Mô hình toán của hệ dẫn động thủy tĩnh cho bộ phận di chuyển của máy xây dựng và máy làm đường

Hiệu suất làm việc của máy xây dựng, làm đường đa chức năng phụ thuộc vào số

lượng các cơ cấu thực hiện nhiệm vụ tại cùng một thời điểm. Hệ thống trích công suất từ

nguồn động lực để dẫn động bộ phận di chuyển và các cơ cấu thực hiện nhiệm vụ công tác

của máy xây dựng, làm đường không ngừng phát triển theo chiều hướng sử dụng nhiều

hơn các phương thức dẫn động bằng thủy lực. Trong quá trình thiết kế cơ cấu dẫn động

thủy lực của máy xây dựng và máy làm đường, một vấn đề cấp bách đặt ra đó là việc phân

chia dòng công suất từ nguồn động lực để dẫn động cơ cấu di chuyển và bộphận công tác

của máy. Ngày nay, những công ty hàng đầu trong lĩnh vực này không tập trung vào việc

thiết kế chế tạo bộ phận phân chia dòng công suất mà thường ưu tiên sản xuất những loại

bơm đa dòng có giá thành đắt đỏ. Một trong những hướng nghiên cứu để nâng cao hiệu

suất làm việc của máy xây dựng, làm đường đa chức năng đó là thực hiện dẫn động thủy

lực cơ cấu di chuyển dựa trên cơ sở của hệ thống bơm tích hợp bao gồm bơm một dòng và

bộ phận phân chia chất lỏng làm việc.

pdf 5 trang yennguyen 1760
Bạn đang xem tài liệu "Mô hình toán của hệ dẫn động thủy tĩnh cho bộ phận di chuyển của máy xây dựng và máy làm đường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Mô hình toán của hệ dẫn động thủy tĩnh cho bộ phận di chuyển của máy xây dựng và máy làm đường

Mô hình toán của hệ dẫn động thủy tĩnh cho bộ phận di chuyển của máy xây dựng và máy làm đường
 CÔNG NGHỆ 
 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 44.2018 70
KHOA HỌC
MÔ HÌNH TOÁN CỦA HỆ DẪN ĐỘNG THỦY TĨNH CHO BỘ PHẬN 
DI CHUYỂN CỦA MÁY XÂY DỰNG VÀ MÁY LÀM ĐƯỜNG 
MATHEMATICAL MODELING OF HYDRAULIC DRIVING SYSTEMS 
OF RUNNING EQUIPMENT IN ROAD CONSTRUCTION MACHINERY 
Vũ Hải Quân1,*, 
Bùi Văn Hải1, Hoàng Quang Tuấn1 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Hiệu suất làm việc của máy xây dựng, làm đường 
đa chức năng phụ thuộc vào số lượng các bộ phận 
công tác thực hiện nhiệm vụ tại cùng một thời 
điểm. Hệ thống trích công suất từ nguồn động lực 
để dẫn động bộ phận di chuyển và các cơ cấu công 
tác thực hiện nhiệm vụ riêng biệt của máy xây dựng 
và làm đường đa chức năng không ngừng phát triển 
theo chiều hướng sử dụng nhiều hơn các phương 
thức dẫn động bằng thủy lực. Kết cấu của hệ thống 
dẫn động thủy lực bộ phận di chuyển của máy xây 
dựng và làm đường hiện đại được tạo thành từ hệ 
truyền động thủy lực có dạng mạch kín dựa trên cơ 
sở tích hợp chung hoặc tách riêng hai cơ cấu - máy 
thủy lực [1,2]. Một trong những hướng nhằm nâng 
cao chất lượng đặc tính kéo của máy đó là việc thiết 
kế hệ dẫn động độc lập giữa các cầu chủ động bằng 
cách bố trí tăng thêm số lượng các bơm thủy lực. 
Trong kết cấu của máy làm đường và xây dựng 
bánh hơi phía sau động cơ sẽ được bố trí hộp phân 
phối, cho phép dẫn động ba bơm thủy lực khác 
nhau, hai trong số đó sử dụng truyền năng lượng tới 
động cơ thủy lực để dẫn động các bánh xe tại mỗi 
cầu chủ động, còn bơm thứ ba sử dụng để trợ lực 
lái. Việc tăng khối lượng riêng của các chi tiết trong 
hệ dẫn động cơ khí có ảnh hưởng xấu tới việc bố trí 
các cơ cấu công tác của máy [1]. Khó khăn trong 
việc chế tạo các cơ cấu dẫn động cơ khí cho bộ 
phận di chuyển của máy làm đường và xây dựng đa 
chức năng bởi vì số lượng những nhà máy sản xuất 
những phương tiện này không nhiều và sản lượng 
sản xuất không lớn. Do đó sức cạnh tranh trong sản 
xuất cũng như nguồn cung trang thiết bị không 
được sẵn có. 
Một trong những nguồn năng lượng tiềm tàng 
của hệ thống dẫn động thủy lực sử dụng nhiều 
động cơ thủy lực cho phép giảm khối lượng riêng 
của cơ cấu truyền động cơ khí thuần túy, trong hệ 
thống dẫn động của bộ phận di chuyển. Nó cho 
phép giảm số lượng bơm thủy lực cần thiết, giảm 
TÓM TẮT 
Hiệu suất làm việc của máy xây dựng, làm đường đa chức năng phụ thuộc vào số 
lượng các cơ cấu thực hiện nhiệm vụ tại cùng một thời điểm. Hệ thống trích công suất từ 
nguồn động lực để dẫn động bộ phận di chuyển và các cơ cấu thực hiện nhiệm vụ công tác 
của máy xây dựng, làm đường không ngừng phát triển theo chiều hướng sử dụng nhiều 
hơn các phương thức dẫn động bằng thủy lực. Trong quá trình thiết kế cơ cấu dẫn động 
thủy lực của máy xây dựng và máy làm đường, một vấn đề cấp bách đặt ra đó là việc phân 
chia dòng công suất từ nguồn động lực để dẫn động cơ cấu di chuyển và bộ phận công tác 
của máy. Ngày nay, những công ty hàng đầu trong lĩnh vực này không tập trung vào việc 
thiết kế chế tạo bộ phận phân chia dòng công suất mà thường ưu tiên sản xuất những loại 
bơm đa dòng có giá thành đắt đỏ. Một trong những hướng nghiên cứu để nâng cao hiệu 
suất làm việc của máy xây dựng, làm đường đa chức năng đó là thực hiện dẫn động thủy 
lực cơ cấu di chuyển dựa trên cơ sở của hệ thống bơm tích hợp bao gồm bơm một dòng và 
bộ phận phân chia chất lỏng làm việc. 
Từ khóa: Máy xây dựng và làm đường đa chức năng, dẫn động thủy lực học, máy kéo 
bốn bánh dẫn động, dòng chảy chất lỏng làm việc, dẫn động thủy lực hai động cơ. 
ABSTRACT 
Operational efficiency of multi-functional road construction machines depends on 
number of working bodies which are simultaneously performing technological operations. 
Systems for propulsion pto to the running equipment drive and active working bodies of 
road construction machines are developing in the way of using three-axis hydraulic drives. 
When designing a hydraulic system for road construction machinery dividing of power 
flow from propulsion to the running equipment drive and active working bodies is 
considered as rather essential problem. Leading companies do not pay attention to the 
development of flow divider designs, preferring to produce more expensive multi-flow 
pumps. One of the ways to increase efficiency of multi-functional road construction 
machinery is an implementation of running equipment hydraulic driving system based on 
a mono-aggregate pump unit which consists of a pump and a volumetric divider of power 
fluid flow. 
Keywords: Multi-functional road construction machinery, hydraulic volumetric power 
transmission, four-wheel drive machine, working fluid flow, dual-motor hydraulic drive. 
1Khoa Công nghệ Ô tô, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 
*Email: haiquan1211@gmail.com 
Ngày nhận bài: 05/9/2017 
Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 05/11/2017 
Ngày chấp nhận đăng: 26/02/2018 
SCIENCE TECHNOLOGY 
Số 44.2018 ● Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 71
được kích thước và chi phí nguyên vật liệu trong sản xuất 
van phân phối dẫn động bơm. Vấn đề nêu trên có thể được 
giải quyết bằng việc thiết kế kết hợp cơ cấu bơm bao gồm 
bơm thủy lực một dòng và bộ phận phân chia dòng thủy 
lực hợp thành một cơ cấu duy nhất. 
2. HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THỦY LỰC BỘ PHẬN DI 
CHUYỂN CỦA MÁY XÂY DỰNG 
Trước hết, xem xét một trong những biện pháp kỹ thuật 
áp dụng truyền động thủy tĩnh để dẫn động bộ phận di 
chuyển của máy làm đường và xây dựng đa chức năng. 
Trên cơ sở của một cơ cấu bơm thủy lực tích hợp của hệ 
truyền động thủy tĩnh bao gồm một bơm pittông hướng 
trục một dòng có khả năng thay đổi thể tích làm việc (BPT), 
được trang bị cơ cấu phân phối kiểu rời rạc (PP) (BPT+PP), 
có chức năng phân chia hay tổng hợp các dòng chất lỏng 
của bơm pittông và một bơm tiếp vận có kết cấu dạng 
bánh răng (BTV) (hình 1) [2, 5]. Cơ cấu bơm tích hợp có 
nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho các động cơ thủy lực có 
khả năng thay đổi thể tích làm việc động cơ thủy lực thứ 
nhất (ĐC1), động cơ thủy lực thứ 2 (ĐC2) để dẫn động các 
cầu chủ động của máy kéo. Việc thay đổi tốc độ di chuyển 
của máy kéo được thực hiện bằng cách thay đổi công suất 
làm việc của bơm pittông qua việc thay đổi góc nghiêng 
giữa trục của đĩa nghiêng và rôto của bơm. Khoang làm 
việc của xylanh thủy lực được điều khiển bằng việc thay đổi 
góc nghiêng của đĩa được liên kết với mạch thủy lực của 
bơm tiếp vận và bình chứa dầu B một cách trực tiếp bằng 
cơ cấu điều khiển phân chia lưu lượng RUN, có cấu tạo là 
một van đảo chiều ba vị trí. Để tối ưu hóa các chế độ làm 
việc của cầu trước, cầu sau của máy kéo, bơm tích hợp có 
nhiệm vụ cung cấp một lưu lượng như nhau cho hai động 
cơ thủy lực ĐC1, ĐC2 làm việc ở các chế độ tách dòng hay 
hợp nhất lưu lượng tương ứng với chế độ có tải hoặc không 
tải. Dẫn động thủy tĩnh cầu chủ động của máy kéo được 
thiết kế theo dạng mạch khép kín và bao gồm mạch cấp 
(MC), van điều chỉnh áp suất của bơm tiếp vận (VMC), 
đường cấp dầu liên kết với bình chứa dầu B của hệ thống 
thủy lực. 
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ dẫn động thủy lực bộ phận di chuyển của xe có 
kết cấu tất cả các cầu dẫn động 
3. MÔ HÌNH TOÁN CỦA HỆ DẪN ĐỘNG THỦY TĨNH CHO 
HAI ĐỘNG CƠ THỦY LỰC CỦA BỘ PHẬN DI CHUYỂN 
Trên cơ sở lý thuyết thuỷ lực rời rạc [4], nhóm tác giả đã 
xây dựng các nguyên lý phân chia và tổng hợp lưu lượng 
thể tích của chất lỏng làm việc bao gồm: phân chia thể tích 
chất lỏng nhất định dọc theo mạch cao áp của thiết bị tiêu 
thụ [1, 2], đề xuất các giải pháp kỹ thuật chính của van 
phân phối kiểu rời rạc dạng rôto, làm việc ở hai chế độ 
phân chia và tổng hợp các dòng chất lỏng công tác [3]. Để 
xác định các thông số chính của cơ cấu phân phối kiểu rời 
rạc, xem xét từng chế độ làm việc của cơ cấu phân phối đó 
là: phân chia và tổng hợp dòng chất lỏng làm việc để dẫn 
động hai động cơ được thủy lực (hình 2) [4]. 
Hình 2. Sơ đồ động lực học dẫn động hai động cơ thủy lực làm việc với van 
phân phối kiểu rời rạc ở các chế độ: a- phân chia dòng chất lỏng; b- tổng hợp 
dòng chất lỏng; 1- bơm thủy lực; 2- van phân phối kiểu rời rạc; 3, 4- xy lanh công 
tác; 5,6- tải trọng; 7- van tiết lưu; 8- thiết bị tiêu thụ hoặc bình chứa 
Quá trình chuyển đổi giữa các chế độ tổng hợp và phân 
chia của van phân phối thủy lực kiểu rời rạc được mô tả 
thông qua hệ phương trình vi phân [5], thu được trên cơ sở 
xây dựng các mô hình tính toán theo các tài liệu [2, 4, 5]: 



2
1
2
2 2
2
2
.
. . . 8 . . . .
.( . . ) . .
1 . . sgn
n din i
gh
i
di i
i di i dii
i i i
i i i
i i i s msi
i
Q QdP
dt V
dzQ F l d Q v l dQdP dt
dt F Z f l f dt f dt
d z dz dzF P P k P
m dt dtdt
(1) 


2
2
.( . . ' )
.( . )
1 . . sgn
i
i ni
i
i i i i
ni dini
gni ni
i i i
i i i s msi
i
dzF QdP dt
dt V F Z f l
Q QdP
dt V f l
d z dz dzP P F k P
m dt dtdt
 (2) 
Trong đó: zi - hành trình làm việc của pitttông xylanh 
công tác 3,4; Fi - diện tích mặt cắt ngang pittông của 
 CÔNG NGHỆ 
 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 44.2018 72
KHOA HỌC
xylanh công tác 3, 4; mi - tải trọng 5,6 và phần khối lượng 
động tác động lên pittông; Pmsi - lực ma sát; pi - lực cản 
nâng tải trọng 5, 6; pn, pi - áp suất trong khoang làm việc 
của bơm 1, xylanh công tác 3, 4; pc, pni - áp suất tại đường 
làm việc của thiết bị tiêu thụ 8 và sau van điều khiển tiết 
lưu 7; Qni - tổn thất chất lỏng làm việc qua van tiết lưu 7; 
li’ - chiều dài đường ống dẫn từ xylanh công tác 3, 4 tới 
van điều khiển tải trọng 7; Qn - lưu lượng làm việc bơm 1; 
Qdi - lưu lượng cấp vào đường làm việc xylanh thủy lực 
3,4; Ψ - hệ số tổn thất lưu lượng của chất lỏng công tác; 
Vgn, Ln - thể tích mạch dập tắt dao động trong hệ thống 
bơm 1 và chiều dài ống dẫn liên kết bơm 1 với bộ phận 
dập tắt dao động và van phân phối kiểu rời rạc; Vgni, Lni - 
thể tích khoang bộ phận dập tắt dao động trong hệ 
thống ống dẫn và chiều dài của đường ống dẫn từ van 
điều chỉnh tải trọng 7 đến van phân phối; Vi= Fi.zimax - thể 
tích khoang làm việc của xylanh công tác 3, 4 ở vị trí ban 
đầu; f - diện tích mặt cắt ngang của đường ống dẫn; 
li - chiều dài ống dẫn từ van phân phối tới xy thanh thủy 
lực công tác 3, 4; ρ - mật độ của chất lỏng công tác; 
kn - hệ số ma sát; v - hệ số nhớt động học chất lỏng công tác. 
Hiệu suất làm việc của van phân phối được đánh giá 
qua giá trị của hiệu suất thủy lực ɳtl, có tính đến tổn thất 
công suất trong quá trình chuyển động của chất lỏng qua 
van phân phối và tham số kz2, tính đến sự đồng nhất 
chuyển động pittông trong các xylanh công tác thủy lực. 
Mô hình toán học dẫn động thủy lực hai động cơ thủy 
lực với van phân phối kiều rời rạc được xây dựng cho hai 
chế độ làm việc: Chế độ phân chia dòng chất lỏng được 
tiến hành với các thông số kỹ thuật sau: bơm có ký hiệu 
310.4.56 với lưu lượng Q = 1330.10-6 m3/s làm việc cùng với 
hai xylanh thủy lực với đường kính pittông 0,12m, được đặc 
trưng với hệ số tải trọng knd = P1/P2, thay đổi trong khoảng 
giới hạn 0,125 - 1,00 dưới tải trọng P2 = 200 kN. Trong quá 
trình tính toán ta lựa chọn giá trị một số tham số sau: 
f = 3,8.10-4 m; Ψ = 1,5.10-9; Pms i = 0,1.Pi; ks = 0,15; ζ = 0,5; Tại 
chế độ tổng hợp dòng chất lỏng được tiến hành với điều 
kiện làm việc: hai xylanh thủy lực có đường kính pittông 
0,12m với hệ số tải trọng knc = P2/P1, thay đổi trong giới hạn 
0,125 - 1,00 dưới tải trọng P1 = 200 kN. Áp suất pc trong 
mạch làm việc của thiết bị tiêu thụ được đặc trưng với hệ số 
ks = p c/p2, thay đổi trong phạm vi 0,05 - 0,10. 
Tiến hành giải hệ phương trình vi phân (1), (2) và làm 
tròn một cách gần đúng kết quả của mô hình toán học cho 
phép chúng ta xây dựng được biểu đồ sự phụ thuộc giữa 
hiệu suất thủy lực ɳtl và tham số kz2 từ các thông số của van 
phân phối rời rạc tại các chế độ làm việc khác nhau: 
a) Chế độ phân chia dòng chất lỏng từ bơm thủy lực 
2
2
2
0,996 0,036 0,005
0,014 0,001
0,915 0,121 0,063
0,017 0,556
ga nd
nd nd
z nd
nd nd
k k
k k k
k k k
k k k
 
 (3) 
 
2
2
2
2 2
2
2 2
2
2 2
1,197 0,028 0,284 0,094
0,034 0,169
0,292 0,237 0,372 0,353
0,032 0,303
ga nd q nd
q nd q
z nd q nd
q nd q
k k k
k k k
k k k k
k k k
 (4) 
 
 

 
3 2
6 2 3
2
2
5 2
0,901 0,162 0,268.10 0,091
0,291.10 0,116.10
0,876 0,361 0,002 0,199
0,144.10 0,002
ga nd nd
nd
z nd nd
nd
k k
k
k k k
k
 (5) 
 
2
2
2
3 2
0,982 0,024 30,23
0,012 21,42
0,791 0,062 4266 0,433
3811.10 2715
ga nd gn
nd nd gn
z nd gn nd
gn nd gn
k V
k k V
k k V k
V k V
 (6) 
b) Chế độ tổng hợp dòng chất lỏng từ khoang làm việc 
của xylanh công tác: 
2
2
2 2
0,149 0,128 12,04
0,125 40,4
0,19 1,53 2,259
0,816 6,0 3,749
ga nc c
nc c
z nc c
nc c nc c
k k
k k
k k k
k k k k
 
 (7) 
 
2
2 2
2
2
2
2 2 2
2
2
0,859 0,23 0,304 0,02
0,416 0,076
0,26 0,337 2,334 0,0478
0,026 0,679
ga q nc q
nc q nc
z q nc q
nc q nc
k k k
k k k
k k k k
k k k
 (8) 
 
2
2
2
2
2
0,86 1,297 0,016 0,749
0,139 0,12
0,079 0,009 2,124 0,03
1,124 0,06
ga f nc f
nc f nc
z f nc f
nc f nc
k k k
k k k
k k k k
k k k
 (9) 
 
2
2
2
2
0,656 0,625 0,474 0,005
0,056 0,06
0,097 13,69 1,957
0,913 7,476
ga gni nc gni
nc gni nc
z gni nc
nc gni nc
V k V
k V k
k V k
k V k
 (10) 
Trong đó: knd = P1/P2, knc= P2/P1, kc= pc/p2 - tham số tải 
trọng tác động lên đường công tác của cơ cấu phân phối ở 
các chế độ phân chia và tổng hợp dòng chất lỏng làm việc; 
pc, p2 - áp suất tại khoang làm việc của thiết bị tiêu thụ và 
xylanh chấp hành 4 (hình 2b); k - hệ số phân tán của dòng 
chất lỏng làm việc; kq2 - hệ số xác định bởi tỉ số kích thước 
hình học giữa các khoang làm việc của van phân phối; 
ω - vận tốc góc của rô to van phân phối; kf = fd/f - hệ số diện 
tích mặt cắt của van tiết lưu 7; fd - diện tích mặt cắt ngang 
của van tiết lưu 7. 
SCIENCE TECHNOLOGY 
Số 44.2018 ● Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 73
Phân tích các phương trình tương quan (3) cho thấy, 
van phân phối kiểu rời rạc cho phép hỗi trợ độc lập giữa 
các mạch ở các chế độ tải trọng làm việc thiết bị tiêu thụ 
này với chế độ làm việc của thiết bị thứ hai trong một phạm 
vi thay đổi tải trọng lớn. Hiệu suất lớn nhất đạt được trong 
trường hợp tải trọng tại các đường cao áp bằng nhau và 
tăng dần theo chiều tăng của tham số k (hình 3), nguyên 
nhân là do sự sụt giảm lưu lượng chất lỏng cung cấp vào 
đường cao áp trong mỗi một chu kỳ làm việc của cơ cấu 
phân phối kiểu rời rạc và sụt giảm động lực học làm việc 
của hệ dẫn động thủy lực. Từ đó, ta có nhận xét rằng khả 
năng lớn nhất tăng giá trị hiệu suất trong trường hợp tăng 
tham số k từ 1 đến 3. Trong trường hợp sự thay đổi k nằm 
ngoài khoảng giá trị nêu trên giá trị của hiệu suất thay đổi 
không đáng kể. 
Hình 3. Biểu đồ sự phụ thuộc hiệu suất ɳtl với hệ số tải trọng knd và tỉ lệ phân 
chia dòng chất lỏng làm việc: 1- k = 3; 2 - 6; 3 - 9 
Giảm dần tham số knd và tăng giá trị của k dẫn tới giảm 
giá trị kz2 theo tỉ lệ thuận. Trên cơ sở kết quả nhận được có 
thể lựa chọn phạm vi dao động hợp lý nhất giá trị của 
k = 4 - 6, để đảm bảo hiệu suất đạt giá trị cao và tương ứng 
giảm giá trị k một cách tương đối khi thay đổi tải trọng trên 
đường cao áp trong phạm vi thay đổi lớn. 
Phân tích quá trình làm việc của hệ dẫn động nhiều 
động cơ thủy lực trong quá trình đồng bộ hóa quá trình 
làm việc của các xylanh công tác (kz2 = 1) cho thấy phạm vi 
thay đổi của kq2 và hiệu suất khi giảm giá trị của hệ số tải 
trọng knd của xylanh công tác thủy lực sẽ giảm tương ứng 
với giá trị của k giảm dần (hình 4). 
Hình 4. Biểu đồ sự phụ thuộc kq2 với hệ số tải trọng knd và tỉ lệ phân chia 
dòng chất lỏng làm việc: 1 – k = 3; 2 - 6; 3 - 9 
