Tính toán đường kính lòng xy lanh D
Đường kính lòng xy lanh xác định được lực tạo ra maximum dưới áp suất làm việc cho trước. Cách thức tính toán lựa chọn đường kính lòng xy lanh (và cả đường kính cán xy lanh) đã được bàn đến nhiều trong diễn đàn nên ở đây tôi không nhắc lại nữa. Bạn nào không biết có thể tham khảo ở đây
Chỉ xin lưu ý các bạn là xy lanh thủy lực tạo ra được lực làm việc trên cả hành trình làm việc của nó (tức là không phụ thuộc vào vị trí của quả piston) khi áp suất cấp vào khoang làm việc vẫn đủ như thiết kế. Lực ma sát giữa quả piston/seal với lòng xy lanh hoặc lực uốn cần xy lanh do việc lắp ráp xy lanh không đúng cách sẽ làm giảm lực đẩy/kéo của xy lanh.
Hành trình làm việc của xy lanh
Hành trình làm việc của xy lanh là đoạn làm việc của cán xy lanh khi ở vị trí ban đầu đến vị trí làm việc cuối cùng. Đừng nhầm lẫn hành trình làm việc với khoảng cách ghép nối giữa hai đầu xy lanh!!! Giá trị hành trình sẽ quyết định cả đến tốc độ, thời gian làm việc của cơ cấu và nó rất quan trọng để tính ra năng suất, sản lượng và size của hệ thống thủy lực.
Khi lựa chọn hành trình làm việc cũng nên lưu ý để tránh hành trình quá dài sẽ dẫn đến xy lanh bị uốn cong.
Đường kính cán xy lanh
Lựa chọn, tính toán đường kính cán xy lanh phải đảm bảo nó chịu được tổng lực tác động lên cán mà không bị uốn cong. Đường kính càng lớn thì khả năng chịu uốn của xy lanh càng cao tuy nhiên phải xem xét đến các yếu tố khác liên quan đến đường kính này như tự trọng của xy lanh, tốc độ làm việc, áp suất ở khoang cán xy lanh…
Ví dụ như trọng lượng của cán xy lanh có đường kính lớn (như trong các máy ép – dập cỡ lớn) sẽ gây khó khăn cho người thiết kế khi tính toán lực tác động lên đầu cần, phương án chống tụt (khi xy lanh đặt ở vị trí thẳng đứng) và cách thức giảm thiểu sự tác động của trong lượng va đập của xy lanh ở cuối các hành trình làm việc, đặc biệt khi xy lanh làm việc ở tốc độ cao.
Lực tác động ở hành trình “thụt” của xy lanh có cán lơn cũng bị giảm đi rất nhiều do diện tích hình vành khăn bị giảm đi theo cấp số nhân. Tương tự tốc độ làm việc ở trường hợp này lại bị tăng lên vì lý do thể tích dầu trong lòng xy lanh bị giảm đi gây khó khăn trong điều khiển tốc độ.
Một lưu ý rất quan trong nữa là áp suất làm việc của hệ thống tại phía có cán to sẽ tăng lên rất cao dưới tác dụng của ngoại lực. Hình ảnh chụp dưới đây cho thấy áp suất phía cán xy lanh tăng rất cao hơn cả áp suất cấp phía đầu xy lanh khi nó bị tắc nghẽn. Tôi sẽ mô tả hiện tượng này trong một mạch khác.
Đường kính lòng xy lanh xác định được lực tạo ra maximum dưới áp suất làm việc cho trước. Cách thức tính toán lựa chọn đường kính lòng xy lanh (và cả đường kính cán xy lanh) đã được bàn đến nhiều trong diễn đàn nên ở đây tôi không nhắc lại nữa. Bạn nào không biết có thể tham khảo ở đây
Chỉ xin lưu ý các bạn là xy lanh thủy lực tạo ra được lực làm việc trên cả hành trình làm việc của nó (tức là không phụ thuộc vào vị trí của quả piston) khi áp suất cấp vào khoang làm việc vẫn đủ như thiết kế. Lực ma sát giữa quả piston/seal với lòng xy lanh hoặc lực uốn cần xy lanh do việc lắp ráp xy lanh không đúng cách sẽ làm giảm lực đẩy/kéo của xy lanh.
Hành trình làm việc của xy lanh
Hành trình làm việc của xy lanh là đoạn làm việc của cán xy lanh khi ở vị trí ban đầu đến vị trí làm việc cuối cùng. Đừng nhầm lẫn hành trình làm việc với khoảng cách ghép nối giữa hai đầu xy lanh!!! Giá trị hành trình sẽ quyết định cả đến tốc độ, thời gian làm việc của cơ cấu và nó rất quan trọng để tính ra năng suất, sản lượng và size của hệ thống thủy lực.
Khi lựa chọn hành trình làm việc cũng nên lưu ý để tránh hành trình quá dài sẽ dẫn đến xy lanh bị uốn cong.
Đường kính cán xy lanh
Lựa chọn, tính toán đường kính cán xy lanh phải đảm bảo nó chịu được tổng lực tác động lên cán mà không bị uốn cong. Đường kính càng lớn thì khả năng chịu uốn của xy lanh càng cao tuy nhiên phải xem xét đến các yếu tố khác liên quan đến đường kính này như tự trọng của xy lanh, tốc độ làm việc, áp suất ở khoang cán xy lanh…
Ví dụ như trọng lượng của cán xy lanh có đường kính lớn (như trong các máy ép – dập cỡ lớn) sẽ gây khó khăn cho người thiết kế khi tính toán lực tác động lên đầu cần, phương án chống tụt (khi xy lanh đặt ở vị trí thẳng đứng) và cách thức giảm thiểu sự tác động của trong lượng va đập của xy lanh ở cuối các hành trình làm việc, đặc biệt khi xy lanh làm việc ở tốc độ cao.
Lực tác động ở hành trình “thụt” của xy lanh có cán lơn cũng bị giảm đi rất nhiều do diện tích hình vành khăn bị giảm đi theo cấp số nhân. Tương tự tốc độ làm việc ở trường hợp này lại bị tăng lên vì lý do thể tích dầu trong lòng xy lanh bị giảm đi gây khó khăn trong điều khiển tốc độ.
Một lưu ý rất quan trong nữa là áp suất làm việc của hệ thống tại phía có cán to sẽ tăng lên rất cao dưới tác dụng của ngoại lực. Hình ảnh chụp dưới đây cho thấy áp suất phía cán xy lanh tăng rất cao hơn cả áp suất cấp phía đầu xy lanh khi nó bị tắc nghẽn. Tôi sẽ mô tả hiện tượng này trong một mạch khác.
