Cải thiện đặc tính động lực học tầng điều khiển van servo vòi phun điện thủy lực

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu khoa học riêng tơi Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả Phạm Xuân Hồng Sơn TÓM TẮT LUẬN ÁN Van servo điện thủy lực phần tử hệ thống điều khiển thủy lực điện thủy lực mà kỹ thuật khí, thủy lực điện tử đƣợc kết hợp cách hoàn hảo Với điểm bật nhƣ đáp ứng động lực học nhanh, độ xác điều khiển cao tuổi thọ cao, van servo điện thủy lực đƣợc sử dụng rộng rãi ngành nhƣ: vũ trụ, khơng gian, cơng nghiệp hóa chất, ngành luyện kim, vv… Van servo vòi phun điện thủy lực loại van phổ biến van servo điện thủy lực Dựa vào lƣợng lớn tài liệu nghiên cứu gần nƣớc ngồi, thơng tin chi tiết phát minh ứng dụng van servo điện thủy lực châu Âu, Á Mỹ, luận án thu thập nhiều liệu quan trọng để từ xây dựng phƣơng pháp lý thuyết để thiết kế van servo vòi phun điện thủy lực Thơng qua tình hình ứng dụng van servo điện thủy lực Việt Nam nƣớc cần thiết phải phát triển loại sản phẩm Từ việc trình bày chi tiết kết cấu van servo vòi phun điện thủy lực hai cấp phản hồi lực, cân lực “động điều khiển xoay” (torque motor), cụm phần ứng trƣợt, luận án đề xuất phƣơng pháp lý thuyết, xây dựng mơ hình tốn thiết kế tối ƣu thơng số kết cấu khí cho van servo Trong “động điều khiển xoay”, cọc (càng) đàn hồi đƣợc xem nhƣ phần tử đàn hồi khó dự đốn trƣớc van servo hoạt động Bằng phƣơng pháp lý thuyết kết hợp với phần mềm mô theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn, luận án xác định đƣợc độ cứng uốn tối ƣu cho cọc đàn hồi Nghiên cứu cịn cho thấy đặc tính động lực học cụm phần ứng „động điều khiển xoay‟ van servo vịi phun có liên quan đến độ cứng tổng hợp momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng, mơ hình tốn xác định độ cứng tối ƣu cho cụm phần ứng momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng đƣợc đề xuất Vì van servo vòi phun điện thủy lực đƣợc sử dụng phổ biến hệ thống điều khiển thủy lực ngành hàng không, vũ trụ, công nghiệp luyện kim, hóa chất vv cần kích thƣớc nhỏ gọn nhƣng lại có kết cấu phức tạp nên yêu cầu đòi hỏi độ tin cậy làm việc van servo cao, từ việc cải thiện đáp ứng động lực học cần thiết để van hoạt động tốt điều kiện làm việc khác môi trƣờng thời tiết khắc nghiệt ABSTRACT Electro-hydraulic servo valves are key units in servo control system and highly combined components with mechanical, hydraulic and electronic technology With advantages such as rapid dynamics response, high controlling accuracy and long working life, electro-hydraulic servo valve have been widely used in aerospace, metallurgy, chemical industry and so on Jet pipe servo valve is the most common kind of servo valve However, the former has been replaced by the latter in the foreign aeroplane system and abroad companies and governments exercise strict control and blockade on technology introduction As a result, there is no complete theory and design principle on jet pipe electro-hydraulic servo valve in VietNam Referring to a large number of recent research materials on abroad, detailed introduction of patents and applications of servo valve products in Europe and America on papers, the dissertation has collected many important data for developing the theoretical method of designing electro hydraulic servo valve Based on the situation of servo valve research in Vietnam and oversea, it pointed out the difficulties in researching and developing this product Through recommendation of servo valve structure, it has made a detailed introduction of the structure of jet pipe servo valve with force feedback and analysis of force balances of torque motor, jet pipe feedback armature assembly and slide valve spool, it provides a theoretical base for setting up the mathematical model of jet pipe servo valve In torque motor, the feedback spring pole is identified as more critical spring elements in servo valve operation If this element is properly designed with respect to stiffness, automatically dynamics performance of the servo valve will be improved An attempt has been made to predict stiffness of this element by finite element method Besides, dynamics characteristics of the armature assembly in jet pipe electro-hydraulic torque motor is involved by the stiffness of armature assembly and moment of mass inertia of armature assembly Therefore, mathematical models for prediction and estimate of optimal stiffness of the armature assembly and of moment of inertia of armature assembly are established While jet pipe servo valves frequently work in aerospace hydraulic system and their structures are complicated and sizes are limited, high requirements should be put on reliability of components in working of servo valve Hence, the improvement of the operating characteristics of torque motor and drive part is necessary for guaranteeing of normal work and improving its performance stability in electro-hydraulic jet pipe servo valve LỜI CẢM ƠN Công việc nghiên cứu luận án đƣợc hoàn thành dƣới hƣớng dẫn PGS TS Trần Thiên Phúc, Ban giám hiệu trƣờng Đại học Bách Khoa TP.HCM Bắt đầu từ việc chọn đề tài, tiến hành nghiên cứu đến hồn thành luận án có hƣớng dẫn tâm huyết thầy Vì vậy, tác giả đặc biệt trân trọng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy hƣớng dẫn Trần Thiên Phúc Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS TS Phạm Huy Hồng, cơng tác trƣờng Đại học Bách Khoa TP.HCM đóng góp nhiều ý kiến có giá trị cao suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tác giả xin cảm ơn đến thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy đào tạo trình tác giả làm nghiên cứu sinh trƣờng Đại học Bách Khoa TP.HCM Đồng thời, tác giả xin cảm ơn đến quý viện nghiên cứu 704 thuộc tập đồn cơng nghiệp nặng tàu thủy Thƣợng Hải (Trung Quốc) cung cấp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả làm thực nghiệm Tác giả xin cảm ơn thầy giáo, cô giáo mơn chế tạo máy Khoa khí thuộc trƣờng Đại học Bách Khoa TP.HCM Cuối tác giả ghi lòng hỗ trợ vật chất động viên tinh thần ngƣời thân gia đình bạn bè, đồng nghiệp suốt trình nghiên cứu sinh hoàn thành luận án TP.HCM, tháng năm 2020 i MỤC LỤC CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Bối cảnh ý nghĩa phát triển van servo vòi phun điện thủy lực 1.1.1 Bối cảnh phát triển van servo điện thủy lực 1.1.2 Ý nghĩa nghiên cứu van servo vòi phun điện thủy lực 1.2 Xu hƣớng phát triển van servo vòi phun điện thủy lực 1.3 Hiện trạng nghiên cứu ứng dụng van servo vòi phun điện thủy lực 1.3.1 Hiện trạng nghiên cứu van servo vòi phun điện thủy lực 1.3.2 Ứng dụng quan trọng van servo vòi phun điện thủy lực 13 1.4 Mục tiêu ý nghĩa luận án 17 CHƢƠNG MƠ HÌNH TỐN VAN SERVO VỊI PHUN ĐIỆN THỦY LỰC HAI CẤP PHẢN HỒI LỰC 19 2.1 Nguyên lý làm việc & kết cấu van servo vòi phun điện thủy lực 20 2.2 Dòng chảy vòi phun 25 2.2.1 Các trạng thái dòng chảy vòi phun 25 2.2.2 Kết cấu hệ thống điều khiển thủy lực 29 2.3 Mơ hình tốn van servo vòi phun điện-thủy lực 30 2.3.1 Mơ hình tốn torque motor van servo vịi phun 30 2.3.2 Mơ hình tốn cấp cơng suất van servo vịi phun 38 2.3.3 Mơ hình chuyển vị vịi phun van servo vịi phun 43 2.4 Đặc tính tĩnh van servo vòi phun điện thủy lực 44 2.4.1 Đặc tính lƣu lƣợng rị rỉ 44 2.4.2 Đặc tính lƣu lƣợng khơng tải 45 2.4.3 Đặc tính lƣu lƣợng phụ tải 46 2.4.4 Đặc tính áp suất 48 2.5 Tiểu kết 48 CHƢƠNG PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH CỦA CỌC ĐÀN HỒI VAN SERVO VÒI PHUN ĐIỆN THỦY LỰC 49 3.1 Kết cấu cọc đàn hồi van servo vòi phun điện thủy lực 49 3.2 Phân tích đặc tính cọc đàn hồi van servo vòi phun 51 3.2.1 Nguyên lý làm việc cọc đàn hồi 51 3.2.2 Thiết kế tối ƣu độ cứng uốn cọc đàn hồi van servo vòi phun 52 3.2.2.1 Hàm mục tiêu 53 3.2.2.2 Xác định độ cứng uốn cọc đàn hồi 57 3.3 Xác định độ cứng cọc đàn hồi phần mềm Abaqus 63 ii 3.3.1 Giới thiệu phần mềm mô Abaqus 63 3.3.2 Xác định độ cứng cọc đàn hồi mô 63 3.4 Kiểm nghiệm độ bền cọc đàn hồi van servo vòi phun 66 3.5 Tiểu kết 69 CHƢƠNG THIẾT KẾ ĐỘ CỨNG VÀ MOMEN QUÁN TÍNH KHỐI LƢỢNG CỦA CỤM PHẦN ỨNG VAN SERVO VÒI PHUN 70 4.1 Hàm truyền van servo vòi phun điện thủy lực 70 4.1.1 Đặc tính tần số đặc tính thời gian van servo vòi phun 70 4.1.2 Hàm truyền sơ đồ hàm truyền van servo vòi phun 73 Torque motor ảnh hƣởng thông số torque motor đến đặc tính động 4.2 lực học van servo vòi phun 77 4.2.1 Torque motor van servo vòi phun điện thủy lực 77 4.2.2 Ảnh hƣởng thông số torque motor đến đặc tính động lực học 78 4.2.2.1 Ảnh hƣởng số vịng cuộn dây đến đặc tính động lực học 79 4.2.2.2 Ảnh hƣởng độ dài khe hở đến đặc tính động lực học 80 4.2.2.3 Ảnh hƣởng khoảng cách đến đặc tính động lực học 80 4.2.2.4 Ảnh hƣởng diện tích mặt cực đến đặc tính động lực học 81 4.2.2.5 Ảnh hƣởng độ cứng tổng hợp đến đặc tính động lực học 82 4.2.2.6 Ảnh hƣởng áp suất nguồn dầu đến đặc tính động lực học 82 4.2.2.7 Ảnh hƣởng nhiệt độ/tỷ trọng dầu đến đặc tính động lực học 83 4.2.2.8 Ảnh hƣởng dịng điện đến đặc tính động lực học 84 4.3 Thiết kế độ cứng tổng hợp động điều khiển xoay 85 4.3.1 Độ cứng tổng hợp độ cứng ống đàn hồi 85 4.3.2 Tính toán tối ƣu độ cứng torque motor 88 4.4 Cụm phần ứng van servo vòi phun điện thủy lực 101 4.5 Ảnh hƣởng momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng đến đặc tính động lực học van servo vịi phun điện thủy lực 101 4.5.1 Độ rộng băng thông tần số tầng điều khiển van 101 4.5.2 Phân tích mơ hình tốn cụm phần ứng 102 4.6 Xác định momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng 104 4.6.1 Hàm truyền đạt cụm phần ứng 104 4.6.2 Xác định giá trị tối ƣu momen quán tính khối lƣợng 105 4.7 Tiểu kết 109 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 110 5.1 Thực nghiệm momen quay torque motor van servo vòi phun 110 5.1.1 Mục đích thực nghiệm 110 5.1.2 Thiết bị thực nghiệm 110 iii 5.1.3 Thực nghiệm 113 5.2 Thực nghiệm đặc tính tĩnh van servo vịi phun điện thủy lực 114 5.2.1 Mục đích thực nghiệm 114 5.2.2 Thiết bị thực nghiệm 114 5.2.3 Thực nghiệm 116 5.3 Thực nghiệm đặc tính động lực học tầng điều khiển van vịi phun 118 5.3.1 Mục đích thực nghiệm 118 5.3.2 Thiết bị thực nghiệm 118 5.3.3 Thực nghiệm 121 5.3.4 Nhận xét kết luận thực nghiệm 124 5.3.5 Thực nghiệm với momen quán tính cụm phần ứng 126 5.4 Tiểu kết 128 CHƢƠNG TỔNG KẾT HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 129 6.1 Tổng kết 129 6.2 Hƣớng phát triển đề tài 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 138 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu a Diễn giải khoảng cách từ tâm mặt cực từ đến tâm quay phần ứng, tức cánh tay momen lực điện từ Ag diện tích bề mặt cực từ Av diện tích mặt đầu trƣợt van C hệ số giảm chấn nhớt trƣợt (trục van) Ca hệ số giảm chấn nhớt cụm phần ứng Cc chiều cao cột áp, Cc : số Ct tổng hệ số rò rỉ van servo vòi phun Cv hệ số vận tốc D đƣờng kính ống d đƣờng kính cọc đàn hồi E môđun đàn hồi Young vật liệu cọc đàn hồi e Sai số xác lập hệ thống E0 modul đàn hồi thể tích chất lỏng F lực hút điện từ g độ dài khe hở phần ứng vị trí giữa, h1-2 tổn thất cột áp I momen quán tính chống uốn mặt cắt ngang cọc ic dòng điện điều khiển đầu vào Ja momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng K1 hệ số khuếch đại tốc độ Ka độ cứng ống đàn hồi Kam độ cứng tĩnh torque motor Kc hệ số lƣu lƣợng-áp suất van Kf độ cứng uốn cọc đàn hồi Km độ cứng đàn hồi từ với phần ứng torque motor Kmf độ cứng tổng hợp torqur motor Kq hệ số gia tăng lƣu lƣợng van servo vòi phun Kqr hệ số gia tăng lƣu lƣợng vòi phun Kt hệ số momen điện từ ứng với phần ứng vị trí torque motor Ku hệ số khuếch đại điện áp khuếch đại Kvf hệ số khuếch đại vòng hở đƣờng phản hồi lực v l khoảng cách từ tâm chốt quay đến miệng vòi phun van L điện cảm dòng điện điều khiển ic l0 chiều dài cọc đàn hồi M0 từ động nam châm vĩnh cửu Mmax momen uốn lớn cọc đàn hồi Mp lƣợng mức mv khối lƣợng trƣợt (trục van) Nc số vịng cuộn dây điều khiển Nc ∆i từ động điều khiển dòng điện điều khiển sinh P áp suất tác dụng lên đơn vị thể tích chất lỏng p0 chênh lệch áp suất cửa van pL áp suất phụ tải van q lƣu lƣợng qua cửa van hình chữ nhật lý tƣởng qL lƣu lƣợng đầu van, tức lƣu lƣợng để đẩy trƣợt di chuyển r khoảng cách từ tâm quay cọc phản hồi đến đầu mút cọc phản hồi R điện trở dòng điện điều khiển ic R1 từ trở khe hở ① R2 từ trở khe hở ② R3 từ trở khe hở ③ R4 từ trở khe hở ④ Rc điện trở cuộn dây điều khiển Re Số Reynold Rg từ trở khe hở vị trí (vị trí 0), s tốn tử Laplace T momen xoắn ống đàn hồi Td momen sinh phần ứng có dịng điện vào torque motor TL momen phụ tải uc điện áp điều khiển khuếch cấp cho torque motor ug điện áp điều khiển vào khuếch đại uθ suất phản điện động torque motor V vận tốc dòng chảy v vận tốc dòng chảy qua mặt cắt nhỏ cửa van V0 dung tích khoang áp suất trƣợt nằm vị trí w độ bậc diện tích cửa van Wx mơ đun chống uốn mặt cắt x khoảng di chuyển lệch khỏi vị trí đầu phần ứng xf thành phần đáp ứng cƣỡng phƣơng trình vi phân vi xj chuyển vị miệng vòi phun xn thành phần đáp ứng tự nhiên phƣơng trình vi phân bậc hai xv chuyển vị trƣợt (trục van) z chiều cao cột áp hình học  u vận tốc dịng lƣu chất e modul đàn hồi thể tích mơi chất dầu  max độ võng lớn 1 ,  hệ số phụ thuộc vào chế độ dòng chảy, dòng chảy rối, dòng chảy tầng ∆i chênh lệch cƣờng độ dịng điện hai cuộn dây µo suất từ thẩm chân khơng β góc dịng chảy qua cửa van theo hƣớng trục δ độ võng cọc đàn hồi ε biến dạng cọc đàn hồi ζ tỷ số giảm chấn nhớt ζmf tỷ số giảm chấn khí torque motor θ góc quay phần ứng, tức góc quay ống đàn hồi μ độ nhớt động lực lƣu chất ν độ nhớt động học lƣu chất ρ mật độ khối lƣợng môi chất ζ ứng suất uốn phát sinh bên cọc đàn hồi ϕ từ thông qua cực từ ϕ1 từ thông qua khe hở ① ③ ϕ2 từ thông qua khe hở ② ④ ϕa từ thông phần ứng ϕc thông lƣợng điều khiển khe hở phần ứng vị trí ϕg từ thơng phân cực khe hở phần ứng vị trí ω tần số góc chuyển động hệ thống trạng thái bị cản ωa tần số chuyển trạng thái cuộn dây ωb độ rộng băng thông ωmf tần số tự nhiên torque motor 124 đây, Kf độ cứng uốn cọc đàn hồi, r khoảng cách từ tâm quay cọc đàn hồi đến đầu mút cọc, r không đổi Để thay đổi độ cứng tổng hợp Kmf ta cần thay đổi độ cứng uốn cọc (càng) đàn hồi Mặt khác, công thức tính độ cứng uốn cọc là: Kf = (3πEd4)/(64l03) Nhƣ vậy, độ cứng cọc phụ thuộc chiều dài, đƣờng kính vật liệu chế tạo cọc, đó, để có giá trị Kmf khác nhau, ta cần thay đổi thông số cọc nhƣ: đƣờng kính, chiều dài hay vật liệu chế tạo cọc (càng) đàn hồi Bảng 5.2b độ cứng tổng hợp, Kmf , cụm phần ứng có đƣợc thực nghiệm thông qua việc thay đổi thông số cọc (càng) đàn hồi Hình 5.11 cọc (càng) đàn hồi kết cấu cụm phần ứng torque motor van servo vịi phun điện thủy lực Hình 5.11 Kết cấu cọc đàn hồi cụm phần ứng torque motor Lần lƣợt thực nghiệm với van có độ cứng chế tạo gồm: Kmf = 0.15Nm/rad; Kmf = 0.133Nm/rad; Kmf = 0.1Nm/rad, ta thu đƣợc kết nhƣ hình 5.10 Hình 5.10a đồ thị Bode đặc tính tần số thu đƣợc từ làm thực nghiệm Hình 5.10b đồ thị Bode mơ đáp ứng tần số tầng điều khiển 5.3.4 Nhận xét kết luận thực nghiệm Bảng 5.4 cho biết thông số kỹ thuật van servo vòi phun CSDY1 lƣu hành thị trƣờng [2] 125 Bảng 5.4 Các thông số kỹ thuật van servo vịi phun CSDY1 hữu STT Thơng số Giá trị Dòng điện điều khiển định mức đầu vào ± 10 mA Áp suất dầu định mức cấp cho van 21 MPa Áp suất đƣờng dầu hồi 0.1 MPa Độ xác đo áp suất ± 0.5 % Lƣu lƣợng định mức van 2, 4, 8, 10, 20, 30, 40 (lít/phút) Độ xác đo lƣu lƣợng ± 0.3 % Độ từ trễ van < 3% Dải nhiệt độ làm việc van - 400C đến +850C Độ trôi điểm van < 2% 10 Độ cứng tổng hợp Kmf 0.1 0.15 (Nm/rad) 11 Đáp ứng tần số (-3dB) > 66 Hz; (-900) > 87 Hz 12 Độ dốc < 2% 13 Độ đối xứng van 10% 14 Độ tuyến tính < 7.5% 15 Độ nhớt động lực học dầu 10 đến 100 cSt a Nhận xét: Kết thực nghiệm đặc tính biên – tần tầng điều khiển van cho hình 5.10a kết mơ đặc tính biên – tần van cho hình 5.10b Theo kết thực nghiệm nhƣ hình 5.10a, đáp ứng tần số f (-3dB) f (-900) cho giá trị độ cứng tổng hợp, Kmf , khác nhƣ sau: + với Kmf = 0.15 Nm/rad: f(-3dB) > 67 Hz f(-900) > 70 Hz; + với Kmf = 0.133 Nm/rad: f(-3dB) > 69 Hz f(-900) > 96 Hz; + với Kmf = 0.1 Nm/rad: f(-3dB) > 62 Hz f(-900) > 96 Hz Theo kết mơ hình 5.10b, đáp ứng tần số van CSDY1 dùng thực nghiệm với giá trị tính tốn tối ƣu Kmf f (-3dB) > 73 Hz f (-900) > 98 Hz có giá trị cao kết làm thực nghiệm b Kết luận: Theo bảng 5.4, đáp ứng tần số van CSDY1 thị trƣờng f (-3dB) > 66 Hz f (-900) > 87 Hz Còn thực nghiệm này, với Kmf = 0.133 Nm/rad cho giá trị cao so với độ cứng khác, cụ thể: đáp ứng tần số f (-3dB) > 69Hz nhƣ nâng cao 3Hz, f (-900) > 96Hz nâng cao 9Hz Điều 126 chứng tỏ đáp ứng động lực học tầng điều khiển với giá trị Kmf có chất lƣợng tốt so với đáp ứng động lực học Kmf khác Bảng 5.5 So sánh đáp ứng động lực học theo Kmf van có theo tính tốn