Chương 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
5.2. CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Trong máy xây dựng thường sử dụng một số hệ thống điều khiển tiêu biểu để điều khiển trong quá trình làm việc như phanh hãm, lái máy đi đúng đường, điều khiển nâng hạ ben. Các hệ thống điều khiển này có thể là cơ khí, thuỷ lực, khí nén nhưng thông thường thì sử dụng kết hợp để tận dụng các ưu điểm của từng kiểu trên. Dưới đây là một số hệ thống điều khiển tiêu biểu:
1 5 2
4 3
7 6
?
Hình 5-2.
Hệ thống phanh điều khiển cơ khí
1- Bàn đạp; 2- Lò xo;
3, 5- Các thanh dẫn động;
4- Đòn quay; 6- Đai phanh;
7- Trống phanh
5.2.1. Hệ thống phanh điều khiển bằng cơ khí
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống này được thể hiện trên h.5-2.
Khi máy hoạt động, trống phanh 7 trên dẫn động quay và đại phanh 6 bao quanh với khe hở nhất định. Khe hở này có thể điều chỉnh sao cho khi máy làm việc trống phanh và đai không chạm vào nhau, nhưng không lớn quá. Khi phanh, tác động vào bàn đạp 1. Bàn đạp xoay quanh gối đỡ và kéothanh dẫn động 3.
Thanh dẫn động này kéo theo một đầu đòn quay 4 quay và thanh dẫn động 5, làm cho đai phanh 6 ép sát vào tang hay trống phanh 7. Khi nhả phanh, dưới tác dụng của lò xo 2, bàn đạp 1 lại trở về vị trí ban đầu.
Ưu điểm của loại này là có cấu tạo đơn giản, giá thành hạ , làm việc êm, dễ điều chỉnh.Nhưng do cấu tạo của loại này có nhiều khâu, nhiều khớp nênđộ nhạy thấp, biến dạng lớn, dễ bị dơ rão, lực điều khiển lớn.
Hệ thống điều khiển cơ khí thường dùng ở các máy có công suất nhỏ và điều khiển các cơ cấu phụ, không thật quan trọng, không đòi hỏi độ chính xác cao.
5.2.2. Hệ thống phanh điều khiển có sử dụng thuỷ lực
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển phanh có dùng truyền động thuỷ lưc để trợ giúp làm
giảm lực điều khiển. Mô hình nguyên lý này được thể hiện trên hình 5-3. Khi phanh, tác dụng vào tay hay cần điều khiển 1, nhờ có pit-tông ở xi- lanh 2, chất lỏng theo ống dẫn 3 tới xi-lanh 4, đẩy pit- tông của xi-lanh này sang bên phải, ép lò xo 8, qua tay phanh 7, làm cho đai phanh 9 ép sát vào tang hay trống phanh 10.
ω
2 1
3 4 5 6
8 7 10 9
Khi nhả hay không phanh, dưới tác dụng của lo xo 8, tay hay cần điều khiển 1 lại trở về vị trí ban đầu.
Ưu điểm của phanh thuỷ lực là cấu tạo gọn nhẹ, làm việc chắc chắn và nhạy.
Lực điều khiển nhỏ.
Tuy nhiên cũng có những hạn chế là chế tạo và lắp ráp phải chính xác. Phải dùng dầu đặc biệt và khó khắc phục khi bị rò rỉ.
Hệ thống điều khiển bằng
thuỷ lực hay hệ thống điều khiển trợ lực dầu được dùng rất nhiều trong máy xây dựng như máy làm đất, máy nâng, ôtô và máy kéo.
5.2.3. Hệ thống phanh điều khiển bằng khí nén (hình 5-4):
Cấu tạo và nguyên lý làm việc: khi phanh, người lái tác dụng vào bàn đạp hoặc cần để điều khiển bộ phân phối 7, khí nén từ bình chứa 3, có áp suất khoảng 0,7 đến 0,8 MPa, theo ống 5, qua van an toàn 6, ống dẫn 9 vào bầu phanh 10, làm cho màng cao su, có gắn thanh dẫn động 11, bị đẩy sang trái, qua đòn quay 12, đai phanh 14 sẽ ép chặt vào tang hay trống phanh 13.
Khi nhả phanh, dưới tác dụng của lò xo, qua đòn quay 12, thanh 11 và màng cao su ở bầu phanh bị đẩy sang phải, khí nén sau khi đã làm việc, theo ống 9 qua van phân phối xả ra ngoài trời.
Hình 5-3. Hệ thống phanh điều khiển thuỷ lực
1- Cần điều khiển; 2- Xi-lanh điều khiển;
3- ống dẫn; 4- Xi-lanh công tác; 5- Van một chiều;
6- Thùng dầu bổ xung; 7- Tay đòn; 8- Lò xo;
9- đai phanh; 10- Tang hay trống phanh
2
3 4
1
?
5 6
7
8
11 10 9 14 13 12
Ưu điểm: không khí là môi chất dễ nén ép, nên điều khiển êm, nhẹ nhàng, nhạy và sạch hơn điều khiển bằng thuỷ lực .Môi chất công tác không mất tiền.
Nhược điểm: Khó làm sạch độ ẩm trong không khí. Nếu khí nén có lẫn hơi nước có thể làm cho máy ngừng hoạt động.
Kích thước lớn, đặc biệt là cơ cấu chấp hành và khó phát hiện rò rỉ hay lọt khí. Hệ thống điều khiển bằng khí nén thường được dùng trong máy xây dựng, loại có công suất nhỏ và trung bình để đóng mở ly hợp, khớp nối và phanh.
5.2.4. Hệ thống điều khiển hiện đại
Đối với các máy xây dựng thông thường, hệ thống điều khiển chủ yếu là cơ khí hoặc khí nén và kết hợp thuỷ lực. Do đó lực điều khiển vẫn còn lớn, nhất là đối với các máy có công suất lớn. Nhưng trên các máy xây dựng hiện đại đã trang bị thiết bị điều khiển kỹ thuật số (
máy tính + điện tử). Hệ thống này có khả năng điều khiển và giám sát hoạt động của động cơ, hộp số, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh,…Các hệ thống này được kết nối với nhau và có khả năng truy cập với thiết bị chẩn đoán tình trạng hoạt động của máy. Việc sử dụng hệ thống điều khiển tự động bằng điện tử đã làm tối ưu hoá quá trình vận hành, giảm mức tiêu hao nhiên