Những điều cần biết về xi lanh thủy lực
Xi lanh thủy lực hay có thể gọi là ben thủy lực, ben dầu. Bằng việc chuyển đổi áp suất của chất lỏng thủy lực thành động năng, xi lanh thuỷ lực tạo ra lực ở đầu cần và từ đó thực hiện nhiệm vụ: ép, nén, kéo, đẩy, nghiền nâng, hạ, di chuyển một vật từ vị trí này sang vị trí khác… theo yêu cầu.
Trong hệ thống thủy lực, bên cạnh các thiết bị như van, lọc dầu, ống dẫn, thùng chứa, đồng hồ đo áp, bơm thủy lực… thì xi lanh thủy lực đóng vai trò là một bộ phận chính quan trọng trong cơ cấu truyền động. Thiết bị này xuất hiện trong rất nhiều hệ thống vận hành bằng thủy lực đơn giản hay phức tạp, với đủ các kích cỡ xi lanh dầu từ nhỏ cho đến lớn.
Xi lanh thủy lực thường được chế tạo từ loại thép có cường độ cao để có thể chịu đựng được nhiệt độ, độ ẩm, bụi và cường độ làm việc của môi trường. Ngoài ra xi lanh thủy lực còn sơn phủ thêm epoxy ở bên ngoài hoặc mạ crome lòng, cán xi lanh. Một số loại thủy lực đặc biệt được chế tạo bằng công nghệ mạ phủ gốm kim loại.
Cấu tạo xi lanh thủy lực thường sẽ gồm rất nhiều bộ phận nhỏ, chúng được các hãng sản xuất, gia công tỉ mỉ, chính xác đến từng chi tiết nhỏ. Việc tìm hiểu về cấu tạo của xy lanh thủy lực và các thông số xi lanh thủy lực sẽ giúp chúng ta dễ chọn được loại xi lanh phù hợp đáp ứng yêu cầu công việc, tăng độ bền và hiệu quả sử dụng.
Tính toán các thông số xi lanh thủy lực
Các thuật ngữ
Các thông số tính toán xi lanh thuỷ lực
Để có các thông số về tính toán xi lanh thủy lực, trước tiên chúng ta định nghĩa các thuật ngữ, ký hiệu liên quan:
– D : Đường kính lòng xi lanh (mm)
– d : Đường kính cán (mm)
– s : Khoảng hành trình làm việc của xi lanh hay còn gọi là khoảng chạy của cán xi lanh (mm)
– A : Diện tích làm việc của xi lanh (cm2)
– F : Lực (N)
– m: Tải trọng ( kg)
– P : áp suất làm việc (bar)
– Q : lưu lượng cấp vào xy lanh ( lít/ phút)
– X : Thể tích của buồng xy lanh
– T : Thời gian xy lanh chạy hết hành trình
– v : Vận tốc chuyển động của piston (m/s)
– a : gia tốc ( m/s2)
– R : Tỷ lệ diện tích có ích 2 phía của piston.
– E : tỷ số nén của dầu (kg/cm-s2)
– ß : Hiệu suất làm việc của Xy lanh
– L : hành trình của xy lanh.
Với các thông số xi lanh thủy lực nêu trên, ta có thể biết A biểu thị cho kích cỡ và khả năng tạo lực đẩy/ép cho xi lanh; S biểu thị cho chiều dài và tầm với, khoảng làm việc của xi lanh đó.
Công thức tính toán thông số xi lanh thủy lực
– Diện tích có ích của xi lanh phía không có cần: A1 = 3.14*D2 /4 (D: đường kính trong của xi lanh thủy lực)
– Diện tích cần: A2 = π*d2 (d: đường kính cần piston)
– Diện tích vành khăn: A3 = A1 – A2
– Lực tác động lên xi lanh: F = A*P (A: diện tích có ích, P: áp suất môi trường làm việc)
– Lực thủy lưc hữu ích: Fp = A1.P1 -A2.P2
- v: Vận tốc chuyển động của piston (m/s) =10.Q / (A.60)
(*)Trừ 1 số trường hợp, Vận tốc của cần xi lanh không nên vượt quá v = 0.5 m/s vì lý do làm kín của phần gioăng phớt và đảm bảo an toàn làm việc.)
– Lưu lượng Q cần cấp vào xi lanh để xy lanh đi hết hành trình trong thời gian yêu cầu: Q (l/phút) = A * v * 6 / ß
*Lưu ý: lưu lượng cần cấp vào phía cán xy lanh sẽ nhỏ hơn lưu lượng cấp vào phía đầu xy lanh.
Hoặc có thể tham khảo bảng tra cứu lực đẩy và lực kéo bên dưới:
