Ứng dụng của thủy lực và khí nén trong công nghiệp

Từ thời xa xưa, con người đã cố gắng sử dụng các đặc tính của chất lỏng và chất khí để tích lũy, lưu trữ và truyền năng lượng cơ học từ nguồn của nó sang một số cơ chế có thể thực hiện công việc hữu ích.

Những chiếc máy đầu tiên như vậy là những chiếc máy xay. Nước và cối xay gió hoạt động trên những con đập có khả năng chứa nước, tích trữ năng lượng tiềm ẩn của nó để con người có thể sử dụng năng lượng này cho nhu cầu của mình. Chúng ta có thể nhớ lại máy ép rượu thủy lực — máy sản xuất nguyên liệu làm rượu từ chùm nho.

Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên là về hành động dưới áp lực. Đồng thời, động cơ hơi nước yêu cầu truyền năng lượng hơi nước đến các cơ cấu khác nhau, chẳng hạn như máy cắt kim loại, máy dệt, v.v. Những truyền động đầu tiên là cơ khí: bánh răng, đòn bẩy và dây đai dài tỏ ra kém hiệu quả, trong khi chúng khó vận hành. điều khiển.

Một thời gian sau, các cấu trúc cồng kềnh bắt đầu được thay thế bằng các bộ truyền động thủy lực và khí nén ít cồng kềnh hơn và an toàn hơn, nhờ đó năng lượng có thể được truyền đến các cơ quan điều hành của máy móc khi tiếp xúc với chất lỏng hoặc khí có thể nén dưới áp suất cực lớn. áp lực.

Quá trình chuyển đổi này đánh dấu sự khởi đầu của một cách tiếp cận hiệu quả và linh hoạt hơn để kiểm soát chuyển động của các cơ chế. Có thể thay đổi tốc độ của chúng một cách trơn tru, định vị các công cụ chính xác hơn, v.v. mà không cần kéo chúng ra để điều chỉnh mô-men xoắn và lực làm việc.

Ưu điểm quan trọng nhất của truyền động thủy lực là khả năng đạt được mật độ công suất rất cao. Điều này đề cập đến công suất trên một đơn vị trọng lượng của máy. Các thiết bị thủy lực hiện đại hơn hiện nay bao gồm điều khiển điện tử, cho phép mở rộng chức năng và tăng công suất, do đó các hệ số khuếch đại ngày nay đã đạt khoảng 100.000.

Lĩnh vực ứng dụng công nghiệp của thủy lực và khí nén trong thế giới hiện đại là rất rộng và đa dạng. Ở đây bạn có thể tìm thấy sản xuất luyện kim, xây dựng, thiết bị y tế và nhiều, nhiều hơn nữa. Hãy xem xét một vài ví dụ về việc triển khai công nghệ hiện tại, đơn giản như cái nhìn đầu tiên.

Sản xuất luyện kim hoàn toàn dựa trên thủy lực. Thang máy thủy lực, thiết bị quay, cần cẩu, máy điều khiển, bàn nâng và bập bênh, máng trượt, hệ thống điều khiển cuộn của máy nghiền con lăn, thiết bị vận chuyển và phân loại được sử dụng ở mọi nơi ở đây.

Thủy lực cùng với khí nén là một thuộc tính thiết yếu máy cắt kim loại… Bộ truyền động thủy lực cho phép vận hành máy công suất cao, chính xác. Nó cung cấp hiệu suất cao với kích thước nhỏ và trọng lượng tối ưu.

Bạn không thể làm gì nếu không có truyền động thủy lực trong các cơ chế rèn và ép mạnh mẽ. Ví dụ, máy ép rèn sử dụng lực nén lên tới 120.000 kgf trong công việc của mình, lực này đơn giản là không thể đạt được nếu không sử dụng thủy lực.

Thân xe cũ được ép thành kiện và cắt bằng thiết bị thủy lực đặc biệt. Tại đây, việc tải, nén dọc và ngang, đẩy băng tải và tải các gói thành phẩm chỉ được thực hiện nhờ các thiết bị thủy lực.

Các sản phẩm nhựa: chai lọ, hộp đựng thiết bị di động và thiết bị gia dụng, các mặt hàng nội thất khác nhau, v.v., được tạo ra bởi hàng nghìn người chỉ nhờ ép phun, điều này chỉ có thể thực hiện được với sự trợ giúp của truyền động thủy lực.

Không thể không kể đến trang thiết bị thi công hiện đại. Mật độ năng lượng cao được yêu cầu ở đây chỉ đạt được với thủy lực. Một ví dụ sinh động của kỹ thuật này là máy đào thủy lực.

Cầu trục được sử dụng trong công tác xếp dỡ tại các công trường xây dựng và đặc biệt là tại các cảng phải thực hiện mọi thao tác thật nhanh chóng và chính xác. Những cần cẩu này sử dụng thủy lực, dẫn đến khả năng di chuyển của cần trục cao và tốc độ quay khung chính thích hợp có khả năng nâng hạ nhanh chóng.

robot công nghiệp - lĩnh vực ứng dụng đặc biệt của truyền động thủy lực. Ví dụ, những robot này thực hiện thành công công việc sơn và hàn trong quá trình lắp ráp ô tô tự động.Trong các nhà máy, những robot như vậy phục vụ máy ép, máy cắt kim loại, búa rèn, v.v.

Khí nén nên được đánh dấu riêng. Khả năng ứng dụng trong công nghiệp của nó vô cùng đa dạng, vì năng lượng của khí nén tỏ ra không thể thiếu trong một số trường hợp cần phải vận hành các cơ quan làm việc của máy móc và cơ chế rất nhanh, đặc biệt là trong sản xuất tự động.

Chỉ bộ truyền động khí nén mới có thể thực hiện một số thao tác tác động. Chính anh ta là người làm việc trong hệ thống phanh của đường sắt và xe hạng nặng. Ưu điểm của khí nén so với thủy lực là việc cung cấp chất lỏng làm việc là không giới hạn.

Ngoài ra, việc xả khí nén là không cần thiết. Ngoài ra, gas rất dễ vận chuyển, thường không có nguy cơ cháy nổ. Đó là các thiết bị khí nén thường là những thiết bị duy nhất được chấp nhận trong ngành khai thác mỏ, khí đốt và chế biến gỗ.

Ưu điểm của các thiết bị khí nén được thể hiện rõ ràng trong các hệ thống cơ khí tự động, nơi cần nhanh chóng thực hiện các hoạt động lặp đi lặp lại như cố định và kẹp, đánh dấu và hàn điểm, đóng gói, vận chuyển và kiểm soát kích thước tuyến tính của các bộ phận. Ngoài ra, các bộ điều khiển khí nén được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay như là một phần của hệ thống rô-bốt bốc xếp.

Theo thống kê của Đức, khí nén trong nhiều thiết bị tự động hóa gần đây đã thu hút ngày càng nhiều vốn đầu tư.Các chuyên gia đồng ý rằng truyền động khí nén trong tự động hóa sản xuất mang đến sự kết hợp tối ưu giữa chi phí vận hành thấp với thiết bị điện tử điều khiển thông minh — nền tảng Hệ thống cơ điện tử của tương lai… Trên thực tế, mặc dù nhiều nhiệm vụ đã được giải quyết bằng khí nén và thủy lực, nhưng vẫn còn nhiều thách thức công nghệ phía trước đối với các kỹ sư và nhà phát triển.

Xem thêm: Thiết bị khí nén của hệ thống cơ điện tử