Xi lanh thủy lực

XI LANH THỦY LỰC LÀ GÌ?

Xi lanh thủy lực cho phép các hệ thống thủy lực áp dụng chuyển động tuyến tính và lực không có bánh răng cơ học hoặc đòn bẩy bằng cách truyền áp suất từ ​​chất lỏng qua piston đến vị trí vận hành. Xi lanh thủy lực là một thiết bị dẩn động sử dụng chất lỏng thủy lực dầu ( nhớt 32, nhớt 48... ) để tạo ra áp lực áp lực chuyển động tuyến tính và tạo ra lực rất lớn . Xi lanh thuy luc được sử dụng trong hàng loạt các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau hiệu quả thiết thực.

Xy lanh thủy lực đang hoạt động trong các ứng dụng công nghiệp (máy ép thủy lực, cần cẩu, rèn, máy đóng gói) và các ứng dụng di động (máy nông nghiệp, thiết bị xây dựng, thiết bị hàng hải). Và khi so sánh với các hệ thống khí nén, cơ học hoặc điện, thủy lực có thể đơn giản, bền hơn và cung cấp điện năng lớn hơn. Ví dụ, một máy bơm thủy lực có mật độ điện năng gấp 10 lần động cơ điện có cùng kích cỡ. Xi lanh thủy lực có sẵn nhìu loại thiết kế và kết cấu đa dạng để đáp ứng một loạt các nhu cầu ứng dụng.

Chọn đúng xi lanh cho một ứng dụng là rất quan trọng để đạt được hiệu năng tối đa và độ tin cậy. Điều đó có nghĩa là phải cân nhắc một vài tham số. May mắn thay, một loạt các loại hình trụ, kỹ thuật gắn kết và "quy tắc của ngón tay cái" có sẵn để giúp đỡ.

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO XI LANH THỦY LỰC

Các nguyên tắc cơ bản xi lanh thủy lực là các lực ứng dụng tại một thời điểm được chuyển sang một điểm khác sử dụng một chất lỏng không nén được . Các chất lỏng thủy lực là các loại dầu dùng cho thủy lực . Một xi lanh thủy lực đơn giản bao gồm piston, nắp hai đầu, ống thép đúc chiệu lực, cần piston, các phốt làm kín piston cũng như phốt chắn bụi và giảm chấn hành trình . Khi đường áp dầu cung cấp cho piston, nó sẽ tạo ra lực và đẩy piston về phía không có lực tạo ra tác động di chuyển, khoảng di chuyển của một chu kỳ piston gọi là hành trình. Khi muốn tính toán một lực tải cần quan tâm đến đường kính của piston, hành trình của chu kỳ làm việc và áp suất làm việc thông thường của xi lanh thủy lực là 70bar đến 140bar.
 
Cấu tạo xi lanh thủy lực

Ngày nay xi lanh thủy lực được ứng dụng trong thực tế rất nhìu và nhà sản xuất cũng đã cải tiến các loại xi lanh thành nhìu loại phù hợp với từng công việc ứng dụng rộng rãi trong cơ giới, Máy bay, công nghiệp tàu thủy, công nghiệp khai khoáng, công nghiệp chế biến gỗ và các ứng dụng khác... Tùy vào cách tính lực của xi lanh thủy lực mà sẽ đưa ra thiết kế bản vẽ xi lanh phù hợp với từng yêu cầu mục đích vận hành và giá xi lanh thủy lực cũng sẽ khác nhau

CÁC LOẠI XI LANH THỦY LỰC

Có ba kiểu xi lanh, phổ biến nhất là kiểu lắp nắp, hàn và khung trụ . Kiểu lắp nắp vặn ren bằng thép có độ bền cao, điển hình ở bên ngoài vỏ hình trụ, để tăng độ ổn định. 
 
Các loại xy lanh thủy lực
Các loại xi lanh kiểu lắp nắp

Các xi lanh hàn có vỏ bọc bằng thép không gỉ được hàn cứng trực tiếp với nắp cuối không cần bắt ren
 
Kiểu xi lanh hàn
Kiểu xi lanh hàn
 
Các loại xi lanh khung trụ nghe giống như hình dáng chúng - ống xi lanh đẩy thẳng về phía trước bằng áp suất rất cao. Xi lanh dạng khung trụ được sử dụng trong các ứng dụng nặng và hầu như luôn luôn đẩy tải chứ không phải là kéo
 
