Nguyên lý hoạt động của hệ thống khí nén thủy lực
Hệ thống khí nén, thủy lực là hai hệ thống hoàn toàn khác nhau. Mỗi một hệ thống lại có những ưu nhược điểm riêng. Tuy nhiên, khi nền khoa học không ngừng phát triển thì khí nén và thủy lực có thể kết hợp với nhau trong nhiều lĩnh vực mang lại hiệu quả lớn.
>>Bài viết liên quan:
Contents
Hệ thống khí nén là gì?
Hệ thống khí nén là một hệ thống gồm nhiều thiết bị khác nhau có chức năng chế tạo, lưu trữ khí nén để phục vụ trong các ngành công nghiệp, khai khoáng, y tế,…
Một số thiết bị chính có trong một hệ thống khí nén bao gồm:
- Máy nén khí: Đây là thiết bị quan trọng nhất đối với bất kỳ hệ thống khí nén nào. Máy là nguồn cung khí nén trực tiếp cho toàn bộ hệ thống. Tùy vào quy mô, mục đích sử dụng của hệ thống mà người dùng có thể lựa chọn các loại máy nén khí khác nhau như máy nén khí piston, trục vít, đối lưu, ly tâm,…
- Bình chứa khí: Thiết bị này còn được gọi là bình tích áp. Bình có chức năng tích trữ lượng khí nén được sản sinh từ máy nén khí và sẽ cung cấp cho các thiết bị khác khi có nhu cầu sử dụng. Bình có tác dụng duy trì khả năng vận hành liên tục của các loại máy móc, phụ tùng máy nén khí tránh tình trạng gián đoạn do thiếu khí nén. Bên cạnh đó, bình chứa còn có chức năng giảm một phần nước, bụi bẩn của khí đồng thời làm mát các thiết bị khác.
- Thiết bị xử lý khí nén: Đây là tên gọi chung cho các thiết bị gồm máy sấy khí, bộ lọc tách nước khí nén,… Các thiết bị này sẽ đảm nhận nhiệm vụ lọc bụi trong khí, tách nước, sấy khô,… đảm bảo cho lượng khí nén có chất lượng tốt nhất.
Ưu điểm của hệ thống khí nén
Khi không nhiều người lại ưa chuộng hệ thống khí nén. Sở dĩ như vậy là vì chúng mang lại rất nhiều ưu điểm nổi bật, cụ thể như sau:
- Hệ thống cung cấp lượng khí nén lớn, có khả năng lưu trữ lớn nhờ đó mà các hoạt động không bị gián đoạn do thiếu khí nén.
- Hệ thống khí nén cho khả năng vận chuyển lượng khí nén đi xa với lượng tiêu hao nhỏ. Tốc độ truyền tải lớn, nhanh chóng.
- Khí nén sau khi sinh cơ học có thể thải ra môi trường bên ngoài mà không gây hại cho môi trường.
- Hệ thống đảm bảo an toàn với các giải pháp phòng ngừa quá tải, quá áp suất.
- Được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau do có tính đa dụng cao. Y tế, khai khoáng, chế biến thực phẩm,… là những ngành không thể thiếu các hệ thống khí nén.
Hệ thống thủy lực là gì?
Khác với hệ thống khí nén, hệ thống thủy lực là dạng truyền động sử dụng dầu thủy lực để tạo ra áp lực. Hệ thống này thường được sử dụng phổ biến trong các ngành chế tạo máy, hàng không, cơ giới, tàu thủy và nhiều ứng dụng khác trong ngành công nghiệp lắp ráp.
Sơ đồ một hệ thống thủy lực đơn giản
Hầu như tất cả các hệ thống thủy lực đều gồm một số thiết bị giống nhau:
- Thùng dầu thủy lực: Trong hệ thống thủy lực, dầu đóng vai trò là môi chất để truyền lực cũng như bôi trơn các bề mặt mà dầu tiếp xúc. Chính vì vậy chúng có vai trò vô cùng quan trọng.
- Bơm thủy lực: Bơm này có thể là bơm bánh răng, bơm cánh quạt, bơm piston,… có chức năng bơm dầu để tạo áp suất và lưu lượng vận hành trong hệ thống.
- Động cơ: Có thể là động cơ điện hoặc động cơ xăng có nhiệm vụ làm quay bơm thủy lực.
- Van điều khiển: Có chức năng thay đổi hướng, áp suất và tốc độ dòng dầu thủy lực.
- Xi lanh thủy lực hoặc mô tơ thủy lực để chuyển đổi năng lượng của dòng dầu thủy lực thành momen lực hoặc lực cơ học.
- Đường ống dẫn dầu để truyền tải lượng dầu đến nhiều vị trí khác nhau.
Ưu điểm của hệ thống thủy lực
Cũng giống như hệ thống khí nén, hệ thống thủy lực được ưa chuộng nhờ mang nhiều ưu điểm nổi bật.
- Hệ thống này cho khả năng truyền động được công suất cao với lực lớn nhờ có các cơ cấu khá đơn giản.
- Hệ thống thủy lực có độ bền lớn, ít đòi hỏi việc chăm sóc bảo dưỡng. Điều đó là nhờ việc sử dụng dầu thủy lực như môi chất nên hệ thống có khả năng tự bôi trơn, chống mài mòn, làm mát các chi tiết tốt.
- Dễ điều chỉnh vận tốc làm việc chỉ bằng cách điều chỉnh lưu lượng dầu thủy lực.
- Đặc biệt, hệ thống này dễ dàng chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành.
- Có thể sử dụng ở vận tốc cao và đảo chiều mà không lo lắng về sự va đập mạnh do quán tính nhỏ của bơm cùng động cơ thủy lực.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khí nén thủy lực
Hệ thống khí nén và hệ thống thủy lực hoàn toàn riêng biệt với nhau. Nhưng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật chúng ta đã có máy nén khí thủy lực.
Máy nén khí thủy lực có nguyên lý hoạt động dựa trên lưu chất hệ thống kín. Lưu chất này là sự kết hợp của dầu thủy lực và khí nén để tạo ra nguồn năng lượng. Lưu chất này sẽ di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác để tạo ra chuyển động tịnh tiến, quay, tác dụng lực.
Trên đây chính là một số thông tin về hệ thống khí nén thủy lực. Hy vọng những thông tin này sẽ đã giúp mọi người hiểu hơn về hai hệ thống tiện dụng này.
