Sức Mạnh Thủy Lực Trong Ngành Xây Dựng

Trong quá trình phát triển và ứng dụng năng lượng thủy lực, có thể nói rằng không có ngành nghề nào bị ảnh hưởng nhiều như ngành xây dựng. Từ những chiếc máy đào mạnh mẽ thường xuyên xuất hiện tại các dự án xây dựng đến các thiết bị nhỏ gọn không thể thiếu khi xây dựng trong khu vực đô thị đông đúc, thủy lực đã để lại dấu ấn của mình trong xây dựng và đã tạo nên những kỳ tích về cả kỹ thuật và kiến trúc mà nếu không có thủy lực, điều này sẽ không thể thực hiện được.

Năng lượng hơi nước, dây cáp và tời

Các thiết bị xây dựng ban đầu, bao gồm cả máy xúc hơi nước đã được chứng minh là vô giá đối với các ngành công nghiệp đường sắt, khai thác mỏ và xây dựng, đã sử dụng các hệ thống cơ khí phức tạp để đạt được chuyển động của xẻng hoặc xô. Các hệ thống này bao gồm các bánh răng, hệ thống liên kết, dây thừng và dây cáp được điều khiển bởi động cơ hơi nước mạnh mẽ và động cơ diesel mạnh mẽ sau này. Họ là những kỳ tích về công nghệ vào thời của họ và đã tạo ra những kỳ công về kỹ thuật như hệ thống đường sắt đầu tiên của chúng ta, Đập Hoover và kênh đào Suez.

 

 

Lần đầu tiên sử dụng công nghệ thủy lực trong xây dựng

Lịch sử chỉ ra rằng việc sử dụng thủy lực trong thiết bị xây dựng lần đầu tiên xảy ra vào năm 1882. Chiếc máy này là một máy xúc thủy lực lai, và mặc dù bề ngoài của nó khác xa với những gì chúng ta gọi là máy đào ngày nay, nhưng nó thực sự là một sự đổi mới mang tính đột phá vào thời đó . Mục đích của nó là hỗ trợ việc xây dựng các bến tàu ở Anh. Bạn có thể nhận thấy việc sử dụng từ hybrid: năng lượng chất lỏng (chính xác là nước) được sử dụng để kích hoạt các ròng rọc thủy lực nhằm tăng công suất trong khi phần còn lại của hệ thống vẫn sử dụng dây cáp và tời. Thiết kế này, dù thú vị và mang tính tiên tri, nhưng hiệu quả không cao.

Máy xúc thủy lực đầu tiên

Năm 1897, thế giới chứng kiến ​​chiếc máy xúc hoàn toàn bằng thủy lực đầu tiên do Công ty Máy Kilgore chế tạo. Một trong những lợi ích được các nhà thiết kế của nó chào mời là hệ thống thủy lực cho phép các chuyển động được nâng đỡ, giảm thiểu tác động của lực lên người vận hành và hư hỏng do va đập mà máy chắc chắn sẽ gặp phải theo thời gian. Những cỗ máy này, không giống như những cỗ máy lai đã thảo luận trước đó, cực kỳ hiệu quả. Giờ đây, năng lượng chất lỏng được sử dụng để đào, nâng, vận chuyển thay vì sử dụng sức người.

 

 

Sự mở rộng của thủy lực trong xây dựng

Mãi đến những năm 1960, toàn bộ ngành xây dựng mới bắt đầu chuyển từ dây cáp và tời sang thủy lực trên các máy như máy ủi, máy xúc, máy san và máy xúc điện. Mặc dù hệ thống thủy lực không dễ sửa chữa (đặc biệt là tại hiện trường), nhưng chúng tỏ ra đáng tin cậy hơn và mạnh mẽ hơn nhiều. Và, khi công nghệ tiếp tục phát triển, thủy lực cũng giúp có thể đạt được những chuyển động chính xác hơn nhiều (bằng chứng là các video hiện đại cho thấy rằng máy xúc được sử dụng để tháo nắp chai). Độ chính xác như vậy đã cho phép tối ưu hóa nhiều hơn các quy trình xây dựng nhất định,chẳng hạn như san lấp đường và khai thác các khu vực xây dựng.