Xi lanh thủy lực
Đối với tất cả các loại, các phép đo chính yếu bao gồm hành trình,, đường kính lỗ và đường kính cần. Độ dài hành trình thay đổi từ dưới 50mm đến vài mét trở lên. Đường kính lỗ khoan có thể dao động từ một inch đến trên 24 inch, và đường kính của cần piston từ 5 mm đến hơn 500mm. Tuy nhiên, trong thực tế, sự lựa chọn kích cỡ của hành trình, đường kính ống và cần xi lanh có thể bị giới hạn bởi môi trường hoặc Điều kiện thiết kế. Ví dụ, không gian có thể là quá hạn chế cho chiều dài hành trình lý tưởng. Đối với ống xi lanh, tăng kích thước của đường kính ống xi lanh cũng có nghĩa là tăng kích cỡ cần piston cần thiết để giữ sự ổn định. Tăng đường kính của ống xi lanh hoặc cần piston là một cách lý tưởng để bù đắp cho tải cao hơn, nhưng cân nhắc về không gian có thể không cho phép điều này, trong trường hợp cần nhiều xi lanh.
 

 HOẠT ĐỘNG CỦA XI LANH THỦY LỰC

Trong nhìu năm qua xi lanh thủy lực vẫn không có sự thay đổi. Quy trình sản xuất thì được chú trọng hơn và được sắp xếp hợp lý và chặt chẽ hơn, nhưng hầu hết các loại xi lanh thủy lực đều làm các công việc kéo và đẩy các dụng cụ rất nặng, chúng xuất hiện xung quanh chúng ta như nâng lên, đẩy, kéo, đổ, đào nghiền, khoan hoặc thấy trong các xe tải, cần cẩu, xe ủi hoặc máy kéo...
Một xi lanh thủy lực tạo ra một lực tải lớn nếu đường kính piston của xi lanh lớn, công thức tính lực của piston thì gồm:
Force = r2x p x P ~ F (tấn) = bán kính piston bình phương x 3.14 x áp lực làm việc 
 

PHƯƠNG PHÁP LẮP XI LANH THỦY LỰC

Phương pháp lắp cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc thực hiện xi lanh. Nói chung, gắn cố định trên đường tâm của xilanh thì tốt nhất cho việc truyền tải lực cho đường thẳng và tránh mài mòn. Các loại lắp thường gặp bao gồm:
 
Các loại đế lắp cho xi lanh thuỷ lực
 
Các loại đế lắp cho xi lanh thuỷ lực
Các loại đế lắp cho xi lanh thuỷ lực
 
Đế xi lanh lắp mặt bích rất cứng chắc ( Đế FA). Nhưng cũng sai lệch chút ít  Các chuyên gia khuyên bạn nên lắp cố định cho cả hai đầu và cuối xi lanh để cho xi lanh chắc chắn khi gặp tải lớn.

Đế gắn bên dưới ( có thể gọi là Đế LA, LB -Dễ dàng lắp đặt và bảo trì bảo hành, nhưng nó cũng rung lắc chuyển động khi xi lanh áp lực lên một trọng tải, tăng sự hao mòn. Để tránh điều này, nên dùng hành trình ngắn nhất cũng như ống xi lanh lớn (Lực tải lớn thì nên làm xi lanh hành trình ngắn. Đế kiểu LA, LB phải lắp theo cùng một mặt thẳng cố định để hỗ trợ lực tải.
 
Kiểu đế lắp giữa TC - Giảm sức tác động ở giữa xi lanh, nhưng đòi hỏi có hai quai như hai pin lắp chắc chắn chiệu được chuyển động ở áp suất cao hơn hoặc dưới điều kiện va chạm.

Kiểu đế CA, CB, Y pin  - Là loại kiểu lắp linh hoạt bao gồm như lắp đế như CA, CB, có kèm theo bạc đạn ( mắt trâu) các hướng lắp đa dạng giúp cho thiết kế của máy móc hiệu quả và sử dụng dễ dàng.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XI LANH THỦY LỰC

Điều kiện hoạt động của xy lanh thủy lực:

Các loại xi lanh phải phù hợp với một ứng dụng cụ thể về lượng áp lực (psi), lực tác dụng, yêu cầu về không gian do thiết kế máy móc v.v... Nhưng hiểu biết về các yêu cầu vận hành chỉ là một nửa thách thức. Xi lanh cũng phải chịu được nhiệt độ cao, độ ẩm và thậm chí cả nước mặn cho các hệ thống thủy lực khắc nghiệt như dưới biển. Bất cứ nơi nào nhiệt độ thường tăng lên hơn 150oC, các loại phốt bằng cao su Buna-N nitryl tiêu chuẩn có thể thất bại - hãy chọn các phốt xi lanh bằng chất thay thế cao su Viton. 

Loại chất lỏng sử dụng cho xi lanh thủy lực

Hầu hết thủy lực đều sử dụng một loại nhớt thuỷ lực, nhưng các ứng dụng liên quan đến chất lỏng tổng hợp, như este phosphate, yêu cầu chất liệu phốt Viton. Một lần nữa, loại phốt Buna-N có thể không đủ để xử lý thủy lực tổng hợp. Polyurethane cũng không tương thích với các chất lỏng có trong nước cao như glycol nước.
 
Seal- phốt - Đây có lẽ là bộ phận dễ có vấn đề nhất của hệ thống thủy lực. Seal - phốt thích hợp có thể làm giảm ma sát và mài mòn, kéo dài tuổi thọ, trong khi loại không phù hợp có thể dẫn đến dễ chay seal phốt và dễ hư hỏng.

Vật liệu xi lanh thủy lực

Loại kim loại dùng cho đầu xi lanh, đế và ổ đỡ có thể tạo ra một sự khác biệt đáng kể. Hầu hết các xi lanh sử dụng SAE 660 đồng cho vòng bi và thép cacbon trung bình cho đầu và đế, đủ cho hầu hết các ứng dụng. Nhưng vật liệu chắc chắn hơn, như sắt dẻo 65-45-12 cho vòng bi của cần xi lanh, có thể mang lại lợi thế về hiệu suất đáng kể cho các hoạt động công nghiệp khắc nghiệt. Loại vật liệu của cần pit tông có thể rất quan trọng trong môi trường ẩm ướt hoặc độ ẩm cao (ví dụ thủy lực biển) trong đó thép không gỉ 17-4PH có thể bền hơn so với thép cacbon mạ crom cứng được chuẩn bị trong trường hợp tiêu chuẩn bằng thép mạ crôm sử dụng cho hầu hết các cần pit-tông.

CÁC CÂU HỎI THƯỜNG ĐƯỢC QUAN TÂM VỀ XY LANH THỦY LỰC

Áp suất tối đa cho ứng dụng  xy lanh là bao nhiêu? Áp lực có thể khác nhau tùy thuộc vào công việc cụ thể mà hệ thống đang làm. Xy lanh được đánh giá cho cả hai áp suất tiêu chuẩn (tiêu chuẩn) và áp suất thử để tính đến các biến thể. Áp suất hệ thống không bao giờ vượt quá áp suất thiết kế danh nghĩa của xilanh.
 
Xi lanh có thể đẩy và kéo (tác động kép)? Một xi lanh tác động kép đặc biệt nếu hệ thống thủy lực đang làm "yêu cầu đẩy và kéo" (xi lanh tác động đơn kéo piston dưới áp lực thủy lực một hướng, xi lanh hoạt động kéo piston dưới áp suất cả hai chiều). ng dụng đẩy vô cùng quan trọng để tính kích thước đường kính cần pit tong một cách đúng đắn để tránh cong hoặc gẩy. Trong một ứng dụng kéo, điều quan trọng là kích cỡ khu vực vòng xoắn (tiết diện piston trừ tiết diện đường kính cần xi lanh) một cách chính xác để di chuyển tải với áp suất thiết kế được đánh giá của xi lanh.
 
Yêu cầu lực đẩy và kéo? Phải xác định tải trọng đỉnh sẽ đòi hỏi thêm sức mạnh. Quy tắc chung là chọn một xilanh với trọng tải 20% so với yêu cầu cho tải trọng.
 
Yêu cầu về hành trình ? Không gian có thể không có sẵn với chiều dài lý tưởng. Sử dụng loại xi lanh tầng cũng là một phương án không gian hẹp. Các xi lanh có hành trình dài , có nhiều nguy cơ bị cong hoặc lệch tâm, và gãy.

Yêu cầu về chân đế lắp đặt? Giải pháp tốt nhất là chọn các cách lắp đế phù hợp tải cố định tốt cho xilanh. Các loại đế thường được thiết kế phù hợp với các ứng dụng cụ thể
 
Yêu cầu về hổ trợ cho Piston và xilanh? Tùy thuộc vào độ dài hành trình chọn các loại vật liêu seal phốt để tránh quá mòn và mài mòn. Các thiết kế sai có thể làm cho xi lanh dễ hư hỏng và không đủ áp khi làm việc và sẽ làm giảm hiệu quả công việc.
 
Xy lanh thủy lực
 
Định Linh chuyên tư vấn, tính toán, thiết kế và cung cấp các loại xi lanh thủy lực theo tiêu chuẩn quốc tế và theo bản vẽ của khách hàng. Gồm các loại xi lanh vuông công nghiệp, xi lanh tròn, xi lanh tầng... Ứng dụng trong các ngành công nghiệp chế tạo máy, đặt biệt trong ngành cơ giới hóa nông nghiệp. Để tìm hiểu thêm về các tính toán lực tải cho hệ thống bộ nguồn thủy lực,  thiết kế xi lanh thủy lực và báo giá xi lanh thủy lực vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn tốt nhất và giảm chi phí cũng như thời gian thiết kế.