Tính toán xi lanh thủy lực (Lực đẩy – kéo)

Giới thiệu

 

Trong bài viết này Thái Sơn xin chia sẻ với quý khách hàng cũng như các anh em có sự quan tâm tới xilanh thủy lực. Việc cần thiết khi chúng ta tính toán để lựa chọn một xilanh hay một cụm xilanh sao cho phù hợp là rất quan trọng ; vừa có thể giúp chúng ta tiết kiệm chi phí, kèm theo đó là hoạt động của hệ thống sẽ đạt hiệu suất cao nhất.

Tùy vào từng yêu cầu đề bài thì anh em có thể tính toán theo. Thái Sơn sẽ nêu ra một số đề bài để chúng ta có thể theo dõi như sau:

Đề bài 1: Chúng ta đã có sẵn áp suất làm việc P(bar) và lưu lượng v( lít/phút) của bơm thủy lực(hay được gọi là đã có sẵn hệ thống thủy lực). Đề bài sẽ thường yêu cầu chúng ta tính toán lực đẩy- kéo và tốc độ của xilanh?

Đề bài 2: Đưa ra một tải trọng đẩy hoặc kéo mong muốn, rồi yêu cầu tính toán lựa chọn xilanh thủy lực sao cho đạt yêu cầu đề ra

Công thức tính toán xi lanh thủy lực (lực đẩy – kéo)

Trước tiên chúng mình cùng xét định luật Pascal cho khối chất lỏng chịu nén( ở đây chỉ xét chất lỏng là dầu thủy lực và chất khí):

“Áp suất tác dụng lên một bình kín có chứa chất lưu được truyền đi nguyên vẹn theo mọi hướng trong bình chứa”

Để cho dễ hiểu thì ta có thể liên tưởng thông qua một ví dụ là kích thủy lực. Khi ta tác dụng một lực  rất nhỏ lên cánh tay đòn của bơm của kích thủy lực thì đầu ra của kích( đó cũng được gọi là một xilanh thủy lực) sẽ đi ra và nâng được cả một cái ô tô hoặc theo đơn vị tải trọng thì là từ vài trăm kilogam, đến vài tấn, hoặc thậm chí là cả trăm tấn.

Khi mình đi lắp đặt các hệ thống cho khách hàng có những chiếc xilanh đường kính trong của ống khá là lớn hơn 400mm, hành trình dài hơn 4000mm, khách thường đặt đặt câu hỏi là với bơm nhỏ như vậy thì có nâng được tải lên không? Chúng ta nên phân biệt rõ ràng giữa hai thành phần của một hệ thống thủy lực đó là “lưu lượng” và “áp suất”. Bơm lưu lượng nhỏ không có nghĩa là xilanh không nâng được tải trọng lớn (điều này phụ thuộc vào áp suất nhé), nó chỉ ảnh hưởng đến tốc độ tịnh tiến của xilanh.

Quay lại với chủ đề chính của chúng ta đó là tính toán một xilanh thủy lực nào. Để dễ nắm bắt, chúng mình cần chú ý tới các đại lượng sau:

p: áp xuất làm việc của xilanh (bar)

D: đường kính ống xilanh (mm)

d: đường kính cần xylanh( mình hay gọi là ty xialnh) (mm)

Từ hai đại lượng đường kính trên ta sẽ tính được diện tích của hai khoang của xilanh, gọi là khoang có cần diện tích là , và diện tích khoang không cần diện tích là .

Ví dụ minh họa

Bây giờ chúng ta sẽ tính thử một ví dụ các bạn nhé!

    *Ví dụ 1: Cho một xylanh với đường kính ống là 90(mm), và đường kính cần(ty) là 45(mm), xylanh sẽ làm việc ở áp suất 170(bar). Tính lực đẩy và kéo của xilanh trên?

Trước tiên ta sẽ đổi đơn vị :

-Đường kính ống D=90(mm)= 9cm

-Đường kính cần(ty) d=45(mm)=4,5cm

-Áp suất p=170(bar)= 173,4()

Áp dụng công thức (1.2*) và (1.3*) dễ dàng tính được diện tích của hai khoang:

* Ví dụ 2: Một máy ép khuôn áp lực cần một lực ép( chiều xilanh đi ra) là 320 tấn để ép ra được sản phẩm đạt yêu cầu của nhà sản xuất. Biết rằng hệ thống bơm của trạm nguồn thủy lực đang hoạt động ở mức 250bar.

Dạng yêu cầu đề bài này chúng ta cần phải thử đường kính ống:

Ta thử với :

   Đường kính ống là 350mm = 35cm

   Đường kính cần là 210mm = 21cm

Áp suất làm việc p=250 bar =255 ( kg/cm2)

° Tính toán tương tự như áp dụng công thức (1.4*) và (1.5*):

Từ kết quả trên ta thấy rằng yêu cầu đề bài là 320 tấn, mà sau khi tính toán ra lực F2 = 245,324 tấn, chưa đạt yêu cầu đề bài, cho nên ta phải tiếp tục chọn lại một đường kính ống có kích thước lớn hơn kích thước chọn lần một là 350mm. Lần thử thứ hai này ta thử chọn D = 400mm.

 

Tính lại F2:Kết quả cuối cùng chúng ta sẽ chọn đường kính ống là D = 400mm.

Vậy là vừa rồi mình đã chia sẻ với các bạn cách tính toán lực ép của xilanh thủy lực, mong rằng sẽ giúp một phần nào đó một chút kiến thức để các bạn có thể hiểu hơn về nghành thủy lực này.

Cảm ơn vì đã theo dõi và chúc các bạn thành công!

Nguyên nhân chính nào làm xi lanh thủy lực hỏng?

Dầu không sạch có thể là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự cố xi lanh thủy lực và việc lọc dầu hiệu quả có thể làm giảm hàng loạt sự cố. Dầu bẩn có thể gây mài mòn phớt và các bộ phận mềm khác, do đó có thể gây ra hỏng hóc và phá vỡ hệ thống. Chúng tôi đề xuất một bộ lọc có thể được gắn vào các hệ thống thủy lực đang hoạt động, làm sạch dầu của bạn và loại bỏ sự cố xi lanh do dầu bẩn gây ra. Chúng tôi có thể đến kiểm tra miễn phí độ bẩn của dầu cho hệ thống của bạn, để bạn thấy được những lợi ích cho chính mình.