơn đến 90 bar, con trượt valve giảm áp sẽ tự động chuyển dịch sang phải mở rộng cửa dầu để áp suất tăng lên đến 98 bar.
http://farm4.static.flickr.com/3637/...66b4e9.jpg?v=0
Ở cả hai trường hợp, tổn thất áp suất qua valve tiết lưu (valve nhọn) đều như nhau là 8 bar và do đó lưu lượng cấp vào xy lanh luôn là 10 lpm mà không phụ thuộc vào tải (áp suất) của xy lanh.

Đơn vị độ cứng lò xo
 

Chào bác thợ máy. Cho em hỏi chổ này một chút. Trong bài viết, có chỗ bác nói là độ cứng lò xo bằng 8 bar, nhưng theo em được biết thì đơn vị độ cứng là N/m, N/mm ( lực/ đơn vị chiều dài) chứ chưa thấy đơn vị độ cứng nào tính bằng Bar cả. Mong bác giải thích giùm.

Nói độ cứng lò xo là 8 bar là cách nói tắt (trong hệ thống thủy lực). Thực tế độ cứng của lò xo được đo bằng các đơn vị như bạn đề cập nhưng sẽ được chuyển thành lực tác động lên lõi con trượt, rồi từ lực này có thể dễ dàng tính được áp lực (tương đương) lên phía bên phải con trượt. Do đó để cho tiện so sánh cùng đơn vị đo, người ta nói tắt luôn là độ cứng lò xo bằng xx bar.
Thực tế trong sửa chữa, hiệu chỉnh máy thủy lực người ta cũng hay nói theo cách này. VD khi điều chỉnh áp suất mở valve an toàn, chúng ta sẽ cắm đồng hồ đo vào điểm đo rồi từ từ vặn vít điều chỉnh đến giá trị xx bar. Thực chất chúng ta đã làm cứng lò xo lên bao nhiêu N/mm để tương ứng với bấy nhiêu bar đúng không nào.

Van tự giảm áp
 

Cảm ơn bác thợ máy. Em cũng nghĩ như thế nhưng phải hỏi cho chắc ăn bởi vì em cũng đang có nhiệm vụ thiết kế một van tự giảm áp cho cái đồ án tốt nghiệp của em nhưng chưa biết làm thế nào cho hợp lý. Sơ đồ thiết kế cái van này cũng giống cái van giảm áp của bác nhưng cấu tạo của nó có khác một chút thế này: Ở đầu ra (p2) sẽ trích một đường dầu đến phía buồng phía dưới ( đáy) của van trượt, còn ở buồng phía trên thì có một lò xo, áp suất đầu vào là p1, khi p2 tăng thì lực do áp suất này tác dụng lên van trượt sẽ thằng lực lò xo đẩy van trượt đi lên đóng bớt cửa ra lại do đó p2 sẽ ổn định ở giá trị cho trước. Bây giờ em đã có p2, tiết diện van trượt ( tính được lực tác dụng lên van trượt (F) khi cân bằng, F=Flò xo). Vấn đề của em bây giờ là phải tính cho ra kích thước của lò xo ( độ cứng, chiề dài tự do...) nhưng em chưa biết làm thế nào cho hợp lý cả. Em định cho trước chuyển vị ban đầu Xo của lò xo để tính ra độ cứng ( tức là khi cân bằng thì Flò xo= C.Xo, biết Xo rồi tính ra độ cứng C) rồi sau đó tra bảng chọn lò xo phù hợp. Không biết cách làm này có phù hợp hay không. Mong bác thợ máy cho ý kiến. Em có hình nhưng không up lên được vì kích thước nó lớn quá. Mong bác thợ máy giúp em một chút.

Kích thước lò xo bạn phải chọn trong Sổ tay thiết kế cơ khí vì nó là chi tiết tiêu chuẩn, trừ khi bạn muốn có một cái là xo chế tạo riêng cho mình bạn dùng.

Để chọn lò xo bạn cần dựa trên các thông tin như sau:
- Lực nén của lò xo (cái này bạn dễ tính được) và
- tương ứng với lực đó bạn muốn lò xo dịch chuyển bao nhiêu? Cái này thường phụ thuộc vào kích thước vỏ/khoang chứa lò xo mà bạn thiết kế.

từ đây tra trong sổ tay bạn sẽ chọn được kiểu lò xo, đường kính ngoài, đường kính dây, chiều dài tự do, bước vòng, độ cứng....

Cảm ơn anh Admin. Anh nói như thế tức là cách làm của em cũng chấp nhận được rồi. Hii. Em thấy thay vì tra lò xo trên sổ tay cơ khí thì có thể vào : vanel.com để tra. Rất nhanh đó các bác ạ.

Anh Adimin ơi! Anh đừng nổi nóng nha. Em có thắc mắc chổ này mong anh giúp cho. Vấn đề là khi chọn chuyển vị ban đầu (Xo) của lò xo để tính ra độ cứng. Hình như là ngoài kích thước khoang chứa lò xo thì nó còn liên quan đến tiết diện ở cửa ra của van thì phải ( vì tiết diện tiết lưu ở cửa ra phải đảm bảo để giảm được một giá trị áp suất cho trước mà). Mong anh Admin giúp em một chút. Cảm ơn anh nhiều.

Bạn có thể tính được đường kính valve tiết lưu (van nhọn trên hình vẽ) dựa theo giá trị lưu lượng Q và độ chênh áp suất delta P như sau:

Q = D*D/0.0529 * SQRT(delta P)

Trong đó:
Q = US gpm
delta P = psi
D = đường kính lỗ tiết lưu (inch)
SQRT là khai căn bậc hai nhé.

Bạn giúp tôi tự đổi đơn vị sang hệ mét cho đúng nhé. Chúc bạn thành công.

thank
 

cam on anh

Em móc cái này lên để hỏi mấy anh về việc điều chỉnh lưu lượng qua van chia phân phối.
Giả sử em sử dụng một thớt van chia phân phối loại 3 tay gạt cơ. Khi em mở hết cỡ tay gạt thì lưu lượng dầu lớn nhất cho nên xy lanh chạy nhanh nhất đúng không ạ. Trong trường hợp muốn xy lanh chạy chậm lại em sẽ kéo một phần tay van để chỉ cho một lượng dầu nhỏ hơn đi qua xy lanh. Như vậy có được không?