Máy ép thuỷ lực là gì? Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực

Trong đời sống cũng như công nghiệp, máy ép thuỷ lực hiện là một thiết bị được sử dụng vô cùng phổ biến. Tuy nhiên không phải ai cũng biết đây thực sự là thiết bị gì, có chức năng như thế nào? Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực ra sao? Hãy cùng tham khảo ngay những thông tin dưới đây để có được câu trả lời nhé!

Máy ép thuỷ lực là gì?

Máy ép thuỷ lực hay còn được gọi là máy nén thuỷ lực. Đây là một loại thiết bị công nghiệp tạo ra một lực nén nhất định dựa trên xi lanh thuỷ lực để phục vụ công việc. Để dễ hiểu hơn, thiết bị chính là một loại máy dùng áp lực để tác động lên chất lỏng nhằm ép, nén một chất liệu, vận dụng nào đó theo nhu cầu của người sử dụng.

Áp lực của máy ép thuỷ lực tạo ra vô cùng mạnh. Nó có thể ép, nén từ những vận dụng nhỏ như giấy, ép gỗ,… Thậm chí còn thay đổi những thanh thép có trọng lượng đến vài trăm tấn thành những hình dáng khác nhau. Mà chỉ trong một khoảng thời gian vô cùng ngắn.

Máy ép thuỷ lực là thiết bị công nghiệp phổ biến

Ưu điểm tuyệt vời của máy ép thuỷ lực

Nhờ thiết kế chuyên dụng cho các hoạt động ép, nén. Do đó, máy ép thủy lực có ba ưu điểm vượt trội sau đây:

• Tiết kiệm công sức và tiết kiệm thời gian lao động do máy hoạt động nhờ vào cơ chế thủy lực.
• Nâng cao độ chính xác của sản phẩm thông qua lực ép cao. Từ đó, hỗ trợ và giúp các nhu cầu làm việc được đáp ứng tối đa.
• Năng suất công việc cũng được cải thiện vượt trội.
• Không chỉ vậy khi sử dụng máy còn tăng độ chính xác cùng độ an toàn so với khi sử dụng các phương pháp thủ công.
• Giúp nâng cao hiệu quả trong công việc, năng suất và giảm thiểu tối đa chi phí sản xuất.
• Là một thủ đắc lực của nhiều ngành công nghiệp cũng như được ứng dụng trong thực tế cuộc sống lao động sản xuất.

Phân loại máy ép thuỷ lực

Máy nén thuỷ lực bao gồm nhiều loại khác nhau, chúng được phân chia thành các dòng máy cụ thể với các tiêu chí phân loại khác nhau:

Xét theo cách thức vận hành

Xét theo tiêu chí này, máy ép thuỷ lực có thể chia máy thủy lực làm ba loại chính. Đó máy ép thủy lực dùng pin, dùng bằng điện và máy ép thủy lực bằng tay. Theo đó, máy bằng tay có giá thành thấp hơn, thế nhưng công năng và năng suất không bằng máy ép thuỷ lực hoạt động bằng điện.

Xét về hình dáng máy và cấu tạo

• Về hình dáng: có máy ép thủy lực chữ C, máy ép thủy lực chữ H,…
• Về cấu tạo: có máy ép thủy lực 4 trụ hoặc máy ép thủy lực 2 trụ,…

Có rất nhiều loại máy ép thuỷ lực khác nhau

Xét theo áp lực và công suất

Xét theo các thông số hoạt động, máy ép thuỷ lực còn được chia thành các loại máy ép công suất nhỏ và công suất lớn. Ví dụ như máy ép thuỷ lực 10 tấn, máy ép thuỷ lực 100 tấn, máy ép thuỷ lực 250 tấn,… Thậm chí, có những loại máy áp có thể có công suất lên tới trên 10.000 tấn.

