13-5 . CAẽC Bĩ PHN PHU
Các bộ phận phụ trong hệ thống truyền động thể tích gồm : các ống dẫn
và bộ phận nối chúng , thùng chứa chất lỏng , bộ lọc , bình tích năng và máy
tăng áp , bộ phận làm kín ( khít ) ...
13-5-1 . ng dẫn :
Các ống dẫn dùng để dẫn chất lỏng , năng lợng từ bơm đến động cơ thuỷ
lực . Tuỳ theo điều kiện làm việc , ngời ta dùng loại ống dẫn mềm hoặc cứng .
Vì các ống dẫn thờng phải chịu áp suất cao nên cần chú ý sức bền của ống và độ
khít ở các mối nối . Mặt khác khi lắp ráp các óng có áp suất cao , cần tránh lắp
quá găng , gây ứng suất trớc trong thành ống để tránh nứt vỡ ống .
13-5-2 . Thùng chứa chất lỏng :
Nói chung yêu cầu đối với thùng chứa chất lỏng trong hệ thống truyền
động thuỷ lực là : đảm bảo đủ lợng dầu làm việc trong hệ thống , đảm bảo lọc
sạch và làm nguội dầu tốt .
Đối với các hệ thống truyền động thuỷ lực có một xilanh tác dụng đơn ,
ngời ta thờng làm thể tích của thùng gấp 5 đến 6 lần thể tích của xilanh lực . Th-
ờng thể tích của thùng đợc tính theo thể tích của lợng dầu đợc chứa trong hệ
thống ( trong động cơ thuỷ lực , trong lới ống hay trong các thiết bị khác nh bình
tích năng ... ) lợng dầu rò rỉ và mất mát trong quá trình làm việc và bôi trơn ...
Nhiều khi để nâng cao hiệu suất và làm giảm tiếng ồn của bơm ngời ta để bơm
ngập vào chất lỏng trong thùng chứa , điều đó làm tăng thể tích của thùng . Thể
tích phần không khí trên mặt thoáng của thùng nên để khoảng 10 đến 15% thể
tích thùng.
Có hai loại thùng : kín và hở . Trong điều kiện có thể , nên làm thùng kín
và tăng áp suất trên mặt thoáng của chất lỏng trong thùng để nâng cao khả
năng chịu tải của máy .

13-5-3 . Bộ lọc dầu :
Phải đặt các bộ lọc dầu trong hệ thống để lọc các cặn bẩn của dầu ,
bảo đảm cho hệ thống thuỷ lực làm việc bình thờng . Tuỳ điều kiện thực tế
có thể dùng các loại lọc nh lọc tấm , lọc thấm , lọc lới , lọc hoá học hay

