CẤU TẠO CỦA XI LANH THỦY LỰC

Xi lanh thủy lực là gì?

Xi lanh thủy lực ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta, chúng ta luôn nhìn thấy chúng trong cuộc sống hàng ngày mà thậm chí có thể không nhận ra nếu chúng ta thực sự để ý, ví dụ như trong máy xúc, xe tải, xe nâng hàng, máy kéo, bệ trên không, thiết bị khai thác... Làm sao để hiểu rõ xi lanh thủy lực là gì, được cấu tạo như thế nào và ứng dụng ra sao thì bài viết hôm nay sẽ giải quyết vấn đề đó.

1.Nguyên lí hoạt động của xi lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực là một bộ phận trong hệ thống thủy lực của máy móc. Nói một cách đơn giản, xi lanh thủy lực là một bộ truyền động thủy lực tạo ra chuyển động tuyến tính bằng cách chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động cơ học. Nó được ví như cơ bắp đối với hệ thống  của máy, tạo ra chuyển động và thực hiện các nhiệm vụ cơ học.

Trong truyền động thủy lực, môi chất là chất lỏng, thường là dầu. Về cơ bản hệ thống thủy lực là hoạt động khi motor điện quay máy bơm, một dòng lưu lượng được hình thành (nó là thể tích chất lỏng đi qua mặt cắt ngang trên một đơn vị thời gian, đơn vị trong SI là m3/s). Áp suất của hệ thống thủy lực được xác định bởi tải trọng gây ra với xi lanh hoặc van khi ’’ chống lại ’’ dòng chảy chất lỏng do bơm thủy lực gây ra.

Xi lanh thủy lực hoạt động theo định luật Pascal, có nghĩa áp suất sinh ra lan tỏa đều về mọi hướng và tác dụng đồng đều lên tất cả các bề mặt của xi lanh thủy lực, và sinh ra lực cơ học tính theo công thức sau :

P = F/A

(trong đó: F = lực [N, Newton], A = diện tích [m2], p = áp suất [N/m2] = pascal [Pa])

Điều đó có nghĩ là năng lượng thủy lực của xi lanh đã được chuyển đổi thành chuyển động cơ học. Khi áp suất đến buồng A, thanh đẩy ra và do đó lực đẩy ra (F = P x A1). Khi chuyển động ngược chiều trong xi lanh tác động kép khi áp suất đến buồng B, thanh lùi vào trong và lực cũng lùi vào (F = P x A2)

Với A1 là tiết diện khoang không có cần xi lanh

       A2 là tiết diện khoang có cần của xilanh

2.Cấu tạo của xi lanh

Xi lanh thủy lực có thể chế tạo xi lanh ở mọi kích cỡ tuy nhiên  thường chứa các thành phần cơ bản giống nhau:

• Quả Pít-tông : Thanh pít-tông kéo dài qua đầu xi-lanh và sử dụng lực của chất lỏng thủy lực để rút lại hoặc kéo dài, có gioăng phớt được đặt xung quanh pít-tông để duy trì áp suất của xi lanh, tránh bị tụt áp suất
• Vỏ xi lanh : được làm bằng một ống thép liền mạch với cấu trúc vững chắc giúp giữ áp suất và ngăn sự  rò rỉ.
• Cần xi lanh : Đầu xi lanh là một phần của xi lanh gắn liền với pít-tông có nhiệm vụ truyền lực, thực hiện chuyển động tịnh tiến.
• Cổ pít tông : Đầu chứa các ổ trục và gioăng phớt để căn chỉnh pít-tông và giữ cho xi-lanh được làm kín.
• Bích đuôi xi lanh : Nhiệm vụ bịt kín để tránh rò rỉ chất lỏng. và thường được gắn ở chân đế.

• Vòng đệm, gioăng, chỉ : nhiệm vụ làm kín xi lanh, nó là các bộ phận chịu được áp suất và nhiệt độ khắc nghiệt mà không bị hỏng, thường được làm từ các vật liệu khác nhau, bao gồm Teflon, polyurethane, fluorocarbon, kim loại và cao su nitrile..

3.Phân loại xi lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực phổ biến có 2 loại là tác động đơn và tác động kép.

Xi lanh tác dụng đơn chỉ hoạt động theo một hướng, xi lanh chỉ tịnh tiến 1 chiều và chuyển động ngược lại tự xảy ra hoặc do cấu trúc cơ học hoặc do tải trọng bên ngoài.  Xe nâng hàng là một ứng dụng điển hình của xi lanh thủy lực tác động đơn.

Xi lanh thủy lực tác động kép hoạt động theo hai hướng; xi lanh được di chuyển theo 2 hướng vào ra hoặc ra vào theo chiều cấp dầu. Dầu được bơm vào đuôi hoặc cổ xi lanh, khi áp suất dầu tác dụng lên piston thì piston di chuyển cần xi lanh  theo cả hai hướng. Xi lanh tác động kép được sử dụng trong cần cẩu của máy đào; gầu của máy xúc, những hệ thống cần được di chuyển qua lại với một lực rất lớn.

Ngoài ra xi lanh thủy lực còn có thể tích hợp các cảm biến, ví dụ như cảm biến áp suất, cảm biến vị trí,.. và các thiết bị khác như van thủy lực… để tăng tính đa dụng và sự chính xác của xi lanh thủy lưc.

4.Ứng dụng của xi lanh thủy lực

Với tính năng sinh ra lực lớn thì nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau đều sử dụng xi lanh thủy lực, bao gồm xây dựng, ô tô, hàng không vũ trụ, lâm nghiệp, khai thác mỏ, hàng hải và sản xuất… tất cả những hệ thống i cần áp suất tuyến tính trong máy, thì xi lanh thủy lực là một lựa chọn không thể thay thế.

Xi lanh thủy lực là là công cụ làm việc cực kì hiệu quả trong nhiều bối cảnh công nghiệp vì yêu cầu bảo trì tương đối ít và độ bền cao dùng cho nông nghiệp , khai thác mỏ , xây dựng , lâm nghiệp và các phương tiện…