Tuy nhiên, thông thường các máy ép thông dụng và phổ biến nhất trên thị trường đều có công suất nhỏ. Các loại máy này thường dao động từ 10 tấn cho đến 100 tấn. Nguyên nhân là bởi cấu tạo chúng có cấu tạo đơn giản, dễ dàng vận chuyển, đồng thời có thể đáp ứng tốt nhu cầu ép nhiều loại vật liệu với kích thước khác nhau.

Chính vì thế có, rất ít quốc gia có thể chế tạo cũng như sử dụng máy nén thủy lực có công suất lớn trên 10.000 tấn. Chính vì vậy, trên thế giới chỉ có vài chục chiếc máy ép loại này. Điển hình như hai quốc gia Nhật Bản và Ý là hai quốc gia đi đầu về mặt công nghệ trên các loại máy ép thủy lực công suất lớn. Ngoài ra, Trung Quốc cũng là quốc gia có thể chế tạo được máy ép thủy lực công suất lớn, lên tới 12.000 tấn.

Xét theo vật liệu ép

Nếu xét theo vật liệu ép, chúng ta có thể máy ép thủy lực thành 2 loại dành cho vật liệu phi kim loại và kim loại. Trong đó:

• Máy thủy lực cho phi kim loại chủ yếu là máy ép bùn, máy ép bột, máy ép chất dẻo, ép giấy vụn, ép rác,…
• Các loại máy ép cho kim loại có thể kể đến như máy dùng để ép dập tấm, ép phế liệu kim loại, ép chảy. Hoặc máy ép đùn các sản phẩm dạng ống, dạng thanh từ thép hoặc hợp kim màu, máy rèn thủy lực tự do và dập thể tích, máy rèn khuôn,…

Trong đó, hiện nay có một loại máy ép dành cho phi kim loại rất phổ biến trên thị trường. Đó là, máy ép cos thủy lực. Nếu bạn chưa biết về cos thì đây là một thiết bị điện dùng để kết nối các thiết bị dẫn điện, tăng khả năng dẫn điện giữa các dây cáp điện được nối với nhau hoặc cáp điện nối với các thiết bị điện.

Theo đó, máy ép cos thuỷ lực là loại thiết bị thủy lực chuyên dùng để ép chặt, kết nối đầu cos với dây cáp hay dây điện. Đây là sản phẩm được ứng dụng rất phổ biến trong công nghiệp, các xưởng cơ khí… giúp người sử dụng tiết kiệm được nhiều thời gian và sức lao động trong các công việc bấm đầu cos.

Kìm bấm cos thuỷ lực được sử dụng nhiều trong lĩnh lực điện máy

Cấu tạo và sơ đồ nguyên lý máy ép thuỷ lực

Cấu tạo máy ép thủy lực như thế nào?

Mặc dù có rất nhiều loại máy ép thuỷ lực khác nhau, tuy nhiên hầu hết cấu tạo của máy nén thủy lực thường bao gồm 3 bộ phận chính:

Hệ thống điều khiển

Đây là bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo máy nén thuỷ lực. Nó đảm nhận nhiệm vụ điều khiển tất cả mọi  chi tiết cấu thành nên máy nén thủy lực. Từ đó giúp cho máy nén có thể vận hành được một cách trơn tru và nhuần nhuyễn nhất.

Hệ thống thủy lực

Đây là bộ phận có chức năng nén các dụng cụ, vật liệu. Hệ thống thuỷ lực là điểm đặc biệt nhất của loại máy này so với các máy khác. Nhờ khả năng tạo ra áp lực mạnh, giúp con người có thể hoạt động sản xuất. Mà không mất quá nhiều công sức.

Bộ phận thân khung máy ép thủy lực

Thân máy là bộ phận có chức năng gián tiếp tạo nên khả năng mạnh mẽ của máy ép thuỷ lực. Bởi đây là bộ phận tạo nên độ chắc chắn cho thiết bị nén thủy lực. Cấu thành nên phần khung thân máy là các chi tiết làm từ chất liệu có chất lượng tốt, độ bền cao. Nhờ đó, mang cấu tạo, thiết kế chắc chắn cho thiết bị. Nhằm đảm bảo thiết bị có thể vận hành mạnh mẽ và bền bỉ trong một thời gian dài.

Cấu tạo máy nén thuỷ lực thường có ba phần chính

Để có cấu tạo này, các nhà khoa học đã nghiên cứu và áp dụng nguyên tắc cấu tạo của máy nén thủy lực dựa vào nguyên lý Pascal. Theo đó, sử dụng chất lỏng đựng trong một bình kín nhằm tăng khả năng truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất đến mọi nơi trong chất lỏng. Để hiểu rõ hơn, hãy tìm hiểu nội dung ngay dưới đây.

Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực

Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực được nghiên cứu và chế tạo dựa theo định luật Pascal – định luật truyền áp suất trong chất lỏng. Cụ thể, định luật Pascal cho biết, khi có một mức áp suất nhất định được áp dụng lên trên chất lỏng trong một hệ thống khép kín thì áp lực có trong toàn hệ thống khép kín đó sẽ không bao giờ thay đổi.

Mà thiết kế trong các máy ép thủy lực đều được thiết kế với 2 xilanh với dung tích khác nhau. Hai xilanh này sẽ được kết nối với nhau bằng một đường ống. Đồng thời trong mỗi xilanh đó đều được lắp một piston vừa khít đối với mỗi Xilanh. Theo đó, trong sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực, một piston sẽ hoạt động như một máy bơm.

Thế nhưng chỉ với một lực cơ khí nhỏ tác động lên trên một diện tích mặt cắt ngang hẹp. Đồng thời, một piston khác có diện tích lớn hơn sẽ cùng piston kia sản sinh ra một lực lớn đến rất lớn, đủ tác động lên toàn bộ diện tích của piston đó. Đây chính là nguyên nhân khiến máy ép thủy lực có thể tạo ra một lực ép rất lớn.

Máy ép thủy lực dùng để làm gì?

Máy ép thủy lực là loại máy rất an toàn, hiệu quả và cũng như có độ chính xác cao. Chính vì thế, ứng dụng của máy ép thủy lực được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp cũng như các lĩnh vực sản xuất khác nhau.

Giúp sản xuất các sản phẩm phục vụ đời sống con người

Hầu hết các sản phẩm xung quanh chúng ta đều có sự tham gia của máy ép thủy lực. Ví dụ như bà, ghế, tủ quần áo, giá sách, thiết bị, đồ dùng nhà cửa… đều cần phải sử dụng tới máy ép thuỷ lực biến chúng thành một tấm bằng phẳng hoặc bất kì hình dạng nào. Sau đó, con người mới gia công, lắp ráp, chỉnh sửa để cho ra sản phẩm hoàn thiện và sử dụng. Hay thậm chí là ép, phá bỏ rác thải,…

Máy nén thuỷ lực giúp phá bỏ các phế phẩm

Đối với công nghiệp

Với khả năng tạo ra một áp lực giúp ép và nén vô cùng lớn nhờ hệ thống xilanh thủy lực. Chúng có thể ép những khối kim loại với trọng lượng và kích thước lớn mà con người và nhiều các thiết bị khác không thể làm được. Do đó, thiết bị hiện được ứng dụng phổ biến trong việc nén ép, tháo lắp, định hình, nắn thẳng,… Các chi tiết máy móc cũng như những vật liệu sử dụng trong các ngành công nghiệp.

Ngoài ra, máy nén thủy lực còn được con người cải tiến để phục vụ cho các ngành nghề nhỏ trong cuộc sống. Ví dụ như máy ép sắt vụn, máy nén bùn, máy ép giấy vụn, máy nén ép rác thải loại… Việc sử dụng các loại máy nén ép thủy lực sẽ giúp cho công việc được thực hiện một cách đơn giản và nhẹ nhàng hơn.

