( ) (2.13) Phương trình lưu lượng khi xả:
2.2 Khái niệm chung về mạch và dòng:
Trong lý thuyết tính toán về các hệ thống khí nén người ta sử dụng rất phổ biến khái niệm “mạch”, tương tự như khái niệm mạch điện.Khái niệm mạch ở đây tương ứng với khái niệm gọi là “sơ đồ động lực học” của hệ thống. Trong đó:
- Khái niệm “phần tử” được hiểu thường không phải là những thành phần vật lý của các kết cấu khí nén (như đường ống, các loại van...), mà là một mô hình lý tưởng biểu thị quá trình động lực học của hệ thống xảy ra trong các kết cấu thực tế.
- Một phần mạch khép kín hay nhánh khép kín riêng biệt gọi là mạch nhánh. - Mạch bao gồm các phần tử và các khâu. Tổn thất cục bộ (tại tiết lưu D, dung tích E), khối lượng quán tính m là các phần tử của mạch. Các phần tử này trong mạch có thể là hằng số hoặc biến đổi, có thể tập trung hoặc phân tán.
- Phần tử của mạch trong đó có chứa khí nén có áp gọi là một dung tích.
Như vậy “phần tử” của mạch ở đây, trong một chừng mực nào đó là một khái niệm trừu tượng bởi vì các phần tử có kết cấu rất khác nhau của hệ thống thực tế có thể tương ứng với một phần tử của mạch. Ví dụ, tổn thất của các cụm khí nén, các van hoặc một kết cấu nào đó trong nhiều trường hợp chúng có thể được coi là một
44
tổn thất cục bộ và được thể hiện trong sơ đồ động lực học là một tiết lưu tương đương.
- “Khâu động lực học” của mạch khí nén tương tự với khái niệm “khâu động lực học” trong lý thuyết điều chỉnh tự động là một phần của mạch được biểu diễn bằng một phương trình vi phân bậc nhất hoặc bậc hai và bao gồm từ hai đến ba phần tử. Khâu động lực học của mạch khí nén gồm hai phần tử là tiết lưu D và dung tích E nối vào đó, và thường gọi là khâu D-E, nó được biểu diễn bằng một phương trình vi phân bậc nhất.
- “Hệ thống điều khiển” là tổ hợp các đối tượng điều khiển và kết cấu điều khiển tác động lên đối tượng điều khiển tương ứng với tín hiệu đầu vào của hệ thống. Cơ cấu chấp hành và nhóm các thiết bị để tích góp và truyền môi trường công tác (khí nén) và liên kết giữa chúng bằng các đường ống dẫn theo một trình tự xác định gọi là hệ thống dẫn động. Với hệ thống phanh ở đây, đối tượng điều khiển là cơ cấu phanh bánh xe; bầu phanh (hoặc xylanh phanh) trong trường hợp này là cơ cấu chấp hành; hành trình bàn đạp phanh là tín hiệu đầu vào của hệ thống.