Tính Toán Chọn Thiết Bị Cho Bộ Nguồn Thuỷ Lực

Bộ nguồn thuỷ lực thường bao gồm một hệ thống các thiết bị kết hợp với nhau. Tuỳ vào mục đích sử dụng mà các thiết bị được lựa chọn cũng có các thông số, hình dạng, kích thước khác nhau. Để anh em hạn chế tối đa các sai sót, bài viết sẽ hướng dẫn anh em các bước để làm 1 bộ nguồn thuỷ lực.

Các bước tính toán chọn thiết bị cho bộ nguồn thuỷ lực

Bước 1

Ta cần xác định môi trường,điều kiện làm việc và phương thức làm việc. Từ đó, xác định các thiết bị thủy lực cần sử dụng sử dụng và nguyên lý vận hành của cơ cấu truyền động. Một số câu hỏi cần đặt ra trước khi làm hệ thống thủy lực như:

• Điều kiện làm việc quá nóng để sử dụng bộ giải nhiệt hay không ?
• Độ chính xác vận hành có phải là điều kiện tiên quyết để sử dụng van tỷ lệ/ servo hay chỉ cần dùng van phân phối thông thường .
• Môi trường có bụi bẩn để lắp lọc bảo vệ không? Cần bao nhiêu lọc dầu cho hệ thống? Thậm chí ta phải xác định thời điểm thay lọc hợp lý để ít ảnh hưởng nhất tới hệ thống thuỷ lực.
• Hệ thống có cần điều chỉnh về áp suất/ lưu lượng dòng chảy để dùng van áp suất/ tiết lưu hay không? tiết lưu 1 chiều hay 2 chiều ?
• Xylanh 1 tác động hay 2 tác động? 1 hành trình hay 2 hành trình? …. chuyển động đứng hay chuyển động ngang? có cần van chống lún, van cân bằng không…?.
• Hệ thống sử dụng ống mềm hay ống cứng ?
• Mạch thủy lực là mạch đóng hay mở?
• Chất lượng hay giá cả mang tính quyết định ?

Hinh 2 : sơ đồ thủy lực cơ bản

Bước 2: Vẽ mạch thủy lực và hình dung layout (nối chi tiết lại với nhau)

Sau khi đã trả lời được các câu hỏi đặt ra như bước 1. Chúng ta tiến hành hành thiết kế sơ đồ thủy lực sơ bộ (dạng nguyên lý hoạt động chưa có thông số thiết bị). Sau khi phân tích cách làm việc của sơ đồ mạch đã hoàn thiện, chúng ta tiến hành vẽ layout .Điều này giúp ta hình dung bao quát về bộ nguồn của mình. Đồng thời, hạn chế tối đa các thiếu sót khi lắp ráp.

Hinh 2. Sơ đồ thủy lực và layout cơ bản

Bước 3: Tính toán các thông số – như dưới là công thức 1 số thông số cơ bản

Áp suất

P = F/A

Trong đó:

• P = áp suất (Bar/ kg/cm2)
• F = Lực – Lực nâng/ kéo, đơn vị là ( kg/ pound)
• A = Tiết diện (cm2/ in2)Thường thì lực sẽ là 1 thông số cố định , áp suất và tiết diện (xy lanh) sẽ tùy chỉnh.

Ví dụ: xy lanh nhỏ thì áp lực cao, áp lực thấp thì dùng xy lanh lớn.

Lưu lượng

V = Q x16.67 /A 

Trong đó:

• V = Tốc độ vận hành của xy lanh Q = Lưu lượng (lít/phút)
• A = Tiết diện của cơ cầu chấp hành ở các phần chịu áp suất (cm2)

Công suất mô tơ điện

• P = Công suất mô tơ(Kw)
• p = áp xuất (bar )
• Q = Lưu lượng( lít/ min)

Moment xoắn

M = (P x V) / (2 x ת)

Trong đó:

• M = Mô men xoắn (N.m)
• P = Áp lực (Mpa)
• V = Lưu lượng (cc)

Bước 4 : Chọn thông số kỹ thuật của các thành phần thủy lực theo các thông số đã tính toán

Từ các thông số làm việc yêu cầu như lực đẩy, mô men, áp suất, mô tơ điện… chúng ta dựa theo các thông số này để chọn các thiết bị mô tơ, bơm, van, xy lanh và các phụ kiện khác cho phù hợp.

** Lưu ý

Hãng sản xuất sẽ sản xuất theo tiêu chuẩn và các thông số phổ dụng, do đó khó có thể tìm được các thiết bị giống như tính toán. Khi ấy, chúng ta sẽ chọn theo các thiết bị có thông số cao hơn gần nhất. Trong 1 số trường hợp cần phải tính toán lại để phù hợp thì chúng ta chọn 1 thiết bị có giá cao nhất làm nhân tố chính để tính toán lại các thông số và thiết bị khác.

– Chọn Mô tơ điện : Có mô tơ điện 3 phase 380v, 1 phase 220v thường dùng trong công nghiệp, trên các xe di động thì dùng DC : 12, 24,48V hoặc PTO. Kiểu lắp sẽ có 3 kiểu lắp chơ bản là lắp bích, lắp chân đế và vừa lắp chân đế, lắp bích, dùng cho lắp đứng/ ngang.

– Bơm thủy lực : Bơm bánh răng dùng trong các ứng dụng đơn giản, môi trường ô nhiễm không cần độ chính xác , bơm cánh gạt dùng cho các hệ thống bơm cần lưu lượng lớn và bơm piston dùng khi ta cần hiệu suất và độ chính xác cao.

– Van an toàn: có các dòng van tác động trực tiếp hoặc tác động gian tiết.

– Van chỉnh lưu lượng: gồm có dòng tiết lưu 1 chiều hoặc 2 chiều, điều khiển bằng tay hoặc điều khiển tỷ lệ- Van đóng mở: gồm có dòng van gạt tay, điện.

– Van phân phối: có dòng điều khiển tay, điện, điều khiển tỷ lệ, tuyến tính.

– Ống: gồm có ống mềm 1 lớp, 2 lớp, 4 lớp, 6 lớp. ống cứng,

– Lọc: gồm có lọc hút, lọc hồi, lọc áp….

Dựa vào việc đặt và trả lời thật nhiều câu hỏi như bước 1. Phân tích điểm mạnh/ yếu của mỗi loại , thông số kỹ thuật tính toán… chúng ta sẽ chọn được thiết bị phù hợp nhất cho mình.

Bước 5 : Lắp ráp

Sau khi chọn xong các thiết bị, chúng ta lắp các thiết bị lại với nhau theo layout đã dựng sẵn

Bước 6 : Nghiệm thu, chạy kiểm tra

Quy chuẩn kiểm tra theo DIN 24346 phải đảm bảo :

• Đảm bảo hệ thống luôn sạch sẽ, đường ống và các thiết bị van, bể chứa… đã được xúc rửa.
• Đảm bảo các thiết bị được lắp chặt.
• Các thiết bị đã lắp đúng như mạch thiết kế. Lắp đúng đầu của van.⦁Dầu thủy lực trong bể chứa đúng như yêu cầu.
• Kiểm tra áp lực ( áp kiểm tra > 1.5-2 lần áp làm việc)
• Kiểm tra tốc độ vận hành
• Xả khí
• Kiểm tra rò rỉ…

Hy vọng chia sẽ như trên từ B2bmart.vn sẽ giúp anh em chọn lựa và lắp đặt được bộ nguồn thuỷ lực chất lượng và phù hợp với nhu cầu của mình.