Trong công nghiệp máy thủy lực hiện là một thiết bị được sử dụng vô cùng phổ biến. Tuy nhiên không phải ai cũng biết máy nén thủy lực là gì, có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng như nào trong đời sống? Do đó bài viết ngày hôm nay chúng tôi sẽ chia sẻ thông tin về thiết bị nén thủy lực để giúp các bạn có thể hiểu rõ hơn về loại máy nén này.

Máy nén thủy lực là gì? 

Máy nén thủy lực hay còn được gọi với tên gọi khác là máy ép thủy lực. Đây là một trong những loại máy ép thông dụng nhất trên thị trường hiện nay. Loại máy này tạo ra lực nén bằng cách sử dụng xi lanh thủy lực.

máy nén thủy lực
Máy ép thủy lực – thiết bị ép thông dụng hiện nay

Hiểu một cách đơn giản thì đây là một loại thiết bị dùng áp lực tác dụng lên chất lỏng để có thể thực hiện việc nén ép, đè nén một chất liệu, một vật dụng nào đó theo nhu cầu của người sử dụng. Loại máy này có hoạt động gần giống như hệ thống thủy lực của một đòn bẩy cơ khí. Lực của máy ép thủy lực tạo ra vô cùng lớn. Nó có thể nén ép được cả những thanh thép có trọng lượng đến vài trăm tấn thành những hình dáng khác nhau trong một thời gian vô cùng ngắn.

Máy nén thủy lực bao gồm máy nén thủy lực mini và máy công suất lớn. Sự đa dạng về công suất nhằm giúp phục vụ tốt nhất các nhu cầu sử dụng của người dùng.

>>> Có bao nhiêu loại máy nén khí?

Cấu tạo máy nén thủy lực

Một máy ép thủy lực sẽ có 3 bộ phận cơ bản nhất đó là:

  • Hệ thống điều khiển của máy nén: Đây là bộ phận đảm nhận nhiệm vụ điều khiển những chi tiết khác cấu thành nên máy nén thủy lực nhằm giúp cho máy nén có thể vận hành được.
  • Hệ thống thủy lực: Đây là hệ thống có chức năng tạo ra lực ép, nén các vật liệu, dụng cụ.
  • Khung máy ép thủy lực: Đât là bộ phận tạo nên độ chắc chắn cho thiết bị nén thủy lực. 

Những sản phẩm máy ép thủy lực trên thị trường hiện nay đều có kết cấu bởi các chi tiết được làm chất liệu tốt. Do đó máy thường có độ bền cao cho phép máy có thể vận hành một cách bền bỉ và có tuổi thọ cao.

Nguyên lý máy nén thủy lực hoạt động ra sao?

Máy ép thủy lực có thể tạo ra lực ép cực lớn là dựa vào định luật pascal – định luật truyền áp suất trong chất lỏng. Cụ thể như sau: 

cấu tạo máy nén thủy lực
Sơ đồ nguyên lý máy nén thủy lực

Khi có một mức áp suất nhất định được áp dụng lên trên chất lỏng tại một hệ thống khép kín thì áp lực có trong toàn hệ thống kín đó sẽ không thay đổi. Trong các máy ép thủy lực được thiết kế với 2 xilanh với dung tích khác nhau. Hai xilanh này sẽ được nối với nhau bằng một đường ống. Đồng thời trong mỗi xilanh đều được lắp một piston vừa khít.

Trong hệ thống thủy lực của máy ép thủy lực, một piston sẽ hoạt động như một máy bơm nhưng với một lực cơ khí nhỏ có tác động trên một diện tích mặt cắt ngang hẹp. Một piston khác có diện tích lớn hơn đồng thời sản sinh ra một lực lớn, đủ tác động lên toàn bộ diện tích của piston đó. Đây cũng chính là lý do khiến cho máy ép thủy lực cho ra lực ép lớn đến vậy. Máy hiện được ứng dụng rất nhiều trong những công việc đòi hỏi công suất nén ép lớn. Những ứng dụng cụ thể của máy nén thủy lực sẽ được chúng tôi chia sẻ với các bạn trong phần dưới đây của bài viết.

Công dụng và ứng dụng của máy nén thủy lực

Máy nén thủy lực hiện được áp dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau. Nó được so sánh như người máy khổng lồ của ngành công nghiệp chế tạo với sức mạnh nén ép vô cùng lớn. Đồng thời máy ép thủy lực mang lại hiệu quả làm việc vượt trội. 

Nhờ khả năng tạo ra lực nén vô cùng lớn nhờ hệ thống xilanh thủy lực nên thiết bị hiện được ứng dụng rộng rãi 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. Khả năng đặc biệt của thiết bị nén thủy lực đó là có thể ép những khối kim loại với trọng lượng và kích thước lớn mà nhiều các thiết bị khác và sức của con người không thể làm được. 

mô hình máy nén thủy lực
Ứng dụng máy ép thủy lực

Ngoài ra, máy nén thủy lực còn được con người cải tiến để phục vụ cho các ngành nghề thông dụng trong cuộc sống như máy ép sắt vụn, máy nén bùn, máy ép giấy vụn, máy nén ép rác thải loại… mang lại nhiều lợi ích vượt trội. 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. 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. Đồng thời khi dùng máy còn giúp nâng cao hiệu quả trong công việc, năng suất và giảm thiểu tối đa chi phí sản xuất. Do đó, các loại máy nén ép hiện đang trở thành trở một thủ đắc lực của nhiều ngành công nghiệp cũng như ứng dụng trong thực tế cuộc sống lao động sản xuất.

Cách tự làm máy nén thủy lực 

Máy ép thủy lực thực chất chúng ta đã được biết đến và nghiên cứu tại cấp học trung học cơ sở và trung học phổ thông, thông qua bộ môn vật lý. Chính vì vậy có rất nhiều các thầy cô cũng như các em học sinh đặt ra câu hỏi về cách tự làm máy nén thủy lực. Nhằm phục vụ việc giảng dạy của các thầy cô trên lớp cũng như việc tự nghiên cứu học tập của các em học sinh tại nhà. Chính vì vậy trong phần này của bài viết chúng tôi sẽ hướng dẫn các bạn đọc cách làm mô hình máy nén thủy lực vô cùng đơn giản. 

máy nén thủy lực mini
Mô hình máy nén thủy lực trong vật lý

Cách để chế tạo mô hình máy nén thủy lực tương đối đơn giản. Bởi máy ép thủy lực để hoạt động chỉ dựa vào việc sử dụng chất lỏng cũng như nguyên tắc 2 bình thông nhau để có thể nén ép mọi vật liệu từ những vỏ lon nước ngọt đến những chai nhựa. Cùng chúng tôi khám phá cách làm máy nén thủy lực ngay sau đây nhé!

Nguyên liệu và dụng cụ để làm thiết bị nén thủy lực

  • 4 ống tiêm với kích lớn
  • 1 ống tiêm với kích thước nhỏ
  • 2 van một chiều
  • Ván ép
  • 1 vài vỏ lon nước ngọt
  • Đũa

Các dụng cụ cần chuẩn bị để làm máy nén ép thủy lực đó là máy khoan, súng bắn keo, keo sữa, keo nến, cưa sắt… 

Các bước làm máy nén thủy lực

Để làm máy ép thủy lực phục vụ việc giảng dạy nghiên cứu học tập bộ môn vật lý của các thầy cô cũng như các em học sinh chúng ta cần thực hiện các bước như sau

Bước 1: Tạo dựng bệ đứng cho thiết bị nén thủy lực

Bước đầu tiên để tạo dựng bệ đứng cho máy nén các bạn cần thực hiện xếp chồng các tấm ván ép lên nhau rồi thực hiện kết dính chúng lại với nhau bằng keo sữa (điều này giúp cho các ván ép trở nên dày hơn). Tiếp theo các bạn thực hiện khoan 5 lỗ ở 2 đầu của ván ép. Những lỗ khoan này có công dụng là gắn kết các tấm ép lại với nhau bằng những chiếc đũa.

Sau khi đã tạo được những chiếc lỗ bằng máy khoan thì các bạn thực hiện xiên đũa qua những lỗ này để cố định và dựng khung của bệ đứng. Lưu ý nhỏ là khi thực hiện khoan những lỗ ở hai đầu cho miếng gỗ ép ở giữa cần khoan rộng hơn để đảm bảo nó có thể trượt lên trượt xuống

mô hình máy nén thủy lực
Mô hình máy nén thủy lực

Bước 2: Thực hiện lắp các ống tiêm vào bê

Trên tấm ép được gắn đôi ở phía trên cùng của khung các bạn thực hiện khoan 4 lỗ tròn sao cho vừa với đầu ống tiêm. Sau đó các bạn thực hiện gắn 4 đầu ống tiêm vào và cố định bằng bằng súng bắn keo. Ở bước này các bạn cần phải đảm bảo rằng các ống tiêm phải được gắn một cách chắc chắn vì trong quá trình thực hiện thí nghiệm chúng sẽ tạo ra một lực khá lớn. 

Sau khi đã thực hiện cố định phần đầu trên của các ống xilanh thì các bạn tiếp tục cần phải khoét lỗ và nhét chúng vào ván ở giữa để chúng được cứng cáp hơn. Ở tấm cuối thì các bạn không đục lỗ mà sử dụng súng bắn keo để cố định đầu piston vào bề mặt. 

Bước 3: Làm bộ phân tách nước

Đây là một bước khá quan trọng bởi việc tạo ra một cơ chế chia tách nước từ một ống ra bốn hướng đi khác nhau là tương đối khó khăn.Để thực hiện cơ chế này các bạn cần sử dụng một cốc nhựa nhỏ cùng 1 van 1 chiều lắp trên đỉnh của nó. Tiếp đến  các bạn thực hiện khoan 5 lỗ trên tấm gỗ (van một chiều được gắn ở giữa) còn 4 lỗ còn lại lắp đường ống. Bạn cần lắp đặt van một chiều sao cho lượng nước trong cốc có thể vào nhưng không thể thoát ra ngoài được.

nguyên lý máy nén thủy lực
Bộ chia tách nước

Lưu ý: Để bước này có thể thành công thì các bạn cần phải đảm bảo việc các mối nối từ ống dẫn và các lỗ trên tấm ván gỗ phải kín không bị rò rỉ.

Bước 4: Làm hệ thống bơm nước

Bước cuối là cần tạo một máy bơm chính cho mô hình máy nén thủy lực. Để thực hiện các bạn cần phải cắt một tấm gỗ có hình chữ vuông (hoặc hình chữ nhất) và một tấm gỗ có hình tam giác vuông với kích thước bằng một nửa hình chữ nhật hoặc hình vuông.

Để máy có thể lấy nước được nhanh chóng mà không cần phải thực hiện tháo ống tiêm ra thì ống tiêm máy bơm phải được khoan một lỗ nhỏ và gắn van một chiều khác. Ống dẫn này  sẽ được thực hiện kết nối trực tiếp với một bình thủy tinh đang chứa nước. Còn đầu phía dưới của ống tiêm này sẽ  được gắn với ống dẫn của máy nén.

cách làm máy nén thủy lực
Làm máy bơm

Cuối cùng để kiểm tra khả năng hoạt động của mô hình máy ép thủy lực thì bạn cần phải đổ nước vào đầy bình sau đó kéo pittông lên và quan sát lực nén của nó. 

Trên đây là những thông tin về máy nén thủy lực được chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn. Hy vọng những thông tin trên đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng máy nép ép thủy lực.