lọc ly tâm ...
Khi tính toán hay sử dụng bộ lọc cần chú ý bảo đảm lọc tốt nhng cần
giảm sức cản của lọc đối với dòng chảy càng nhiều càng tốt . Mặt khác nên bố
trí bộ lọc ở ngững đờng ống chính ( Xem tập I , trang 138 , 183 ) .
13-5-4 . Bình tích năng :
Trong một hệ thống truyền động thuỷ lực , lu lợng yêu cầu của
động cơ thuỷ lực thờng thay đổi trong khi đó lu lợng của bơm lại không
thay đổi . Vì vậy phải dùng bơm có lu lợng lớn hơn lu lợng cao nhất mà động
cơ yêu cầu . Để đảm bảo cho hệ thống làm việc bình thờng và nâng cao
hiệu suất của nó , ngời ta dùng bình tích năng . Bình tích năng có nhiệm
vụ tích trữ năng lợng thừa khi hệ thống không dùng hết và cung cấp thêm
năng lợng khi yêu cầu của hệ thống vợt quá khả năng của bơm .
Hình 13-22 giới thiệu một kiểu bình tích năng . Chất lỏng chảy theo đ-
ờng ống 6 qua van 5 vào khoang 4 thông với bình tích năng rồi sang đờng ống
3 . Pittông 1 ngăn cách phần khí ở trên và chất lỏng ở dới . Để tránh sự rò rỉ
của khí , ngời ta lắp đệm cao su 2 trên thân pittông . Khoá 0 lắp trên cùng một
bình tích năng để dẫn khí đi vào hoặc thoát ra khỏi bình . Khi động cơ thuỷ
lực không dùng hết năng lợng ( áp năng ) , chất lỏng dới đẩy áp suất cao đ-
ợc dồn vào bình , đẩy pittông lên nén khí lại . Nh vậy chất lỏng đã tích cho
pittông một thế năng và cho khí một áp năng . Khi động cơ thuỷ lực đòi hỏi
một năng lợng lớn , chất lỏng sẽ phải dồn vào động cơ nhiều , vợt quá khả năng
cung cấp của bơm , làm áp suất trong hệ thống ( đờng ống 3 , 6 ) giảm xuống
. Lúc đó khí ở trong sẽ giãn ra , pittông hạ xuống đẩy chất lỏng ra khỏi bình
( nhả năng lợng ) . Kết quả là hệ thống đợc bổ sung năng lợng .
Rõ ràng dùng bình tích năng ta không cần phải dùng bơm lớn , có thể
tránh đợc sự lãng phí .
Trong thực tế có nhiều kiểu bình tích năng , ví dụ có thể ngăn cách phần
khí bằng bọc cao su hoặc thay phần khí bằng lò xo hay tạ treo ...
13-5-5 . Máy tăng áp
Khi cần tăng áp suất ở nơi nào đó ngời ta dùng máy tăng áp . Sơ đồ

nguyên lý của máy tăng áp rất đơn giản ( hình 13-23 ) . Nó gồm một pittông hai
bậc một di chuyển trong xilanh .
P ( áp suất ) trong khoang có đờng kính nhỏ của xilanh máy tăng áp là :

B
Dl
Bl
Dl
n
q
q
n =
Trong đó :
+ p
1
: áp suất trong khoang có đờng kính lớn của xi lanh
máy tăng áp .
+ d : đờng kính nhỏ của pittông 1 trong máy tăng áp .
+ D : đờng kính lớn của pittông 1 trong máy tăng áp .
Bởi vậy chỉ cần đa chất lỏng có áp suất nhỏ p
1
vào khoang lớn của xi
lanh máy tăng áp cũng tạo ra đợc trong khoang nhỏ một áp suất lớn gấp (
d
D
)
2

áp suất p
1

.
Hình 13-23 là một sơ đồ truyền động thuỷ lực có dùng máy tăng áp .
Chất lỏng đợc bơm 2 đẩy qua van một chiều , cơ cấu phân phối A đến khoang
làm việc của xilanh lực 3 làm pittông di chuyển . Nếu vị trí của cơ quan phân
phối B nh hình vẽ thì khoang nhỏ của xilanh máy tăng áp đợc nối với ống đẩy
của bơm và khoang trái của xilanh lực ; còn khoang lớn của bơm tăng áp thì
lại đợc nối với đờng thải . Khi đó pittông 1 bị đẩy sang vị trí tột cùng bên trái .
Nếu xoay vị trí của cơ cấu phân phối B một góc 90
o
thì khoang trái của xilanh
lớn ( máy tăng áp ) đợc nối với đờng có áp của bơm , còn khoang của xilanh nhỏ
đợc nối với khoang làm việc của xilanh lực . Lúc này máy tăng áp có tác dụng
làm tăng áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực .
l 13-6 . IệU CHẩNH VN TC CUA Bĩ PHN
CHP HAèNH .
Nh đã biết , các thông số cơ bản của truyền động thuỷ lực có chuyển
động tịnh tiến là vận tốc và lực đẩy pittông xilanh lực ; còn các thông số cơ bản
trong truyền động thuỷ lực có chuyển động quay là vận tốc quay và momen của
roto động cơ thuỷ lực .
Từ nguyên lý truyền động thuỷ lực đã trình bày ở T13-2 , chúng ta thấy
có thể điều chỉnh đợc vận tốc chuyển động của bộ phận chấp hành bằng hai
cách : điều chỉnh lu lợng chất lỏng vào động cơ hoặc điều chỉnh thể tích khoang
làm việc của nó . Để điều chỉnh lu lợng của chất lỏng vào động cơ thuỷ lực có
thể dùng hai cách : dùng bơm điều chỉnh đợc lu lợng ( bằng cách thay đổi thể
tích làm việc của bơm ) hoặc dùng tiết lu .
Nh vậy , về mặt nguyên lý chúng ta thấy có 2 phơng pháp điều chỉnh vận
tốc khác nhau :
- 1 . điều chỉnh thể tích làm việc của bơm hay của động cơ thuỷ lực , gọi
là phơng pháp thể tích .
- 2 . dùng tiết lu , gọi là phơng pháp tiết lu .

