GÓC KỸ THUẬT - Nguyên lý khuyếch đại lực và mô-men trong hệ thống thủy lực (Lấy ví dụ kích thủy lực)


Kích thủy lực hoạt động phụ thuộc vào lực tạo ra bởi áp suất thủy tĩnh. Một thiết bị kết nối hai xi lanh (một có đường kính lớn và một có đường kính nhỏ), sau đó tác dụng một lực cho xi lanh nhỏ, vì áp suất thủy tĩnh trong một hệ kín là như nhau tại mọi vị trí. Do vậy dù áp lực trong xi lanh vẫn như cũ nhưng lực tác động lên xi lanh lớn sẽ lớn hơn nhiều lần lực mà ta tác động lên xy lanh nhỏ. Kích thủy lực dựa vào nguyên tắc này để nâng, bẩy vật nặng.


Nguyên lý khuyếch đại lực trong thủy lực cũng giống như nguyên lý đòn bẩy Ác-si-mét. Ứng dụng dễ thấy nhất của nguyên lý này là kích (con đội) ô tô.

Đặc tính cơ bản của hệ thống truyền động thủy lực là nguyên lý khuyếch đại lực và mô-men.

Chúng ta hãy xem xét 02 ví dụ sau đây:


Ví dụ 1:

Ở hình bên trên, mô tả hai xy lanh thủy lực được nối với nhau. Xy lanh nhỏ có đường kính là D1 = 10cm (tương ứng với diện tích làm việc A1); Xy lanh lớn có đường kính gấp 10 lần là D2 = 100 cm (tương ứng diện tích làm việc A2). Nếu tác dụng một lực F1 = 1 kg lên xy lanh nhỏ thì sẽ có một lực F2 = 100 kgs trên xy lanh lớn.

F2 = F1*(A2/A1) ở đây A tỷ lệ với bình phương đường kính xy lanh (A = [πD^2]/4)

Tuy nhiên, nếu muốn nâng xy lanh lớn lên 1 cm thì xy lanh nhỏ cần đi xuống 100 cm.

Ví dụ trên cho thấy nguyên lý khuyếch đại lực trong thủy lực cũng giống như nguyên lý đòn bẩy Ác-si-mét. Ứng dụng dễ thấy nhất của nguyên lý này là kích (con đội) ô tô. Đây cũng là nguyên lý truyền lực quan trọng và phổ biến nhất trong hệ thống truyền động thủy lực.

Ví dụ 2:

Hình bên dưới mô tả một bơm thủy lực Vpump = 10 cm3/vòng được nối với một motor thủy lực Vmotor = 100 cm3/vòng. Nếu motor thủy lực cần một mô-men 10 Tm trên đầu trục để kéo được tải lên thì mô-men trên đầu trục của bơm thủy lực chỉ cần 1 Tm cũng đã đủ để kéo motor thủy lực quay.

T(bơm) = T(motor) x (10/100)

Nếu xét về tốc độ quay, trục motor thủy lực sẽ quay ở tộc độ nhỏ hơn 10 lần tốc độ quay của bơm thủy lực. Nguyên lý khuyếch đại mô-men này cũng tương tự như nguyên lý truyền động bánh xích trong cơ khí. Nó cũng là nguyên lý được sử dụng nhiều nhất trong hệ dẫn động chuyển động trên các thiết bị thi công hạng nặng.

VIDEO THAM KHẢO:












Mô hình và nguyên lý làm việc của kích thủy lực


Chúc các bạn thành công!
M_tả

No comments: