Ống thủy lực đóng vai trò như mạch máu trong hệ thống thủy lực. Với nhiệm vụ truyền tải dầu áp suất cao xuyên suốt hệ thống, ống thủy lực đòi hỏi phải chịu được áp suất cao trong suốt thời gian sử dụng. Không giống như ống khí nén với môi chất là khí nén, ống thủy lực còn phải có khả năng ” trơ dầu ” và độ bền cao. Trong bài ngày hôm nay, mình sẽ bổ ống thủy lực ra cho các bạn nhìn. Let’ s go !!!
1. Vai trò của ống thủy lực trong hệ thống
Phần đầu này như thường lệ, mình sẽ trình một số khái niệm, vấn đề rất đơn giản, có thể nói là quá sơ đẳng, ít kiến thức nhập môn cho các anh chị em ngoài ngành. Anh em nào kiến thức lão luyện rồi thì chuyển xuống phần dưới để tôi múa rìu xíu. Nói là đơn giản, nhưng mấy bạn bên ngoài hay mới nhập môn cũng chưa hiểu hết được, anh em hiểu thông cảm giúp đỡ nhau nhé.
ong_thuy_luc_trong_nha_may
Để có thể truyền tải được năng lượng từ động cơ điện thì bơm thủy lực cần phải nhờ bạn dầu thủy lực mang đi. Trong quá trình bạn dầu mang năng lượng lớn mà bơm thủy lực đã tạo ra ấy, vì là chất lỏng nên cần bạn ống thủy lực đựng giùm. Hiểu nôm na thì ống thủy lực là thiết bị dùng để chứa dầu trong suốt quá trình truyền tải năng lượng mà không được gây rò rỉ. Ống thủy lực giống như mạch máu sống của chúng ta vậy.
1.1 Ống thủy lực làm việc với áp lực bao nhiêu ?
Anh em nào đã theo dõi trang của mình từ lâu thì ắt hẳn cũng thấy mình đề cập rất nhiều lần về áp lực làm việc của hệ thống thủy lực. Trong bài trước, mình đã trình bày cũng như hướng dẫn anh em lựa chọn ống khí nén chỉ trong duy nhất một bài, anh em tham khảo trước để lát có cái nhìn rõ ràng và hiểu được sự làm việc khắc nghiệt của ống thủy lực:
Không giống như hệ thống khí nén, vốn chỉ hoạt động dưới áp suất thấp cỡ khoảng 8 đến 10 bar, hệ thống thủy lực cần một áp suất lớn hơn để có thể sinh lực và momen. Áp lực này thường cũng cỡ khoảng từ 200 bar đổ lên với những ứng dụng nhỏ như bàn nâng hay máy ép và cỡ khoảng trên 350 kg cho những máy cẩu hay máy xúc hoặc tời.
ong_thuy_luc_chiu_ap
Nói như vậy thì ống thủy lực với nhiệm vụ giữ cho chất lỏng không bị rò rỉ ra ngoài luôn phải chịu được áp suất làm việc cũng từng cỡ đó. Còn chưa kể, các nhà sản xuất luôn phải tạo ra các loại ống thủy lực có khả năng chịu được áp lực đến từ các sự cố, quá tải vì trong hệ thống thủy lực ,sự quá tải là luôn có.
Vì sao người ta luôn phải chọn ống thủy lực có áp suất phá hủy lớn hơn áp suất làm việc rất nhiều ? Đó là vì đảm bảo không có 1 vết nứt nào xuất hiện trong suốt quá trình hệ thống hoạt động. Hãy thử hình dung ra thế này, khi cả hệ thống đang làm việc mà một vết nứt cỡ khoảng 1cm xuất hiện trên ống thì toàn bộ dầu thủy lực áp suất cao sẽ phun ra ngoài với lưu lượng lớn vô cùng. Không có sự chậm trễ trong việc khắc phục sự rò rỉ khi hệ thống đang hoạt động vì dầu phụ với áp lực quá cao. Thường thì dầu trong toàn bộ hệ thống sẽ ra ngoài môi trường. Ngoài việc mất đi lượng dầu rỏ rỉ ,một chi phí vô cùng đắt đỏ sẽ phải bỏ ra để khắc phục môi trường.
1.2 Ống thủy lực chịu nhiệt độ bao nhiêu ?
Thông thường thì nhiệt độ dầu thủy lực sẽ cao hơn môi trường chút xíu đối với những ứng dụng nhỏ và cỡ khoảng cả trăm độ đối với những hệ thống tải trọng lớn hoạt động liên tục.
ong_thuy_luc_chiu_nhiet
Nhiệt độ dầu thủy lực phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, công suất làm việc của máy, thời gian hoạt động của hệ thống, hệ thống làm mát, tính chất của dầu thủy lực. Tất cả những thành tố này ,mình đã trình bày cho các bạn trong bài viết dưới đây ,mọi người tham khảo nhé
Trong tất cả các hệ thống thủy lực, người ta luôn luôn chú ý thiết kế bằng mọi cách để có thể làm giảm nhiệt độ dầu để giữ cho hệ thống hoạt động ổn định. Nếu không có hệ thống tỏa nhiệt làm mát, theo thời gian, ma sát sẽ làm tăng nhiệt độ dầu thủy lực. Hệ thống thủy lực ma sát rất nhiều vì bản chất của hệ thống là sự dịch chuyển. Dầu di chuyển ma sát với thành ống, piston dịch chuyển ma sát với ống xy lanh, lõi van dịch chuyển cũng tạo ra ma sát với dầu và thân van….
Với những hệ thống có đường ống dài và sự làm mát chỉ ở một mức giới hạn nhất định, người ta phải chấp nhận giữ hệ thống hoạt động ở một nhiệt độ cao. Đối với những hệ thống này, ống thủy lực cần phải chịu được cỡ nhiệt độ cho phép. Trong một số hệ thống thủy lực, nhiệt độ tăng lên lại không phải do nguyên nhân từ trong hệ thống, mà do môi trường bên ngoài tác động như xưởng đúc, rèn, lò hơi hay khai thác dầu khí, ống thủy lực đòi hỏi phải chịu được cả trong những trường hợp như vậy.
2. Phân loại ống thủy lực
Ống thủy lực có rất nhiều loại về hình dạng và kích thước nên nếu phân loại ống thủy lực theo hình dạng và kích thước thì rất khó. Ở nước ngoài, người ta phân loại ống thủy lực theo kiểu ống mềm và ống cứng. Mình thấy cũng rất phù hợp để phân loại như vậy.
2.1 Ống thủy lực cứng
Trong tiếng anh, ống thủy lực cứng người ta hay dùng hydraulic tube.
Mấy bạn nào thắc mắc sao không phải là hydraulic pipe thì lát xuống dưới mình sẽ giải thích cụ thể hơn. Giờ đi sâu chi tiết vào loại này đã.
ong_thuy_luc_bang_thep_trong_nha_may
Thực ra không chỉ trong thủy lực người ta mới dùng đến ống thủy lực cứng mà ngay cả trong hệ thống khí nén, người ta cũng rất hay dùng tới ống thủy lực cứng. Vật liệu của ống thủy lực cứng chính là kim loại hoặc hợp kim tùy theo môi chất, môi trường làm việc. Những kim loại hay được sử dụng sản xuất đường ống thủy lực là thép, thép không gỉ ,thép không gỉ mạ đồng ,đồng ,đồng thau … với tùy từng mục đích khác nhau như chống oxi hóa, chống ăn mòn nước biển ….
Đặc điểm của ống thủy lực cứng này là có khả năng chịu được áp suất cao, nhiệt độ cao với chi phí rẻ hơn so với loại ống mềm cùng loại. Hơn thế nữa, loại ống cứng thủy lực còn có khả năng tỏa nhiệt độ ra ngoài môi trường nhanh hơn và hiệu quả hơn so với ống mềm.
Ống thủy lực loại cứng này có nhược điểm là chỉ có thể lắp ghép cố định mà không thể mang hay vác đi đâu được. Ống không linh hoạt và phụ thuộc rất nhiều vào địa hình. Chính vì vậy mà ống thép thủy lực thường chỉ để vận chuyển dầu thủy lực với khoảng cách xa và cố định trong nhà máy.
Về phần ống thủy lực cứng, mình không có gì nhiều để trình bày. Chúng ta cùng chuyển sang phần tiếp theo ống thủy lực mềm để phân tích kĩ hơn.
2.2 Ống thủy lực mềm
Ống thủy lực mềm tên tiếng anh là hydraulic hose
ong_thuy_luc
Loại ống thủy lực mềm được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống thủy lực. Nếu như ống thủy lực cứng được sử dụng để vận chuyển dầu thủy lực, đóng vai trò như trục chính thì ống thủy lực mềm lại đóng vai trò như những con đường nhỏ vận chuyển dầu tới cơ cấu chấp hành.
2.2.1 Cấu tạo ống thủy lực mềm
Tất các ống thủy lực mềm đầu được xây dựng với 3 phần: phần ống thủy lực bên trong, phần gia cố ống thủy lực và phần vỏ ngoài bảo vệ thủy lực.
cau_tao_ong_thuy_luc
Phần lõi trong của ống thủy lực phải có đặc điểm chống thấm, độ bóng cao. Dầu thủy lực di chuyển trong ống thủy lực sẽ tiếp xúc trực tiếp với lớp bên trong này. Lớp này thường được làm bằng cao su tổng hợp hoặc nhựa nhiệt dẻo. Tùy từng nhà sản xuất, người ta sẽ có riêng từng loại chất liệu khác nhau và tỉ lệ %. Đó là bí quyết riêng tạo nên thương hiệu ống thủy lực chất lượng tốt của họ như ống thủy lực Parker ,ống thủy lực Rexroth ….
Ở ống thủy lực do Parker sản xuất, họ cũng hay ghi trên catalog ống thủy lực của họ về thành phần. Hãng cũng tiết lộ qua rằng, họ hay sử dụng cao su PKR, cao su tổng hợp, cao su butyl, và cao su EPDM. Đây là các hợp chất cao su tổng hợp, chống chịu tốt với dầu, chống thấm, chống cháy và các chất kiềm khác nhau.
