Máy Thủy Lực Là Gì? Nguyên Lý Hoạt động Của Máy Nén Thủy Lực

Máy thủy lực là gì? Máy thủy lực cấu tạo gồm các bộ phận nào? Thiết bị thủy lực này được sử dụng để làm gì? Tự làm máy thủy lực gồm những bước nào? Đây là một thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp bởi nó mang lại tác dụng mạnh mẽ trong công việc. Bài viết dưới đây sẽ giải đáp các câu hỏi về máy thủy lực đã nêu trên.

Contents

• 1 Tìm hiểu máy thủy lực là gì?
• 2 Cấu tạo máy thủy lực
• 3 Phân loại máy thủy lực
• 4 Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy nén thủy lực
• 5 Ứng dụng của máy thủy lực trong thực tế
• 6 Hướng dẫn các bước tự làm máy nén thủy lực 
  • 6.1 Nguyên liệu và dụng cụ
  • 6.2 Các bước làm máy nén thủy lực
    • 6.2.1 Bước 1: Tạo dựng bệ đứng cho máy
    • 6.2.2 Bước 2: Thực hiện lắp các ống tiêm vào bệ
    • 6.2.3 Bước 3: Làm bộ phân tách nước
    • 6.2.4 Bước 4: Làm hệ thống bơm nước

Tìm hiểu máy thủy lực là gì?

Máy thủy lực còn được gọi là máy nén thủy lực hay máy ép thủy lực. Đây là một loại máy chuyên dụng được dùng để tạo ra lực nén dựa vào xi lanh thủy lực. Cách thức này tương tự như thủy lực của đòn bẩy trong cơ khí. Chúng ta có thể hiểu nó như một thiết bị sử dụng áp lực để tác động lên chất lỏng để nén, ép vật theo yêu cầu của công việc.

Cấu tạo máy thủy lực

Máy ép thủy lực thông thường được cấu tạo từ 3 bộ phận chính gồm:

– Hệ thống điều khiển: Là bộ phận có nhiệm vụ điều khiển các chi tiết bên trong để máy nén hoạt động. Máy có thể sử dụng hệ thống điều khiển bằng tay, bằng đạp chân hoặc bằng điện.

– Hệ thống thủy lực: Với chức năng nén các vật liệu, dụng cụ mà những loại máy thông thường khác không làm được. Hệ thống này gồm 2 piston. Trong đó, piston thứ nhất giống như một máy bơm, lực bơm nhỏ cơ khí làm việc trên diện tích nhỏ. Piston thứ 2 làm việc trên diện tích lớn hơn để tạo ra một lực tương ứng.

– Thân khung máy thủy lực: Bộ phận này có cấu tạo, thiết kế chắc chắn. Các chi tiết được làm từ chất liệu thép tốt, độ bền cao nhằm đảm bảo máy hoạt động hiệu quả và bền bỉ trong thời gian dài.

Phân loại máy thủy lực

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại máy nén thủy lực. Trong đó, chúng ta có thể phân loại một số thiết bị được sử dụng phổ biến như sau:

Phân loại máy theo cách thức vận hành

• Máy thủy lực hoạt động bằng tay
• Máy thủy lực hoạt động bằng điện

Phân loại máy theo hình dáng và cấu tạo:

• Máy thủy lực chữ H
• Máy thủy lực chữ C
• Máy thủy  lực 4 trụ
• Máy thủy lực 2 trụ

Phân loại theo vật liệu ép nén:

• Máy nén thủy lực cho kim loại: Máy ép chảy, máy ép phế liệu kim loại, máy ép dập tấm,…
• Máy nén thủy lực cho phi kim: Máy ép chất dẻo, máy ép bùn, máy ép giấy vụn, máy ép rác,…

Phân loại theo công suất:

• Máy thủy lực công suất nhỏ
• Máy thủy lực công suất lớn

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy nén thủy lực

Máy thủy lực hoạt động dựa trên nguyên lý định luật Pascal, cụ thể là định luật truyền áp suất trong chất lỏng. Khi áp suất được đặt lên chất lỏng trong một hệ thống kín thì áp lực được tạo ra trong toàn bộ hệ thống là không thay đổi. Một piston hoạt động ở hệ thống sẽ tạo ra một lực tương ứng với diện tích lớn trên cả diện tích của piston đó.

Có thể bạn quan tâm: Bơm thủy lực: Đặc điểm của bơm thủy lực trong hệ thống truyền động Có mấy loại dầu thủy lực phổ biến hiện nay?

Ứng dụng của máy thủy lực trong thực tế

Máy thủy lực được ứng dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệp sản xuất. Tùy vào thiết kế, cấu tạo và công suất mà thiết bị này có những ứng dụng khác nhau. Cụ thể là:

• Thiết bị này có sức mạnh ưu việt, vì thế nó được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp chế tạo. Tiêu biểu là sử dụng để thực hiện một số công đoạn như: Dập tấm, tháo lắp, nắn thẳng, chuốt ép hoặc định hình vật liệu, các chi tiết máy móc trong xưởng cơ khí và nhà máy.

• Trong ngành thực phẩm, mỹ phẩm thì máy thủy lực được dùng để nghiền các phi kim thành dạng bột,…
• Ứng dụng để ép các khối kim loại có kích thước lớn và nặng theo hình dạng mong muốn. Điều này con người không thể làm được và những thiết bị khác cũng vậy.
• Bên cạnh đó, máy thủy lực còn được dùng để ép giấy vụn, ép sắt vụn, nén bùn đất và các loại rác thải,…

Hướng dẫn các bước tự làm máy nén thủy lực 

Chúng ta đã được tìm hiểu về máy thủy lực trong môn Vật lý ở cấp trung học cơ sở và trung học phổ thông. Do đó, để phục vụ việc giảng dạy của thầy cô và tự nghiên cứu của học sinh, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách làm mô hình máy nén thủy lực trong phần dưới đây.

