Chuong 3

CENNITEC VAN ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT LE THE TRUYEN Các lọai van điều chỉnh áp suất Van giới hạn áp suất Van xả tải Van Van giảm áp Nguyên lý họat động Nguyên lý làm việc chung van điều chỉnh áp suất dùng lực lò xo để cân với lực thủy lực Hình 3.1 biểu diễn nguyên lý làm việc van điều chỉnh áp suất Trạng thái van PA ≤ F Con trượt (spool) Lực thủy lực Fd = PA Áp suất P Trạng thái van PA > F Lò xo Tiết diện A Lực lò xo F Cửa điều khiển Dầu vào Dầu Cửa dầu rị rỉ Hình 3.1 Van điều chỉnh áp suất Khi lực thủy lực cửa điều khiển nhỏ lực lị xo, trượt giữ vị trí mà ngăn khơng cho dầu qua van Khi áp suất tăng lên dẫn đến lực thủy lực tăng lên, lớn lực lị xo trượt bị đẩy qua bên phải làm cho dầu qua van Van giới hạn áp suất (relief valve) Chức van giới hạn áp suất cài đặt áp suất làm việc lớn cho hệ thống thủy lực (a) (b) Hình 3.2 Ký hiệu van giới hạn áp suất (a) Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp, (b) van giới hạn áp suất tác động gián tiếp Van giới hạn áp suất loại van thường đóng van mở cho dầu qua van để bể chứa dầu áp suất tác động lên van lớn giá trị cài đặc lò xo van Ký hiệu (a) cho van giới hạn áp suất tác động trực tiếp, khơng có mũi tên xiên lị xo van khơng điều chỉnh Ký hiệu (b) cho van giới hạn áp suất gián tiếp Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Con trượt Lò xo Pressure port P T Tank port Hình 3.3 Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Hình 3.3 trình bày cấu tạo van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Nó bao gồm trượt (cầu, cơn) lị xo Khi áp suất cửa P van đủ lớn để thắng lực lò xo, trượt chuyển động khỏi vị trí cân cho phép dầu trở bể chứa dầu qua cửa T van, từ giới hạn áp suất cho hệ thống Đối với van giới hạn áp suất tác động trực tiếp tần số đóng mở van tương đối lớn dẫn đến việc vận hành không liên tục gây rung động, ồn Van sử dụng cho hệ thống có lưu lượng nhỏ Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Nguyên lý làm việc van giới hạn áp suất Fx x D Ap Av P Fp T Hình 3.4 Nguyên lý làm việc van giới hạn áp suất Con trược van tác động hai lực lò xo lực sinh áp suất Con trược nằm vị trí nghỉ (trạng thái đóng van) lực sinh áp suất, Fp = PAp, nhỏ lực lò xo Fx = kx0 Hai lực áp suất đạt tới giá trị nhỏ để mở van (cracking pressure), Pr Khi áp suất tăng cao giá trị này, trượt dịch chuyển dầu từ nới có áp suất cao, cửa P, đến nơi có áp suất thấp, cửa T k Ap Pr kx0  Pr  x0 Ap Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Độ mở van, Av, diện tích tác dụng Ap trượt thay đổi phi tuyến theo dịch chuyển trượt Tuy nhiên, số thiết kế khác diện tích tác động trượt số trình bày hình 3.5 Hình vẽ minh họa van giới hạn áp suất tác động trực tiếp, bao gồm: trượt (1), thân van (2), lò xo (3), chặn (4), nút điều chỉnh (5) D T P Q xr Con trượt, Thân van, Lò xo, Đế van, Nút điều chỉnh Hình 3.5 Van giới hạn áp suất dạng trượt dẫn hướng Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Ap D / Mối quan hệ lưu lượng qua van áp suất k Pr  ( x0  xr ) Ap xr Pr Ap k  x0 D x0  xr  Ap k T Pr P Q xr Ở trạng thái ổn định, trượt van (1) đạt đến vị trí cân tác động lực sinh bời áp suất, lực lò xo, phản lực sinh dòng chảy Bỏ qua rò rỉ phản lực sinh dòng chảy, giả thiết áp suất cản ngõ zero, áp suất tăng trược di chuyển đoạn x, ta có 0 Q  Cd Av P /  x  xr , Av 0 x  xr , Av  ( x  xr ) Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Mối quan hệ lưu lượng qua van áp suất hệ thống Q Cd  Ap k ( P  Pr ) P /  K ( P  Pr ) P Áp suất tăng lên, trượt dịch chuyển xa hơn, lưu lượng bể chứa nhiều Áp suất tăng đến giá trị đủ lớn tịan lưu lượng trở bể chứa Đường đặc tính lưu lượng-áp suất van giới hạn áp suất mơ tả hình vẽ 3.6 Van giới hạn áp suất trường hợp cài giá trị Pr = 150 bar Áp suất gọi áp suất mở van (cracking pressure) Nếu áp suất P < Pr = 150 bar lưu lượng qua van Khi áp suất P bắt đầu lớn Pr van bắt đầu mở lưu lượng qua van tính theo Q K ( P  Pr ) P Lưu lượng, l/min Van giới hạn áp suất tác động trực tiếp 35 30 25 20 15 10 180 50 100 150 200 250 300 350 Áp suất, bar Hình 3.6 Ví dụ đường đặc tính van giới hạn áp suất tác động trực tiếp Khi áp suất đạt đến giá trị 180 bar, van mở hoàn toàn, khơng cịn lưu lượng đến phần cịn lại hệ thống