Đặc biệt EPDM có khả năng chịu nhiệt rất tốt, biên độ nhiệt dao động lớn, ống có thể mềm dẻo ngay cả khi nhiệt độ rất thấp hoặc cao.
Một loại hợp chất nữa mà ống thủy lực Parker hay thường xuyên sử dụng đó là polyme nitrile là sản phẩm của đồng trung hợp acrylonitril( ACN) và butadien. Nitrile là một chất có khả năng tương thích với các loại dầu thủy lực. Trong hai thành phần đồng trùng hợp thì nếu hàm lượng ACN cao thì khả năng chống thấm và chống lại ăn mòn dầu thủy lực tốt song khả năng mềm dẻo lại giảm xuống rất thấp. Ống thủy lực có khả năng bị nứt vỡ khi uốn cong.
lop_gia_co_ong_thuy_luc
Phần tiếp theo của ống thủy lực chính là phần gia cố ống thủy lực. Đây là phần quyết định độ bền chịu áp suất của ống. Thông thường thì lớp gia cố này bằng các lớp thép được đan lại với nhau. Số lượng và chất liệu của thép sẽ quyết định tới áp suất định mức mà ống thủy lực có thể chịu được.
Lớp gia cố bao gồm một hay nhiều lớp dây đan sợi, dây quấn xoắn ốc hoặc đơn giản là sợi dệt. Dây bện trong ống thủy lực giúp cho khả năng chắc chắn của lớp gia cố cao hơn. Liên kết giữa các sợi đan chéo giúp cho tấm sợi chống lại áp lực từ dầu thủy lực. Khi bạn muốn sử dụng ống thủy lực với áp suất cao, hãy lựa chọn loại ống thủy lực có gia cố kiểu đan sợi.
Ống thủy lực có lớp gia cố kiểu đan sợi
Nhược điểm của ống thủy lực có lớp gia cố là đan sợi là, ống sẽ chống chịu được khả năng va đập kém. Anh em cứ thử đan hai lòng bàn tay vào nhau để trước mặt, rồi sau đó ưỡn tay ra ưỡn tay vào xem điều gì sẽ xảy ra. Chính những lực va đập sẽ làm từng thớ sợi của lớp gia cố uốn đi uốn lại và đến một lúc nào đó sẽ bị gãy.
Một cách khác chính là các dây được quấn kiểu xoắn ốc. Các sợi vẫn luôn giữ vị trí song song với nhau theo phương dọc trục. Trong một lớp thì các sợi sẽ song song với nhau. Giữa các lớp với nhau thì các sợi sẽ chéo nhau. Với kiểu bố trí như vậy thì ống thủy lực kiểu gia cố xoắn ốc sẽ có khả năng linh hoạt hơn rất nhiều.
ống thủy lực có lớp gia cố kiểu xoắn ốc song song trục
Áp suất va đập thoải mái vì các sợi dây luôn song song với nhau nên không hề hấn gì. Ống thủy lực gia cố kiểu xoắn ốc này vẫn có khả năng chịu áp cao do các lớp vẫn chéo nhau. Điều này tạo nên một loại ống thủy lực chất lượng mà lại linh hoạt.
Lớp ngoài cùng chính là lớp vỏ thứ 3. Lớp ngoài cùng này tuy không tạo nên độ bền áp suất cho ống thủy lực, song nó lại giữ vai trò quan trọng trong bảo vệ cho các lớp trong của ống thủy lực. Lớp vỏ ngoài giữ cho ống thủy lực không bị ăn mòn, ăn mòn hóa học, ô zôn, hóa chất …
Lớp vỏ ngoài này sẽ phải chống chịu được với thời tiết anh em ạ, cụ thể là năng mưa hay nhiệt độ môi trường cao. Hơn nữa, nó cũng phải chịu được môi trường bên ngoài cụ thể là có khả năng ngâm được trong hóa chất, nước biển hay dầu thủy lực.
Lớp vỏ ngoài thường làm bằng cao su tổng hợp và một trong những hợp chất tổng hợp được sử dụng để sản xuất ra ống thủy lực chính là neoprene. Loại chất này có khả năng duy trì được tính linh hoạt của ống mềm thủy lực từ nhiệt độ – 40 độ C tới hơn 100 độ C bên cạnh khả năng chống mài mòn tốt.
3. Hướng dẫn chọn lựa ống thủy lực
Phần lựa chọn ống thủy lực cho hệ thống dưới đây mình sẽ trình bày cho các bạn chi tiết nhất và dễ hiểu nhất. Các nhà sản xuất ống thủy lực chính hãng đã đưa ra tiêu chuẩn chung để giúp chúng ta có thể dễ dàng lựa chọn được ống thủy lực đó là STAMPED viết tắt của các từ Size, Temperature, Application, Materials, Pressure, Ends and Delivery.
3.1 Kích thước ống thủy lực( hose size)
Kích thước của ống thủy lực được thể hiện bằng đường kính trong là inside diameter ID và đường kính ngoài outside diameter OD.
dương_kinh_ong_thuy_luc
Đường kính ống thủy lực dùng trong hệ thống phải có kích thước phù hợp. Nếu đường kính ống thủy lực nhỏ quá, vận tốc dầu chuyển động sẽ lớn gây ma sát nhiều và tổn thất lớn, hao hụt năng lượng truyền tải. Nếu đường kính ống thủy lực lớn quá, vận tốc dầu thủy lực trong ống sẽ nhỏ gây ảnh hưởng tới vận tốc của cơ cấu chấp hành. Hơn nữa, chi phí cho ống thủy lực lớn sẽ vì thế mà tăng lên.
Để có thể lựa chọn được kích thước trong và kích thước ngoài của ống thủy lực, anh em cần dùng tới công thức thần thánh trong thủy lực và khí nén sau:
Lưu lượng chất lỏng = vận tốc x diện tích mặt cắt ngang ống
Lưu lượng chất lỏng chính là lượng chất lỏng lưu thông trên một đơn vị thời gian. Đơn vị của lưu lượng là m3/ h hay lít trên phút.
Vận tốc của dòng chất lỏng hay khí chuyển động trong ống đơn vị tính là m/s
Diện tích mặt cắt ngang chính là đường kính bên trong của ống thủy lực mà dầu thủy lực di chuyển qua. chính bằng diện tích đường tròn 3,14 x đường kính/4. Đơn vị tính thường là mét bình phương.
Ok xong công thức, chúng ta sẽ cần xác định được lưu lượng chất lỏng và vận tốc của dầu thủy lực chuyển động trong ống để có thể xác định được đường kính ống thủy lực.
Có 2 cách để xác định được đường kính ống thủy lực. Một là tra theo đồ thị khuyến cáo của các hãng. Hai là dùng theo thiết kế ban đầu
3.1.1 Tra đường kính ống thủy lực theo catalog hãng
Dưới đây là đồ thị khuyến cáo của ống thủy lực của một hãng thủy lực.
tra_dương_kinh_ong_thuy_luc
Anh em nhìn vào đồ thị, mình sẽ hướng dẫn anh em chọn được đường kính ống thủy lực.
Phía bên trái, là cột lưu lượng của của hệ thống thủy lực. Mọi người tùy theo ứng dụng thủy lực của mình mà có thể lấy bút đánh dấu vào. Chú ý đơn vị phải quy đổi anh em nhé.
Cột phía bên phải chính là vận tốc tại đường hút( suction line) , đường xả( return line) và đường ống vận chuyển( delivery line). Các vận tốc này có giá trị tùy theo các nước được chia làm hai trường phái. Một là trường phái Liên Xô- Đông Âu, hai là trường phái Bắc Mĩ – Tây Âu.
các loại ống thủy lực
Đối với hiệp hội thủy khí Liên Xô – Đông Âu, vận tốc của dầu thủy lực trong các đường ống được xác định khoảng dưới đây:
- Vận tốc dầu trong đường ống hút là: 0.5 – 1.5 m/s
- Vận tốc dầu trong đường ống xả là: 0.5 – 1.5 m/s
- Vận tốc dầu trong đường ống vận chuyển: 4 – 7 m/s
Đối với hiệp hội thủy khí Bắc Mĩ – Tây Âu, vận tốc của dầu thủy lực trong các đường ống được xác định như sau:
- Vận tốc dầu trong đường ống hút là: 0.6 – 1.2 m/s
- Vận tốc dầu trong đường ống xả là: 0.6- 1.2 m/s
- Vận tốc dầu trong đường ống vận chuyển: 2.1 – 4.6 m/s
Đây là các con số thực nghiệm của các nước nên anh em có thể dùng loại nào cũng được. Mình sẽ lấy luôn ví dụ tính toán đường kính ống hút cho anh em.
Giả sử hệ thống thủy lực của chúng ta cần bơm thủy lực với lưu lượng là 50 lít phút, áp suất làm việc hệ thống max là 200 bar, và chúng ta chọn vận tốc của đường hút dầu là khoảng 0,8 m/s. Yêu cầu chọn đường kính ống thủy lực phù hợp với hệ thống.
Bước đầu tiên anh em đổi lưu lượng ra m3/s. Cái này anh em nào biết rồi thì tự đổi ,mình làm cho một số anh em thợ lâu không cầm bút.
50 l/ph = (50/1000)/60 m3/s
Phần chia cho 1000 chính là đổi từ lít sang mét khối, phần chia cho 60 chính là đổi từ phút sang giây. Anh em dễ hiểu cả phải không nào.
Tiếp theo chúng ta tính được diện tích của ống bằng cách áp dụng công thức thần thánh bên trên: dùng lưu lượng chia cho vận tốc dầu trong ống thủy lực sẽ ra được diện tích mặt cắt của ống thủy lực.
Tiếp theo diện tích mặt cắt ống thủy lực A = 3,14 x d/4
Thế là chúng ta có đường kính ống thủy lực xấp xỉ 36 mm phải không nào. Anh em nhớ đổi đúng đơn vị.
Anh em nào mà ngại tính toán hay cảm thấy khó khăn trong việc tính toán thì có thể nối đồ thị dưới đây nhé. Vừa nhanh vừa thuận tiện.
3.1.2 Đường kính ống thủy lực lấy theo kích thước ban đầu
Đường kính ống thủy lực dùng theo thiết kế ban đầu là cách lựa chọn đơn giản nhất hiện nay mà các kĩ sư, chuyên viên kĩ thuật trong các nhà máy hiện tại vẫn luôn áp dụng. Mấy anh em thợ thì luôn dùng thước kẹp để đo đường kính ống thủy lực.
Đây là một phương pháp đơn giản mà vẫn đảm bảo đúng kích thước ống thủy lực. Về phần này, mình không có gì trình bày cho các bạn.
3.2 Chọn ống thủy lực chịu nhiệt độ( temperature of hose)
Đây là tiêu chí thứ hai trong các tiêu chuẩn để có thể xác định được ống thủy lực cần dùng. Hầu hết các ống thủy lực đều có dải hoạt động từ -50 độ C tới xấp xỉ 200 độ C, có thể đáp ứng được các ứng dụng thông thường.
ong_thuy_luc_Parker chiu_nhiet_tren_may_cong_trinh
Hãy chọn lựa ống thủy lực nằm trong dải nhiệt độ cho phép vì nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng, ống thủy lực sẽ xuất hiện các hiện tượng nứt tế vi hay chảy ống.
Đối với ống thủy lực cứng bằng kim loại như thép không gỉ, thép mạ đồng, ống đồng thì nhiệt độ hoạt động luôn thỏa mãn. Chúng ta chỉ xem xét và chú ý tới ống thủy lực mềm vì chất liệu của chúng thường là cao su, vật liệu tổng hợp.
Nhiệt độ cho phép của ống thủy lực thường các nhà sản xuất sẽ luôn cho đi kèm với sản phẩm. Anh em chỉ cần đọc kĩ trên đấy là có thể lựa chọn được.
3.3 Ứng dụng hoạt động của ống thủy lực( application of hose)
Xác định rõ cụ thể ứng dụng mà ống thủy lực trong hoàn cảnh và môi trường như thế nào là một yếu tố quan trọng để có thể lựa chọn đúng kiểu loại ống thủy lực mình cần.
Như đã nêu ở trên, loại ống thủy lực có phần gia cố kiểu đan bện có khả năng chịu áp suất lớn hơn kiểu xoắn ốc, song lại chỉ chịu được lực va đập nhỏ. Hãy xác định xem, ứng dụng của mình thuộc loại nào để có thể lựa chọn đúng.
Điểm lưu ý tiếp mà anh em cần xác định là, ống thủy lực mình cần, liệu có khả năng uốn cong được không và uốn cong đến mức nào. Không phải ống thủy lực nào cũng có thể uốn cong vì anh em biết rằng, trong quá trình lắp đặt, rất nhiều anh em không chú ý tới khả năng uốn cong của ống thủy lực. Điều này dẫn đến hư hại cho ống thủy lực khi chạy ở áp suất cao.
Hư hại này được giải thích như sau. Khi ống thủy lực được lắp đặt, lúc này dầu thủy lực chưa có trong ống, ống thủy lực không hề có một tác động nào nên quá trình lắp đặt vẫn ổn. Cho tới sau khi hệ thống hoạt động, áp suất bắt đầu xuất hiện, áp lực bắt đầu đè nặng lên phần lưng của ống. Ống thủy lực có phần gia cố kiểu đan sợi sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề tại phần ống thủy lực bị uốn.
Quá trình hư hại này không thể quan sát được bằng mắt thường, vì phần vỏ bên ngoài vốn cũng được làm rất chắc chắn. Chỉ khi nào, lớp vỏ ngoài này không còn khả năng chống chịu lại được áp suất bên trong, khi ấy ống thủy lực sẽ bị phá hủy.
3.4 Vật liệu của ống thủy lực( hose material)
Ống thủy lực thường được làm bằng các vật liệu kim loại như thép không gỉ, đồng; các vật liệu tổng hợp như cao su tổng hợp, nhựa nhiệt dẻo. Vật liệu của lớp bên trong bắt buộc phải tương thích với môi chất hoạt động của hệ thống. Từng loại dầu sẽ tương thích với loại chất liệu khác nhau.
Nguyen_lieu_ong_thuy_luc
Lớp bên ngoài của ống thủy lực cũng cần phải có khả năng chống chịu được với thời tiết, nhiệt độ, ánh sáng mặt trời cũng như môi trường lắp đặt. Khả năng chống lại các yếu tố này rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ của ống.
Nhiệt độ cao, môi chất bên ngoài không tương thích với nồng độ trên ngưỡng cho phép sẽ làm giảm tuổi thọ sử dụng của ống thủy lực.
3.4 Áp suất làm việc của ống thủy lực( pressure of hydraulic hose)
ong_thuy_luc_chiu_ap
Khi tiến hành lựa chọn ống thủy lực, áp suất làm việc của ống thủy lực luôn phải cao hơn tối thiếu 120% so với áp suất làm việc của hệ thống và áp suất phá hủy ống phải tính cả trường hợp sự cố tăng vọt. Thông thường thì áp suất phá hủy là do các nhà sản xuất quy định, anh em chỉ cần chọn ngưỡng áp suất làm việc định mức thôi là đủ.
3.5 Kiểu nối đầu ống thủy lực( Ends of hose)
Đối với ống cứng thủy lực, thường khi nối với các đầu ống khác hay các phần tử khác bằng bắt bu lông mặt bích hoặc hàn cố định luôn.
dau_noi_ong_thuy_luc
Đối với các ống mềm thủy lực, mối ghép chủ yếu là ren. Lựa chọn ống thủy lực anh em cũng luôn phải quan tâm tới kiểu kết nối, kiểu ren có tương thích hay không. Các mối ren không phù hợp sẽ gây rò rỉ dầu khi làm việc.
3.6 Khả năng thay thế ống thủy lực( Delivery of hose)
Khả năng lựa chọn thay thế về sau luôn được tính đến khi xác định loại ống thủy lực cần dùng cho hệ thống. Với những loại ống thủy lực chất lượng đến từ các hãng lớn như ống thủy lực Parker, Rexroth … thì ngay cả đại lý phân phối chính hãng cũng không có đủ các kích thước ống.
Thời gian vận chuyển và giao hàng cũng là một vấn đề cần tính tới trước khi lựa chọn ống thủy lực. các hãng ống thủy lực thường cho thời hạn giao hàng khoảng một tháng đối với hàng in stock và dài hơn với hàng out stock.
4. Tiêu chuẩn SAE về cấu trúc chung ống thủy lực
ong_thuy_luc_SAE
Trên thế giới có rất nhiều hãng thủy lực sản xuất ống thủy lực nổi tiếng như ống thủy lực Parker ,ống thủy lực Gates, Ống thủy lực mega, ống thủy lực RS…
Ở Việt Nam thì hiện tại chưa có ông nào có thể sản xuất được ống thủy lực. Tuy vậy thì cũng như nhưng ngành công nghiệp khác, luôn luôn tồn tại một bộ quy ước chung giữa các nhà sản xuất ống thủy lực.
Từ xa xưa, ngay từ thời công nghiệp máy móc phát triển lần thứ nhất, người ta đã tụ họp lại với nhau để xây dựng ra bộ quy ước về ống thủy lực. Từ đó tới giờ, đã có những bộ quy ước chung về cấu trúc ống thủy lực như ISO, BSI, SAE, DIN, API, CETOP.
Trải qua rất nhiều cuộc meeting, cuối cùng, do có rất nhiều điểm nổi trội ưu điểm, SAE đã trở thành tiêu chuẩn về cấu trúc ống thủy lực được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành sản xuất ống thủy lực.
SAE chính là các tiêu chuẩn về các thông số kĩ thuật, kích thước và đặc tính của ống thủy lực
SAE được xây dựng dựa trên kĩ thuật cấu trúc và vật liệu cho ống mềm thủy lực. Tất cả các thông số cần thiết để lựa chọn được ống thủy lực như kích thước, nhiệt độ, áp suất, chất liệu, cấu trúc được quy định hết trong tiêu chuẩn ống thủy lực SAE
Trong tiêu chuẩn SAE, các tiêu chuẩn ống từ 100R1 tới 100R19 đã bao phủ lên tất cả các ứng dụng ống thủy lực cần thiết hiện nay. Và mình nhấn mạnh cho anh em rằng, đây là bộ tiêu chuẩn sản xuất và lựa chọn ống thủy lực chung mà các nhà sản xuất tự tuân thủ để tạo ra một tiêu chuẩn chung nhằm dễ dàng lắp lẫn, dễ dàng sản xuất, dễ dàng lựa chọn. Bộ nguyên tắc này là hoàn toàn tự nguyện mà không ai bắt hay phải tuân thủ chặt chẽ. Nó chỉ là cơ sở để mọi thứ liên quan tới ống thủy lực dễ dàng hơn anh em ạ.
4.1 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R1 – SAE
ong_thuy_luc_100R1
Loại ống thủy lực này có phần gia cố là thép không gỉ, vỏ bên ngoài là lớp cao su chịu nhiệt. Ống thủy lực này thường dùng cho môi chất là dầu khí và nước.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 2
- Áp suất hoạt động định mức là: 575 – 3250 PSI
- Áp suất max: 1150 – 6500 PSI
- Áp suất phá hủy: 2300- 13000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 3.5 tới 25 Inch
4.2 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R2 – SAE
ong_thuy_luc_ap_suat_cao
Ống thủy lực 100R2 này có lớp gia cố là mạng lưới thép có khả năng chịu áp suất hơn ống thủy lực 100R1. Lớp ống bên ngoài là cao su tổng hợp. Ống thủy lực cho phép tương thích với dung môi là dầu khí và nước.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 2
- Áp suất hoạt động định mức là: 1150 – 6000 PSI
- Áp suất max: 2250 – 12000 PSI
- Áp suất phá hủy: 4500- 24000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 3.5 tới 25 Inch
4.3 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R3 – SAE
mua_ong_thuy_luc_tai_dong_nai
Ống thủy lực 100R3 với gấp đôi số sợi được liên kết theo kiểu đan bện vào nhau. Lớp ngoài của ống thủy lực là cao su tổng hợp. Loại ống thủy lực này có khả năng chịu nhiệt độ cao song áp suất thấp.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 5/4
- Áp suất hoạt động định mức là: 375 – 1500 PSI
- Áp suất max: 750 – 3000 PSI
- Áp suất phá hủy: 1500- 6000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 3 tới 10 Inch
4.4 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R4 – SAE
ong_thuy_luc_Chat_luong_tot_100R4
Ống thủy lực 100R4 cũng được gia cố bởi thép song không được bền chặt như các loại tiêu chuẩn trên. Loại ống này chủ yếu dành cho cửa hút và ống thủy lực của đường hồi. Môi chất hoạt động là dầu khí. dưới đây là các thông số của tiêu chuẩn ống thủy lực 100R4
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/4 tới 4
- Áp suất hoạt động định mức là: 33 – 300 PSI
- Áp suất max: 70 – 600 PSI
- Áp suất phá hủy: 140- 1200 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 5 tới 24 Inch
4.5 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R5 – SAE
Ống thủy lực đơn lớp dạng đan bện sợi, lớp vỏ được dệt vải ,dùng cho dầu khí đều được. Thông số kĩ thuật của ống thủy lực 100R5
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 3-1/16
- Áp suất hoạt động định mức là: 200 – 3000 PSI
- Áp suất max: 400 – 6000 PSI
- Áp suất phá hủy: 800- 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 3 tới 33 Inch
4.6 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R6 – SAE
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 3/4
- Áp suất hoạt động định mức là: 300 – 500 PSI
- Áp suất max: 600 – 1000 PSI
- Áp suất phá hủy: 800- 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 3 tới 33 Inch
4.7 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R7 – SAE
Trong tiêu chuẩn SAE, loại ống thủy lực 100R7 có lớp gia cố là thép bện sợi 1 lớp, bên ngoài là nhựa nhiệt dẻo.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 1/8 tới 1
- Áp suất hoạt động định mức là: 1000 – 3000 PSI
- Áp suất max: 2000 – 6000 PSI
- Áp suất phá hủy: 4000- 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 1 tới 12 Inch
4.8 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R8 – SAE
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 1/8 tới 1
- Áp suất hoạt động định mức là: 1000 – 3000 PSI
- Áp suất max: 2000 – 6000 PSI
- Áp suất phá hủy: 4000- 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 1 tới 12 Inch
4.9 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R9 – SAE
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 1/8 tới 1
- Áp suất hoạt động định mức là: 2000 – 6000 PSI
- Áp suất max: 4000 – 12000 PSI
- Áp suất phá hủy: 8000- 24000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 1 tới 12 Inch
Các tiêu chuẩn ống thủy lực 100R10 tới 100R11 hiện tại không còn được sử dụng trong SAE nữa.
4.10 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R12 – SAE
Ống thủy lực chịu tải trọng lớn 100R12 có lớp 4 lớp gia cố xoắn ốc có khả năng chịu tải trọng va đập. Vỏ ngoài ống thủy lực được cấu tạo từ cao su tổng hợp. Môi chất hoạt động là dầu khí và nước.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/8 tới 2
- Áp suất hoạt động định mức là: 2500 – 4000 PSI
- Áp suất max: 5000 – 8000 PSI
- Áp suất phá hủy: 10000- 16000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 5 tới 25 Inch
4.11 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R13 – SAE
Ống thủy lực chịu tải trọng lớn 100R13 có khoảng từ 4 tới 6 lớp gia cố xoắn ốc, chịu được tải trọng va đập lớn. Lớp vỏ ngoài bằng cao su tổng hợp.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/8 tới 2
- Áp suất hoạt động định mức là: 5000 PSI
- Áp suất max: 10000 PSI
- Áp suất phá hủy: 20000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 9.5 tới 25 Inch
4.12 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R14 – SAE
Ống thủy lực 100R14 có khả năng chịu được nhiệt độ cao, chống ăn mòn hóa học, là loại ống mềm được làm từ Polytetrafluorethylene (PTFE). Lớp gia cố của ống mềm thủy lực 100R14 là lớp đơn đan bện.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -65 tới 400 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 5/4
- Áp suất hoạt động định mức là: 600- 1500 PSI
- Áp suất max: 1200 – 6000 PSI
- Áp suất phá hủy: 2500 – 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 1.5 tới 16 Inch
4.13 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R15 – SAE
Ống thủy lực mềm 100R15 chịu được tải trọng va đập cao, 6 lớp gia cố xoắn ốc và vỏ ống làm bằng cao su.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 250 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/8 tới 3/2
- Áp suất hoạt động định mức là: 6000 PSI
- Áp suất max: 12000 PSI
- Áp suất phá hủy: 24000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 6 tới 21 Inch
4.14 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R16- SAE
Ống thủy lực mềm 100R16 chịu áp suất cao, kết cấu lớp gia cố 2 lớp đan bện, lớp vỏ ngoài cùng là cao su tổng hợp.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 1/4 tới 5/4
- Áp suất hoạt động định mức là: 1800- 5800 PSI
- Áp suất max: 3600 – 11600 PSI
- Áp suất phá hủy: 7200 – 23200 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 2 tới 8 Inch
4.15 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R17- SAE
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 1
- Áp suất hoạt động định mức là: 3000 PSI
- Áp suất max: 6000 PSI
- Áp suất phá hủy: 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 2 tới 6 Inch
4.16 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R18- SAE
Ống mềm thủy lực này có cấu tạo bởi nhựa nhiệt dẻo, các lớp gia cố bằng sợi tổng hợp. Ống thủy wlcj 100R18 có khả năng chống chịu tốt với thời tiết và nhiệt độ.
