Xy lanh thuỷ lực là gì? Chọn thế nào cho đúng?

xy-lanh-thuy-luc-la-gi

Xy lanh thủy lực là gì – Đó là một trong những thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp thủy lực. Nguyên lý hoạt động chính là chuyển đổi áp suất chất lỏng thành lực và vận tốc tương ứng. Hãy cùng Sơn Phong Hydraulics tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý, phân loại cũng như ứng dụng cụ thể của xy lanh thủy lực để dễ dàng sử dụng và lựa chọn loại sản phẩm phù hợp nhé.

Xy lanh thủy lực là gì? Cấu tạo xy lanh thủy lực:

cấu tạo xi lanh thủy lực

Hiểu đơn giản, đây là một thiết bị truyền động tuyến tính được sử dụng để tạo ra lực cơ học trên một đường thẳng thông qua lực nén hoặc đẩy. Cấu tạo cơ bản của xy lanh thủy lực bao gồm một ống dẫn, một thanh piston, hai đầu nắp (end caps) và phớt chặn (seals).

Xy lanh thủy lực được ứng dụng nhiều trong các thiết bị nâng đỡ như thang máy, máy xúc, máy kéo, máy cày, xe tải sử dụng hệ thống thủy lực. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong các máy móc hạng nặng, thiết bị tập thể dục, tàu thuyền, xe lăn, xe hơi và rất nhiều lĩnh vực khác. Xy lanh thủy lực giúp cân bằng thiết bị bằng tải trọng trên đó. Còn với các máy móc hạng nặng, xy lanh thủy lực sẽ giúp mở rộng khả năng kiểm soát hoặc sử dụng thiết bị.

Phân loại:

Xy lanh thủy lực một chiều (Single-acting cylinders):

xi lanh thủy lực một chiều

Trong loại xy lanh thủy lực này, lực piston hoạt động theo một chiều. Hành trình làm việc(working stroke) bị đẩy ra ngoài khi xy lanh co lại ở phần nắp cuối (head end). Vì vậy nó còn có tên gọi khác là xy lanh đẩy. Vì lực chỉ truyền theo một chiều nên hành trình quay trở lại phụ thuộc vào cơ cấu lò xo bên trong quanh trục piston hoặc động cơ bên ngoài.

Xy lanh lắp ghép bằng gu-rông (Tie rod cylinders):

tie-rod cylinder

Hầu hết các ứng dụng công nghiệp và sản xuất đều sử dụng xy lanh thủy lực lắp ghép bằng gu-rông (tie rod cylinders). Ưu điểm của sản phẩm này là dễ bảo quản, sửa chữa và lắp đặt.

Để giữ các nắp cuối của trụ xy lanh, người ta sử dụng các chuỗi thanh thép. Các nắp cuối có chức năng ngăn chặn sự rò rỉ của chất lỏng bên trong. Tùy thuộc vào từng ứng dụng, xy lanh có thể sử dụng 4 đến 20 gu-rông(tie rod).

Xy lanh hàn (welded cylinders):

xy lanh thủy lực hàn welded cylinder

Loại xy lanh này hàn các nắp cuối trực tiếp vào phần thân. Vì vậy, chúng rất khó để lắp ráp và tháo rời. Cấu trúc nhỏ gọn, chiều dài ổ trục bên trong và chu kỳ làm việc của xy lanh hàn phù hợp cho các ứng dụng di động như thang máy, xe xúc, xe kéo,…

Xy lanh tandem (tandem cylinder):

xy lanh tandem

Xy lanh tandem gồm 2 phần thân xy lanh riêng biệt, được kết nối bởi một thanh duy nhất liên kết với đầu piston trong mỗi phần thân. Khi xy lanh thứ nhất được tạo áp suất, thanh truyền đi vào đầu đế của xy lanh gắn liền và đẩy bề mặt piston, khuếch đại rồi truyền lực. Sử dụng xy lanh tandem cho phép khuếch đại lực có sẵn từ các xy lanh nhỏ.

Nó cũng bảo toàn năng lượng trong một hệ thống vì lực đẩy hướng ra ngoài chỉ cần thiết trong ống xy lanh đầu tiên. Hầu hết các xy lanh tandem là loại tác động kép, với hành trình hồi lưu có thể thực hiện được bằng cách tạo áp suất cho buồng cuối piston của xy lanh gắn ngoài cùng.

Xy lanh telescopic:

telescopic cylinder

Gồm một số ống trụ riêng lẻ lồng vào nhau theo thứ tự kích thước giảm dần. Bản thân thùng xy lanh đóng vai trò như cán piston, truyền lực đến xy lanh tiếp theo theo cách tương tự như xy lanh tandem. Xy lanh telescopic được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị tầm xa, chẳng hạn như cần cẩu hoặc cần xúc đất.

Các thông số quan trọng cần lưu ý khi lựa chọn xy lanh thủy lực:

Bên cạnh kiểu dáng và các loại xy lanh thủy lực cần lưu ý những thông số kỹ thuật quan trọng sau đây để chọn lựa được sản phẩm xy lanh thủy lực phù hợp với nhu cầu.

các thông số quan trọng xi lanh thủy lực

Lực:

Đây là một trong những thông số quan trọng nhất khi lựa chọn xy lanh thủy lực. Lực của xy lanh phản ánh khả năng hoạt động của nó với từng ứng dụng cụ thể. Vì vậy cần xác định đúng lực cần thiết để chọn mua sản phẩm phù hợp.

Khi áp suất chất lỏng tác dụng lên piston, áp suất sẽ được truyền đến thanh piston, dẫn đến chuyển động trên đường thẳng. Lực đẩy thanh piston được tạo bởi áp suất chất lỏng tác dụng lên piston được xác định bằng cách nhân áp suất dễ dàng xác định bằng cách nhân áp suất với diện tích piston:

Lực của xy lanh thủy lực = Áp suất * diện tích của piston

Ví dụ: Tìm lực đẩy của một xy lanh thủy lực với piston có đường kính 4″ hoạt động dưới áp suất dòng 100 psi.

Việc cần làm đầu tiên là xác định diện tích của thanh piston. Diện tích của một bề mặt hình tròn là πr2, trong đó “r” là bán kính. Trong trường hợp một piston có đường kính 4 “, diện tích bằng 12,57 inch vuông (πr2). Vì áp suất 100 psi tác dụng lên mỗi inch vuông, tổng lực đẩy sẽ là 100 x 12,57 = 1257 lbs

Lưu ý là khi tính lực kéo của một xy lanh, diện tích được bao phủ bởi thanh piston(piston rod) phải được trừ đi từ tổng diện tích của pít tông vì áp suất không tác dụng lên vùng được bao phủ bởi thanh piston (piston rod).

Kích thước lỗ xy lanh (Bore size):

Kích thước lỗ xy lanh là đường kính bên trong của vỏ xy lanh cũng bằng đường kính của piston bên trong xy lanh (lưu ý rằng piston không phải là cần piston di chuyển vào và ra khỏi xy lanh).

Kích thước lỗ bore quyết định lực mà xy lạnh tạo ra. Kích thước lỗ khoan lớn hơn tạo ra nhiều lực hơn và cũng di chuyển chậm hơn. Và ngược lại với kích thước lỗ khoan nhỏ hơn.

Kích thước lỗ xy lanh thường dùng là 2 “, 2,5”, 3 “, 3,5” và 4 “.

Hành trình (Stroke):

Là hành trình mà xy lanh có thể di chuyển ra vào. Thông số này thường được ghi rõ hoặc có thể tính toán bằng cách trừ chiều dài mở rộng tối đa của xy lanh thủy lực với chiều dài nén tối thiểu của nó. Lựa chọn thông số này giúp đảm bảo xy lanh thủy lực vận hành đúng yêu cầu mong muốn.

Nhiệt độ:

Xy lanh thủy lực sử dụng các thành phần tiêu chuẩn có thể được thiết kế để đáp ứng nhiệt độ cao lên tới 500 ° F (260 ° C) và lạnh tới -65 ° F (-54 ° C). Tìm hiểu về nhiệt độ tới hạn của xy lanh thủy lực giúp bảo quản tốt hơn hệ thống thủy lực để tránh các trường hợp hư hỏng, tai nạn xảy ra. Đồng thời tính toán trước với các ứng dụng trong môi trường nhiệt độ đặc biệt.

Các thông số khác:

Ngoài những thông số ở trên, còn những đặc điểm khác của xy lanh thủy lực bạn có thể lưu ý thêm như kích thước thanh piston, tốc độ, kiểu lắp đặt (mounting styles), kích thước và hình dạng 2 đầu của xy lanh,…

Ứng dụng:

Xy lanh thủy lực có tính ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực trong cuộc sống từ dân dụng đến công nghiệp giúp hoàn thành các công việc nặng nhọc một các đơn giản và tiết kiệm sức lực hơn cho con người:

ứng dụng xi lanh thủy lực

– Công nghiệp hàng không vũ trụ: Đặc biệt cho các thiết bị như bánh răng hạ cánh(landing gears) và cánh lật (wing flaps)
– Nền tảng làm việc trên không (AWP):
– Nông nghiệp: Thiết bị phun, máy gặt, máy xúc và máy kéo
– Ô tô
– Kỹ thuật xây dựng: Máy ủi, máy xúc, đào hào cũng như các phụ kiện.
– Lĩnh vực Xây dựng: Máy bơm bê tông và các ứng dụng lát nền
– Lĩnh vực năng lượng: Kiểm soát dòng chảy cho các cửa con đập, kênh hào.
– Sản xuất và chế biến thực phẩm
– Lâm nghiệp và khai thác gỗ
– Sửa chữa và bảo dưỡng cầu đường
– Khai thác mỏ
– Xử lý vật liệu: thường dùng xy lanh thủy lực tác động một chiều
– Kỹ thuật cơ khí: Vận hành các hệ thống dây chuyền sản xuất tự động, máy tạo hình nhựa và thiết bị vận chuyển
– Các ngành công nghiệp dầu khí
– Nhà máy tái chế: Nén sắt vụn và các vật liệu khác
– Lĩnh vực đóng tàu: Thiết bị lái
– Dân dụng: thiết bị nâng hạ cửa, nắp, ty hơi chống cửa,…

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.