Sơ đồ kết cấu của van phân phối kiểu rời rạc, cho phép 
hỗ trợ đồng bộ hóa quá trình làm việc của xylanh công tác 
thủy lực, theo đó kết hợp với giá trị của k = 3 - 4 và đảm bảo 
việc giảm giá trị của hiệu suất ít thay đổi nhất trong khi 
tham số tải trọng knd thay đổi trong phạm vi rộng. Khi tăng 
giá trị ω hiệu suất tăng nhờ sự giảm sút động lực học quá 
trình làm việc của dẫn động thủy lực (5), còn tham số kz2 
giảm. Gía trị lớn nhất của hiệu suất đạt được khi ω = 188,4 - 
314,0 rad/s, phù hợp với phạm vi thay đổi của vận tốc góc 
trên trục của bơm. 
Khi tăng lưu lượng Vgn tham số kz2 giảm (6). Sự tăng lên 
thể tích Vgn sẽ có khả năng xuất hiện hiệu ứng khác biệt. 
Giá trị tham số kz2 hợp lý nhất đạt được khi Vgn = (0,5-1,0)q 
(q - thể tích làm việc bơm thủy lực), hệ số đường dài của 
cánh tay đòn áp suất cao li = 0,07 - 0,14m. Hiệu suất có giá 
trị lớn nhất tại Vgn = (0,5-1,0)q và giảm dần khi tăng thể tích 
Vgn. Van phân phối kiểu rời rạc phải được lắp đặt cạnh bơm 
hoặc được tích hợp vào kết cấu của bơm. Mô hình trên cho 
thấy rằng thay đổi giá trị f.li không làm ảnh hưởng tới hiệu 
suất và hệ số kz2. 
Tại chế độ làm việc tổng hợp các dòng chất lỏng làm 
việc cơ cấu van phân phối kiểu rời rạc cho phép hỗ trợ độc 
lập giữa các mạch ở các chế độ tải trọng làm việc trong một 
phạm vi thay đổi tải trọng lớn. Phân tích quá trình làm việc 
của hệ dẫn động thủy lực cho ta thấy nếu thay đổi tham số 
kq2 thì có thể đảm bảo đồng nhất sự di chuyển của tải trọng 
(8). Khi tăng giá trị kq2 giá trị hiệu suất giảm dần và có giá trị 
nhỏ nhất tại kq2 = 4 - 5, đó là hệ quả của việc gia tăng động 
lực học tải trọng của hệ dẫn động thủy lực. 
Khi tăng tiết diện của van tiết lưu 7, được xác định 
bằng hệ số kf, hiệu suất sẽ giảm (9). Tham số kz2 thay đổi 
không đáng kể. Khi thiết kế hệ dẫn động nhiều động cơ 
thủy lực cần sử dụng van tiết lưu 7 có tiết diện lưu thông 
nhỏ. Tăng thể tích bộ giảm tốc Vgn1, Vgn2 trong đường ống 
làm việc từ cơ cấu van phân phối rời rạc tới van tiết lưu 7 
dẫn tới tăng đáng kể hiệu suất và giá trị kz2 tăng không 
đáng kể (10). Kết quả nhận được cho phép rút ra kết luận: 
Dịch chuyển cơ cấu van phân phối cách xa van tiết lưu 7 
cho phép nâng cao chỉ số làm việc của hệ dẫn động nhiều 
động cơ thủy lực. 
Phân tích quá trình làm việc của hệ dẫn động hai động 
cơ thủy lực được trang bị van phân phối kiểu rời rạc, làm 
việc tại chế độ phân chia và tổng hợp dòng chất lỏng làm 
việc cho thấy: Van phân phối đảm bảo hỗ trợ độc lập các 
chế độ của mạch làm việc của thiết bị tiêu thụ này với các 
chế độ tải trọng của mạch làm việc của thiết bị tiêu thụ thứ 
hai trong phạm vi điều chỉnh lớn; Giá trị hợp lý của tham số 
phân chia dòng chất lỏng nằm trong khoảng k = 4 - 6; Van 
phân phối cần được lắp đặt bên cạnh bơm hoặc là được 
tích hợp trong kết cấu của bơm; Giá trị lớn nhất của tham 
số hiệu suất có ích và kz2 đạt được khi tốc độ góc quay của 
rôto có cùng trị số với tốc độ vòng quay tại trục của bơm; 
Van phân phối đảm bảo khả năng thay đổi tham số lưu 
lượng làm việc trong đường tải của thiết bị tiêu thụ trong 
phạm vi rộng bằng việc thay đổi thể tích làm việc của nó. 
Van phân phối kiểu rời rạc có thể thực hiện nhiệm vụ 
như một cơ cấu riêng biệt thường được lắp đặt trên thân 
 CÔNG NGHỆ 
 Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Số 44.2018 74
KHOA HỌC
của bơm thủy lực cùng với trục dẫn động rôto van phân 
phối thông qua bơm dẫn động. 
4. KẾT LUẬN 
Ứng dụng cơ cấu bơm tích hợp bao gồm một bơm và 
van phân phối kiểu rời rạc để dẫn động bộ phận di chuyển 
của máy xây dựng, làm đường đa chức năng cho phép 
giảm tối đa số lượng bơm dẫn động thủy lực, thu nhỏ được 
kích thước và giảm chi phí nguyên vật liệu để chế tạo hộp 
phân phối dẫn động bơm thủy lực. 
Xây dựng mô hình toán học cho hệ dẫn động thủy tĩnh 
cho bộ phận di chuyển của máy xây dựng với các thông số 
kỹ thuật được chọn ban đầu: Bơm có ký hiệu 310.4.56 với 
lưu lượng Q = 1330.10-6 m3/s làm việc cùng với hai xylanh 
thủy lực với đường kính pittông 0,12m. Khảo sát hai chế độ 
làm việc của van phân phối thủy lực kiểu rời rạc: Chế độ 
phân chia và tổng hợp dòng chất lỏng đã lựa chọn được 
các thông số của của hệ dẫn động thủy tĩnh. 
Kết quả tính toán có thể làm cơ sở tham khảo để thiết 
kế, cải tiến cho hệ thống dẫn động bộ phận di chuyển của 
máy xây dựng, làm đường nhằm nâng cao hiệu suất của 
máy và giảm nhẹ sự cồng kềnh về kích thước, khối lượng, 
giảm chi phí trong việc thiết kế và chế tạo. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Petrov, V. A, 1998. Hydroscheme transmissions of self-propelled 
machines. M .: Mechanical Engineering,. 248 pp. 
[2]. Andreev. A. F, V. V. Guskova, 1997. Hydropneumoautomatics and 
hydraulic drive of mobile machines. Volumetric hydro-and pneumatic machines 
and transmissions. Ed.. Minsk: Wishish. Shk.,. 310 pp. 
[3]. Runnev.A.V, 1991. Construction machines. Under the Society. Ed. E. N. 
Kuzina. 5 th ed., Pererab. М .: Mechanical engineering,Т.1: Machines for the 
construction of industrial, civil structures and roads. 496 sec. 
[4]. Rannev, A.V, Polosin. M. D, 2013. Device and operation of road-building 
machines. 2nd ed., Sr. Moscow: Izd. Center "Academy", 488 pp. 
[5]. Korobkin.V.A, Kotlobay A.YA, Ivanovsky. A.N, and others. “Hydrostatic 
transmission of traction machine”: pat. 64724 Ros. Federations: IPC F16N 61/44, 
F15B 11/22 / Date of publication: 10.07.2007. 

File đính kèm:

  • pdfmo_hinh_toan_cua_he_dan_dong_thuy_tinh_cho_bo_phan_di_chuyen.pdf