tối ƣu Giá trị Kmf (Nm/rad) Kmf = 0.15 Đáp ứng tần số (-3dB) > 67 Hz Đáp ứng tần số (-900) > 70 Hz Kmf = 0.133 > 69 Hz > 96 Hz Kmf = 0.1 > 62 Hz > 96 Hz Kmf khác > 66 Hz > 87 Hz STT Nhận xét Ghi Giá trị van thực tế Chất lƣợng đáp Giá trị tính ứng động lực học tốn tối ƣu tốt Giá trị van thực tế Giá trị van thực tế Từ đồ thị ta thấy số đặc tính động lực học kết thực nghiệm thấp kết lý thuyết Điều chứng tỏ thơng số van servo vịi phun sau tính tốn tối ƣu hóa đạt đƣợc đặc tính động lực học tốt hơn, cịn chƣa tối ƣu hóa độ cứng tổng hợp Kmf độ cứng cọc đàn hồi đặc tính động lực học 5.3.5 Thực nghiệm với momen quán tính cụm phần ứng a Thiết bị thực nghiệm: Thiết bị thực nghiệm nhƣ hình 5.7, có sơ đồ ngun lý hình 5.8 Sử dụng thiết bị để khảo sát ảnh hƣởng momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng đến đặc tính đáp ứng tần số Cụm phần ứng bao gồm: phần ứng, ống mềm đàn hồi ống phun Dùng lực tập trung 0.95N tác dụng lên phần ứng làm phát sinh momen quay b Phương pháp tiến hành đo: Xem toàn cụm phần ứng van servo vòi phun điện thủy lực nhƣ vật rắn riêng biệt Nhƣ vậy, momen quán tính khối lƣợng đƣợc xác định công thức: n J   M i ri i 1 đây, M khối lƣợng cụm phần ứng, M = ρ.V; ρ khối lƣợng riêng; r khoảng cách trục khối lƣợng xoay; V thể tích Khi đó, momen qn tính khối lƣợng J phụ thuộc vào trục đƣợc chọn, hình dạng tỷ trọng cụm phần ứng, tức là: J = J(ρ,V,r) Khai triển Taylor bậc cho phƣơng trình (5.1) ta đƣợc: J J J J    ,V  V , r  r   J  ,V , r     V  r  V r (5.1) 127 Đơn giản phƣơng trình ta đƣợc: J   J J J  V  r  V r (5.2) Từ phƣơng trình (5.2), ta thấy thông số vế phải (5.2) biến thiên giá trị momen qn tính Ja thay đổi theo Vậy, để thay đổi momen quán tính Ja ta thay đổi khối lƣợng riêng hình dáng bán kính quay từ trục đến cụm phần ứng Trong thực nghiệm này, giá trị momen quán tính Ja đƣợc thay đổi khối lƣợng riêng hình dáng cụm phần ứng Thuộc tính vật liệu độ dày chi tiết đƣợc quan tâm thay đổi giá trị momen quán tính khối lƣợng Ống mềm đàn hồi làm vật liệu UNS 17300, có khối lƣợng riêng ρ = 8.8E03 kg/m3 độ dày chi tiết lấy lần lƣợt là: 45μm, 50μm, 75μm, 100μm Tiếp dùng vật liệu làm ống mềm đàn hồi AISI 316 có khối lƣợng riêng ρ = 8.0E03 kg/m3 độ dày chi tiết thay đổi lần lƣợt 45μm, 50μm, 75μm, 100μm Ngoài ra, vật liệu phần ứng ống lót phần ứng lần lƣợt thay đổi là: đồng có khối lƣợng riêng ρ = 5.3E03 kg/m3 đồng IS 319 có khối lƣợng riêng ρ = 7.82E03 kg/m3 Bằng cách thay đổi giá trị momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng Ja từ 0.15×10-6 kg.m2 đến 4×10-6 kg.m2 Xác định momen quán tính khối lượng cụm phần ứng: Với van servo vòi phun, nhà chế tạo cho biết momen quán tính khối lƣợng Ja , ta đo khối lƣợng cụm phần ứng Mi Do xem toàn cụm phần ứng nhƣ vật thể rắn nên xác định đƣợc khoảng cách từ trục đến khối lƣợng xoay ri - Dùng ống mềm đàn hồi làm vật liệu UNS 17300, có khối lƣợng riêng ρ = 8.8E03 kg/m3, có độ dày chi tiết 45μm, khối lƣợng cụm phần ứng đo đƣợc Mi = 3.9×10-3 kg, momen qn tính khối lƣợng xác định đƣợc Ji = 1×10-6 kg.m2 - Tiếp tục làm tƣơng tự cho cụm phần ứng khác, ta đƣợc giá trị Ja nhƣ bảng 5.6 c Xử lý số liệu đo: Giá trị đo thực nghiệm quan hệ momen quán tính phần ứng Ja độ rộng dải tần số ωb cho bảng 5.6 Kết quan hệ momen quán tính khối lƣợng độ rộng dải tần đƣợc cho hình 5.12 Bảng 5.6 Kết đo thực nghiệm quan hệ Ja b Momen quán tính khối Độ rộng dải tần số (- 3dB) lƣợng Ja (kg.m2) ωb (rad/s) -6 0.12×10 377 -6 0.15×10 541 0.2×10-6 765 -6 0.25×10 992 128 Momen qn tính khối lƣợng Ja (kg.m2) 0.4×10-6 0.5×10-6 0.75×10-6 1.0×10-6 1.25×10-6 1.5×10-6 2×10-6 2.5×10-6 3×10-6 3.5×10-6 4×10-6 Độ rộng dải tần số (- 3dB) ωb (rad/s) 922 871 744 686 633 590 539 512 493 452 429 Hình 5.12 Quan hệ momen quán tính cụm phần ứng Ja độ rộng dải tần số ωb 5.4 Tiểu kết Trong chƣơng nghiên cứu thực nghiệm đặc tính momen quay torque motor, đặc tính tĩnh, đặc tính động lực học tầng điều khiển đƣờng cong quan hệ momen quán tính khối lƣợng độ rộng dải tần số van servo vòi phun Thực nghiệm đƣa đồ thị đặc tính lƣu lƣợng rị rỉ trong, đồ thị đáp ứng tần số, đáp ứng bƣớc Các kết thực nghiệm cho thấy có tƣơng đồng với tính tốn lý thuyết, đặc tính điều khiển van tốt thông số kết cấu khí tầng điều khiển van servo vịi phun điện thủy lực đƣợc tính tốn tối ƣu 129 CHƢƠNG TỔNG KẾT HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 6.1 Tổng kết Hiện van servo vòi phun điện-thủy lực loại van servo đƣợc sử dụng phổ biến lĩnh vực tàu thuyền, hàng không, vũ trụ ngành công nghiệp nặng khác Van servo thiết bị mấu chốt hệ thống điều khiển servo thủy lực, có tích hợp cao kỹ thuật khí, điện tử kỹ thuật thủy lực Nó thiết bị điều khiển thủy lực có độ xác cao, đặc tính van servo trực tiếp định tồn tính làm việc hệ thống servo thủy lực So với van servo chắn (flapper nozzle) van servo vịi phun (jet pipe) có tuổi thọ lớn, độ tin cậy cao, khả chống ô nhiễm bụi bẩn tốt yêu cầu độ tinh dầu thủy lực làm việc thấp Tuy nhiên, nhƣợc điểm loại van servo chƣa có lý thuyết hồn thiện để tính tốn thiết kế, mà thƣờng dựa vào thực nghiệm kinh nghiệm Kỹ thuật công nghệ chế tạo loại van servo vịi phun điện thủy lực nƣớc ngồi bí mật, khơng có chuyển giao cơng nghệ, cịn nƣớc kỹ thuật cơng nghệ chế tạo van servo loại không đƣợc phát triển Do vậy, muốn thiết kế chế tạo van servo vòi phun điện-thủy lực có độ tin cậy cao, tuổi thọ làm việc lâu, độ xác điều khiển cao, tốc độ đáp ứng nhanh địi hỏi phải có phƣơng pháp nghiên cứu tổng hợp thực nghiệm với phân tích sâu lý thuyết nguyên lý làm việc, thơng số kết cấu, kích thƣớc hình học đặc tính làm việc van