Hệ thống thuỷ lực được sử dụng hầu hết trong các ngành công nghiệp nhẹ cho đến công nghiệp nặng và ngay cả trong cuộc sống hằng ngày. Trong hệ thống thuỷ lực, dầu đóng vai trò quan trọng vừa là môi chất truyền lực vừa là chất bôi trơn bề mặt tiếp xúc các cơ cấu chấp hành. Dầu thuỷ lực được bơm trong trong một mạch kín tuần hoàn nhờ vào bơm dầu thuỷ lực.
Hệ thống thuỷ lực hoạt động dựa vào nguyên lý bình thông nhau. Để nâng một vật từ đầu B thì đầu A sẽ nén một lực đủ lớn để đẩy áp lực dầu từ A sang B. Quá trình nén này được thực hiện bởi motor bơm dầu thuỷ lực. Dầu thuỷ lực chỉ di chuyển từ vị trí A sang B và ngược lại. Nó không mất đi cũng không tự ra thêm được & nó hoạt động tuần hoàn liên tục.
Tính toán hệ thống thuỷ lực
Để sử dụng hệ thống thuỷ lực hiệu quả chúng ta cần biết các thông số cần thiết liên quan đến hệ thống thuỷ lực như lưu lượng, áp suất, công suất bơm và công tắc áp suất thuỷ lực. Chúng ta cùng xem nó quan trọng như thế nào nhé.
Áp suất làm việc của bơm thuỷ lực
p=M.10/qv.ŋms
Trong đó:
- M-Là mômen xoắn (N.m).
- p-Là áp suất làm việc của mô tơ (kG/cm2).
- qv –Là lưu lượng riêng của mô tơ (cm3 /v.).
- ŋ ms-Là hiệu suất ma sát (=85%)
- 10-Là hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị.
Áp suất làm việc của bơm thuỷ lực nói lên sức mạnh thực tế về áp suất của bơm dùng trong hệ thống thuỷ lực. Motor có momen càng lớn thì áp suất bơm càng lớn. Áp suất làm việc của bơm ảnh hưởng tới tốc độ hành trình của piston thuỷ lực nhanh hay chậm.
Áp suất của bơm thuỷ lực
p=M.ŋms.10/qv
- M-Là mômen xoắn (N.m).
- p-Là áp suất của bơm (kG/cm2).
- qv –Là lưu lượng riêng của bơm (cm3 /v.).
- ŋ ms-Là hiệu suất ma sát (%)
- 10-Là hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị.
Áp suất của bơm thuỷ lực chính là thông số được ghi ngay trên nhãn của bơm. Đây là công suất cao nhất mà bơm có thể làm việc và sinh ra được. Tuy nhiên khi làm việc thực tế thì áp suất này sẽ thấp hơn khá nhiều so với thiết kế. Trong đo lường chúng ta chỉ quan tâm đến áp suất làm việc của bơm để điều khiển hoặc bảo vệ bơm.
Công suất kéo bơm
Pđc=p.Q./612.ŋ
Trong đó:
- Pđc-Là công suất động cơ điện (KW).
- p-Là áp suất của bơm (kG/cm2).
- Q–Là lưu lượng riêng của bơm (lít /ph.).
- ŋ -Là hiệu suất của động cơ kéo bơm (%)
- 612-Là hệ số chuyển đổi giữa các đơn vị.
Công suất kéo bơm nói lên khả năng sinh công của motor đó. Công suất motor được tính dựa vào áp suất và lưu lượng được sinh ra. Áp suất càng lớn thì công suất bơm càng lớn. Công suất của bơm tác động mạnh mẽ tới lực tác động của hệ thống thuỷ lực. Công suất lớn thì có lực tác động mạnh, sức nâng càng lớn.
Lưu lượng của bơm thuỷ lực
Q=qv.n
Trong đó:
- Q-Là lưu lượng của bơm (lít/ph.).
- qv-Là lưu lượng riêng của bơm (cc/v).
- n-Là số vòng quay của động cơ kéo bơm (v/ph).
Lưu lượng của bơm thuỷ lực đại diện cho lượng dầu thuỷ lực đi trong đường ống đi qua bơm. Lưu lượng sẽ tỉ lệ thuận với áp suất, bơm càng lớn thì áp suất càng lớn và lưu lượng qua càng nhiều.
Công tắc áp suất thuỷ lực
Áp suất thuỷ lực rất lớn trong quá trình vận hành và luôn tuần hoàn. Nếu xảy ra một sự cố hậu quả sẽ rất lớn. Chính vì thế công tắc áp suất thuỷ lực được xem là thiết bị bảo vệ bơm và hệ thống cuối cùng – không thể bỏ qua.
Công tắc áp suất hay còn được gọi là rơ le áp suất thuỷ lực. Công tắc áp suất thuỷ lực được kích hoạt khi hệ thống có áp suất vượt ngưỡng cho phép. Thông thường, tại áp suất làm việc ngõ ra sẽ luôn ở chế độ Thường Đóng ( NC ), khi áp suất vượt ngưỡng thì công tắc áp suất sẽ tự động thay đổi trạng thái NC sang thường mở ( NO ) để ngắt bơm. Quá trình ngắt bơm khi vượt ngưỡng cần tắc động ngay lập tức để tránh phá vỡ đường ống và các thiết bị trong hệ thống thuỷ lực.
Hướng dẫn chọn Công Tắc Áp Suất Thuỷ Lực
Công tắc áp suất thuỷ lực có nguyên lý hoạt động khá đơn giản nhưng việc lựa chọn thông số kỹ thuật cần phải đúng thông số kỹ thuật. Để chọn role áp suất chúng ta cần lưu ý các thông số sau.
Áp suất làm việc
Áp suất làm được xem là cốt lõi của công tắc áp suất thuỷ lực. Ngưỡng áp suất của thiết bị cần lớn hơn áp suất hoạt động. Bởi, chúng ta chỉ cài được ngõ ra NO/NC trong ngưỡng áp suất này.
Tôi lấy ví dụ Model FPL60TX sẽ có áp suất làm việc từ 10-200bar. Tức là chúng ta chỉ có thể cài đặt được relay áp suất lớn hơn 10 bar và nhỏ hơn 200 bar.
Áp suất quá áp
Áp suất quá áp được xem như là áp suất cao nhất mà công tắc áp suất có thể chịu được. Tại Model FPL.TX thì chúng ta có áp suất quá áp là Pmax = 300 bar. Như vậy dù áp suất làm việc là Max 200 bar nhưng áp suất chịu được lên tới 300 bar.
Khả năng chịu quá áp càng cao càng an toàn cho người vận hành. Bởi áp suất thuỷ lực rất lớn có thể lên tới hàng nghìn bar. Nếu chúng ta thiết kế hệ thống tối ưu thì tránh được hư hỏng thiết bị khi quá áp làm việc.
Loại tiếp điểm
Tại sao tôi lại nhắc tới loại tiếp điểm là một thành phần cần lưu ý. Theo như bảng trên thì chúng ta sẽ thấy rằng có 2 loại nguồn tín hiệu cấp vào là AC và DC. Tương ứng với một code sẽ có một loại tiếp điểm khác nhau.
Trong một số code chỉ sử dụng được cho loại dòng điện DC từ 10-100mA và không dùng được cho AC. Tín hiệu dòng DC có thể truyền trực tiếp vào PLC nhưng lại không điều khiển được. Ngược lại, các dòng AC có tải 2.5-10A và dể dàng điều khiển cuộn coil của contactor mà không cần qua Relay trung gian.
Số tiếp điểm ngõ ra
Công tắc áp suất thuỷ lực có 3 loại tiếp điểm ngõ ra : 1 tiếp điểm SPDT, 2 tiếp điểm SPDT cùng nhau và 2 tiếp điểm SPDT độc lập.
- 1 tiếp điểm SPDT : đây là loại được dùng phổ biến nhất với việc cài đặt duy nhất 1 ngưỡng ngõ ra.
- 2 tiếp điểm cùng nhau : được dùng để giới hạn ngưỡng trên và ngưỡng dưới nhưng chỉ xuất ra một RELAY.
- 2 tiếp điểm ngõ ra độc lập : việc dùng 2 tiếp điểm độc lập giúp chúng ta có thể cài đặt 2 ngưỡng áp suất độc lập nhau hoàn toàn.
Như vậy, công tắc áp suất dù chỉ làm một thiết bị phụ trợ trong hệ thống thuỷ lực nhưng lại là một thiết bị không thể thiếu. Để chọn được role áp suất phù chúng ta cần nắm rõ các thông tin về áp suất làm việc, áp suất quá áp và loại tín hiệu ngõ ra dạng AC/DC hay chỉ DC. Nếu chưa rõ bạn nên nhờ hổ trợ của các tư vấn kỹ thuật để nắm rõ hơn.
Tôi hy vọng rằng kiến thức này sẽ giúp ích cho bạn.
Chúc mọi người thành công !
Chịu trách nhiệm nội dung !
Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hoà
Mobi : 0937.27.55.66
Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn
