3. Kiến thức-Thảo luận chung Không có van bù áp thì máy đào "CHIA LƯU LƯỢNG" bằng cách nào?

[LACHAU]

Chúng ta đã biết rằng hệ thống thủy lực máy xúc Komatsu từ đời "TRỪ SÁU" trở đi được thiết kế theo nguyên lý CLSS. Điểm đặc biệt của hệ thống này là bộ phân phối chính có van bù áp để "CHIA ĐỀU LƯU LƯỢNG" khi máy thực hiện nhiều thao tác cùng lúc.

Các nhà sản xuất khác, chẳng hạn như Caterpillar, John Deere, Hitachi, Kobelco, Volvo, Doosan... họ không sử dụng van bù áp cho van phân phối chính (van điều khiển chính), vậy làm thế nào họ giải quyết được "vấn đề lớn về khả năng kiểm soát": Lưu lượng sẽ chảy toàn bộ về nhánh có áp suất thấp (ví dụ: nâng cần phối hợp với quay toa)?

Nguyên lý căn bản là dầu thủy lực sẽ luôn đi theo đường có lực cản nhỏ nhất.

Nếu tải trọng của quay toa nhẹ hơn (ví dụ: 80 bar) và tải trọng của nâng cần nặng hơn (ví dụ: 200 bar), toàn bộ (hoặc hầu hết) lưu lượng của bơm sẽ "chạy" về hướng quay toa. Kết quả: máy sẽ quay toa rất nhanh, trong khi nâng cần nặng sẽ lên rất chậm, giật cục, hoặc thậm chí không nâng lên được.

Họ đã giải quyết vấn đề "chia sẻ lưu lượng" theo cách khác: họ không sử dụng van bù áp suất cho mỗi thao tác. Thay vào đó, họ dùng các "rãnh bù lưu lượng" (flow compensation grooves) được gia công rất phức tạp ngay trên con trượt chính.

Khi bạn thao tác hai động tác cùng lúc, các rãnh này sẽ tự động cân bằng áp suất và lưu lượng giữa hai chức năng. Nó không "hoàn hảo" như van bù áp, nhưng lại rẻ hơn nhiều và hơn nữa, nó bớt phức tạp, rắc rối nên ít hư hỏng và khi hư hỏng cũng dễ sửa chữa hơn nhiều so với thiết kế dùng van bù áp.

Tôi tạm dừng lại ở đây vì tôi e rằng nếu tôi viết quá dài, bạn sẽ lười đọc.
(còn tiếp).

 

[Đinh Công Văn]

kích thước lỗ con trượt; độ mở các con trượt đường kính ống ra thao tác ví dụ như doosan thì mở hai con trượt rồi lỗ tiết lưu đường khiển ..... vân vân
những máy điều khiển hoàn toàn điện như Kobelco thì việc đó lại được tính toán và kiểm soát về mặt điện đóm nhiều hơn nữa

 

[Phuoclocvnes]

Thao tác quay toa NSX luôn đặt áp suất thấp hơn với các thao tác còn lại, liệu ta thao tác quay toa đến ngưỡng Max ví dụ 280KG/cm2 thì cái hệ thống của máy sẽ bị ảnh hưởng không Thầy ? Mặc dù các van nhánh bao gồm cả Van chính đều đặt ở mức 350kG/cm2.

 

[Vnhtthanh]

Chúng ta đã biết rằng hệ thống thủy lực máy xúc Komatsu từ đời "TRỪ SÁU" trở đi được thiết kế theo nguyên lý CLSS. Điểm đặc biệt của hệ thống này là bộ phân phối chính có van bù áp để "CHIA ĐỀU LƯU LƯỢNG" khi máy thực hiện nhiều thao tác cùng lúc.

Các nhà sản xuất khác, chẳng hạn như Caterpillar, John Deere, Hitachi, Kobelco, Volvo, Doosan... họ không sử dụng van bù áp cho van phân phối chính (van điều khiển chính), vậy làm thế nào họ giải quyết được "vấn đề lớn về khả năng kiểm soát": Lưu lượng sẽ chảy toàn bộ về nhánh có áp suất thấp (ví dụ: nâng cần phối hợp với quay toa)?