Máy chạy bằng thủy lực

Khi nói đến việc sử dụng thủy lực trong xây dựng, chúng ta thường nghĩ đến những máy lớn: máy đào, máy xúc, máy san lấp, máy đào lật và các cần cẩu khổng lồ.Tuy nhiên, đó không phải là những máy duy nhất mà hệ thống thủy lực là quan trọng. . Còn có thang nâng kéo, máy san lấp, hệ thống bơi lụa bê tông, xi lanh hỗ trợ thủy lực và thậm chí là máy làm gạch nung mà tất cả đều phụ thuộc vào thủy lực để hoạt động.Có xe nâng,, máy đào rãnh, hệ thống bơm bê tông, xi lanh hỗ trợ thủy lực và thậm chí cả máy đúc gạch, tất cả đều phụ thuộc vào thủy lực để vận hành.

Chuyển động mạnh mẽ và điều khiển chính xác bằng thủy lực

Một trong những lợi ích chính của máy thủy lực là khả năng đạt được chuyển động thông qua các bộ truyền động thủy lực như xi lanh và động cơ xoay. Thông qua việc sử dụng nhiều bộ truyền động, những chuyển động cực kỳ phức tạp có thể được thực hiện. Và nhờ thủy lực cung cấp năng lượng đằng sau những chuyển động này, các máy móc như máy xúc có thể đào sâu vào lòng đất hoặc máy xúc lật phía trước có thể múc, nâng lên và đổ những khối đất hoặc đá nặng.

Và hệ thống thủy lực, cùng với người vận hành lành nghề, có thể đạt được chuyển động với độ chính xác đáng kinh ngạc. Máy san lấp hiện đại với hệ thống thủy lực có khả năng chính xác cao hơn nhiều so với các tổ tiên vận hành bằng cáp, tời và liên kết. Và khi thủy lực được kết hợp với công nghệ hiện đại như điều khiển độ dốc, định vị bằng laser và GPS, tiềm năng dường như gần như vô tận. Hoa Kỳ đã chứng kiến ​​những máy xúc lật nhỏ gọn tự vận hành do Build Robotics chế tạo đang hoạt động tại các địa điểm làm việc thương mại ở California.

 

 

Di chuyển máy móc xây dựng bằng động cơ thủy lực

Khi bạn nhìn thấy một chiếc máy xúc khổng lồ đang di chuyển chậm chạp trên một công trường xây dựng hoặc có thể là một chiếc máy xúc lật nhỏ đang lăn bánh nhanh chóng với một đống cát ẩm trong gầu, bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng cả hai đều được đẩy bởi cùng một loại năng lượng: năng lượng thủy lực.

Phần lớn các thiết bị được tìm thấy trên các công trường xây dựng trên khắp thế giới đều được vận hành bằng năng lượng thủy lực. Điều đó bao gồm các động cơ truyền động cuối cùng bằng thủy lực chuyển đổi năng lượng thủy lực thành mô-men xoắn để cho phép các máy xúc lật, máy ủi, máy đào và máy xúc lật có thể mang hoặc đẩy các tải nặng.

Những động cơ này, đôi khi được gọi là động cơ bánh xích, cho phép máy xúc, máy ủi và các máy bánh xích khác tiếp tục di chuyển trên một số bề mặt khó khăn nhất có thể tưởng tượng được. Những động cơ đẩy thủy lực này dựa vào hệ thống thủy lực của máy để hoạt động chính xác. Động cơ bánh xe thủy lực cũng không thể thiếu đối với các máy có bánh xe, chẳng hạn như máy xúc lật, máy xúc bánh lốp, máy xúc lật và thậm chí cả xe nâng hàng.