Mô hình mà chúng tôi hướng dẫn dưới đây khá đơn giản. Bởi nó hoạt động dựa vào việc dùng chất lỏng và nguyên tắc hai bình thông nhau. Từ đó, mô hình máy thủy lực này có thể nén được chai nhựa hay vỏ lon nước ngọt. Cùng chúng tôi chuẩn bị nguyên vật liệu và tìm hiểu cách làm chi tiết ngay sau đây nhé!

Nguyên liệu và dụng cụ

• Ống tiêm kích lớn: 4 ống
• Ống tiêm kích thước nhỏ: 1 ống
• Van một chiều: 2 van
• Ván ép
• Vỏ lon nước ngọt: 1 vài vỏ
• Đũa
• Các dụng cụ: Súng bắn keo, máy khoan, cưa sắt, keo sữa, keo nến,… 

Các bước làm máy nén thủy lực

Cách làm mô hình máy thủy lực gồm 4 bước như sau:

Bước 1: Tạo dựng bệ đứng cho máy

Để tạo được bệ đứng cho máy nén, bạn cần xếp chồng các tấm ván ép lên nhau. Sau đó, dùng keo sữa để dính chúng lại với nhau, việc này sẽ giúp cho các ván ép được dày hơn.

Tiếp theo, bạn dùng máy khoan để khoan 5 lỗ ở 2 đầu của ván ép. Những lỗ khoan này sẽ dùng để gắn các tấm ép lại với nhau bằng que đũa.

Công đoạn tiếp theo, các bạn xiên que đũa qua những lỗ đã khoan để cố định rồi dựng khung của bệ đứng.

Lưu ý: Các lỗ ở hai đầu cho miếng gỗ ép ở giữa cần được khoan rộng hơn để đảm bảo nó dễ dàng trượt lên trượt xuống.

Bước 2: Thực hiện lắp các ống tiêm vào bệ

Bạn khoan 4 lỗ tròn vừa với đầu của ống tiêm lên tấm ép được gắn đôi ở trên cùng của khung. Tiếp theo, bạn gắn 4 đầu ống tiêm vào rồi dùng súng bắn keo để cố định chúng lại. Trong bước này, bạn cần đảm bảo các ống tiêm được gắn một cách chắc chắn. Bởi trong quá trình tiến hành thí nghiệm, chúng sẽ tạo ra một lực tương đối lớn. 

Sau khi cố định xong phần đầu trên của các ống xilanh, bạn tiếp tục khoét lỗ rồi nhét chúng vào ván ở giữa để chúng cứng cáp hơn. Còn ở tấm cuối thì bạn không cần đục lỗ mà chỉ cần cố định đầu piston vào bề mặt bằng  súng bắn keo.

Bước 3: Làm bộ phân tách nước

Làm bộ phận phân tách nước là bước khá quan trọng. Để tạo ra được một cơ chế chia tách nước từ một ống ra bốn hướng riêng biệt là tương đối khó.

Để tạo ra cơ chế này, bạn cần dùng một cốc nhựa nhỏ và 1 van 1 chiều lắp lên đỉnh của nó. Sau đó, bạn khoan 5 lỗ lên tấm gỗ, trong đó van 1 chiều sẽ lắp ở giữa, còn 4 lỗ còn lại thì gắn đường ống. Van 1 chiều cần được lắp đặt sao cho lượng nước trong cốc chỉ có thể vào mà không thoát ra bên ngoài được.

Lưu ý: Để tạo được một cơ chế phân tách nước hoàn hảo, bạn cần phải đảm bảo cho các mối nối từ ống dẫn và lỗ trên ván gỗ phải kín và không bị rò rỉ.

Bước 4: Làm hệ thống bơm nước

Cuối cùng, chúng ta cần tạo một máy bơm chính cho mô hình thiết bị thủy lực này. Để thực hiện thì bạn cần phải cắt một tấm gỗ có hình vuông hoặc hình chữ nhật cũng được. Sau đó cắt thêm một tấm gỗ có hình tam giác vuông có kích thước bằng một nửa hình vuông hoặc hình chữ nhật trước đó.

Tiếp theo, chúng ta sẽ khoan một lỗ nhỏ trên ống tiêm và gắn vào đó 1 van 1 chiều khác. Việc này sẽ giúp máy có thể lấy nước nhanh chóng mà không cần phải tháo ống tiêm ra.

Ống dẫn này sẽ được nối trực tiếp vào một bình thủy tinh đang chứa nước. Còn đầu bên dưới của ống tiêm sẽ được gắn vào ống dẫn của máy nén.

Cuối cùng, bạn có thể kiểm tra khả năng hoạt động của mô hình máy thủy lực vừa làm được. Bạn chỉ cần đổ nước vào đầy bình rồi kéo pittông lên. Sau đó, bạn có thể quan sát được lực nén của nó. 

Qua bài viết, chúng ta đã biết được khái niệm, cấu tạo, đặc điểm và ứng dụng của máy thủy lực là gì? Bên cạnh đó, camnangdienmay.net đã hướng dẫn bạn cách tự làm máy nén thủy lực đơn giản. Hy vọng, những thông tin trên sẽ giúp bạn có cái nhìn khái quát về thiết bị nén thủy lực.