Sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ đã làm thay đổi cả ngành công nghiệp nặng và nhẹ. Trong số đó thủy lực đóng góp rất nhiều. Nếu bạn chưa có kiến thức cơ bản về thủy lực và hệ thống thủy lực, đừng bỏ qua bài viết này!
Hệ thống thủy lực và thủy lực
Để hiểu về hệ thống và thủy lực, bạn phải biết các khái niệm đơn giản của nó.
Thủy lực là gì?
Tất nhiên ai cũng thắc mắc thủy lực là gì? Đó là một ngành khoa học của con người nghiên cứu chuyển động và truyền lực của chất lỏng trong môi trường hạn chế.
Trong môi trường đó, lực được truyền là lực đẩy lên của chất lỏng thủy lực. Chất lỏng đó quen thuộc với chúng ta, đó là dầu, nhớt, nước, hóa chất.
Hệ thống thủy lực là gì?
Vậy hệ thống thủy lực là gì? Tên tiếng Anh của nó là hệ thống thủy lực. Để con người có thể khai thác tốt và sử dụng hiệu quả công nghệ thủy lực trong sản xuất, chế biến, chế biến thì cần phải có một hệ thống bao gồm thiết bị thủy lực. Chúng được lắp ráp và liên kết linh hoạt, gọn gàng và chắc chắn tạo thành một hệ thống vận chuyển dầu khép kín.
Hệ thống sẽ bao gồm: thùng chứa dầu, máy bơm dầu, các loại van thủy lực, động cơ, xi lanh dầu, bộ lọc dầu, đường ống dẫn dầu, thiết bị làm mát dầu, thiết bị đo áp suất, bộ điều khiển và phụ kiện.
Hệ thống thủy lực ngày càng được ứng dụng rộng rãi ở nước ta như: trong công nghiệp khai thác khoáng sản, thủy điện, cơ khí xây dựng, nhà máy xử lý chất thải, tua-bin gió trong nhà máy điện gió, ứng dụng cho động cơ máy móc, phương tiện vận chuyển, đóng tàu, sản xuất và lắp ráp ô tô, nhà máy hóa chất… Hệ thống luôn đảm bảo hoạt động liên tục, khối lượng lớn, công việc nặng nhọc, nguy hiểm nhưng rất an toàn, bền bỉ và giá thành thấp.
Nguyên tắc cơ bản của hệ thống thủy lực
Đối với hệ thống thủy lực, dầu không chỉ đóng vai trò môi chất truyền động mà còn đóng vai trò giảm ma sát và bôi trơn. Giống như máu, dầu lưu thông liên tục trong một hệ thống thủy lực vòng kín bao gồm máy bơm, bộ truyền động và cơ chế.
Khi cấp nguồn cho động cơ điện hoặc khởi động động cơ diesel, lực quay được truyền đến máy bơm. Bơm thủy lực vận chuyển dầu từ bể được bơm đến hệ thống cơ học.
Áp suất của dầu thủy lực sẽ được điều khiển và kiểm soát bởi van an toàn được lắp đặt trong hệ thống. Dầu sẽ được dẫn đến cơ cấu điều khiển, đặc biệt là van phân phối, đến cơ cấu chấp hành. Lúc này do lưu lượng và áp suất của dầu bơm sẽ sinh ra động năng tịnh tiến hoặc quay. Sau khi quá trình truyền năng lượng hoàn tất, dầu quay trở lại bể chứa để lọc và tản nhiệt trước khi một chu trình mới có thể bắt đầu.
Thể tích thủy lực cơ bản
Khi bạn quan tâm đến thiết bị và hệ thống thủy lực, có 2 thông số cần quan tâm nhất:
Điều kiện giao thông
Định nghĩa về
Lưu lượng rất đơn giản: đó là đơn vị lượng chất lỏng do bơm thủy lực cung cấp trên một đơn vị thời gian. . p>
Tùy thuộc vào lưu lượng dầu mà người ta sẽ quyết định chọn cơ cấu chấp hành. Vì lưu lượng dầu thủy lực là thông số ảnh hưởng đến tốc độ.