Phụ tùng xây dựng thủy lực

Nếu bạn đã từng quan sát một máy xúc thủy lực sử dụng một bộ hàm dẫn động bằng thủy lực để nhai xuyên qua tấm kim loại hoặc bê tông vụn, bạn sẽ hiểu sức mạnh và chức năng mà thủy lực mang lại cho các phụ kiện. Và những phụ tùng mạnh mẽ này không chỉ dành cho máy xúc cỡ lớn mà còn dành cho các máy nhỏ như máy xúc lật và máy xúc lật nhỏ gọn. Các phụ kiện thủy lực này có thể thực hiện nhiều loại nhiệm vụ gần như không thể tưởng tượng được, bao gồm: 

• Búa và máy cắt thủy lực (một trong những loại phụ kiện lâu đời nhất) 
• Bộ cuộn cáp 
• Cần giàn (để điều động và đặt giàn)
•  Máy đầm (lý tưởng cho các khu vực có con lăn và tấm tự di chuyển không thể hoạt động hiệu quả) 
• Máy đào rãnh Grapples (có thể được sử dụng để tải vật liệu), cào/xô vật lộn và càng nâng pallet (hoạt động tốt với máy xúc lật, máy dẫn hướng trượt và máy xúc bánh xích nhỏ gọn và có thể bao gồm càng nâng tiện ích cấp xây dựng) 
• Máy trộn xi măng Nam châm (hoạt động tốt khi thép cần được di chuyển khỏi công trường) 
• Xe đẩy bê tông (hoạt động tốt khi nền móng hiện có cần được dỡ bỏ)
• Máy khoan, bao gồm cả máy đào lỗ sau. 

Những phụ kiện đính kèm này cho phép sử dụng một máy duy nhất cho nhiều mục đích trên công trường, một kỳ tích không thể đạt được nếu không có sự ra đời của hệ thống thủy lực cho thiết bị xây dựng.

 

Xu hướng tương lai của máy thủy lực

Một số xu hướng đang phát triển có thể làm thay đổi hơn nữa tương lai của máy móc xây dựng. Thiết kế của hệ thống thủy lực cũng tập trung nhiều hơn vào mật độ năng lượng thay vì chỉ riêng năng lượng, đặc biệt là với các bộ phận như động cơ thủy lực nơi không gian ở mức cao. Ngày càng có nhiều nhà sản xuất thiết bị xây dựng chuyển sang điều khiển điện tử thay vì các phương pháp điều khiển bằng dây truyền thống hơn. Sự ra đời của IoT (hoặc Internet vạn vật công nghiệp) cho phép giám sát từ xa hiệu suất và việc sử dụng hệ thống đồng thời hỗ trợ bảo trì dự đoán.

Kết luận

Việc đưa thủy lực vào ngành xây dựng đã tăng năng suất đáng kể, cho phép thực hiện nhiều công việc hơn trong thời gian ngắn hơn. Nó đã tăng công suất điện của thiết bị xây dựng, cho phép các máy móc nhỏ gọn cung cấp năng lượng cần thiết để di chuyển vật liệu và các nhiệm vụ khác trong không gian cực kỳ chật hẹp. Năng lượng thủy lực đã cho phép các thiết bị xây dựng được điều khiển với độ chính xác cao và đạt được phạm vi chuyển động đáng kinh ngạc. 

Thủy lực thậm chí còn giúp một chiếc máy có thể phục vụ nhiều mục đích trong một ngày: một máy lái trượt có thể được sử dụng để đào các trụ vào buổi sáng và sau đó chuyển sang di chuyển các pallet vật tư vào buổi chiều. Từ việc đào nền móng sâu đến di chuyển một lượng lớn đất đến nâng các cửa sổ kính lớn nhưng tinh tế vào đúng vị trí, thủy lực đã trở thành một khía cạnh không thể thiếu của toàn bộ ngành xây dựng.

Nguồn: https://mac-hyd.com/blog/how-hydraulics-have-shaped-the-construction-industry/