13-6-1 . Ph ơng pháp thể tích :
Trong trờng hợp truyền động thuỷ lực thể tích có chuyển động quay , khi
giới thiệu về nguyên lý truyền động ( xem 13-2-2 ) , chúng ta đã có :

B
Dl
Bl
Dl
n
q
q
n =
Ta có thể điều chỉnh vận tốc quay n
Dl
của động cơ khi vận tốc quay của
bơm n
B
= const , bằng cách thay đổi lu lợng riêng của bơm q
Bl
hoặc bằng cách
thay đổi lu lợng riêng của động cơ thuỷ lực q
Dl
hay có thể thay đổi cả hai . Trong
trờng hợp đầu , vận tốc quay của động cơ thuỷ lực tỉ lệ với lu lợng riêng của
bơm , còn trong trờng hợp sau , tỉ lệ nghịch với lu lợng riêng của động cơ thuỷ
lực .
Bây giờ ta xét ảnh hởng của điều chỉnh thể tích đến các thông số khác
của truyền động .
Ta có biểu thức của momen quay trên trục của động cơ thuỷ lực suy từ
( 8-8 ) và ( 8-9 ) :




=
2
qp
M
DlD
Dl
Qua đó thấy khi độ chênh áp ở động cơ thuỷ lực p
D
= const thì momen
quay M
Dl
chỉ phụ thuộc bậc nhất vào lu lợng riêng của động cơ thuỷ lực q
Dl
. Do
đó khi điều chỉnh vận tốc bằng cách thay đổi lu lợng của bơm , momen quay
trên trục của động cơ thuỷ lực sẽ không đổi .
Khi q
Bl
= const , nếu điều chỉnh vận tốc bằng cách thay đổi lu lợng riêng
của động cơ thì momen quay M
Dl
sẽ thay đổi theo tỉ lệ bậc nhất với q
Dl
.
Về công suất khi không có tổn thất , công suất của bơm sẽ bằng công
suất của động cơ , nghĩa là :


BBBlDDlDlDl
pnqpnqN ==
Vậy :
Khi điều chỉnh vận tốc quay roto của động cơ bằng cách thay đổi lu lợng
bơm q
Bl
, công suất trên trục của động cơ sẽ thay đổi tỉ lệ bậc nhất với sự thay
đổi lu lợng đơn vị của bơm q
Bl
. Khi điều chỉnh vận tốc bằng cách thay đổi q
Dl
,
công suất N
Dl
sẽ không thay đổi .
Từ biểu thức ( 11-21 ) , ( 13-12 ) , ( 13-14 ) chúng ta có thể viết :

maxDlD
BmaxBlB
Dl
q
nq
n


=
( 13-18 )
Và :




=
2
nq
M
DmaxDlD
Dl
( 13-19 )
Trong đó :


max
e
e
=
+ e : độ lệch tâm của roto( bơm hoặc động cơ thuỷ lực )
.
+ e
max
: độ lệch tâm lớn nhất của roto ( bơm hoặc động cơ
thuỷ lực )
Từ ( 13-18 ) chúng ta thấy vận tốc quay của roto động cơ thuỷ lực n
Dl
phụ thuộc vào hệ số điều chỉnh
B

cũng nh
D

.

Khi thay đổi lu lợng bơm , vận tốc quay roto của động cơ thuỷ lực sẽ
thay đổi từ 0 ( ứng với
0
B
=
) đến cực đại ( ứng với
1
B
=
) .
Khi thay đổi thể tích q
Dl
, vận tốc quay roto động cơ thuỷ lực sẽ thay đổi
từ cực đại ( ứng với
0
D
=
) đến n
minD
( ứng với
1
D
=
) .
Từ đó nhờ cách điều chỉnh lu lợng bơm và động cơ thuỷ lực , về lý
thuyết , chúng ta có thể thay đổi đợc giá trị vận tốc quay của roto động cơ thuỷ
lực từ 0 đến cực đại . Mặt khác bằng cách đổi dấu của các hệ điều chỉnh , sẽ đảo
đợc chiều quay của động cơ thuỷ lực .
Trong thực tế vận tốc quay của roto động cơ thuỷ lực bị hạn chế . Chúng
ta không thể giảm

D

đến không thể đạt đợc
=
Dl
n
vì khi đó M
Dl
= 0
[
xem
biểu thức ( 13-19 )
]
. Cần phải đảm bảo momen quay tối thiểu trên trục động
cơ thuỷ lực để thắng sức cản ma sát trong động cơ và kéo phụ tải . Bởi vậy số
vòng quay lớn nhất của động cơ thuỷ lực bị giới hạn bởi trị số
minD

( ứng với
M
Dmin
) . Ví dụ nếu
5,0
minD
=
thì bằng cách điều chỉnh động cơ thuỷ lực , vận
tốc quay của roto chỉ thay đổi 2 lần nghĩa là khoảng thay đổi vận tốc hẹp . Bởi
vậy ngời ta thờng hay điều chỉnh vận tốc bằng cách thay đổi lu lợng bơm .
Khi điều chỉnh vận tốc của roto động cơ thuỷ lực bằng cách dùng bơm
điều chỉnh , vận tốc quay của roto có thể đợc tăng rất cao do việc thay đổi

B


không ảnh hởng gì đến M
D
.
Khi điều chỉnh vận tốc quay của roto động cơ thuỷ lực bằng cả bơm và
động cơ thuỷ lực thì lúc đầu cần điều chỉnh cho lu lợng của bơm nhỏ và cho
1
D
=
. Khi đó vận tốc quay của roto động cơ thuỷ lực sẽ nhỏ nhất và momen
quay cực đại (
1
D
=
) . Sau đó tiếp tục nâng cao vận tốc quay bằng cách tăng
dần lu lợng của bơm . Chỉ sau khi tăng lu lợng của bơm đến giá trị cực đại mới
tiếp tục nâng cao vận tốc hơn nữa bằng cách hạ thấp trị số
D

.
Vận tốc quay và momen quay trên trục động cơ thuỷ lực trên thực tế
luôn luôn nhỏ hơn lý thuyết vì không tránh khỏi tổn thất năng lợng và rò rỉ chất
lỏng trong hệ thống . Vậy vận tốc quay thực tế của roto động cơ thuỷ lực là :

Q
Dl
BBl
D

q
nq
n =
( 13-20 )
Hay :
Q
maxDlD
BmaxBlB
D
q
nq
n


=
( 13-21 )
Và momen quay thực tế :
M
cD
DlD
D
2
qp


=
( 13-22 )
Hay :
M
cD

DmaxDlD
D
2
pq



=
( 13-23 )