1. Nhiệm vụ bình tích áp.

2. Phân loại bình tích áp.

a. Bình tích năng trọng vật.

b. Bình tích năng lò xo.

c. Bình tích năng thủy khí.

1. Nhiệm vụ bình tích áp.

   Bình tích năng thủy lực là cơ cấu dùng trong các hệ truyền động thủy lực để điều hòa năng lượng thông qua áp suất và lưu lượng của chất lỏng làm việc. Bình tích năng thủy lực làm việc theo hai quá trình: Tích năng lượng vào và cấp năng lượng ra.

   Bình tích năng thủy lực được sử dụng rộng rãi trong các loại máy rèn, máy ép, trong các cơ cấu tay máy và dây truyền tự động,.. nhằm làm giảm công suất của bơm, tăng độ tin cậy và hiệu suất sử dụng của toàn hệ thống thủy lực.

2. Phân loại bình tích áp.

Theo nguyên lý tạo ra tải, bình tích năng thủy lực được chia thành ba loại cụ thể như hình 1 sau.

a. Bình tích năng trọng vật             b. bình tích năng lò xo                    c. Bình tích năng thủy lực  d. Ký hiệu

Hình 15.1 Các loại bình tích năng thủy lực

a. Bình tích năng trọng vật.

Bình tích năng trọng vật tạo ra một áp suất lý thuyết hoàn toàn cố định, nếu bỏ qua lực ma sát phát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa cơ cấu làm kín và piston, không tính lực quán tính của piston chuyển dịch khi thể tích bình tích năng thay đổi trong quá trình làm việc.

Bình tích năng loại này yêu cầu phải bố trí trọng vật thật đối xứng so với piston, nếu không sẽ gây ra lực thành phần theo phương ngang ở cơ cấu làm kín. Lực tác dụng ngang này sẽ làm hỏng cơ cấu làm kín và ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc ổn định của bình tích năng.

Bình tích năng trọng vật là một cơ cấu đơn giản nhưng cồng kềnh thường bố trí ngoài xưởng. vì những lý do trên nên trong thực tế ít sử dụng loại bình này.

b. Bình tích năng lò xo.

Quá trình tích năng lượng ở bình tích năng lò xo là quá trình biến năng lượng dầu thành năng lượng lò xo. Bình tích năng lò xo có quán tính nhỏ hơn so với bình tích năng trọng vật vì vậy nó được sử dụng để làm tắt những va đập thủy lực trong các hệ thống thủy lực và giữ áp suất cố định trong các cơ cấu kẹp.

c. Bình tích năng thủy khí.

Bình tích năng thủy khí lợi dụng tính chất nén được của khí để tạo ra áp suất chất lỏng. Tính chất này cho bình tích năng có khả năng giảm chấn. Trong bình tích năng trọng vật áp suất hầu như không đổi và không phụ thuộc vào vị trí piston, trong bình tích năng lò xo áp suất thay đổi tỷ lệ tuyến tính, còn trong bình tích năng thủy khí áp suất chất lỏng thay đổi theo những quy luật thay đổi áp suất của khí.

Theo kết cấu bình tích năng thủy khí được chia thành hai loại chính:

+ Loại không có ngăn: Loại này ít dùng trong thực tế do khí tiếp xúc trực tiếp với dầu, trong quá trình làm việc khí sẽ xâm nhập vào dầu và gây ra sự làm việc không ổn định cho toàn hệ thống. Cách khắc phục là bình tích năng phải có kết cấu hình trụ nhỏ và dài để giảm bớt diện tích tiếp xúc giữa khí và dầu.

+ Loại có ngăn:

            Bình tích năng thủy khí có ngăn phân cách hai môi trường được sử dụng rộng rãi trong những hệ thống thủy lực di động. Phụ thuộc vào kết cấu ngăn phân cách, bình loại này được phân ra thành nhiều kiểu: kiểu piston, kiểu màng…

            Cấu tạo của bình tích năng có ngăn bằng màng gồm: Trong khoang trên của bình tích năng thủy khí, được nạp khí với áp suất nạp vào là p_n, khi không có chất lỏng làm việc trong bình tích năng.

            Nếu ta gọi p_min là áp suất nhỏ nhất của chất lỏng làm việc của bính tích năng thì p_n ≈ p_min. Áp suất p_max của chất lỏng đạt được khi thể tích của chất lỏng trong bình có được ứng với giá trị cho phép lớn nhất của áp suất khí trong khoang trên.

            Khi sử dụng trong bình tích năng thường là khí nitơ hoặc không khí.

            Việc làm kín giữa hai khoang khí và dầu là vô cùng quan trọng, đặc biệt là đối với loại bình làm việc ở áp suất cao và nhiệt độ thấp. Bình tích năng loại này có thể làm việc ở áp suất chất lỏng 100 kG/cm².

            Đối với bình tích năng thủy khí có ngăn chia đàn hồi nên sự dụng khí nitơ, nếu dùng không khí sẽ làm cao su mau hỏng.

            Nguyên tắc hoạt động của bình tích năng loại này gồm hai quá trình đó là quá trình nạp và quá trình xả.

Hình 15-2. Quá trình nạp

Hình 15-3. Quá trình xả

   Để tính toán kích thước phù hợp cho bình tích áp, kỹ sư phải biết thể tích của dầu hoặc khí thay đổi bao nhiêu trong quá trình vận hành. Dầu được loại bỏ đồng thời theo dòng chảy qua van servo và được bơm thêm vào. Nếu máy bơm có thể cung cấp tức thì lượng dầu đang được sử dụng, thì sẽ không cần bộ tích dầu.

   Thật không may, các máy bơm bù áp không phản ứng với sự thay đổi áp suất đủ nhanh, do đó dầu chảy ra từ bộ tích áp khi bắt đầu mọi chuyển động. Trong khi dầu đến từ bình tích, thể tích dầu giảm và thể tích khí tăng, do đó làm giảm áp suất cho đến khi bơm bắt kịp nhu cầu.

   Ước tính lưu lượng bơm có thể được thực hiện bằng cách tính tổng lưu lượng cần thiết cho mỗi chu kỳ, sau đó chia cho thời gian. Nhưng điều đó giả định rằng máy bơm cung cấp lưu lượng không đổi cho các cấu hình chuyển động không đổi. Điều này có thể thực hiện được khi sử dụng máy bơm dịch chuyển cố định với tốc độ của nó được điều khiển bởi bộ điều khiển chuyển động; bộ điều khiển có thể tính toán lưu lượng trung bình cho một chu kỳ. Lưu lượng của máy bơm được bù áp thay đổi tùy thuộc vào áp suất và không cung cấp đầy đủ dòng chảy cho đến khi áp suất giảm đủ để đĩa đệm hoạt động ở mức tối đa.

   Các vấn đề nảy sinh khi áp suất phải giảm hơn 10% trước khi máy bơm có thể cung cấp lưu lượng trung bình cho chu trình. Vì vậy, tốt nhất là các máy bơm bù áp có dải áp hẹp. Thông thường các dải áp không thể thay đổi được vì chúng được xác định bởi hằng số đàn hồi của lò xo trong bộ bù áp. Vì vậy, nó chỉ có thể được thay đổi bởi nhà sản xuất.

   Tính cầu tức thời yêu cầu biết biên dạng chuyển động là một hàm của thời gian. Điều này bao gồm tốc độ tăng và giảm tốc, vận tốc tối đa và thậm chí cả thời gian dừng (nếu có) khi kết thúc kéo dài và thu lại. Thời gian dừng rất quan trọng vì chúng giúp máy bơm bắt kịp nhu cầu dầu. Nói chung, thời gian dừng lâu hơn cho phép các kỹ sư có được bằng cách sử dụng các máy bơm nhỏ hơn.

   Lưu lượng cần thiết được ước tính bằng cách nhân vận tốc mở rộng với diện tích của lỗ khoan của xi lanh; khi xi lanh đang rút lại lưu lượng cần thiết là kết quả của việc nhân vận tốc rút lại với diện tích của mặt bên của piston.

   Tổng lượng dầu được sử dụng rất dễ tính - phần khó là tính toán biên dạng chuyển động như một hàm của thời gian. Các phép tính có thể được thực hiện bằng bảng tính, nhưng chúng có thể gây khó khăn vì khi cấu hình thay đổi, số lượng lớn các hàng và công thức trong mỗi hàng khiến bạn dễ mắc lỗi.

   Tuy nhiên, một bộ điều khiển chuyển động là hoàn hảo để tạo các cấu hình chuyển động. Sau đó, các kỹ sư có thể nhân với các khu vực chính xác và tính tổng các thay đổi đối với lưu lượng dầu và tính toán sự thay đổi lưu lượng dầu trong chu kỳ. Bộ điều khiển chuyển động cũng có thể mô phỏng lưu lượng máy bơm và vẽ tất cả dữ liệu.

   Quan trọng nhất, các kỹ sư cần biết lượng dầu được thêm vào, lượng dầu được loại bỏ và tổng số lượng dầu đang hoạt động. Sau đó, họ có thể xác định lượng dầu tối đa và tối thiểu và sự khác biệt giữa chúng. Khối lượng này được nhân với 12,8 để có được khối lượng tối thiểu cho bình tích áp; Nên thêm một chút nữa để đảm bảo an toàn, vì vậy nhân chênh lệch thể tích dầu với 13,8 - 15 sẽ tạo ra kích thước bình tích áp sẽ luôn có một ít dầu trong đó.

   Các chương trình mô phỏng có thể đơn giản hóa kích thước bình tích áp, nhưng chúng mất thời gian để viết hoặc mua đắt.

   Để kích thước bình tích áp cho hệ thống servo thủy lực, thay vào đó, bạn nên sử dụng bộ điều khiển chuyển động để giúp tính toán kích thước bình tích áp. Cuối cùng, bất kỳ phương pháp nào được sử dụng để tính toán bình tích áp, rất có thể là kích thước bình tích áp chính xác không có sẵn, vì vậy kích thước tiếp theo lớn hơn phải được sử dụng.

  Ngoài ra công ty Amech chuyên cung cấp vật tư thủy lực chính hãng với chất lượng phù hợp nhu cầu của khách hàng như: Bộ nguồn thủy lực (thiết kế theo yêu cầu hoặc bộ nguồn tiêu chuẩn, bộ nguồn mini); Xi lanh thủy lực (Loại tiêu chuẩn, loại thiết kế theo yêu cầu sử dụng); Van an toàn thủy lực; Van điều khiển thủy lực các loại; Bộ lọc dầu thủy lực; Đồng hồ đo áp suất; Rơ le áp suất thủy lực; Cảm biến áp suất… Với linh kiện xuất xứ EU, G7, Việt Nam…

   Mọi thắc mắc và yêu cầu hỗ trợ có thể liên hệ trực tiếp tới số Hotline 09.3838.8583 (có Zalo) hoặc gửi mail sales.amech@gmail.com để được tư vấn.