servo, nhƣ ảnh hƣởng mơi trƣờng làm việc bên ngồi Mặt khác khơng ngừng cải thiện thiết kế van servo vịi phun, ngày nâng cao độ xác điều khiển van servo, tốc độ đáp ứng nhanh, nâng cao độ tin cậy làm việc Xuyên suốt luận án, nội dung kết luận sau đƣợc thực hiện: Thơng qua tìm hiểu số lƣợng lớn tài liệu khoa học nƣớc, luận án tiến hành phân tích mơ tả tỷ mỷ trạng nghiên cứu van servo vòi phun điện thủy lực, so sánh tính loại van servo Đồng thời trình bày phát minh van servo vịi phun, tình hình ứng dụng van lĩnh vực hàng không, vũ trụ ngành công nghiệp nặng khác Thiết lập mơ hình tốn lý thuyết cho khuếch đại thủy lực thuộc sơ cấp van servo vòi phun điện thủy lực dựa lý thuyết kỹ thuật dòng phun thủy lực Xây dựng mơ hình tốn cho torque motor van servo vịi phun 130 Trình bày cấu tạo nhiệm vụ quan trọng cọc đàn hồi van servo vòi phun Vận dụng lý thuyết điều khiển để đƣa phƣơng pháp xác định độ cứng tối ƣu cho cọc đàn hồi van servo vòi phun, đồng thời dùng phần mềm mô Abaqus để kiểm chứng kết tính tốn lý thuyết Mơ tả kết cấu torque motor van servo vịi phun điện-thủy lực, sở tiến hành thiết kế tối ƣu thơng số kết cấu khí nhằm cải thiện đặc tính động lực học cho van servo Bằng lý thuyết điều khiển phần mềm Matlab thiết lập đƣợc mơ hình tốn hàm truyền van servo vịi phun, phân tích tính ổn định đặc tính động lực học, thiết kế tối ƣu hóa Khảo sát ảnh hƣởng momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng torque motor van servo vòi phun điện-thủy lực đến đặc tính động lực học Từ đƣa mối quan hệ momen quán tính khối lƣợng cụm phần ứng độ rộng dải tần số mơ hình tốn Từ việc kết hợp lý thuyết thực nghiệm, luận án tìm khoảng giá trị tối ƣu cho momen quán tính khối lƣợng phần ứng torque motor nhằm nâng cao đặc tính động lực học cho tầng điều khiển van servo vòi phun 6.2 Hƣớng phát triển đề tài Ở luận án bƣớc đầu đƣa phƣơng pháp lý thuyết thiết kế tối ƣu thông số kết cấu khí để cải thiện đặc tính động lực học van servo vịi phun điện-thủy lực, nâng cao đặc tính động lực học cho van Do van servo vịi phun mà nói cần phải tiếp tục triển khai nghiên cứu sâu, nhằm làm cho van servo vòi phun ngày hoàn hảo Lý thuyết thiết kế thơng số kết cấu van servo vịi phun vấn đề phức tạp nên cần phải tiếp tục nghiên cứu sâu tối ƣu thông số Ngồi q trình làm việc van servo vòi phun điện thủy lực phụ thuộc vào nhiều thông số khác chẳng hạn nhƣ ảnh hƣởng nhiệt độ nguồn dầu làm việc, môi trƣờng làm việc có lực ly tâm, mơi trƣờng có nhiệt độ khắc nghiệt, vv… Do điều kiện nghiên cứu thời gian có hạn, kết mà luận án đem lại bƣớc đầu, vấn đề cần nghiên cứu nhiều, chẳng hạn nhƣ: Nghiên cứu trƣờng dòng phun khuếch đại van servo vòi phun điện thủy lực, tƣợng phát tiếng ồn, tƣợng dao động tự kích khuếch đại thủy lực Những ảnh hƣởng chúng đến đặc tính tĩnh đặc tính động lực học van servo vòi phun điện thủy lực Cần đƣa đƣợc lý thuyết tính tốn xác phù hợp với thực nghiệm đặc tính lƣu lƣợng, đặc tính áp suất van servo vòi phun điện thủy lực 131 Mục đích việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo van servo vòi phun điện-thủy lực để ứng dụng van vào hệ thống điều khiển thủy lực, điện thủy lực hay ứng dụng servo thủy lực lãnh vực quan trọng Do cần phải tiến hành nghiên cứu sâu công nghệ liên quan với thực tiễn ứng dụng Thực tế ứng dụng ngành hàng không, vũ trụ, thiết bị, máy móc cần phải hoạt động mơi trƣờng cực đoan nhƣ: mơi trƣờng có nhiệt độ chênh lệch cao ngày đêm, môi trƣờng chịu lực ly tâm, mơi trƣờng có dao động Vì để đảm bảo cho van servo hoạt động bình thƣờng mơi trƣờng, đặc biệt môi trƣờng cực đoan, cần thiết phải nghiên cứu sâu mặt nhƣ đặc tính tĩnh động lực học, vật liệu mới, tích hợp kỹ thuật số, kỹ thuật điện tử, vv… cho van servo vòi phun 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 方群，黄增。“电液伺服阀的研究现状和发展趋势，”机床与液压.，35(11), pp:162165, 2007 (dịch nghĩa: Fang Qun, Huang Zeng Hiện trạng nghiên cứu xu hƣớng phát triển van servo điện-thủy lực Tạp chí máy cơng cụ thủy lực) [2] 方群。“电液伺服阀技术发展,”液压与气动.，pp: 143-147, 2012 (dịch nghĩa: Fang Qun Phát triển kỹ thuật van servo điện-thủy lực Tạp chí thủy lực khí nén) [3] 章敏莹，方群, et al., “射流管伺服阀在航空航天领域的应用,” 机床与液压.，36(11), pp: 18-21, 2009 (dịch nghĩa: Zhang MinYing, Fang Qun, Jin YaoLan Ứng dụng van servo jet pipe điện-thủy lực lãnh vực hàng khơng, vũ trụ Tạp chí máy cơng cụ thủy lực) [4] 黄增，方群等。“射流管式电业伺服阀与喷嘴挡板式电液伺服阀比较 ,”流体传动与 控制.,2007(4), pp: 43–45, 2007 (dịch nghĩa: HuangZeng, FangQun Van servo điện thủy lực kiểu jet pipe flapper nozzle Tạp chí điều khiển truyền động thủy lực) [5] 李其朋,丁凡。“电液伺服阀技术研究现状及发展趋势,”工程机械., 2003(6), pp: 2833, 2003 (dịch nghĩa: Li QiPeng, Ding Fan Xu hƣớng phát triển trạng nghiên cứu kỹ thuật van servo điện-thủy lực Tạp chí khí cơng trình) [6] 伊藤忠哉。“射流管电液伺服机构不稳定性实验研究,” 日本机械学会论文集 （B 编）., 41(350), pp: 2914-2923, 1975 (dịch nghĩa: Yi Teng Zhong Zai Nghiên cứu thực nghiệm tính ổn định cấu van servo vòi phun điện thủy lực Tập báo hội nghị khí Nhật - tập B) [7] Krivts, IL “Optimization of Performance Characteristics of Eectro-pneumatic (two stage) servo valve, ” Journal of Dynamic Systems Measurement and Control – Transactions of the ASME, Vol 126, Issue 2, pages: 416 – 420 [8] 王春行, “液压控制系统,”北京机械工业出版社, 1999, pp: 50-54 (dịch nghĩa: Wang ChunXing Hệ thống điều khiển thủy lực Nhà xuất cơng nghiệp khí Bắc Kinh) [9] Li RuPing “Manufacture and research on the characteristics of jet pipe water hydraulic electro-hydraulic servo valve, ” Đại học Khoa học kỹ thuật HuaZhong, Trung quốc, 2011- 05 [10] Jazayeri, Seyed; Ebrahimi, Mojtaba “Improvement of the Jet Pipe Servo Valve Performance by considering