Điều khiển vị trí, vận tốc và tải trọng trong hệ
truyền động thủy lực
Hệ thống điều khiển tự động thủy lực có thể thực hiện các chức năng điều khiển
sau:
- Điều khiển vị trí (tịnh tiến hoặc quay)
- Điều khiển vận tốc (tịnh tiến hoặc quay)
- Điều khiển tải trọng (lực, mômen xoắn hay áp suất)
Tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng của thiết bị mà có thể thực hiện một, hai hoặc cả
ba chức năng điều khiển.
4.1. Điều khiển vị trí
Điều khiển vị trí là di chuyển cơ cấu chấp hành đến một vị trí nào đó theo yêu
cầu. Nếu là xy lanh thủy lực thì vị trí là hành trình dịch chuyển của pittông. Nếu là
động cơ dầu thì vị trí là góc quay trên trục của nó
H.4-1. Các sơ đồ ví dụ về ứng dụng của xy lanh thủy lực và động cơ dầu
a- động cơ dầu điều khiển góc quay; b- động cơ dàu-vít me bị điều khiển chuyển
động thẳng; c- Động cơ dầu và xy lanh thủy lực bố trí phối hợp.
Tuy nhiên, tùy theo yêu cầu mà pittông xy lanh hoặc động cơ dầu có thể
truyền đến hệ truyền động cơ khí nào đó. Ví dụ nh: Vít me, bánh răng thanh
răng, bộ truyền bánh răng và cũng có thể biến chuyển động tịnh tiến bằng thành
chuyển động quay hoặc ngợc lại.
Truyền động vít me bi có độ chính xác truyền động cao nên đợc sử dụng rộng rãi
trong điều khiển tự động. ở sơ đồ H.4-1b, nếu vít me bi có bớc 5 mm, động cơ dầu
63
điều khiển đợc góc quay 1
0
thì bàn máy có thể di chuyển với độ chính xác là : 5
/ 360
0
= 0,014 mm.
Van trợt điều khiển thờng sử dụng loại ba vị trí: trái, phải và trung gian. ứng với
3 vị trí điều khiển của van thì xy lanh hoặc động cơ dầu chuyển động theo chiều

4.2.1. Điều khiển tốc độ bằng lỗ tiết lu
Phơng pháp đơn giản là là sử dụng lỗ tiết lu cố định đặt ở lối vào hoặc ra của xy
lanh hoặc động cơ thủy lực, nh H. 4-4
H. 4-4. sơ đồ nguyên lý điều khiển tự động bằng tiết lu

Nếu một trong các yếu tố trên thay đổi trong quá trình chuyển động thì tự động
của cơ cấu chấp hành sẽ thay đổi . H.4-5 là van tiết lu điều khiển bằng điện từ. tiết
diện của nó thay đổi đợc là nhờ thay đổi dòng điện điều khiển nam châm.
66
h.4-5. Van tiết lu điều khiển bằng điện từ
4.2.2. Điều khiển tốc độ bằng van tỷ lệ hoặc van servo
Van tỷ lệ hoặc van servo có thể thay đổi vô cấp lu lợng qua van thông qua việc
thay đổi tiết diện lu thông của chất lỏng bằng điện từ. Điều này cho phép thay đổi
tốc độ của pittông- xy lanh hoặc mô cơ thủy lực một cách dẽ dàng. Tuy nhiên đối
với hệ điều khiển hở, khi áp suất hoặc tải trọng thay đổi thì lu lợng sẽ thay đổi. Để
khắc phục tình trạng này cần sử dụng mạch bù áp suất nh H.4-6. Mạch này lấy hiệu
áp suất giữa hai buồng xy lanh làm tín hiệu phản hồi để điều chỉnh áp suất vào.
H.4-6. Sơ đồ ví dụ ứng dụng van tỷ lệ trong mạch điều khiển tốc độ
67
Tơng tự nh điều khiển vị trí, muốn điều khiển đợc tốc độ chính xác phải dùng
mạch điều khiển hệ kín, tức là phải có bộ cảm biến tốc độ để đo và chuyển đổi
thành tín hiệu điện để cung cấp cho bộ so sánh của bộ khuếch đại. Tín hiệu điều
khiển so sánh với tín hiệu phản hồi từ bộ cảm biến chuyển về để hiệu chỉnh những
sai số tốc độ do các nguyên nhân từ hệ thống chấp hành gây nên.

4.3. Điều khiển tải trọng
Để điều khiển lực đối với chuyển động tịnh tiến hoặc điều khiển mômen xoắn
đối với chuyển động quay, ngời ta thay đổi áp suất làm việc của hệ thống. Trong
mạch điều khiển hệ kín, cảm biến là cảm biến lực hoặc cảm biến mômen. Tuy nhiên
hiện nay ngời ta vẫn dùng cảm biến áp suất mà vẫn bảo đảm đợc độ chính xác cần