Xi lanh thủy lực đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong nền công nghiệp hiện đại. Ứng dụng của linh kiện này rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Thế nhưng vẫn có nhiều khách hàng chưa hiểu rõ định nghĩa của linh kiện này. Nó có mấy loại và cách sử dụng như thế nào?
Xi lanh thủy lực là gì?
Xi lanh thủy lực là một bộ phận của hệ thống thủy lực. Đây là bộ truyền động thủy lực nhằm tạo ra những chuyển động tuyến tính. Thiết bị thủy lực này hoạt động dựa trên chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động cơ học. Chính vì tạo ra chuyển động cho hệ thống thủy lực nên nó được so sánh như cơ bắp trong cơ thể người, động vật.
Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực
Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực cũng khá đơn giản. Dầu theo “cổng vào” đi vào trong xi lanh, khi lượng dầu tăng dần lên tạo ra 1 áp lực lên piston, đẩy piston di chuyển ra ngoài. Hoàn thành quá trình chuyển hóa cơ năng của dầu thành động năng để làm việc. Đối với hệ thống thủy lực 1 xi lanh và 2 xi lanh thì nguyên lý hoạt động cũng sẽ khác nhau. Nhưng về cơ bản vẫn tuân thủ theo nguyên tắc chung của xi lanh thủy lực.
Phân loại xi lanh thủy lực
Xi lanh thủy lực có rất nhiều loại được bán trên thị trường. Hiện nay người ta dựa vào các đặc điểm riêng mà phân loại theo 3 cách như: dựa vào chiều tác động lực, dựa vào kiểu hàn ghép hay theo kiểu xếp cán xi lanh.
Phân loại xi lanh thủy lực theo chiều tác động
Xi lanh thủy lực 1 chiều
Xi lanh thủy lực 1 chiều là loại chỉ có 1 cổng cấp dầu duy nhất và chỉ tạo ra lực đẩy ở một phía. Áp lực dầu sẽ đẩy cần xi lanh thò ra ngoài, khi cần xi lanh hồi vị thì phụ thuộc vào cấu tạo của xi lanh.
Có 2 loại xi lanh thủy lực 1 chiều gồm: cần xi lanh hồi về vị trí nhờ lò xo bên trong và cần xi lanh hồi về vị trí nhờ lực tác động từ bên ngoài.
Xi lanh thủy lực 2 chiều
Nếu như xi lanh 1 chiều có cấu tạo khá đơn giản thì xi lanh thủy lực 2 chiều lại được thiết kế phức tạp hơn. Dòng xi lanh 2 chiều sẽ được trang bị thêm những bộ phận đặc biệt nhằm ngăn chặn các rủi ro, đồng thời khắc phục khuyết điểm của xi lanh 1 chiều.
Xi lanh loại 2 chiều được cấu tạo phức tạp với 2 lỗ cấp dầu. Loại xi lanh thủy lực này muốn hoạt động bắt buộc phải có van phân phối đảo chiều. Hiện nay trên thị trường có cả loại xi lanh 2 chiều cỡ lớn và cỡ nhỏ mini.
Phân loại xi lanh thủy lực theo kiểu hàn hoặc ghép
Kết cấu hàn
Xi lanh theo kiểu kết cấu hàn thường được sử dụng trong các thiết bị xây dựng, máy móc hạng nặng hay thiết bị cơ giới. Do đặc điểm một đầu xi lanh được hàn chắc chắn, cố định và cứng cáp với ống nên có thể chịu được lực tác động lớn, phù hợp công việc nặng nhọc.
Ghép gu-rông
Xi lanh theo kiểu ghép gu-rông được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất dây chuyền, các xưởng nhà máy công nghiệp. Đặc trưng của xi lanh thủy lực loại ghép này là được lắp ghép và giữ cố định bằng 4 thanh gu rông thép có khóa ren giúp giữ các bộ phận hai đầu xi lanh. Kiểu thiết kế này rất thuận tiện cho việc tháo lắp, vận hành cũng như chế tạo.
Phân loại xi lanh thủy lực theo kiểu xếp cán
Cán đơn
Xi lanh thủy lực kiểu cán đơn là một loại xi lanh đặc biệt khi cán được gắn lên và chuyển động cùng với piston. Theo khảo sát người dùng hiện nay, loại xi lanh cán đơn được sử dụng rất rộng rãi, phổ biến.
Đặc điểm của xi lanh kiểu cán đơn là khoảng cách chuyển động của nó nhỏ hơn chiều dài tổng thể xi lanh. Nghĩa là phạm vi vận hành của xi lanh bị giới hạn bởi chiều dài của cán trừ đi chiều dài piston cùng các đoạn lắp ráp bên trong xi lanh. Phần lớn xi lanh này được thiết kế với cán xi lanh thò ra một phía của xi lanh. Ngoài ra, xi lanh cán đơn hiện nay cũng có loại kết cấu cán nằm ở hai phía piston. Khi một phía cán xi lanh thò ra thì phía ngược lại sẽ thụt vào trong vỏ xi lanh.
Nhiều tầng
Xi lanh thủy lực nhiều tầng còn gọi là Telescopic có thể có 2, 3 hay 4 tầng và đôi khi có thể đạt đến 6 tầng. Cấu tạo của xi lanh này gồm một vỏ xi lanh và nhiều ống cần được xếp lồng vào nhau.
Kiểu thiết kế này sẽ giúp xi lanh duỗi dài hành trình hơn rất nhiều so với kích thước cơ sở của xi lanh khi rút hết cán vào. Điều này giúp việc thiết kế chi tiết, phụ kiện hệ thống thủy lực gọn gàng hơn. Thông thường xi lanh nhiều tầng có giá thành cao hơn so với xi lanh đơn.
Xi lanh thủy lực nhiều tầng có hai loại kết cấu gồm xi lanh một chiều và xi lanh hai chiều. Xi lanh nhiều tầng 2 chiều có cấu trúc cực kỳ phức tạp và cần được thiết kế đặc biệt để hạn chế rủi ro.
Hướng dẫn cách sử dụng xi lanh thủy lực
Khi sử dụng xi lanh thủy lực người dùng có thể tham khảo các bước, yêu câu dưới đây:
- Đầu tiên cần tiến hành xác định trọng lượng vật cần nâng. Sau đó chọn xi lanh có tải trọng lớn hơn ít nhất 20% trọng lượng của vật nâng.
- Kiểm tra các bộ phận, thiết bị trước khi lắp đặt hệ thống thủy lực. Không được sử dụng các phụ kiện, bộ phận đã bị hỏng hóc hay mòn. Hãy sửa chữa hoặc thay thế chúng trước khi sử dụng.
- Đọc tất cả các hướng dẫn sử dụng và cảnh báo thiết bị kèm theo. Trang bị đầy đủ dụng cụ, đồ bảo hộ an toàn khi sử dụng các thiết bị thủy lực.
- Xi lanh thủy lực cần được gắn chắc chắn vào một chất rắn, cố định vững vàng, chống trượt và chịu được tải trọng lớn.
- Khi sử dụng hệ thống thủy lực không được tạo thêm bất kỳ tải trọng nào vào xi lanh thủy lực hay bơm tay thủy lực nhằm mục đích tăng tải. Nên sử dụng hệ thống thủy lực một cách an toàn, đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Tải trọng không nên tập trung vào một vị trí mà được chia đều, phân phối trên nhiều kích thủy lực. Hãy trang bị thêm các miếng đệm đặt dưới để chống trượt.
- Khi sử dụng từ 2 xi lanh thủy lực trở lên cần phân bố tải trọng đồng đều để đảm bảo cân bằng. Việc tải trọng đồng đều trên xi lanh cực kỳ quan trọng.
- Sử dụng phụ kiện ốc vít, đầu nối để kết nối hệ thống thủy lực. Ví dụ đồng hồ đo, ống thủy lực phải được thắt chặt, không được rò rỉ. Tuy nhiên cần lưu ý không dùng lực quá mạnh sẽ làm ốc vít bị biến dạng hay hư hỏng.
- Không hàn hay đặt hệ thống thủy lực gần khu vực có nguồn nhiệt cao. Bởi vì chất lỏng thủy lực có thể bị đốt cháy khi nó đang bốc hơi hoặc tiếp xúc gần với nhiệt độ cao.
Cách chọn mua xi lanh thủy lực
Chọn mua xi lanh thủy lực tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của người dùng. Nếu làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, môi trường công nghiệp thì nên chọn xi lanh chịu nhiệt, xi lanh inox. Nếu thiết bị thủy lực hoạt động dưới áp lực lớn, liên tục có thể chọn xi lanh chống tụt – giữ áp, xi lanh làm việc tốc độ cao. Hay ứng dụng xi lanh đơn giản nên chọn xi lanh làm việc áp suất thấp… Ngoài ra, tùy vào điều kiện tài chính mà lựa chọn xi lanh có chi phí phù hợp.
Công thức tính lực đẩy xi lanh thủy lực:
Các thông số cần có: lực đẩy xi lanh F (Kg), vận tốc làm việc khi xi lanh đẩy v (cm/ph), hành trình xi lanh H (mm)
Bước 1: Tính đường kính ống xi lanh theo công thức
Trong đó p1, p2 là áp suất tại cổng P1, P2 (đơn vị kg/cm2). Từ đó ta chọn được đường kính ống xi lanh phù hợp.
Bước 2: Tính đường kính cần xi lanh:
S = (0.56 ÷ 0,7)AL
Bước 3: Tính lực đẩy của xi lanh thủy lực:
Trong đó:
- E: Modul đàn hồi của vật liệu (có thể lấy E = 2,1E+5 N/mm2)
- I: Mô men quán tính (mm4). I = π*d4/64
- v: Hệ số an toàn (Có thể lấy = 3,5)
- Re: Độ bền của vật liệu (có thể lấy Re = 241 (N/mm2))
- λ: Độ mảnh. λ = 4.Lk / d
- λg: Hệ số phụ. λg = π√E/0,8.Re
- Lk: Chiều dài ngàm tự do (mm)
Địa điểm cung cấp xi lanh thủy lực uy tín ở Tp. HCM
Để mua được xi lanh thủy lực chuẩn kỹ thuật, chất lượng cao bạn nên tìm đến những đơn vị uy tín. Ninol là một cửa hàng chuyên về linh kiện, thiết bị công nghiệp của các lĩnh vực như thủy lực khí nén, hàn tig, hàn mig, hàn gió đá, phun sương…
Cửa hàng bắt đầu hoạt động vào năm 2018 đã gây dựng được uy tín và sự tin tưởng của khách hàng. Toàn bộ sản phẩm đều được kiểm tra nghiêm ngặt, đảm bảo chất lượng đến tay người dùng. Bên cạnh đó, giá thành linh kiện, thiết bị tại đây cũng rất phải chăng, vừa túi tiền khách hàng.
Với kinh nghiệm dày dặn trong lĩnh vực máy móc, thiết bị công nghiệp cửa hàng Ninol luôn mong muốn mang đến khách hàng xi lanh thủy lực tốt nhất. Liên hệ số điện thoại 0909 373 830 của Ninol để được tư vấn và báo giá linh kiện phù hợp nhất.