Thủy lực là gì? Nguyên lý cơ bản của hệ thống thủy lực

0
64
Rate this post

Thủy lực là một lĩnh vực ngày càng được con người tin tưởng và ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhẹ, nặng, khai khoáng và cả trong đời sống hàng ngày. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về những nguyên lý cơ bản của hệ thống thủy lực và những lợi ích mà nó mang lại.

Thủy lực – Sự chuyển động và vận chuyển lực bằng chất lỏng

Thủy lực không chỉ đơn giản là sự di chuyển và vận chuyển chất lỏng trong một môi trường giới hạn. Chính xác hơn, thủy lực là môn khoa học nghiên cứu về cách chất lỏng truyền tải lực đẩy chất lỏng khác. Chất lỏng này có thể là dầu, nhớt, hóa chất với đặc tính khác nhau về độ nhớt, độ đặc, nhiệt độ và tính chất. Thừy lực được ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực như sản xuất ô tô, máy nông nghiệp, khai thác và vận chuyển, đóng gói sản phẩm, công nghiệp gỗ, và công trình xây dựng.

nguyên lý thủy lực

Nguyên lý cơ bản của hệ thống thủy lực

Trong một hệ thống thủy lực, dầu chơi vai trò quan trọng. Nó không chỉ là môi chất truyền tải lực mà còn là chất bôi trơn cho các bề mặt tiếp xúc và cơ cấu. Dầu thủy lực di chuyển trong mạch thông qua bơm thủy lực và các thiết bị cơ cấu điều khiển.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống thủy lực là: động cơ điện hoặc motor diesel hoạt động, kéo theo bơm dầu quay. Bơm sẽ hút dầu từ thùng chứa và đẩy nó đến các cơ cấu trong hệ thống qua ống dẫn dầu. Áp lực của dầu được kiểm soát bởi van an toàn để đảm bảo hệ thống ổn định nhất.

nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực

Dầu thủy lực được dẫn đến các thiết bị cơ cấu điều khiển rồi truyền đến thiết bị chấp hành. Từ lưu lượng và áp suất tạo ra bởi bơm thủy lực, các cơ cấu chấp hành thực hiện các chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay. Sau khi truyền năng lượng, dầu quay trở về thùng chứa và được lọc và làm mát trước khi bắt đầu chu trình mới.

Các đại lượng cơ bản của thủy lực

Khi nói về hệ thống thủy lực, ngoài việc quan tâm đến thiết bị, chúng ta cần chú ý đến hai đại lượng quan trọng: lưu lượng và áp suất.

thủy lực là gì

Lưu lượng

Lưu lượng thủy lực là lượng dầu được vận chuyển thông qua bơm thủy lực trong một đơn vị thời gian nhất định. Tốc độ của cơ cấu chấp hành và động cơ nhiều lúc phụ thuộc vào lưu lượng dầu. Lưu lượng dầu cao sẽ tạo ra tốc độ cao và ngược lại. Đơn vị của lưu lượng có thể là lit/phút, CC/vòng, in3/vòng.

Áp suất

Áp suất là lực mà chất lỏng tác động lên bề mặt của cơ cấu chấp hành hoặc thành của ống dẫn dầu khi dầu bị chặn tại một vị trí trên đường ống hoặc tại mặt phẳng tác động của cơ cấu chấp hành. Áp suất quyết định sự tác động của lực lên cơ cấu chấp hành. Áp suất được đo bằng các đơn vị như Mpa, Psi, Kg/cm2.

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống thủy lực

Mỗi hệ thống thủy lực có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Dưới đây là một số ưu và nhược điểm của hệ thống thủy lực:

Ưu điểm của hệ thống thủy lực

  • Hệ thống thủy lực được lựa chọn khi cần truyền động với lực lớn và công suất cao.
  • Hệ thống thủy lực có độ tin cậy cao, kết cấu đơn giản và không đòi hỏi bảo trì công phu.
  • Hệ thống thủy lực có khả năng cung cấp lực lớn dễ dàng nhờ vào áp suất và lưu lượng dầu điều chỉnh được theo yêu cầu.
  • Việc bảo dưỡng hệ thống thủy lực đơn giản hơn so với hệ thống khí hay điện, nhờ vào tính chất làm mát và bôi trơn của dầu thủy lực.
  • Kết cấu đơn giản, mạnh mẽ của hệ thống thủy lực giúp tìm thấy nó trong nhiều loại máy móc, từ tàu hỏa đến xe cơ giới quân sự.
  • Điều chỉnh vận tốc và chuyển động trở nên dễ dàng hơn, phù hợp với yêu cầu công việc hoặc các chương trình được thiết kế sẵn.
  • Hệ thống thủy lực giúp chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến một cách dễ dàng, sử dụng xi lanh đơn giản nhưng mạnh mẽ.

hệ thống thủy lực

Nhược điểm của hệ thống thủy lực

  • Hệ thống thủy lực có tổn thất năng lượng do ma sát và rò rỉ, làm giảm hiệu suất máy móc và hạn chế phạm vi sử dụng của thủy lực và các thiết bị.
  • Xuất hiện bọt khí khi mới khởi động hệ thống thủy lực là điều bình thường.
  • Thay đổi nhiệt độ của dầu thủy lực có thể ảnh hưởng đến hiệu suất công việc của hệ thống và cơ cấu chấp hành.
  • Thiết kế và chế tạo hệ thống thủy lực không thể hoàn hảo, độ chính xác chưa cao, gây khó khăn cho việc sử dụng và thay thế.

Dù có nhược điểm, hệ thống thủy lực vẫn là công nghệ tiên tiến và ưu việt trong việc truyền động và vận hành các thiết bị công nghiệp. Để biết thêm thông tin và được tư vấn, vui lòng truy cập Dnulib.