Lưu lượng có nhiều đơn vị như: cc/vòng, lít/phút, in/vòng…
Căng thẳng
Thứ hai là áp suất, có nghĩa là khi dòng chất lỏng bị chặn tại một điểm nhất định trên mặt thu hoặc đường ống, lực do chất lỏng thủy lực tác dụng lên bề mặt bộ truyền động hoặc thành ống.
Tham số này sẽ xác định lực mà bộ truyền động tác dụng lên tải.
Áp suất được đo bằng đồng hồ đo áp suất, và có nhiều đơn vị như: psi, bar, mpa, kpa, kg/cm2…
Ngoài ra, trong một hệ thống thủy lực đang hoạt động, người sử dụng phải chú ý đến nhiệt độ. Vì nhiệt cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự vận hành và độ an toàn của hệ thống khi nó hoạt động.
Cấu trúc hệ thống thủy lực
Nếu so với hệ thống khí nén thì hệ thống thủy lực chắc chắn phức tạp hơn, với nhiều thiết bị, linh kiện, được chia thành 2 phần là phần thủy lực và phần tín hiệu điều khiển.
Phần thủy lực
Phần thủy lực của hệ thống thủy lực sẽ được chia thành 3 phần khác nhau: khối nguồn thủy lực, bộ truyền động, khối điều khiển lưu lượng thủy lực.
Khối thủy lực
Nó được gọi là phần cung cấp điện trong tiếng Anh. Là bộ phận chuyển đổi năng lượng từ điện sang cơ sang thủy lực và ngược lại. Khối nguồn này sẽ bao gồm các thiết bị sau:
Máy bơm thủy lực: Đây có thể là máy bơm piston áp suất cao, máy bơm bánh răng và máy bơm cánh gạt áp suất thấp. Máy bơm sẽ là trung tâm có thể hút và đẩy dầu qua hệ thống đến các thiết bị khác.
Động cơ điện: Có nhiệm vụ biến đổi điện năng thành cơ năng để cung cấp lực quay cho máy bơm nước. Các động cơ được sử dụng phổ biến nhất là loại 2 chiều.
Thùng dầu còn gọi là thùng chứa, thùng chứa dầu: không chỉ chứa dầu mà còn dùng để tản nhiệt cho dầu. Do đó, kích thước của thùng dầu sẽ phụ thuộc vào lưu lượng dầu và yêu cầu làm mát.
Van an toàn: đảm bảo áp suất dầu trong hệ thống luôn nằm trong giá trị định mức định sẵn.
Một số thiết bị như đồng hồ báo áp suất, đồng hồ báo lưu lượng…
Kiểm soát dòng thủy lực
Nó được gọi là phần kiểm soát năng lượng trong tiếng Anh. Như chúng ta đã biết, trong một hệ thống thủy lực hoàn chỉnh, dòng năng lượng dầu được truyền từ bơm đến cơ cấu chấp hành, nhờ đó các giá trị luôn được đảm bảo theo yêu cầu công việc xác định: tốc độ quay, lực, momen xoắn, tốc độ. . Ngoài ra, dòng năng lượng cũng phải phù hợp với điều kiện hoạt động của hệ thống.
Như vậy van được lựa chọn lắp đặt trên đường ống sẽ tham gia vào vai trò điều khiển dòng chảy của dầu thủy lực.
Có thể liệt kê một số loại van thủy lực thông dụng như: van một chiều thủy lực, van tiết lưu, van áp suất, van đảo chiều điện từ…
Van kiểm tra: Chỉ cho phép dầu chảy theo một hướng, ngăn chảy ngược lại có thể làm hỏng máy bơm.
Van tiết lưu: điều chỉnh lượng dầu đi qua van.
Bộ truyền động
Phần tiếng Anh là drive. Nó bao gồm xi lanh thủy lực xi lanh dầu 1 chiều, 2 chiều, mô tơ thủy lực (hay còn gọi là mô tơ).
Phần tín hiệu điều khiển
Các tín hiệu điều khiển là khối xây dựng thứ hai tạo nên một hệ thống thủy lực hoàn chỉnh. Nhiều khách hàng thường không để ý đến bộ phận này nhưng thực tế nó lại rất quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động.
Trong tín hiệu điều khiển, người ta chia thành hai phần, đó là:
+ Phần tử đầu vào tín hiệu: hay còn gọi là đầu vào tín hiệu. Nó có thể là thao tác do người vận hành thực hiện trực tiếp thông qua bàn phím, nút bấm, công tắc và các thiết bị khác. Đó có thể là cảm biến nhiễm từ, cảm biến không tiếp xúc, cảm biến cảm ứng từ hoặc một thiết bị cơ học quen thuộc như công tắc hành trình.
+ Phần ảnh hưởng của xử lý tín hiệu: hay còn gọi là xử lý tín hiệu. Đó là những kỹ thuật viên vận hành máy móc, điện tử, điện, cơ khí, thủy lực…
Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống thủy lực
Tăng áp thủy lực không phải là một hệ thống hoàn hảo, bên cạnh nhiều ưu điểm vượt trội, nó cũng tồn tại một số hạn chế.
Ưu điểm của hệ thống thủy lực
+Ưu điểm đầu tiên phải nói đến là momen khởi động của hệ thống này lớn.
+Có thể dẫn động công suất lớn và điện áp cao nên thường dùng cho các tải nặng, nguy hiểm, tải trọng lớn.
+Hệ thống có cấu tạo không quá phức tạp, kết cấu gọn nhẹ, ít phải vệ sinh bảo dưỡng, vận hành tin cậy.
+ Người dùng có thể dễ dàng tránh quá tải bằng cách lắp van an toàn.
+ Việc kiểm soát áp suất cũng rất đơn giản, ngay cả trong hệ thống nhiều mạch thông qua đồng hồ đo áp suất và bộ chuyển đổi áp suất.
+ Với hệ thống này, người dùng có thể tự động hóa các thao tác, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều…
+ Khi thiết kế hệ thống, có thể chọn áp suất vận hành cao hơn để giảm kích thước và khối lượng.
+ Người dùng có thể chuyển đổi chuyển động quay của động cơ (motor) thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu truyền động (xi lanh) một cách nhanh chóng và dễ dàng.
+ Bằng cách xây dựng các phần tử được tiêu chuẩn hóa, công việc của hệ thống thủy lực có thể được tự động hóa.
Nhược điểm của hệ thống thủy lực
Tất nhiên, mọi hệ thống đều có những hạn chế của nó, không chỉ với hệ thống khí nén mà cả hệ thống thủy lực.
+ Do sử dụng các loại dầu, mỡ bôi trơn, chất lỏng thủy lực và cả hóa chất nên nếu hệ thống bị hỏng, rò rỉ có thể ảnh hưởng đến môi trường, đất, nước, không khí và con người. Đây là một điều rất nguy hiểm nên bạn cần cẩn thận khi vận hành hệ thống.
+ Với một hệ thống thủy lực làm việc, khi tải trọng thay đổi thì tốc độ cũng thay đổi theo. Chúng ta không thể giữ nguyên tốc độ vì đường ống có tính đàn hồi, kết hợp với đặc tính nén của chất lỏng thủy lực: dầu, nhớt, hóa chất…
+ Hầu hết các hệ thống thủy lực sử dụng lâu năm đều gặp phải tình trạng hiệu suất giảm dần và phạm vi sử dụng bị hạn chế. Điều này là do rò rỉ bên trong phần tử và ma sát giữa dầu và thành ống, và ma sát của lớp dầu trong ống.
+ Sau khi bật nguồn, hệ thống mới khởi động, nhiệt độ dầu và nhiệt độ bên trong hệ thống không ổn định, độ nhớt của chất lỏng thay đổi, tốc độ thay đổi.
Tìm hiểu thêm: Các sự cố thường gặp của hệ thống thủy lực
Hệ thống thủy lực đã thể hiện rõ tác động của nó đối với sản xuất và đời sống của con người. Quý khách cần tư vấn về thiết bị và vận hành thủy lực vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ tốt hơn.