Đặc biệt, máy ép thuỷ lực còn giúp nghiền các phi kim thành dạng bột,… Nổi bật trong các ứng dụng về mỹ phẩm, thực phẩm.

Cách tính lực ép của máy ép thủy lực 

Lực ép của máy ép thủy lực là lực ép tối đa mà máy có thể đạt được ở áp suất an toàn. Vì lực ép của máy ép thuỷ lực được dựa theo nguyên tắc của định luật Pascal. Nghĩa là áp suất của dầu trong xi lanh sẽ tác dụng lên tất cả các bề mặt tiếp xúc của piston (theo phương vuông góc). Đồng thời sẽ chuyển hóa năng lượng thành lực nén, hay còn gọi là tải. Do đó, lực ép máy ép thuỷ lực được tính theo công thức:

Công thức tính lực ép của máy ép thuỷ lực

Theo công thức chúng ta hiểu rằng, nếu diện tích mặt tiếp xúc càng lớn thì lực ép càng cao. Và tương tự, áp suất dầu càng lớn thì tải trọng ép càng cao.

Áp suất sử dụng của các thiết bị thủy lực cơ bản sẽ khoảng tầm 140 atm (14Mpa). Vì đa số các thiết bị thủy lực đều được nhập khẩu từ các hãng trung bình của Trung Quốc. Thế nên với áp suất này thiết bị sẽ có tuổi thọ cao hơn. Mặc dù máy cũng có thể hoạt động với áp suất từ 200 – 250 Mpa. Tuy nhiên, tuổi thọ của máy sẽ không cao.

Một số lưu ý khi sử dụng máy ép thuỷ lực

Do độ phức tạp của kết cấu cơ khí và các thiết bị đều có khả năng điều khiển từ xa. Nên hệ thống thủy lực hiện nay đang ngày càng được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, vì có chức năng vượt trội nên hệ thống thủy lực thường làm việc dưới điều kiện áp suất cao. Do đó, các rủi ro cũng thường xuyên xảy ra. Để không xảy ra những sự cố không đáng có, người sử dụng nên lưu ý những điều sau:

Khi làm việc

• Giảm áp suất trong môi trường làm việc: Điều này rất quan trọng bởi có thể gây ra tổn thương. Vì áp suất cao có thể làm máy dầu đốt bị nóng. Ảnh hưởng đến máy và người sử dụng, thậm chí còn có thể gây cháy nổ.
• Không đặt và hoạt động thiết bị ở nơi có đông người qua lại. Đặc biệt, tuyệt đối không để trẻ con lại gần và chơi đùa cạnh máy ép thủy lực.
• Thường xuyên kiểm tra đường ống có bục hay không? Bởi người thợ thường chủ quan dùng tay để trực tiếp do tìm các lỗ bục. Điều này làm cho dầu của máy ép thủy lực tác động trực tiếp lên da. Gây ra tình trạng bỏng rộp và nhiễm khuẩn. Vì vậy trong quá trình sử dụng máy ép thuỷ lực bạn nên sử dụng những dụng cụ bảo hộ. Tuyệt đối, không trực tiếp kiểm tra lỗi của máy khi chưa có kinh nghiệm.

Một số lưu ý khi sử dụng máy ép thuỷ lực

Sau khi sử dụng

• Sau khi đã sử dụng xong, hạ các thiết bị điều khiển của máy ép thủy lực xuống đất. Đặc biệt là trước khi làm các công việc khác hay tháo xi lanh,…
• Nếu muốn bảo dưỡng máy, hãy tắt máy và để máy nghỉ 30 phút. Không nên sửa chữa và bảo dưỡng khi máy đang hoạt động, hoặc mới hoạt động xong.

Kết luận

Trên đây là những thông tin giúp bạn hiểu máy ép thuỷ lực là gì? Và sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực như thế nào? Hy vọng bài viết đã giúp bạn có được những kiến thức hữu ích về máy ép thuỷ lực. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết!