Blog Ebook thủy lực - khí nén Bơm piston

Showing posts with label Thiet Bi Thuy Luc. Show all posts

Điều khiển bằng Van tiết lưu

Trong thực tế khi thiết kế các mạch thủy lực có trường hợp đòi hỏi điều khiển vận tốc của cơ cấu chấp hành. Có 2 phương pháp điều khiển vận tốc cơ cấu chấp hành đó là: Điều khiển bằng van tiết lưu và điều khiển bằng máy thủy lực (máy bơm, motor thủy lực) có lưu lượng thay đổi.
Trong bài này mình sẽ giới thiệu về điều khiển bằng van tiết lưu. Như các bạn đã biết van tiết lưu có 2 loại: van tiết lưu cố định và van tiết lưu thay đổi. Để đạt được mục đích chúng ta phải sử dụng van tiết lưu thay đổi.

Điều khiển bằng van tiết lưu có các dạng sau:

1. Mắc van tiết lưu nối tiếp với động cơ thủy lực

Nối tiếp trước (cửa vào)
Nối tiếp sau (cửa ra)
Đồng thời nối tiếp trước và sau

2. Mắc van tiết lưu song song với động cơ thủy lực

Chúng ta lần lượt đi nghiên cứu từng trường hợp:

I. Mắc nối tiếp

A. Mắc nối tiếp trước

Các thiết bị thủy lực được lắp đặt như hình 1.b

Mach thuy luc dieu khien bang van tiet luu

Hình 1a, 1b. Mạch thủy lực điều khiển bằng van tiết lưu

Quan sát nhanh trên mạch thủy lực. Van tràn mắc song song với bơm thủy lực có tác dụng ổn định áp suất tại cửa ra của bơm, tức là giá trị áp suất tại cửa ra của máy bơm gần như không đổi p_b= const.

Nhắc lại biểu thức quan hệ giữa lưu lượng và tiết diện cùng độ chênh áp đối với van tiết lưu.

${Q_{van}} = {\mu _{van}}{S_{van}}\sqrt {\frac{2}{\rho }\Delta {p_{van}}}$ (1)

Mô tả quá trình:

Khi tiết diện van tiết lưu bằng không (S_van=0) thì lưu lượng chất lỏng qua van
Q_van = 0. Như vậy tất cả chất lỏng từ máy bơm đi ra theo van tràn trở về thùng chứa.

Khi tiết diện van tiết lưu cực đại S_van = S_maxtương ứng lưu lượng chất lỏng qua van là cực đại Q = Q_max dẫn tới tốc độ của động cơ thủy lực (xilanh hoặc motor) là cực đại.

Mô tả phản ứng

Khi lực sinh ra tại cán xilanh F tăng lên → Chênh lệch áp suất trong 2 khoang xilanh (∆p_van =p₁ – p₂) tăng lên. Mà p₂ = p_xả= p_atm= const. → Áp suất p₁ tăng lên , mà p_b = const → Chênh lệch áp suất giữa 2 đầu van tiết lưu ∆p_van giảm xuống → Từ biểu thức (1) suy ra lưu lượng Q_van giảm xuống, tức là lưu lượng đổ vào xilanh cũng giảm xuống vì Q_van= Q_xilanh → Vận tốc di chuyển piston v giảm.

Như vậy khi tăng tải trọng dẫn tới giảm tốc độ của cơ cấu.

Đặc tính tĩnh hệ thống

Là quan hệ giải tích hoặc hình học của một thông số của hệ theo một thông số khác ở một chế độ làm việc của hệ thống. ( Từ “tĩnh” ở đây biểu hiện là ở 1 chế độ làm việc của hệ thống )

1. Đặc tính tải

V = f (F) khi S_van = const

2. Đặc tính điều khiển

V = f ( S_van ) khi F = const

3. Đặc tính biến đổi

N = f ( điều kiện công tác ) hay η = f ( điều kiện công tác )

Các đặc tính tĩnh có thể thu được khi giải hệ phương trình sau:

1. Phương trình dòng liên tục: Q_van = Q_xilanh.

2. Phương trình van tiết lưu: Q_van = ….(biểu thức (1) - các bạn xem bên trên nhé)

3. Phương trình cân bằng của xilanh ( động cơ thủy lực) (p₁– p₂) S_x = F;

S_x – tiết diện công tác của xilanh.

Biểu thức vận tốc piston:

$V = {\mu _{van}}\frac{{{S_{van}}}}{{{S_x}}}\sqrt {\frac{2}{\rho }\left( {{p_b} - \frac{F}{{{S_x}}}} \right)}$

Đây là biểu thức để xây dựng các đặc tính tĩnh.
Đặc tính tải mô tả bằng đồ thị dưới:

Đặc tính điều khiển mô tả bằng đồ thị dưới:

(Lưu ý: trên các đồ thị kí hiệu v - chỉ vận tốc, S - chỉ tiết diện, F - chỉ tải trọng)

Các tính chất đặc biệt của đặc tính tĩnh

1. Không thể điều khiển khi tải trọng âm (khi kéo tải trọng âm , khi ấn tải trọng dương)

2. Van tiết lưu làm nóng chất lỏng làm việc trước khi đổ vào động cơ.

B. Mắc nối tiếp sau

(Lưu ý chỉ xét cục bộ trong trường hợp này – với xilanh có cán 2 hướng, theo đó tiết diện piston 2 hướng bằng nhau. Quan hệ diện tích dẫn tới quan hệ về lưu lượng, một lát chúng ta sẽ sử dụng để nghiên cứu và tính toán.)
Mạch thủy lực gồm các thiết bị như hình 1.c

Hinh 1c, 1d. Mạch thủy lực điều khiển bằng van tiết lưu

Ta có quan hệ:

Q₁ = Q₂= Q_van;(do diện tích bằng nhau)

${Q_{van}} = {\mu _{van}}{S_{van}}\sqrt {\frac{2}{\rho }({p_2} - {p_{xa}})}$ ;

Nếu các giá trị là áp suất dư p_xa= p_atm = 0 ; (khi bỏ qua hao phí áp suất đường ống và thùng chứa dầu là thùng hở - thông với không khí)

$V = {\mu _{van}}\frac{{{S_{van}}}}{{{S_x}}}\sqrt {\frac{2}{\rho }{p_2}}$ ;

Lại có (p₁ – p₂) S_x = F;

Ta vẫn thu được biểu thức:

$V = {\mu _{van}}\frac{{{S_{van}}}}{{{S_x}}}\sqrt {\frac{2}{\rho }\left( {{p_b} - \frac{F}{{{S_x}}}} \right)}$
Biểu thức giống với phần 1.A nên các đồ thị đặc tính tải và đặc tính điều khiển tương tượng như phần 1.A

Nhận xét:

1. Có thể làm việc với tải trọng biến đổi dấu. Nghĩa là với chiều tác động của ngoại lực bất kỳ đều dẫn tới sự thay đổi vận tốc động cơ. Để bảo vệ hệ thống trong trường hợp xuất hiện chênh lệch áp suất qua van lớn cần lắp thêm van an toàn song song với van tiết lưu.

2. Chất lỏng bị làm nóng được đổ thẳng vào thùng chứa.

3. Động cơ làm việc với áp suất cực đại p_b.

C. Kết hợp cả nối tiếp trước và sau động cơ.

Từ 2 trường hợp trên biểu thức vận tốc của động cơ sẽ là :

$V = {\mu _{van}}\frac{{{S_{van}}}}{{{S_x}}}\sqrt {\frac{1}{\rho }\left( {{p_b} - \frac{F}{{{S_x}}}} \right)}$ ;

* Ưu điểm mạch thủy lực điều khiển van tiết lưu mắc nối tiếp:

1. Cấu trúc máy bơm và động cơ đơn giản

2. Điều khiển vận tốc liên tục và êm

3. Có thể tạo ra mạch thủy lực với nhiều động cơ mà chỉ có 1 máy bơm

4. Điều khiển van tiết lưu dễ dàng

5. Điều khiển với độ nhạy cao khi tải trọng nhỏ

6. Khởi động nhanh, độ tin cậy cao

*Nhược điểm mạch thủy lực điều khiển van tiết lưu mắc nối tiếp:

1. Hiệu suất thấp η < 0,385.

2. Đặc tính tải trọng không …

3. Điều khiển với độ nhạy thấp khi tải trọng lớn

4. Sơ đồ làm việc có dạng tuần hoàn mở

II. Mắc song song

Khi mắc van tiết lưu song song với động cơ, sẽ làm dòng đổ vào động cơ phân thành 2 dòng, 1 dòng vào động cơ , còn 1 dòng đi qua van tiết lưu. (hình 1.a)

Hình 1a, 1b. Sơ đồ điều khiển bằng van tiết lưu

Dựa vào van tràn ta thiết lập được áp suất tại cửa ra của bơm. Vậy coi p_b là 1 giá trị xác định, và coi như không đổi khi xét ảnh hưởng của van tiết lưu tới hệ thống.

1. Khi tiết diện van S_van = 0 và tải trọng không đổi F=const , tức là van đóng hoàn toàn → Lưu lượng qua van Q_van = 0 . Mà lưu lượng máy bơm bằng tổng lưu lượng qua van và động cơ Q_b= Q_van + Q_đc→ Q_b = Q_đc → Vận tốc động cơ V=V_max.

2. Khi S_van= S_max và F=const → Q_van = Q_van.max → Q_đc= Q_đc.min → V=V_min.

3. Ứng với một giấ trị tiết diện van nhất định S_van = idem. Khi tải trọng F tăng, áp suất p₁ của động cơ tăng → Độ chênh áp giữa 2 đầu van ∆p_vantăng → Lưu lượng qua van Q_van tăng → Lưu lượng vào động cơ Q_đc giảm → Vận tốc động cơ giảm.

Đồ thị đặc tính tải có dạng:

Đồ thị đặc tính điều khiển có dạng:

III. Nghiên cứu đặc tính tĩnh

1. Phương trình liên tục

Q_b= Q_van + Q_đc;

2. Phương trình qua van

$V = {\mu _{van}}\frac{{{S_{van}}}}{{{S_x}}}\sqrt {\frac{2}{\rho }\left( {{p_b} - \frac{F}{{{S_x}}}} \right)}$ ;

3. Phương trình cân bằng với tải trọng

F = p_đcS_x; S_x – tiết diện công tác của xilanh;

Khi mắc van tiết lưu song song ta có :

p_b= p_đc = ∆p_van(Các giá trị áp suất tại đây là áp suất dư, khi cửa xả có áp suất p_xa= p_atm )

Vận tốc xilanh :

$V = \frac{{{Q_{dc}}}}{{{S_x}}} = \frac{{{Q_b} - {Q_{van}}}}{{{S_x}}}$ ;

$V = \frac{1}{{{S_x}}}\left( {{Q_b} - {\mu _{van}}{S_{van}}\sqrt {\frac{2}{\rho }\Delta {p_{van}}} } \right)$ ;

*Ưu điểm:

1. Hiệu suất hệ thống cao hơn so với mắc song song (Khi S_van= 0, hiệu suất gần như bằng 1)

2. Đặc trưng điều khiển là đặc trưng tuyến tính

*Nhược điểm

1. Đặc tính tải trọng có độ cứng thấp

2. Điều khiển với độ nhạy thấp khi tải trọng nhỏ, và độ nhạy cao khi tải trọng lớn.

3. Không có khả năng làm việc khi tải trọng thay đổi chiều.

*Ứng dụng:

Ứng dụng với mạch thủy lực có tải trọng thay đổi nhỏ.

IV. Hiệu suất của mạch thủy lực điều khiển bằng van tiết lưu

Hiệu suất của hệ thống thủy lực được xác định thông qua các hao phí công suất tại máy bơm, tại động cơ và hao phí cung cấp cho quá trình điều khiển.

η=η_b∙η_đc∙η_đk;

Với mạch thủy lực điều khiển bằng van tiết lưu, hao phí cơ bản liên quan tới quá trình điều khiển van tiết lưu.

Ta coi: η_b ≈ 1; η_đc ≈ 1;

Khi đó:
${\eta _{dk}} = \frac{{{p_{dc}} \cdot {Q_{dc}}}}{{{p_b} \cdot {Q_b}}} = {\overline p _{dc}} \cdot {\overline Q _{dc}};$

${\overline p _{dc}} = \frac{{{p_{dc}} \cdot {S_x}}}{{{p_b} \cdot {S_x}}} = \frac{F}{{{F_{\max }}}} = \overline F ;$
${\overline Q _{dc}} = \frac{{{Q_{dc}}}}{{{Q_b}}} = \frac{{V \cdot {S_x}}}{{{V_{\max }} \cdot {S_x}}} = \overline V ;$
Suy ra: ${\eta _{dk}} = {\overline p _{dc}} \cdot {\overline Q _{dc}} = \overline F \cdot \overline V$ - Đây là công thức tổng quát cho các trường hợp.

1. Trường hợp mắc van tiết lưu nối tiếp:

$\overline V = {\overline S _{van}} \cdot \sqrt {\left( {1 - \frac{F}{{{p_b}{S_x}}}} \right)} \,\,;$

Mà p_b∙S_x= F_max; Suy ra:

$\overline V = {\overline S _{van}} \cdot \sqrt {\left( {1 - \frac{F}{{{F_{\max }}}}} \right)} = {\overline S _{van}} \cdot \sqrt {\left( {1 - \overline F } \right)} ;$

Đi xác định hiệu suất điều khiển cực đại.

Hiệu suất điều khiển cực đại khi: ${\overline S _{van}} = 1$ ;
Khi đó: $\overline F = 1 - {\overline V ^2};$
${\eta _{dk}} = \left( {1 - {{\overline V }^2}} \right)\overline V = \overline V - {\overline V ^3};$

Tìm cực trị của hàm η_đk:

$\frac{{d{\eta _{dk}}}}{{d\overline V }} = 1 - 3{\overline V ^2} = 0\,\, \Rightarrow \overline V = 1/\sqrt 3 \approx 0,58;$
$\overline F = 1 - 1/3 = 2/3;$
${\eta _{dk.\max }} = \left( {1 - 1/3} \right)/\sqrt 3 \approx 0,385;$
Phân tích trên chỉ ra rằng thậm chí khi hiệu suất máy bơm và động cơ là 1, thì hiệu suất của hệ thống thủy lực điều khiển bằng van tiết lưu cũng không vượt quá 0,385. Như vậy cho dù hệ thống là việc ở chế độ tối ưu thì cũng chỉ có 58% lưu lượng máy bơm đổ vào động cơ, lượng còn lại thông qua van tràn đổ về thùng chứa, và cũng chỉ 2/3 áp suất của máy bơm được sử dụng cho động cơ, lượng áp suất còn lại thất thoát tại van tiết lưu.

2. Với mạch mắc song song
Ta vẫn có: ${\eta _{dk}} = {\overline p _{dc}} \cdot {\overline Q _{dc}} = \overline F \cdot \overline V$ ;

Khi mắc song song thì

p_b= p_đc = ∆p_van khi p_xa= 0 ;

${\overline p _{dc}} = \overline F = 1,0;$
${\eta _{dk}} = 1 \cdot \overline V ;$
$\overline V = \frac{{{Q_{dc}}}}{{{Q_b}}} = \frac{{{Q_b} - {Q_{van}}}}{{{Q_b}}} = 1 - {\mu _{van}}\frac{{{S_{van}}}}{{{Q_b}}}\sqrt {\frac{2}{\rho }{p_b}} ;$

Hiệu suất mạch mắc van song song phụ thuộc vào độ mở của van.

(Link rút gọn qua AdFly - sau 5s, kích Bỏ quảng cáo, và tải về)

Bộ lọc dầu thủy lực và Xử lý dầu thủy lực

Các bộ lọc dầu có công dụng để lọc sạch và loại bỏ các tạp chất trong dầu thủy lực. Các tạp chất có thể là bụi bẩn lẫn vào dầu thủy lực trong quá trình rót, hoặc là các hạt kim loại nhỏ (sản phẩm của quá trình mài mòn giữa các chi tiết trong hệ thống thủy lực), và cả sản phẩn của quá trình oxi hóa dầu thủy lực tạo thành.

Tạp chất cơ khí vừa là sản phẩm của quá trình mài mòn, đồng thời do nó làm tăng quá trình mài mòn các chi tiết, làm kẹt các cặp chi tiết, làm giảm sự bôi trơn giữa các chi tiết, làm giảm độ bền hóa học của dầu thủy lực, làm tắc các ống thủy lực nhỏ (các ống nhỏ thường là các ống dẫn tín hiệu điều khiển khi hệ thống sử dụng phương pháp điều khiển bằng tín hiệu thủy lực).

Các bộ lọc thủy lực làm việc dựa trên nguyên lý sử dụng các phần tử lọc làm vướng lại các tạp chất khi có dòng dầu thủy lực chảy qua các phần tử lọc này hoặc sử dụng trường lực để tách các tạp chất ra khỏi dầu thủy lực. Trường hợp thứ nhất tạp chất bị vướng lại trên bề mặt hoặc dưới đáy phần tử lọc của các bộ lọc thủy lực. Trường hợp thứ hai dầu thủy lực được dẫn qua một trường nhân tạo (từ trường, điện trường, trường ly tâm, trọng trường) làm các tạp chất bị lắng xuống.

Phân loại

Dựa vào kích thước các hạt bị giữ lại, người ta chia bộ lọc dầu thủy lực thành:

- Bộ lọc thô: lọc được các hạt có kích thước ≥0,1mm. Bộ lọc thô có thể được lắp đặt tại ống rót để lọc dầu thủy lực được rót thùng chứa, được lắp đặt tại ống hút và ống nén để lọc sơ bộ dầu thủy lực.

- Bộ lọc trung bình: lọc được các hạt có kích thước từ 0,05mm tới 0,1mm. Bộ lọc trung bình thường được lắp đặt tại ống nén hoặc ống xả.

- Bộ lọc tinh: lọc được các hạt có kích thước nhỏ hơn 0,05mm. Bộ lọc tinh thường được lắp đặt tại các vị trí có lưu lượng vừa phải, thường là các nhánh phụ trong hệ thống.

Phụ thuộc vào vị trí lắp bộ lọc trong hệ thống thủy lực phân bộ lọc dầu thủy lực thành bộ lọc dầu áp suất cao và bộ lọc dầu áp suất thấp. Theo đó, bộ lọc dầu áp suất cao chỉ có thể lắp ở ống hút, còn bộ lọc dầu áp suất thấp chỉ có thể lắp ở ống xả.

Dựa vào kết cấu của bộ lọc, các bộ lọc dầu thủy lực thường là các dạng chính sau: bộ lọc lưới, bộ lọc lá, bộ lọc giấy, bộ lọc nỉ, bộ lọc nam châm,….

Cấu trúc các bộ lọc dầu thủy lực
1. Bộ lọc lưới

Bộ lọc lưới là loại bộ lọc dầu đơn giản nhất. Nó gồm có khung cứng và lưới bằng đồng bao chung quanh. Dầu thủy lực từ ngoài xuyên qua các mắt lưới và các lỗ để vào ống hút. Hình dáng và kích thước của bộ lọc lưới rất khác nhau, tùy thuộc vào vị trí và công dụng của bộ lọc.

Các bộ lọc lưới thường được lắp đặt tại ống hút và ống xả, và có thể cả tại ống rót dầu thủy lực vào thùng chứa (cần phân biệt ống rót và ống xả: ống xả là xả dầu từ hệ thống về thùng chứa. Ống rót dùng để rót dầu thủy lực từ ngoài vào thùng chứa). Phần tử lọc là các lưới đồng, kích thước cắc mắt lưới quyết định độ lọc sạch dầu thủy lực. Lưới được xếp một lớp hoặc nhiều lớp. Để làm giảm sự cản trở bề mặt lọc được thiết kế sao cho lớn nhất có thể.

Trên hình 1 thể hiện cấu trúc của bộ lọc lưới. Các chi tiết bao gồm: vỏ 1 dạng trụ với các lỗ thủng trên bề mặt cho phép dầu thủy lực đi qua, vỏ 1 bao quanh lưới lọc 2. Bộ lọc được đóng kín 2 đầu bằng 2 đĩa. Tại tâm 2 đĩa được đục thủng, và xuyên qua bởi ống thép 4, trên ống thép đục có lỗ, một đầu ống thép 4 nối thông với ống hút của trạm máy bơm.

Hình 1. Cấu trúc bộ lọc lưới

2. Bộ lọc dạng sợi

Bộ lọc dạng sợi có cấu trúc tương tự với bộ lọc dạng lưới. Chúng cấu tạo từ các sợi với số lượng lớn các lỗ hoặc các khe hướng tâm. Các sợi này được quấn quanh các có tiết diện tròn hoặc tiết diện chữa nhật cuốn quanh vỏ bộ lọc tạo thành các khe hở hướng tâm. Độ rộng các khe hở giữa các sợi quyết định độ lọc sạch của bộ lọc.

Nhược điểm của bộ lọc dạng lưới và dạng sợi là khó làm sạch các phần tử lọc khi lưu lại các tạp chất.

3. Bộ lọc dạng lá:

Bộ lọc dạng lá được lắp đặt tại đường ống nén và đường ống xả trong hệ thống thủy lưc. Bộ lọc lá kiểu G41 (hình 2 - chú thích: выход - cửa ra của bộ lọc; вход - cửa vào của bộ lọc) cấu tạo từ vỏ 1, nắp đậy 2 trục 3. Trên trục cố định các phần tử lọc. Nắp đậy 2 có lỗ để dẫn dầu thủy lực vào và ra khỏi bộ lọc. Nắp đậy 2 được gắn chặt với vỏ 1 bằng các bu-lông. Bít kín giữa nắp 2 và vỏ 1 bằng các vòng đệm cao su 4. Các phần tử lọc cấu tạo gồm 1 khung dạng trụ tạo thành từ các lá lọc 5 xen kẽ giữa các lá lọc 5 là các lá lọc 6 ( hình dạng các lá lọc 5 và 6 như dưới). Dầu thủy lực đi vào bộ lọc thông qua lỗ trên nắp 2 và đi qua các khe hở giữa các lá rồi theo lỗ trên nắp 2 đi ra khỏi bộ lọc. Dầu thủy lực chứa tạp chất khi đi qua khe hở giữa các lá lọc sẽ bị giữ lại các tạp chất. Độ lọc sạch của bộ lọc phụ thuộc vào kích thước khe hở giữa cá lá lọc. Trong quá trình vận hành các khe hở này dần dần sẽ bị mắc kẹt lại bởi các tạp chất. Để dọn sạch các tạp chất này người ta sử dụng các thanh gạt 7 được gắn cố định bằng các chốt 8. Khi quay bằng tay trục 3, các thanh gạt chuyển động giữa các lá 5 và 6 làm sạch các tạp chất bị mắc kẹt. Các tạp chất bị gạt lắng xuống đáy bộ lọc, và được lấy ra ngoài thông qua lỗ dưới đáy. Lỗ này được đậy lại bằng nút 9.

Hình 2. Bộ lọc dạng lá kiểu G41

Các bộ lọc lá kiểu G41 cho phép lưu lượng lọc lên tới 70 lít/ph với độ chênh áp 0,1 – 0,2 MPa.
Nhận xét

Các bộ lọc dầu dạng lưới, dạng sợi và dạng lá có tính cản trở không lớn khi lọc, và độ lọc sạch cũng không cao. Để tăng độ lọc sạch dầu thủy lực cần sử dụng các bộ lọc tinh. Tuy nhiên các bộ lọc tinh cũng sẽ có tính cản trở lớn, lưu lượng lọc nhỏ, tổn thất áp suất lớn. Các bộ lọc tinh thường được lắp đặt tại các đường nhánh phụ tách ra từ nhánh chính. Để tránh làm quá tải hoặc nhanh đào thải các bộ lọc tinh, chất lỏng trước khi dẫn qua các bộ lọc tinh cần trải qua các bộ lọc thô.

Các bộ lọc tinh sử dụng các phần tử lọc: dạng vải, dạng các tông, dạng nỉ, dạng sứ kim loại

Các bộ lọc với phần tử lọc dạng các tông và dạng vải lọc được 75% các hạt tạp chất kích thước khoảng 4-5 μm chỉ qua 1 lần lọc. Trong trường hợp đặc biệt các bộ lọc dạng này có thể sử dụng phần tử lọc kết hợp tạo thành từ phần tử lọc tinh 2 và phần tử lọc thô 1 (hình 3). Khi van 3 chưa mở, chất lỏng được lọc qua cả 2 phần tử lọc (hình 3a). Khi van 3 được mở, dầu thủy lực chỉ đi qua phần tử lọc thô 1, bỏ qua phần tử lọc tinh 2. ( hình 3b)

Hình 3. Phần tử lọc kết hợp

4. Bộ lọc giấy
Các phần tử lọc của các bộ lọc giấy thường có dạng hình trụ. Các phần tử lọc dạng này thường được gấp thành dạng như hình vẽ để tăng bề mặt lọc.

Hình 4. Phần tử bộ lọc giấy

5. Bộ lọc nỉ và bộ lọc sứ - kim loại:
Các bộ lọc dạng này chính là các bộ lọc tinh. Các phần tử lọc có các bột kim loại và sứ dạng cầu tạo thành lớp dày. Các bộ lọc có khả năng chứa lượng tạp chất lớn, đồng nghĩa với tuổi thọ hoạt động dài. Đối với các bộ lọc dạng này phần tử lọc phổ biến làm từ bột sứ và bột kim loại. Sơ đồ cấu trúc vật liệu lọc từ sứ và kim loại thể hiện bởi hình vẽ dưới. Dầu thủy lực thấm từ từ qua khe hở giữa các hạt sứ và kim loại.

Hình 5. Cấu trúc phân bố các sứ và kim loại

Bộ lọc nỉ hình vẽ dưới cấu tạo từ vỏ 1, nắp 2 với cửa vào và cửa ra, ống 3 được cố định với nắp 2. Phần tử lọc dạng nỉ 4 được gắn với ống dẫn 3.

Hình 6. Cấu trúc bộ lọc nỉ

6. Bộ lọc phân ly
Bộ lọc phân ly là bộ lọc có khả năng lọc không giới hạn với cản trở nhỏ. Nguyên lý hoạt động của bộ lọc này dựa trên việc dẫn dầu thủy lực đi qua trường lực có thể hút, lưu giữ các tạp chất lại. Trên hình vẽ thể hiện cấu trúc bộ lọc từ C43-3, có công dụng làm lắng các tạp chất có từ tính. Cấu tạo bộ lọc gồm vỏ 3, nắp 8 gắn với ống đồng 7 bằng ren và cụm bẫy từ. Cụm bẫy từ gồm đĩa tròn 4 liên kết với ống đồng 7 bằng ren, trên đĩa tròn 4 đục 6 lỗ, mỗi lỗ được lắp vào 1 thanh nam châm 9. Các thanh nam châm được cách ly với nắp bộ lọc bởi vòng đệm 5. Phần dưới ống đồng 7 được gắn cố định với 1 đĩa đồng 2, có công dụng như một vách chắn từ. Các hạt từ tính khi đi qua bộ lọc sẽ bị hút lại trên bề mặt các nam châm.

Hình 7. Cấu trúc bộ lọc phân ly C43-3

Lắp đặt bộ lọc dầu thủy lực trong hệ thống thủy lực

Khi lựa chọn sơ đồ lắp đặt cần tính đến các điều kiện sau:

- Nguyên nhân tạo tạp chất

- Độ nhạy của các chi tiết của hệ thống thủy lực đối với tạp chất;

- Chế độ công tác của máy thủy lực;

- Áp suất công tác;

- Thiết bị điều khiên hay không điều khiển được;

- Loại dầu công tác;

- Điều kiện vận hành.

Lắp đặt bộ lọc có thể tại đường ống hút, đường ống nén, và đường ống xả và tại các đường nhánh phụ tách ra từ các đường ống chính trên. (hình 8)

Hình 8. Sơ đồ lắp đặt bộ lọc

Lắp đặt các bộ lọc trên đường ống hút (hình 8.a) nhằm bảo vệ tất cả các thiết bị thủy lực trong hệ thống thủy lực. Nhược điểm: làm giảm khả năng hút của máy bơm, tăng khả năng xuất hiện hiện tượng xâm thực. Đối với kiểu lắp đặt bộ lọc trên đường ống hút thường cần bổ sung thêm đồng hồ kết hợp với van một chiều, tác dụng khi dầu không quá nhiều tạp chất.
Lắp đặt các bộ lọc trên đường ống nén (hình 8.b) nhằm bảo vệ tất cả các thiết bị thủy lực trong hệ thống trừ máy bơm. Dầu thủy lực lẫn tạp chất, qua máy bơm, dưới áp suất nén có thể phá hủy các phần tử lọc của bộ lọc. Để bảo vệ bộ lọc cần lắp thêm van an toàn.
Lắp đặt bộ lọc trên đường ống xả (hình 8c) là kiểu phổ biến nhất, các bộ lọc không làm việc với áp suất cao, không tạo ra cản trợ bổ súng trên ống hút và ống nén, đồng thời có thể lọc bỏ tất cả tạp chất cơ khí chứa trong dầu thủy lực trước khi đổ về thùng chứa. Nhược điểm của sơ đồ lắp đặt kiểu này đó là làm nóng dầu thủy lực.
Lắp đặt bộ lọc trên đường nhánh phụ không đảm bảo bảo vệ hoàn toàn, nhưng có thể làm giảm cơ bản tạp chất trong dầu thủy lực. Mang hiệu quả lọc bổ sung cho các bộ lọc chính. Phổ biến và hiệu quả nhất là sơ đồ lắp đặt bộ lọc dầu tinh trên đường nhánh phụ tách ra từ đường ống xả.

Khi lắp đặt bộ lọc tại các đường ống có dòng thuận nghịch đi qua (tại đoạn ống đó có thể xuất hiện dòng theo cả 2 chiều) cần sử dụng thêm các van 1 chiều để đảm bảo dòng dầu thủy lực đi qua bộ lọc chỉ theo 1 chiều cố định mà không ảnh hưởng tới chức năng làm việc của đoạn ống dẫn này.

Hình 9. Lắp bộ lọc tại dòng thuận nghịch

Người ta sử dụng áp kế để kiểm tra khả năng làm việc của bộ lọc trong trường hợp này. Khi độ chênh áp kế giữa 2 đầu bộ lọc tăng lên, tức là lượng tạp chất bị bộ lọc giữ lại đã nhiều, và cần thay bộ lọc hoặc làm sạch phần tử lọc.

(Link rút gọn qua AdFly - sau 5s, kích Bỏ quảng cáo, và tải về)