Hình 2-2. Sơ đồ của van điều khiển chính
Van điều khiển chính thường được sử dụng để điều khiển lưu lượng dòng chảy liên tục của chất lỏng. Sơ đồ của van điều khiển chính thể hiện ở hình 24.
Lưu lượng dòng chảy chảy qua van điều khiển chính được xác định bởi phương trình như sau:
a. Khi xv > 0, ta có phương trình lưu lượng chảy qua van điều khiển chính như sau:
QPA = Qd.(xv/xvd).[|(pP - pA)|/∆pd]0.5 (2)
QBT = Qd.(xv/xvd).[|(pB - pT)|/∆pd]0.5 (3)
b. Khi xv <0, ta có phương trình lưu lượng chảy qua van điều khiển chính như sau:
QAT = Qd.|(xv/xvd)|.[(pA - pT)/∆pd]0.5 (4)
31 Trong đó:
xv: dịch chuyển của con trượt trong van Qd: lưu lượng lý thuyết của van
xvd: dịch chuyển danh định (lớn nhất) của con trượt trong van ∆pd: chênh lệch áp suất của van
pP, pA, pB, pT: áp suất tại các cửa P, A, B, T của van.
Từ các phương trình trên ta lập được sơ đồ mô phỏng lưu lượng tại các cửa của van trong Matlab - Simulink như sau:
- Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QPA từ cửa P qua cửa A của van trong Matlab - Simulink như sau:
Hình 2-3. Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QPA
Theo sơ đồ trên ta có: * Đầu vào của khối gồm:
+ Pvao: áp suất tại cửa vào P của van + Pra: áp suất tại cửa A của van
+ xv: dịch chuyển của con trượt trong van * Đầu ra của khối gồm:
+ Qpa: lưu lượng từ cửa P qua cửa A của van
- Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QBT từ cửa B qua cửa T của van trong Matlab - Simulink như sau:
Hình 2-4. Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QBT
Theo sơ đồ trên ta có: * Đầu vào của khối gồm:
+ Pvao: áp suất tại cửa vào B của van + Pra: áp suất tại cửa T của van
+ xv: dịch chuyển của con trượt trong van * Đầu ra của khối gồm:
+ Qbt: lưu lượng từ cửa B qua cửa T của van
- Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QAT từ cửa A qua cửa T của van trong Matlab - Simulink như sau:
Hình 2-5. Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QAT
Theo sơ đồ trên ta có: * Đầu vào của khối gồm:
33
+ Pvao: áp suất tại cửa vào A của van + Pra: áp suất tại cửa T của van
+ xv: dịch chuyển của con trượt trong van * Đầu ra của khối gồm:
+ Qat: lưu lượng từ cửa A qua cửa T của van
- Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QPB từ cửa P qua cửa B của van trong Matlab - Simulink như sau:
Hình 2-6. Sơ đồ mô phỏng lưu lượng QPB
Theo sơ đồ trên ta có: * Đầu vào của khối gồm:
+ Pin: áp suất tại cửa vào P của van + Pout: áp suất tại cửa B của van
+ xv: dịch chuyển của con trượt trong van * Đầu ra của khối gồm:
+ Qpb: lưu lượng từ cửa P qua cửa B của van
c. Lưu lượng Qin từ bơm chảy vào cửa P của van có áp suất Pp như sau:
𝑷𝒑 = ∫(𝑸𝒊𝒏− 𝑸𝒑𝒃− 𝑸𝒑𝒂) . 𝑲
𝑽𝟏 . dt (6)
trong đó:
Qin : lưu lượng từ bơm đến van bỏ qua tổn thất đường ống Qpa: lưu lượng từ cửa P qua cửa A của van
Qpb: lưu lượng từ cửa P qua cửa B của van K: mô đun đàn hồi của dầu thủy lực
V1: thể tích của van
+ Q1: lưu lượng tại cửa A của van
Q1 = Qpa + Qat (7)
+ Q2: lưu lượng tại cửa B của van
Q2 = Qbt + Qpb (8)
Từ phương trình trên và các sơ đồ mô phỏng lưu lượng tại các cửa của van thiết lập sơ đồ mô phỏng van trong Matlab - Simulink như sau:
Hình 2-7. Sơ đồ mô phỏng van điều khiển chính trong hệ thống thủy lực dẫn động gàu công tác.
Theo sơ đồ trên ta có: * Đầu vào của khối gồm:
+ Qin : lưu lượng từ bơm đến van bỏ qua tổn thất đường ống + P1: áp suất tại cửa A của van
35
* Đầu ra của khối gồm:
+ Q1: lưu lượng tại cửa A của van
+ Q2: lưu lượng tại cửa B của van