Nguyên lý căn bản là dầu thủy lực sẽ luôn đi theo đường có lực cản nhỏ nhất.

Nếu tải trọng của quay toa nhẹ hơn (ví dụ: 80 bar) và tải trọng của nâng cần nặng hơn (ví dụ: 200 bar), toàn bộ (hoặc hầu hết) lưu lượng của bơm sẽ "chạy" về hướng quay toa. Kết quả: máy sẽ quay toa rất nhanh, trong khi nâng cần nặng sẽ lên rất chậm, giật cục, hoặc thậm chí không nâng lên được.

Họ đã giải quyết vấn đề "chia sẻ lưu lượng" theo cách khác: họ không sử dụng van bù áp suất cho mỗi thao tác. Thay vào đó, họ dùng các "rãnh bù lưu lượng" (flow compensation grooves) được gia công rất phức tạp ngay trên con trượt chính.

Khi bạn thao tác hai động tác cùng lúc, các rãnh này sẽ tự động cân bằng áp suất và lưu lượng giữa hai chức năng. Nó không "hoàn hảo" như van bù áp, nhưng lại rẻ hơn nhiều và hơn nữa, nó bớt phức tạp, rắc rối nên ít hư hỏng và khi hư hỏng cũng dễ sửa chữa hơn nhiều so với thiết kế dùng van bù áp.

Tôi tạm dừng lại ở đây vì tôi e rằng nếu tôi viết quá dài, bạn sẽ lười đọc.
(còn tiếp).

View attachment 5817

Dạ. Đang chờ thầy viết tiếp ạ

 

[LACHAU]

(tiếp theo)
Bạn sẽ không bao giờ tìm thấy thuật ngữ "rãnh bù lưu lượng" (flow compensation grooves) trong các sách giáo khoa thủy lực chính thống.
Lý do là vì đây không phải là một khái niệm học thuật (academic concept) hay một linh kiện tiêu chuẩn (standard component) như VAN BÙ ÁP "Pressure Compensator".
Thay vào đó, nó là một "bí kíp kỹ thuật" (engineering trick) hoặc một "triết lý thiết kế" (design philosophy) của các nhà sản xuất Nhật Bản (đặc biệt là Hitachi và Kobelco) trong thời kỳ hoàng kim của hệ thống Negative Control (NC).

1. Tên gọi chính xác là gì?
Nếu dịch từ tài liệu kỹ thuật của hãng, nó thường được gọi là "Metering Notches" (Rãnh định lượng), "Tapered Spool" (Con trượt vát côn) hoặc "Spool Profiling" (Hiệu chỉnh biên dạng con trượt).
Tôi dùng từ "rãnh bù lưu lượng" để mô tả chính xác chức năng mà nó mang lại, giúp bạn dễ hình dung về chức năng của nó là "chia sẻ lưu lượng" bằng cách "bù trừ theo áp suất".

2. Nó là gì? Nó nằm ở đâu?
Nó không phải là một van phụ (sub-valve) được lắp thêm vào.
Nó chính là hình dạng vật lý của con trượt chính (main spool) – cái con trượt mà tay chang pilot của bạn đẩy qua đẩy lại.
Thay vì tiện một cái "khấc" đơn giản để dầu đi qua (như bật/tắt), các kỹ sư đã phay/tiện các rãnh này với hình dạng cực kỳ phức tạp:

• Có thể là hình chữ V (V-notch).
• Có thể là hình chữ U (U-notch).
• Có thể là các lỗ khoan chéo.
• Có thể là các rãnh vát côn (tapered).

Mục đích là để tạo ra một mối quan hệ phi tuyến tính (non-linear) giữa hành trình con trượt (bạn gạt tay chang bao nhiêu) và lưu lượng dầu thực tế (dầu qua bao nhiêu).

3. Nó giải quyết vấn đề "chia sẻ lưu lượng" như thế nào? (Đây là phần "ma thuật")
Quay lại Kịch bản: Tay điều khiển 2 thao tác cùng kéo hết cỡ: nâng cần BOOM (nặng, 200 bar) và quay toa SWING (nhẹ, 100 bar).
Hệ thống LS của máy Komatsu sẽ Sử dụng Van Bù Áp Suất (Pressure Compensation Valve) để "ra lệnh" cho van SWING (nhẹ) "BÓP ĐƯỜNG DẦU NHỎ LẠI", cấp dầu cho BOOM. Đây là giải pháp "Chủ Động".

Hệ thống Rãnh Bù Lưu Lượng (Hitachi, Kobelco...): Không có van bù áp suất riêng biệt. Giải pháp được thực hiện theo cách "Thụ Động", dựa trên thiết kế của chính thanh trượt:

1. Thiết kế "Bóp" Tải Nhẹ: Rãnh trên thanh trượt SWING (nhẹ) được cố ý thiết kế sao cho nó rất nhạy cảm với sụt áp..
2. Khi hệ thống đang chạy, áp suất bơm (Ppump) sẽ tăng lên để phục vụ BOOM (nặng)—ví dụ: Ppump = 220 bar.
3. Tại van BOOM (nặng):
o Độ giảm áp suất trên thanh trượt là: ΔP = Ppump – Pload BOOM = 220 - 200 = 20 bar.
o Với ΔP nhỏ (20 bar), hình dạng rãnh cho phép lưu lượng Q1 đi qua (ví dụ: 100 L/phút).
4. Tại van SWING (nhẹ):
o Độ giảm áp suất trên thanh trượt là: ΔP = Ppump – Pload SWING = 220 - 50 = 170 bar.
o Với ΔP rất lớn (170 bar), dầu sẽ có xu hướng "xuyên thủng" và chảy qua đây.
o Đây là nơi "phép thuật" xảy ra: Rãnh chữ V của thanh trượt SWING được thiết kế sao cho khi ΔP (độ giảm áp suất) vượt quá một ngưỡng nhất định, khả năng cho dầu đi qua (hệ số lưu lượng) của nó sẽ không còn tăng tuyến tính nữa mà sẽ bị "BÓP" lại.
o Nó hoạt động như một "Vòi phun biến thiên phụ thuộc áp suất" thụ động. Nó tự "siết chặt lại", chỉ cho phép lưu lượng Q2 (ví dụ 100 L/phút) đi qua, mặc dù áp suất giảm rất lớn.
5. Kết quả:
o Q1 (BOOM) = 100 L/phút.
o Q2 (SWING) = 100 L/phút.
o Tổng lưu lượng = 200 L/phút (giả sử đây là lưu lượng tối đa của bơm).
o Dầu được "chia sẻ" một cách thụ động, đơn giản thông qua thiết kế hình học của hai con trượt động tác nâng cần BOOM và quay toa SWING.

Tóm lại:
•"rãnh bù lưu lượng" là một thuật ngữ mô tả hình dạng thực tế (không mang tính học thuật) cho "Khe đo" trên thanh trượt chính.
• Nó là giải pháp cơ học thụ động, không tốn kém để thay thế các van bù áp suất phức tạp, đắt tiền (van PC).
• Nó hoạt động bằng cách thiết kế cấu hình thanh trượt theo cách phi tuyến tính, khiến các hàm tải nhẹ tự động "ép" lưu lượng khi áp suất giảm qua chúng quá lớn (trong quá trình vận hành kết hợp).
• Đây chính là “bí mật” của hệ thống điều khiển của Hitachi, Kobelco, Sumitomo... trước khi họ chuyển hoàn toàn sang điều khiển bằng điện tử.

Đến đây nảy sinh câu hỏi: "vậy các máy Komatsu đã có van bù áp suất để chia lưu lượng rồi tại sao chúng lại vẫn có các "RÃNH" phức tạp như vậy trên thanh trượt của van phân phối? Các rãnh gia công phức tạp ấy có công dụng gì?"
(còn tiếp)