of the Importance of its Receiver Hole Geometry, ” in Proceedings of the fifth International Conference on Optimization of the Robots and Mainpulators , pages: 151-155, May 28-30, 2010 [11] Lin Wu, Lei Zhang, vv…, “Effect of key structures and parameters on dynamic characteristics of three-stage jet pipe servo valve,” 2nd International Conference on Frontiers of Materials Synthesis and Processing IOP Conf Series: Materials Science and Engineering 493 (2019) 012161 [12] Marco Longhitano, Marco Chighine and Hubertus Murrenhoff “Cavitation and Turbulence Modelling for Valve Flows: An Application to a Pilot Stage of a Servo Valve, ” Proceedings of the ASME / BATH Symposium on Fluid Power and Motion Control, pp: V001T01A010, October 16-19, 2017 [1] 133 [13] Rafa A.H.AL-Baldawi, et al., “A study on the effects of Servo-valve lap on the performance of a closed-loop electro-hydraulic position control system, ” Al-Rafidain Engineering, Vol.17, No.5, October 2009 [14] Manring, Noah D Hydraulic Control System John Wiley and Sons, April 2005 [15] Shuai Wu, ZongXia Jiao, vv…,“A High Flow Rate and Fast Response Electro-hydraulic Servo Valve Based on a New Spiral Groove Hydraulic Pilot Stage,” Journal Dyn Sys., Meas., Control, June 2015, 137(6): 061010 (11 pages), Paper No: DS-14-1240 [16] Tao Wang, Maolin Cai, et al., “Modelling of a nozzle-flapper type pneumatic servo valve including the influence of flow force,” International Journal of Fluid Power 6, No.3, pp: 33-43, 2005 [17] Li SongJing，Y Song “Dynamic response of a hydraulic servo-valve torque motor with magnetic fluids,”Mechatronics , 17 (8), pp: 442-447, 2007 [18] Li ChangMing, Yin YaoBao “State Characteristics of Four-way Jet Pipe Valve, ” IEEE / CSAA International Conference on Aircraft Utility Systems, pp: 1197-1202, October 10-12, 2016 [19] Paul D Henri, John M Hollerbach, et al., “An Analytical and Experimental Investigation of a Jet Pipe Controlled Electro-pneumatic Actuator, ” IEEE Transactions on Robotics and Automation, 14 (4) : 601-612, 1998 [20] S H Somashekhar, M Singaperumal, et al., “Mathematical modelling and simulation of a jet pipe electro-hydraulic flow control servo valve, ” ImechE International Journal of Systems and Control Engineering Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part I, 221 (3), pp: 365-382, 2007 [21] Nie Ling cong, Yao Xiao xian, et al., “Modeling and simulation of ultrasonic motor driving jet pipe servo valve system,” IEEE Asia Simulation Conference / 7th International Conference on System Simulation and Scientific Computing, Beijing, Peoples R China, pp: 688-692, October 10-12, 2008 [22] A.S.Sharan, Somashekhar S.Hirenmath, vv…, “Modeling and Simulation of Jet Pipe Servo Valve Torque Motor,” Applied Mechanics and Materials, ISSN: 1662-7482, Vol 592-594, pp: 2308-2313 [23] Ding Yadong, Jin Yaolan, et al., “ The Design of the Integrated Jet Pipe Servo Valve with high reliability, ” IEEE / CSAA International Conference on Aircraft Utility Systems, pages: 1214-1217, October 10-12, 2016 [24] M.S Sadooghi, R.Seifi, et al., “Simulation and Experimental Validation of FlowCurrent Characteristics of a Sample Hydraulic Servo Valve,” Scientia Iranica, Transaction B, Mechanical Engineering, Vol 17, No.5, pp: 327-336 [25] Gordic D, et al., “Modelling of spool position feedback servo valves, ” International Journal of Fluid Power, (1): 37-50, 2004 [26] Wei J, et al., “Testing and adjustment of electro-hydraulic servo-valve with electric displacement feedback, ” Journal of Wuhan University of Science and Technology (Natural Science Edition), 26 (2), pp: 140–144, 2003 [27] Li WenHong, et al., “An automatic testing system of electro-hydraulic servo-valve based on VEE, ” Journal of Vibration, Measurement & Diagnosis, 24 (3), pp: 221 -225, 246, 2004 134 [28] 田源道, “电液伺服阀技术,” 北京机械工业出版社 ，2008 (dịch nghĩa: Tian Yuan Dao Kỹ thuật van servo điện thủy lực Nhà xuất công nghiệp Bắc Kinh) [29] Chu, Yuanbo; Yuan, Zhaohui, et al., “Research on Dynamic Reliability of a Jet Pipe Servo Valve Based on Generalized Stochastic Petri Nets, ” International journal of Aerospace Engineering, 2015 [30] AV Mesropyan, RR Sharipov, “Mathematical Modeling of Transient Processes in the Jet Pipe Servoactuator with a Dual-Mode Controller,” Procedia Engineering, (2016) [31] Al-Saloum, Shawki; Taha, Ali; Chouaib, Ilbrahim “Parameter identification of a jet pipe electro-pneumatic servo actuator”, International journal of fluid power, Vol 18, Issue 01, pp: 49-69 DOI: 10 1080/14399776 2016 1224415 [32] CHEN Jia, YUAN Zhaohui, GUO Qiang, “Dynamic flow field analysis of the prestage of jet pipe servo valve,” Chinese Journal of Scientific Instrument, Vol 38, No 07, Pages 1731-1737, July 2017 [33] JianJun Hu, Zehe Yang, Zeng Huang, vv…, “Flow measurement for the pre-stage of jet pipe servo valve using 2D – PIV technique,” Journal International Journal of Fluid Power Volume 19, 2018 - Issue [34] Zhao KaiYu, Wu QingXun, vv…, “Analysis of the Jet Pipe Electro-Hydraulic Servo Valve with Finite Element Methods,” MATEC Web of Conferences 153, 06013 (2018) [35] Somashekhar,S., Hiremath, S., et al., “Dynamic analysis of electro-hydraulic servovalve , ” Fluid Power, 30 (2), pp: 135–138, 2004 [36] Z.Shi, F.Gu, B.Lennox, A.D.Ball, “The development of an adaptive threshold for model-based fault detection of a nonlinear electro-hydraulic system,” Control Engineering Practice 13, pp: 1357-1367, 2005 [37] Victor Ballasoiu, Mircea Octavian Popoviciu, and Ilare Bordeasu, “Theoretical simulation of static and dynamic behavior of electro-hydraulic servo valves,” The 6th International conference on hydraulic machinery and hydrodynamics Timisoara, pp: 303-310, Romania, October 21-22, 2004 [38] Somashekhar, S.H., Singaperumal, M., et al., “Modelling the steady-state analysis of a jet pipe electro-hydraulic servo valve, ” in Proc Instn Mech Engrs, Part I: J System and control Engineering, 220 (I2), pp: 109-129, 2006 [39] Urata, E “On the torque generated in a servo valve torque motor using permanent magnets” in Proc ImechE Part C: J.Mechanical Engineering Science, 221(C5), pp: 519-526, 2007 [40] 李松晶等。“采用磁流体的伺服阀力矩马达二维有限元分析 ,”中国矿业大学学报 2006(3), pp: 178-181, 2006 (dịch nghĩa: Li SongJing Mô 2D phần tử hữu hạn torque motor van servo dùng chất lỏng từ tính Tạp chí báo đại học mỏ Trung quốc) [41] H A Arafa, and M Rizk “Spool hydraulic stiffness and flow force effects in electrohydraulic servo-valves, ” in Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, pp: 201:193, 1987 [42] J.Ruan, R.Burton, et al., “An investigation into the characteristics of a two dimensional 2D flow control valve, ” Journal of Dynamic systems, Measurement, and Control, Vol 124, pp: 214-220, March 2002 135 [43] Urata, E “Influence of unequal air-gap thickness in servo valve torque motors”, Proc IMechE, Part C: J Mechanical Engineering Science, 221 (C11), pp: 1287-1297, 2007 [44] Tadaya Ito and Shoji Takagi “Instability of an oil hydraulic jet pipe servo-mechanism,” The Japan Society of Mechancal Engineers, Bulletin of the JSME, Vol.19, No.132 June, 1976 [45] Kailash Krishnaswamy Perry Y.Li “ On using unstable electro-hydraulic valves for control, ” Journal of Dynamic systems, Measurement, and Control Vol.124, pp: 183190, March 2002 [46] Lin Wu, Lei Zhang, et al “Effect of key structures and parameters on dynamic characteristics of three-stage jet-pipe servo valve,” 2nd International Conference on Frontiers of Materials Synthesis and Processing, IOP Conf Series: Materials Science and Engineering 493 (2019) 012161, pp: 1-15 [47] Lorenzo Borello, Matteo Dalla Vedova, et al., “A Prognostic model for electrohydraulic servo valves, ” in Annual conference of the prognostics and health management society, pp: 1-12, 2009 [48] 姚晓先 ,杜民 ,et al.,“射流管阀压力特性研究,”弹箭与制导学报., 2002 (04), pp: 56-59, 2002 (dịch nghĩa: Yao XiaoXian, Du Min, Liang Zuo Nghiên cứu đặc tính áp suất van servo jet pipe Tạp chí báo tên lửa đạn đạo) [49] 曾广商，何友文。“射流管伺服阀研制,”液压与气动, 1996(3), pp: 6-8, 1996 (dịch nghĩa: Ceng GuangShang, He YouWen Nghiên cứu chế tạo van servo jet pipe Tạp chí thủy lực khí nén) [50] Urata E and Suzuki K “Stiffness of the elastic system in a servo valve torque motor,” in Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science published online June 2011 DOI 10.1177/ 0954406211403072 [51] Cheng, Yunjiang; Wang, Shuhan; et al., “Multidomain Modeling of Jet Pipe Electrohydraulic Servo Valve,” 16th International Conference on Fluid Dynamic and Mechanical and Electrical Control Engineering, Vol 233, pages: 17-23, Nov 10 - 12, 2012 [52] Dr.Igro L.Krivts “Optimization of performance characteristics of electro-pneumatic (two-stage) servo valve, ” Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, Vol.126, June 2004 [53] Y.B He, P.S.K Chua “Performance Analysis of a Two-Stage Electro-hydraulic Servovalve in Centrifugal Force Field, ” Journal of Fluids Engineering, January, 2003 [54] Bộ môn lƣu chất, Giáo trình lƣu chất, trường đại học Bách Khoa HCM [55] Hao Yan, Long Bai, Shuo Kang, “Theoretical model and characteristics analysis of deflector – jet servo valve‟s pilot stage,” Journal of Vibro-Engineering Sep 2017, Vol.19, Issue ISSN 1392-8716 [56] Li, Songjing; Peng, Jinghui; et al., “Depression of Self Excited Pressure Oscillations and Noise in the Pilot Stage of a Hydraulic Jet Pipe Servo Valve using Magnetic Fluids, ” International Conference on Applied Materials and Electronics Engineering, Vol 378-379, pages: 632-635, Jan 18-19, 2012 136 [57] Bi, HuangXin; Yao, JinYong; et al., “Research to the Wear and Geometric Error Relations of Electro Hydraulic Servo Valve, ” International Conference on Advanced in Control Engineering and Information Science, Vol 15, Aug 18-19, 2011 [58] 冀宏,魏列江,et al.,“射流管伺服阀射流管放大器的流场解析,”机床与液压, 2008 (10), pp: 119-121, 2008 (dịch nghĩa: Ji Hong, Wei LieJiang, et al Phân tích trƣờng dịng phun khuếch đại thủy lực van servo jet pipe điện-thủy lực Tạp chí máy cơng cụ thủy lực) [59] Lin Wu, Kui Sheng Chen and Yuan Guo, “Research on cavitation phenomena in pilot stage of jet pipe servo valve with a rectangular nozzle based on large eddy simulations,” AIP Advances 9, 025109 (2019) [60] 张继义。“CSDY 射流管电液伺服阀,” 机电设备 1995 (2): 29–31, 1995。(dịch nghĩa: Zhang XuYi CSDY van servo jet pipe điện thủy lực Tạp chí thiết bị điện) [61] Zhao Kaiyu, Wu Qingxun, et al “Analysis of the jet pipe electro-hydraulic servo valve with finite element methods,” MATEC Web of Conferences 153, 06013 (2018) [62] Xu, Meng; Zeng, Shengkui; et al., “Reliability Modeling of a Jet Pipe Electro-hydraulic Servo Valve, ” 60th Annual Reliability and Maintainability Symposium, Jan 27-30, 2014 [63] Gordic, D., Sustersi C, V., Jovicic, N., Babic, M., “Analysis of Servovalve Torque Motor Behaviour,” Proceedings of the 29 NSS HIPNEF 2004, pp 187–192, May 19–21, 2004 (in Serbian) [64] 任光融、张振华 “电液伺服阀制造工艺,” 宇航出版社 、1988 (dịch nghĩa: Ren GuangRong, Zhang ZhenHua Công nghệ chế tạo van servo điện-thủy lực Nhà xuất hàng không-vũ trụ) [65] SongJing Li，Wen Bao “Influence of magnetic fluids on the dynamic characteristics of a hydraulic servo-valve torque motor, ” Mechanical Systems and Signal Processing, 22(4), pp: 1008-1015, 2008, [66] Gordic, D., Babic, M , Jovicic, N., Milovanovic, D., “ Effects of the Variation of Torque Motor Parameters on Servovalve Performance,” Journal of Mechanical Engineering 54, No 12, pp: 866–873, 2008 [67] SongJing, L., Danj, Benzhoux., et al., “3-D Magnetic Field Analysis of Hydraulic Servo Valve Torque Motor with Magnetic Fluid,” IEEE International Conference of Electrical Machines and Systems, Nanjing, China, Aug 21–23, 2005 [68] Zhao KaiYu, Wu QingXun, Zhang LiJian, et al., “Analysis of the jet pipe electrohydraulic servo valve with finite element methods,” MATEC Web of Conferences 153, 06013, 2018 [69] 顾瑞龙等王纪森，康光会，et al., “力反馈式电液伺服阀的参数优化,”机床与液 压，36 (7), pp：89-92, 2008 (dịch nghĩa: Wang JiSen, Kang GuangHui, Ma AiXiang Ƣu hóa thơng số van servo phản hồi lực Tạp chí máy cơng cụ thủy lực) [70] Nie LingCong, Yao XiaoXian, et al., “Modeling and Simulation of Ultrasonic Motor Driving Jet Pipe Servo Valve System, ” 7th International Conference on System Simulation and Scientific Computing Asia Simalation Conference, Vol 1-3, pages: 688692, Oct 10-12, 2008, [71] Li ChangMing, Yin YaoBao “Mechanism of Static Characteristics Changing of Four Way Jet Pipe Valve Due to Erosion”, 2016 IEEE/CSAA International Conference on 137 [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] Aircraft utility systems, pp: 670-675 PHAM XuanHongSon, TRAN ThienPhuc “Mathematical Model of Steady State Operation in Jet Pipe Electro-hydraulic Servo Valve,” Journal of DongHua University, 2013, Vol 30, No 4, pp 269 – 275 Takashi MIYAJIMA, Hidekuni ILDA, et al., “Precise Position Control of Pneumatic Servo System Considered Dynamic Characteristics of Servo Valve, ” in Proceeding of the 6th JFPS International Symposium on Fluid Power, TSUKUBA 2005, November – 10, 2005 杨月花 伺服阀前置级射流流场分析及实验研究 [D] 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2006 (dịch nghĩa: Yang YueHua Nghiên cứu thực nghiệm phân tích trƣờng dịng phun phần sơ cấp van servo [D], Đại học Harbin, 2006) Li SG, Hu LM, et al Modeling and simulation of dynamic characteristics of the force feedback jet-pipe servo valve Fire Control & Command Control 42 (2017) 91-96 Hao Yan, YuKai Ren, vv…, “Analysis of the Internal Characteristics of a Deflector Jet Servo Valve,” Chinese Journal of Mechanical Engineering (2019) 32: 31, pp: 1-13 Lƣu Thế Vinh, Giáo trình điện từ học, Nhà xuất Đại học Quốc gia HCM 2008 Y S Li “Mathematical modelling and characteristics of the pilot valve applied to a jetpipe/deflector-jet servovalve,” Sensors & Actuators A Physical, (245), pp: 150–159 2016 Song XB “Dynamic performance simulation of three-stage electro-hydraulic servo valve,” Academic Symposium on Pressure Processing Equipment, Beijing, pp 13–15, 2014 W.Bolton Mechatronics Electronic control systems in mechanical engineering Longman Group Limited 1995 ISBN 0-582-25634-8 138 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ [1] PHẠM Xn Hồng Sơn, TRẦN Thiên Phúc “Comparison of jet pipe servo valve with flapper nozzle servo valve,” Journal of Science & Technology Development, No K1 – 2017, Vol 20, pp 78 – 83 [2] Xuan Hong Son Pham “Effects of Surface Roughness and Fluid on Amplifier of Jet Pipe Servo Valve,” The International Journal of Engineering and Science (IJES), 2016, Volume 5, Issue 10, pp 11-23 [3] Xuan Hong Son PHAM “Modeling for Finding Armature Assembly Moment of Inertia in Jet Pipe Servo Valve Torque Motor,” Bulletin of the JSME Journal of advanced mechanical design, systems and manufacturing, 2014, Vol.8, No.3, pp.1-11 [4] PHẠM Xuân Hồng Sơn, TRẦN Thiên Phúc, BÙI Trọng Hiếu “Analysis and Design for Pressure-Reducing Valve of High Pressure Pneumatics with Throtte Spool,” Journal of Science & Technology, 2014, No.100, pp 42 – 46 [5] PHAM Xuan Hong Son, TRAN Thien Phuc “Mathematical Model of Steady State Operation in Jet Pipe Electro-hydraulic Servo Valve,” Journal of DongHua University, 2013, Vol 30, No 4, pp 269 – 275 [6] PHẠM Xuân Hồng Sơn, TRẦN Thiên Phúc “Nghiên cứu van servo khí nén cao tốc kiểu khơng đối xứng,” Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, No K4 – 2013, Vol.18, pp 53 – 59 [7] YIN Yao Bao, PHAM Xuan Hong Son, ZHANG Xi “Dynamic stiffness analysis for the feedback spring pole in a jet pipe electro-hydraulic servo-valve,” Journal of University of Science and Technology of China, 2012, 42 (9): pp 699-704 [8] Xuan Hong Son Pham, YaoBao Yin, Xi Zhang “Optimal Design for Torque Motor of Jet Pipe Electro-hydraulic Servo Valve,” 2012, 4th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics, pp 183 – 186 DOI 10.1109 / IHMSC / 2012 141 [9] Xuan Hong Son Pham, Yao Bao Yin “Research on Fluid Characteristics of Jet Pipe Electro-hydraulic Servo Valve Based on Structural Parameters,” 2012, 4th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics, pp 313 DOI 10.1109 / IHMSC / 2012 170 ... số kết cấu khí nhằm cải thiện tiêu đáp ứng động lực học tầng điều khiển van servo vòi phun điện thủy lực: - Nghiên cứu đặc tính động lực học tầng điều khiển (pilot stage) van servo; - Nghiên cứu... đại thủy lực hai loại van servo điện thủy lực (a) Van servo vòi phun điện thủy lực; (b) Van servo chắn điện thủy lực Bảng 0.1 Tiêu chí đánh giá / so sánh van servo vịi phun chắn Thơng số Van. .. triển van servo vòi phun điện thủy lực 1.1.1 Bối cảnh phát triển van servo điện thủy lực 1.1.2 Ý nghĩa nghiên cứu van servo vòi phun điện thủy lực 1.2 Xu hƣớng phát triển van servo vòi phun