CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỘNG LỰC HỌC DẪN ĐỘNG PHANH KHÍ NÉN
2.1.2 Phƣơng trình lƣu lƣợng tại điểm nút:
Hệ thống điện và khí nén là hai hệ thống tương đương, do đó ta hoàn toàn có thể sử dụng phương pháp nghiên cứu, tính toán mạch điện để áp dụng cho mạch dẫn động khí nén, cụ thể như sau:
- Sử dụng cách thể hiện sơ đồ mạch điện (bao gồm nguồn điện, dây dẫn và các tải tiêu thụ điện) để trình bày các mạch dẫn động khí nén (bao gồm nguồn khí nén, đường ống dẫn và các tổn hao áp suất bên trong hệ thống).
- Sử dụng lý thuyết mạch điện để tính toán mạch khí nén. Một trong những định luật được sử dụng phổ biến trong tính toán mạch điện đó là định luật Kiếc Sốp I. Định luật Kiếc Sốp I còn gọi là định luật điểm nút của mạch điện được phát biểu trong hệ thống tương đương khí nén như sau:
“Tổng đại số các lưu lượng tức thời của dòng khí tại một điểm nút thì bằng không”
∑ ̇ ∑ ( ) ( )
Tại điểm nút này ta có:
̇ ̇ ̇ ̇ ̇
Hình 2.1 Mô tả điểm nút khí nén
Với ̇
: lưu lượng tức thời của dòng khí tại điểm nút, mang dấu (+) nếu dòng khí nén đi từ ngoài vào điểm nút, mang dấu (-) nếu dòng khí nén đi ra từ điểm nút.
i – số nhánh của các mạch giao nhau tai một nút.
Khi xác định các điểm nút, điều quan trọng cần nhớ rằng tất cả chúng đều được tách biệt nhau bởi các phần tử (là các tiết lưu, các khối lượng quán tính).Khi lưu thông, các phần tử này sẽ gây ra sự tụt áp khác nhau.
A m5 m5 m1 m2 m3 m4
34
Các điểm nút thường có hoặc không có dung tích. Tại nút có dung tích khác với các nút có dung tích thì cần bổ sung thêm phần lưu lượng cho dung tích vào lưu lượng tổng cộng của các nhánh tại điểm nút.
Trong mạch dẫn động khí nén thực tế, tất cả các nút đều có dung tích bởi vì tại chỗ nối của hai, ba hay nhiều mạch nhánh bản thân nó thường đã tồn tại một dung tích.
Vì vậy phương pháp áp suất tập trung điểm nút đối với tất cả các nút của mạch khí nén có thể phát biểu như sau:
Tổng đại số hàm lưu lượng của tất cả các phần tử nối tới điểm nút bằng hàm khí động học (của dung tích nút đó), biểu thị sự thay đổi trạng thái khí trong dung tích.