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 1/8 tới 1
- Áp suất hoạt động định mức là: 3000 PSI
- Áp suất max: 6000 PSI
- Áp suất phá hủy: 12000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 1 tới 10 Inch
4.17 Tiêu chuẩn ống thủy lực 100R19- SAE
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 tới 212 độ F
- Đường kính ống( inch): 3/16 tới 1
- Áp suất hoạt động định mức là: 4000 PSI
- Áp suất max: 8000 PSI
- Áp suất phá hủy: 16000 PSI
- Bán kính uốn cho phép: 2 tới 6 Inch
5. Phân biệt pipe với tube
Ở phần đầu, mình đã hứa sẽ giải thích cho các bạn sự khác nhau giữa pipe và tube.
Đây là phần khiến rất nhiều anh em bối rối, nhất là mấy bạn sinh viên đọc tài liệu tiếng anh chuyên ngành thủy lực khí nén mà chưa gặp bao giờ, chưa có kinh nghiệm thì rất hay bị vấp chỗ phân biệt pipe với tube.
Thứ nhất, hình dạng mặt cắt của tube có thể là một trong 3 dạng sau: vuông, chữ nhật hay tròn trong khi hình dạng mặt cắt của pipe chỉ là tròn.
Thứ hai, kích thước của tube là kích thước bên ngoài OD, trong khi kích thước của pipe thì không hẳn là vậy. Đó là NPS, chính là kích thước của mấy ông Bắc Mĩ tự quy ước với nhau để có thể đưa ra một tiêu chuẩn về ống có khả năng chịu áp suất. Kích thước này không phải là kích thước ống ngoài. Đơn vị đo của mấy ông Bắc Mỹ lựa chọn sử dụng NPS là inch.
Tương tự với tiêu chuẩn NPS của mấy ông Bắc Mĩ, mấy ông Châu Âu lại có một quy chuẩn riêng, đó chính là DN. Đơn vị đo theo tiêu chuẩn DN là milimet chứ không phải inch như mấy ông Bắc Mỹ nữa. Tuy nhiên, dù là kí hiệu tiêu chuẩn của Bắc Mỹ hay châu Âu, thì chúng vẫn tương ứng nhau về kích thước. Chúng chỉ là hai hệ quy chiếu khác nhau của kí hiệu đường ống.
Dưới đây là bảng quy đổi kích thước ống thủy lực từ tiêu chuẩn Bắc Mĩ và châu Âu sang kích thước thực của chúng ta.
NPS( inch) 1/4 3/8 1/2 3/4 1 5/4 3/2 2 3 4
DN( mm) 8 10 15 20 25 35 40 50 80 100
KT( mm) 13 17 21 27 34 42 49 60 90 114
Rồi, lấy ví dụ để anh em phân biệt cái nhở. Nếu như anh em nhìn thấy trên ống thủy lực khí nén, hay đầu nối cút nối có kí hiệu là ống DN 25 thì kích thước phi ngoài của nó chính là 34 mm. Dễ hiểu phải không nào
phan_biet_pipe_voi_tube
Thứ ba, khi nói đến pipe, người ta sẽ luôn hình dung ra rằng, Pipe luôn có kích thước lớn và cứng, trong khi, kích thước của tube thì nhỏ và lại có khả năng uốn rất linh hoạt.
ống thủy lực Pipe
Ngoài ra, còn có mấy điểm nữa mà tài liệu nước ngoài họ hay nói nhưng không quan trọng lắm nên mình không trình bày. Done !!!
Trên đây là các ống thủy lực theo tiêu chuẩn SAE. Mình đã trình bày cho anh em tất tần tật về cấu tạo cũng như cách lựa chọn ống thủy lực phù hợp với hệ thống. Hi vọng giúp ích được cho anh em. anh em nào còn chưa rõ thì xem lại nhé. Mình sẽ còn tiếp tục viết về chủ đề ống thủy lực trong bài viết tiếp. See you later !!!
Còn chần chừ gì nữa mà không gọi ngay cho chúng tôi để có được sự hài lòng nhất. Với đội ngũ tiến sĩ kỹ sư trẻ năng động trong và ngoài nước trên 5 năm kinh nghiệm hi vọng sẽ mang lại sự lựa chọn tốt nhất cho khách hàng.
Sự cố của các bạn là trách nhiệm của chúng tôi! Gọi ngay đi!
